원래 장미는 '파란 색소' 만드는 효소 부족해 불가능
日서 유전자 변형 통해 최초 개발… "내년부터 시판"

일본의 주류업체인 산토리사는 4일 "내년부터 유전자 변형으로 개발한 파란 장미의 시판에 들어갈 예정"이라며 "연간 수십만 송이가 팔릴 것으로 전망한다"고 밝혔다. AFP 2월 4일 보도

야생 장미의 색깔은 흰색과 연노랑, 분홍 등 몇 가지 색에 국한되어 있었다. 그러나 기원전 2000년부터 수집되고 재배되는 과정을 거치면서 수많은 연구와 노력 끝에 2만5000종에 달하는 다양한 색과 모양을 가진 장미들이 탄생했다.

그러나 이렇게 다양한 색상을 가지고 있는 장미 가운데 유독 '파란색'만은 없었다. '파란 장미(Blue rose)'는 영어사전에 '있을 수 없는 것' '불가능한 것'이라는 설명이 붙어있다.

도라지꽃이나 페튜니아, 팬지, 델피니움 등에는 파란색이 있다. 그런데 이들 꽃에는 있는 파란색이 왜 '꽃의 여왕'이라고 일컫는 장미에는 없었을까. 그 이유는 복잡한 과정을 통해 나타나는 장미꽃의 색소 때문이다. 꽃의 색은 미세분자 색소인 생체 플라보노이드의 합성으로 나타난다. 달리 말하면 효소 작용에 의해 색깔 있는 분자가 형성됨으로써 꽃의 색깔이 나타나는 것이다. 파란 색소를 이루는 효소 중에는 '플라보노이드 3(flavonoids3)'와 '히드록시라제5(hydroxylase 5)' 등이 있는데, 장미는 이런 효소들을 아주 조금밖에 갖고 있지 않기 때문에 파란색 색소의 합성이 불가능하다. 이것이 지금까지 과학자들이 온갖 방법을 동원해도 파란색 장미를 만들 수 없었던 이유다.

파란 색소가 산도(pH)6∼7 정도의 액포 속에서 생성되는 것도 파란 장미가 생겨나지 못했던 중요한 원인 중 하나다. 장미의 액포 속 산도는 4.5~ 5.5 정도밖에 되지 않기 때문에, 장미꽃에는 파란색이 없는 것이다. 대체로 산성 토양(pH4∼5)에서 자란 꽃은 붉은빛을 띠고, 알칼리성 토양(pH6∼7)에서 자란 것은 파란색을 띠는 것이 보통이다.

그동안 유전인자를 바꾸는 기술이 발전되기 전에는 색소를 띤 물감을 이용해 꽃의 색깔을 바꾸는 방법이 사용됐다. 예를 들어 흰 장미를 잘라 색소를 탄 물에 꽂으면, 그 색소를 빨아들여 새로운 색깔의 꽃이 되는 식이다. 이 같은 방법을 통해 꽃잎을 물들이는 일은 현대 화훼산업에서도 자주 쓰이며 화훼 선진국인 네덜란드에서도 이러한 방법으로 꽃의 색을 바꾸고 있다.

80년대 후반 이후 생명공학자들은 식물의 유전인자 자체를 바꿔 꽃의 색을 변화시키는 연구에 몰두하기 시작했다. 분자생물학의 발전으로 특정 유전자만을 선택해 바꾸는 것이 가능해졌기 때문이다.

파란 장미처럼 희귀한 꽃에 대한 도전은 그 희소성으로 인한 경제적 가치 때문이다. 17세기 네덜란드에서는 무역으로 돈을 번 부자들이 동방에서 흘러온 튤립에 열광하면서 한 뿌리 가격이 집 한 채와 맞먹을 정도로 투기 열풍이 분 적도 있다.

일본 산토리사의 자회사인 호주 플로리진 연구팀은 장미에는 파란색을 내는 색소가 없기 때문에 다른 식물의 유전자를 도입했다. 꽃 색깔은 주로 안토시아닌 계열의 색소가 조합돼 결정된다. 안토시아닌(antocyanin) 색소에는 빨간색을 내는 시아니딘(cyanidin), 주황색을 내는 펠라고니딘(pelargonidin), 파란색을 내는 델피니딘(delphinidin)이 있는데 모두 DHK라는 물질이 각각 다른 경로로 변형되어 만들어진다.

장미에는 DHK를 델피니딘으로 바꿔주는 효소가 없다. 이 효소를 만드는 유전자, 일명 '블루 진'(Blue gene)이 없기 때문이다. 연구팀은 페튜니아에서 이 블루 진을 찾아냈다. 페튜니아의 블루 진은 먼저 파란 카네이션을 탄생시켰다. 하지만 장미에서는 페튜니아의 블루 진도 파란색을 만들어내진 못했다.

연구팀은 이후 수많은 꽃의 블루 진을 장미에 적용하는 연구를 거듭하다가 지난 2004년 파란 장미를 만드는 데 성공했다. 팬지의 블루 진이 장미와 맞아 떨어진 것이다. 하지만 당시 만든 장미는 '파란 장미'라고 하기엔 부족했다. 꽃 색깔이 파란색이라기보다는 연보라에 가까웠기 때문이다. 30억 엔이 넘는 돈을 투자한 산토리사가 내년부터 파란 장미를 시판한다고 밝힌 것으로 봐서는 소비자들이 원하는 파란색에 상당히 근접했을 가능성이 높다.

내년 밸런타인데이나 생일에는 불가능을 가능하게 만든 '파란 장미'를 선물할 수 있게 될 전망이다. 개인적으로는 정말 하늘빛을 닮은 코발트 블루의 장미가 출시되었으면 한다.

우리나라에서도 농촌진흥청 원예연구소를 비롯한 많은 국가연구소에서 90년대 초반부터 상업적인 장미의 품종 육성을 하고 있으며 다수의 품종을 발표하고 보급을 위해 노력하고 있다. 또한 파란 장미를 만들기 위하여 90년대 말부터 도라지꽃에서 유전자를 분리하여 파란 장미를 만들려고 노력을 해오고 있으나 안타깝게도 아직까지 만족할 만한 결과를 얻지 못했다.

하지만 과학자들과 육종가들의 연구는 끊임없이 이어지고 있다. 남들이 먼저 파란 장미를 시판한다고 해서 포기할 일이 아니다. 아직도 '시들지 않는 장미' '검은 장미' 등 정복해야 할 과제들이 많이 남아있기 때문이다.