자연에서 파란색은 생각보다 훨씬 드뭅니다. 물론 날씨가 좋으면 하늘도 파랗고 바다도 파랗습니다. 하지만 대부분의 식물과 동물은 파란색 색소를 만들 수 없습니다. 화려한 색의 공작새가 파란색으로 보이는 것은 깃털이 그렇게 색을 띠기 때문이 아니라 깃털이 빛을 반사하기 때문입니다. 전 세계 28만 종의 꽃식물 중 10% 미만이 파란색 꽃을 피우기 때문에 민속과 문학에서 파란색 꽃은 종종 도달할 수 없는 것을 상징하기도 합니다.
하지만 수십 년 동안 과학자들은 과학을 이용해 자연의 한계를 극복하고 진정으로 푸른 꽃을 만들기 위해 노력해 왔습니다. 수요일, 일본의 한 과학자 그룹이 두 가지 다른 꽃 유전자를 발현하도록 설계된 국화와 파란색을 띠는 국화를 최초로 발표했습니다.
이 연구의 수석 저자이자 일본 국립농업식품연구기구의 과학자인 나오노부 노다(Naonobu Noda)는 기즈모도와의 인터뷰에서 “국화, 장미, 카네이션, 백합은 주요 화훼 식물이지만 파란색 꽃 품종은 없다”고 말했습니다. “일반적인 육종 기술로 파란 꽃 품종을 만들 수 있는 사람은 아무도 없습니다.”
노다와 그의 동료들은 일반적으로 붉은색 또는 분홍색 국화 꽃을 파란색으로 만들기 위해 나비 완두콩과 캔터베리 종의 두 유전자를 꽃의 푸른색과 연관시켜 발현하도록 꽃을 조작했습니다. 이 접근 방식을 통해 파란색 스펙트럼에 속하는 꽃을 만들었습니다. 연구진은 이 색이 꽃 내부의 화학적 상호 작용인 ‘공동 색소 침착’의 결과라는 사실을 발견했으며, 다른 인기 꽃들도 파란색으로 변할 수 있을 것으로 기대하고 있습니다.
알코올 음료로 더 잘 알려진 일본 대기업 산토리는 오랫동안 푸른색 꽃을 개발하기 위해 노력해 왔습니다. 2009년, 20년간의 연구 끝에 세계 최초로 파란색보다 옅은 보라색에 가까운 ‘파란색’ 장미를 출시했습니다. 미학자들은 새로운 “파란색” 국화가 보라색, 라벤더, 가지의 색조처럼 보인다는 점에 주목할 수 있습니다.
유전자 조작 ‘푸른’ 국화. Credit: Science Advances
자신만의 파란 장미를 개발해 온 예술가이자 바이오 해커인 세바스찬 코시오바(Sebastian Cocioba)는 “파란 장미의 꽃은 기껏해야 시원한 라벤더와 비슷하다”고 말합니다. “저걸 파란색이라고 부르기는 좀 그렇죠.”
하지만 산토리의 장미, ‘박수(Applause)’는 진정한 파란 장미에 가장 가까운 품종입니다. 왕립 원예협회에서 지정한 청색 또는 보라색-청색 계열에 속하는 국화도 마찬가지입니다. 세룰리안은 아니지만 산토리의 국화는 여전히 엔지니어링의 주요 업적입니다. 국화는 특정 꽃의 파란색 음영을 담당하는 색소인 델피니딘계 안토시아닌을 생성하지 않습니다. 노다와 그의 팀은 나비 완두콩과 캔터베리 종의 유전자를 통해 이러한 색소를 꽃의 게놈에 도입하고 꽃이 이를 발현하도록 유도할 수 있었습니다.
이러한 실험실 창작물에 대한 시장 수요는 매우 큽니다. 일본에서 첫 선을 보인 산토리의 파란 장미는 일반 장미의 10배에 달하는 가격에 판매되었습니다. 국화는 장미 다음으로 세계에서 두 번째로 많이 팔리는 꽃입니다. 노다는 참신하고 공학적으로 설계된 파란 꽃이 꽃 구매 욕구를 크게 확대할 것으로 기대한다고 말했습니다.
산토리의 ‘푸른’ 장미. Image: Suntory
하지만 과학자들은 이 꽃이 파란색보다 보라색에 더 가깝게 보인다고 말합니다.
꽃의 푸른색 발달은 잘 연구되어 있으며, 꽃은 여러 가지 방법으로 그 색을 얻습니다. 노다와 그의 팀은 가장 효과가 있을 것으로 생각되는 방법인 코피그멘테이션을 선택했습니다. pH 수준을 조절하는 것과 같은 다른 방법은 꽃의 세포를 불안정하게 만들 수 있다는 가설을 세웠습니다. 그러나 꽃이 연구자들이 예상한 만큼 파란색으로 변하지 않았기 때문에 꽃의 파란색에는 이전에 생각했던 것보다 더 많은 것이 있을 수 있다고 그들은 논문에 썼습니다.
결국, 자연에 존재하는 파란색의 양은 우리가 인위적으로 조절할 수 없는 것일지도 모릅니다.
노다는 “더 파란색으로 만들 수 있는 아이디어가 있습니다.”라고 말했습니다. “하지만 이를 실현할 수 있는 [단일] 유전자가 없기 때문에 어려울 수 있습니다.”
