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KOREA  ASSOCIATION FOR CREATION RESEARCH

창조설계

식물의 환경 적응을 위한 유전적 및 후성유전학적 변화

미디어위원회
2022-05-17

식물의 환경 적응을 위한 유전적 및 후성유전학적 변화

(Adaptive Genetic and Epigenetic Changes in Plants)

by Jeffrey P. Tomkins, PH.D.


    식물(plants)은 움직일 수 없는 생물이기 때문에, 본질적으로 그들이 자라고 있는 곳에 고정된 채로 생존할 뿐만 아니라 번식하기 위해서, 그들 주변의 환경 조건에 역동적으로 적응해야 한다. 그들은 잎, 줄기, 뿌리에 있는 막대한 수의 감지기(sensors)들을 가지고, 끊임없이 환경 변화를 감지함으로써 이 일을 수행한다. 그런 다음 감지된 환경 신호들은 다양한 사전 프로그래밍 된 적응형 해결책들이 들어있는, 내재되어 있는 내부의 복잡한 논리 시스템을 통해서 처리된다. 이러한 시스템들 중 가장 많이 연구된 것 중 하나는 후성유전학(epigenetics)에 기초한 것으로, 실제로 유전되어 미래 세대의 식물들이 적응을 시작할 수 있도록 한다.[1, 2] 자주 연구되는 작은 식물 애기장대(Arabidopsis)를 사용한 이 분야의 새로운 한 연구는 내열성과 관련된 표적화된 유전적 변화를 보여주는 데이터 외에, 이 놀라운 후성유전학적 시스템이 어떻게 작동되는지를 보여주었다.[3]

이 연구는 열 스트레스(heat stress) 하에서 25세대에 걸쳐 애기장대 식물을 재배하고, 그 결과를 열 스트레스 없이 자란 식물(대조군 식물, control plants)과 비교하였다.[3] 25세대 후의 식물은 대조군 식물보다 열에 대한 내성이 훨씬 더 높았다. 연구자들은 여러 세대에 걸친 열 스트레스는 염분 스트레스 하에서 종자 발아를 개선할 뿐만 아니라, 식물의 총 신규 무게를 증가시킨다는 것을 발견했다. 이러한 관찰된 이득(benefits)은 표적화된 후성유전학적 변화와 유전체 전체에 걸친 특정 DNA 염기서열의 변화와 관련되어 있었다.

이 연구에서 측정된 후성유전학적 변화는 유전자 내부와 주변에 있는 DNA 분자에 특수 태그(tags, 꼬리표)를 부착하는 것이었다. 이러한 태그는 실제로 DNA 염기서열을 바꾸는 것이 아니라, 식물의 적응적 성장, 발달, 생리를 조절하는 특정 유전자의 조절 방식(스위치의 켜고 끔)을 제어한다. 그러나 이 연구에서 정말로 놀라운 것은 DNA 염기서열이 열 스트레스에 적응하는 것을 용이하게 하기 위해서, 어떻게 변형되었는지를 보여주는 추가적인 데이터였다. 이러한 변화는 단일 DNA 철자 차이와, 삽입되거나 삭제된 더 큰 DNA 덩어리가 포함된다. 흥미롭게도, 이 연구 직전 최근에 발표된 보고서는 어떻게 애기장대의 DNA 변이(variation)가 전혀 무작위적으로 일어나지 않고, 유전체 전체에 걸쳐 특별하게 조절되고 있음을 보여주었다.[4]

적응과 관련되어 여러 세대에 걸친, 특정 DNA 변형에 관한 이 새로운 보고서는 초파리(fruit flies)에서 유사한 현상을 보여주었던 또 다른 보고서 직후에 나왔다.[5] 실외 울타리 안에서 사육된, 여러 세대에 걸친 초파리들은 계절적(여름에서 가을) 환경 변화에 대응하여 빠른 특화된 적응 관련 유전체 변화를 보여주었다. 연구자들은 전반적인 적응 반응을 추적하였고, "이 연구에서 관찰된 표현형과 유전체 패턴은 지속적 환경 변화에 대응하여 적응하는 적응 추적(adaptive tracking)의 형태와 일치한다"고 말하면서, 설계 기반 용어들을 사용하여 그들의 발견을 보고하였다.

이 새로운 연구는 우연한 돌연변이와 자연선택이라는 진화론적 모델을 거부하고, 대신에 창조주이신 주 예수 그리스도에 의해 생물체 내에 구축된 복잡한 적응적 설계를 지지하는 것이다. ICR(Institute for Creation Research)은 연속환경추적(Continuous Environmental Tracking, CET)이라는 획기적인 연구 분야의 선두 주자로서, 이와 같은 연구들이 전적으로 지지하고 있는, 특별한 생물학적 및 유전학적 결과를 구체적으로 예측해왔다.[6]


References

1. Tomkins, J. P. Plant Epigenome Research Negates Evolution. Creation Science Update. Posted on ICR.org April 24, 2013, accessed February 28, 2022.

2. Tomkins, J. P. 2013. Evolutionists Call New Plant Epigenetic Study 'Heresy'. Creation Science Update. Posted on ICR.org October 3, 2013, accessed February 28, 2022. 

3. Yadav, N.S., et. al. 2022. Multigenerational Exposure to Heat Stress Induces Phenotypic Resilience, and Genetic and Epigenetic Variations in Arabidopsis thaliana Offspring. Frontiers in Plant Science. doi: 10.3389/fpls.2022.728167.

4. Tomkins, J. P. 2022. Random Mutations Debunked by Secular Scientists. Creation Science Update. Posted on ICR.org February 3, 2022, accessed February 28, 2022. 

5. Tomkins, J. P. 2022. "Adaptive Tracking" in Seasonal Fruit Fly Populations. Creation Science Update. Posted on ICR.org April 21, 2022, accessed February 28, 2022. 

6. Guliuzza, R. 2019. Engineered Adaptability: Continuous Environmental Tracking Wrap-Up. Acts & Facts. 48 (8). 

*Dr. Tomkins is Director of Research at the Institute for Creation Research and earned his doctorate in genetics from Clemson University.


*참조 : 씨앗의 수분 센서는 연속환경추적(CET) 모델을 확증하고 있다. 

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출처 : ICR, 2022. 5. 12.

주소 : https://www.icr.org/article/adaptive-genetic-and/

번역 : 미디어위원회



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