Chaetoceros neogracile의 광보호기작에서의 FCP 발현수준과 xanthophyll cycle

Abstract

남극에서의 극한 저온과 극적으로 변하는 광도는 광합성 생물에 유해한 환경이다. 이런 환경을 극복하기 위해 남극 규조인 Chaetoceros neogracile은 광보호기작을 발달시켰고, 이번 연구에서 microarray와 quantitative PCR, 그리고 색소 분석을 통해 고광도 스트레스하에서의 그러한 광보호 기작을 분석하였다. Microarray를 이용하여 고광도 스트레스하에서 FCP의 발현 패턴에 따라 두 가지 타입의 FCP가 존재한다는 것과, 이중 고광도에서 발현 증가하는 FCP는 광도의 변화에 그 발현 수준이 일치한다는 것을 확인하였다. 또한 HPLC를 이용한 색소분석을 통해, C. neogracile에는 규조류 색소인 DD와 DT를 중심으로 한 xanthophylls cycle이 존재하며, 이 xanthophylls cycle이 비광화학적 소거(NPQ)를 통한 과다한 광에너지 소거에 중요한 역할을 하는 것을 엽록소 형광 측정을 통해 밝혔다. FCP발현패턴에 따른 NPQ의 변화는 xanthophylls 색소 차이에 의한 변화만큼 뚜렷하지 않았지만, 광도에 따른 발현차이는 특정 FCP의 광보호 효과를 암시하며, FCP 발현 조절과 NPQ 이외의 광보호 기작의 분석에 대한 필요성을 시사한다.