인삼 287계통 유전체 재해독…진세노사이드 다양성 가르는 당전이효소 2종 확인

중국농업과학원(Chinese Academy of Agricultural Sciences) 특용동식물연구소 등 연구진이 인삼(Panax ginseng) 287개 계통의 유전체를 재해독하고 진세노사이드(ginsenoside) 169종의 함량을 함께 분석해, 재배화 과정과 유효성분 다양성의 유전적 기반을 제시했다. 논문은 미국국립과학원회보(PNAS)에 온라인 게재됐다.

지역과 열매 색으로 나뉜 5개 계통군

집단유전학 분석 결과 인삼 계통은 지리적 분포와 열매 색깔에 따라 5개 군으로 나뉘었다. 선택적 스윕(selective sweep) 분석에서는 환경 적응과 생장 관련 유전자뿐 아니라 트리테르펜 생합성 유전자도 재배화 과정에서 선택을 받은 흔적이 드러났다. 계통군 사이에서 진세노사이드 조성이 달라지는 양상도 확인됐다.

대사체 전장유전체 연관분석(mGWAS)에서는 진세노사이드와 연관된 단일염기다형성(SNP) 1만2,676개가 나왔다. 이를 바탕으로 연구팀은 당전이효소(glycosyltransferase) 두 종, PgUXT와 PgURT를 찾아 기능을 검증했다. 각각 자일로스와 람노스를 붙이는 역할을 하며, 집단 내 진세노사이드 가운데 절반 이상의 축적량에 영향을 미쳤다. 두 효소의 유전형 분포가 계통군별 진세노사이드 차이와 맞물려 있어, 연구진은 이들을 진세노사이드 다양화의 핵심 분기점 조절자 후보로 꼽았다. 확인된 유전 변이를 기계학습 모델에 넣어 개체별 진세노사이드 함량을 예측하는 시도도 함께 제시됐다.

이번 연구는 유전체·대사체 분석과 효소 기능 검증에 관한 것으로, 진세노사이드의 인체 효능을 다루지는 않았다. 분석 계통의 지리적 범위와 국내 재배 인삼에 대한 적용 가능성은 원문을 통한 별도 확인이 필요하다.