악취나는 꽃을 만드는 유전자 변이

 (Flowering wild ginger plants have evolved to mimic the smell of carrion or dung. Credit: Walter Siegmund for Wikimedia Commons. commons.wikimedia.org/wiki/File:Asarum_caudatum_1112.JPG)

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(Caricature of the floral mimicry of carrion and dung achieved with oligosulfides. Credit: Science (2025). DOI:10.1126/science.adu8988)

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(Parallel acquisition of disulfide synthase (DSS) activity in the SBP family across flowering plants. Credit: Science (2025). DOI:10.1126/science.adu8988)

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봄이 되면 많은 꽃들이 만개하면서 저마다 아름다운 꽃과 향기를 뽐내기 바쁩니다. 하지만 일부 꽃은 향기 대신 악취를 풍깁니다. 동물 사체나 배설물을 좋아하는 파리 같은 다른 곤충에 꽃가루 받이를 하는 식물이 대표적인 경우입니다. 사실 향기나 악취 모두 인간의 판단일 뿐입니다. 아마도 우리가 과일과 씨앗을 얻을 수 있는 식물의 향기를 우리가 좋게 받아들이고 상한 음식은 먹으면 안된다는 사실이 악취를 싫은 냄새로 인식하는 판단 기준일 것입니다.

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과학자들은 향기 대신 악취를 풍기는 꽃들이 황이 들어 있는 dimethyl disulfide (DMDS)라는 물질을 사용한다는 사실을 알고 있습니다. 이 물질을 만드는 효소는 disulfide synthase (DSS)인데, 동식물에서 흔히 발견되는 methanethiol oxidase (MTOX)라는 효소를 변형한 것입니다.

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유다이 오쿠야마 (Yudai Okuyama)가 이끄는 연구팀은 이런 냄새를 풍기는 족도리풀과 (Asarum) 식물 53종의 유전자를 분석했습니다. 이 식물들은 황을 포함한 아미노산인 시스테인 (cysteine)이나 메티오닌 (methionine)을 이용해 DMDS를 만드는 것으로 생각됩니다.

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이번 연구에서는 동위원소를 이용해 메티오닌을 사용해 DMDS를 만든다는 것을 확인했습니다. 그리고 악취를 풍기는 변이가 한 번이 아니라 몇 차례에 걸쳐 700만 년 동안 여러 종에서 수렴 진화의 형태로 나타났다는 점도 확인했습니다. 인간에서 우유 속에 있는 유당을 성인이 되어서도 분해하는 능력이 수천년에 걸쳐 여러 인종에서 독립적으로 나타난 것처럼 식물도 악취를 풍기는 변이를 독립적으로 진화시켰던 것입니다. 당연히 필요에 의해 독립적으로 몇 번이라도 나타나는 것이 새로운 형질입니다.

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아무튼 이것 역시 자연의 섭리겠지만, 우리나라에는 이렇게 악취를 풍기는 식물이 없다는 사실이 다행일 뿐입니다.

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참고

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https://phys.org/news/2025-05-gene-mutations-mimic-foul-odor.html

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Yudai Okuyama, Convergent acquisition of disulfide-forming enzymes in malodorous flowers, Science (2025). DOI: 10.1126/science.adu8988. www.science.org/doi/10.1126/science.adu8988

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Lorenzo Caputi, Flowers with bad breath, Science (2025). DOI: 10.1126/science.adx4375. www.science.org/doi/10.1126/science.adx4375

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