예쁜 꼬마 선충에서 RNAi(RNA interference) 기작에 의해서 선충 내에 있는 유전자의 발현이 억제되는 것을 확인한 이후 이 기술이 다른 종의 선충에서도 유전자의 기능 분석 및 선충 방제에 유용하게 적용되고 있다.
 
최근에 선충의 표적 유전자의 억제를 위하여 특이적인 이중나선 RNA(dsRNA)가 함유된 용액이나 dsRNA를 발현하는 식물체를 사용하여 뿌리혹 선충에서 RNAi 억제 효과를 증명하는 여러 연구가 진행되었다. 또한, 최근에 뿌리혹 선충 방제를 위한 연구목적으로 기생에 필요한 유전자들에 대해서 RNAi 억제 기작을 활용한 연구들이 진행되었다.

뿌리혹 선충에서 처음으로 RNAi 기작이 작용한다는 연구결과는 M. artiellia의 키틴 합성효소(chitin synthase)에 대한 RNAi 억제 기작이 선충 알의 부화를 지연시킬 수 있다는 것이다. 또한 고구마뿌리혹선충(M. incognita)의 dual oxidase 효소의 일부분인 dsRNA를 투여한 후 대조군보다 암놈의 fusiform과 saccate형태가 약간 증가함을 확인되었고 선충당 생산하는 알 수의 감소 효과가 증명되었다.
 
유전자에 따른 RNAi 억제 효과가 dsRNA 투여 후 시간별로 효과의 차이가 있음을 증명한 연구결과와 뿌리혹 선충이 식물 내에서 기생하기 위해서 발현하는 유전자를 억제하여 저항성을 갖는 식물을 개발하려는 생각으로 고구마뿌리혹선충의 16D10의 전사 감소 및 16D10 펩타이드 감소 및 애기장대에서 혹(gall) 형성 감소를 확인하였다.

고구마뿌리혹선충의 초기 감염에 중요한 유전자를 찾고자 하는 시도로, subventral gland에 존재하는 Glutathione-S-transferase를 발굴하여 RNAi효과가 28시간까지 지속되고, egg mass 수에 감소 효과를 확인한 연구 결과가 있다. 또한, dsRNA를 형질전환된 식물에서 직접 생성하게 하여 선충에 전달하는 연구가 진행되었고 고구마뿌리혹선충의 splicing factor와 integrase의 dsRNA가 생성되는 형질전환 담배에서 혹 수와 egg mass 감소 및 알의 부화율 감소 및 선충의 투명한 표현형을 나타내었다고 보고되었다.
 
M. javanica의 잠정적인 전사인자, MjTis11를 억제하기 위해서 RNAi 벡터를 제작 후 담배에 형질전환하여 전사인자의 발현량이 감소함을 확인한 결과도 보고되었다. 또한, 고구마뿌리혹선충의 장내에 존재하는 cathepsin L cysteine proteinase를 억제 후 생식 기능을 갖는 암컷 수의 감소 및 암컷의 모습이 타원형의 방추모양에 더 가까워지는 형태로 변형됨이 확인되었다.

이러한 RNAi 기작 이용 선충방제의 연구 결과들은 생명공학 기술을 활용하여 친환경적인 방법으로 선충을 방제하는 작물 개발에 크게 기여할 것으로 생각한다.

/한범수(농촌진흥청 국립농업과학원 기능성물질개발과)

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