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한빛사 인터뷰
한빛사 인터뷰
- 등록2014-01-02
- 조회7,485
Nat. Cell Biol., Published online 22 December 2013 | 2013, doi:10.1038/ncb2893
A secreted peptide acts on BIN2-mediated phosphorylation of ARFs to potentiate auxin response during lateral root development
1. 논문관련 분야의 소개, 동향, 전망을 설명, 연구과정에서 생긴 에피소드
뿌리는 식물의 생장과 생존에 필수적인 기관으로 광합성을 통해 식물 스스로 에너지를 생성하는데 필요한 물과 무기염류를 제공할 뿐 아니라 토양에 대한 식물체의 지지능력을 담당합니다. 뿌리의 이차 생장기관이자 지지능력, 물과 무기양분의 흡수의 대부분을 담당하는 곁뿌리의 발달은 이러한 이유로 식물의 전반적인 발달을 관장하는 중요한 기본 조건이며 결과적으로는 농업의 생산성을 결정할 수 있는 중요한 식물의 형질입니다. 곁뿌리의 발달은 다양한 내재적, 외재적 요인에 의해 결정되는데, 이들은 결국 옥신 이라는 식물 호르몬을 통해 곁뿌리의 발달 정도를 조절한다고 알려져 있었습니다.
본 연구에서는 식물체에 존재하는 대표적인 작은 펩타이드인 CLE family (CLAVATA3/ENDOSPERM SURROUNDING REGION) 중 하나인 TDIF (TRACHEARY ELEMENT DIFFERENTIATION INHIBITORY FACTOR)가 기존에 보고된 관다발 형성층의 분화를 조절하는 것 뿐 아니라 BIN2 (BRASSINOSTEROID-INSENSITIVE2)를 통해 옥신 신호의 강도와 감수성을 조절하며 곁뿌리의 형성을 조절한다는 사실과 그 작동 기전을 처음으로 보고하였습니다. 이러한 결과는 식물의 형태 형성 과정에서 어떻게 다양한 기관들이 옥신이라는 하나의 호르몬에 의해 특이성을 지니고 형성되고 있는지에 대한 중요한 실마리를 제공하였으며 향후 특정 기관 발달을 조절하여 고 부가가치 작물을 개발하는데 사용 될 수 있을 것으로 기대됩니다.
2. 연구를 진행했던 소속기관 또는 연구소에 대해 소개 부탁 드립니다.
저는 포항공대 생명과학과 발달 신호 네트워크 실험실에서 연구를 진행하고 있습니다. 황일두 교수님 지도 하에 박사후 연구원 1명, 7명의 대학원생, 그리고 3명의 연구원이 주축이 되어 애기장대, 담배, 벼 그리고 콩과식물을 모델로 하여 식물 호르몬이 식물의 발달 과정 및 병 저항성에 어떻게 작용을 하는지 분자생물학적, 유전학적, 생화학적, 후생 유전체 분석과 네트워크 분석을 통해 규명해 나가고 있습니다. 기타 자세한 내용은 본 연구실 홈페이지를 참고하시기 바랍니다. (http://dsn.postech.ac.kr)
3. 연구활동 하시면서 평소 느끼신 점 또는 자부심, 보람
의도하지 않은 결과가 나왔을때, 원래의 가설과 달라 오랜 시간 동안 실험이 잘못되었는지 확인하였습니다. 결국 새로운 가설을 제시하여 왜 이러한 현상이 일어나지는 확인 할 때 연구하는 보람을 느낄 수 있었습니다. 또한 학위 기간 동안 턱 없이 부족한 지식이지만 동료들, 선후배, 그리고 지도 교수님께 포기하지 않고 질문하고 해답을 찾으려 움직이던 시간들이 기억에 남습니다.
4. 이 분야로 진학하려는 후배들 또는 유학준비생들에게 도움이 되는 말씀을 해 주신다면?
순수 학문이라는 학문의 특성상 연구 결과가 상용화 되고 이용되는데에는 많은 시간과 제도적 제약이 따르게 됩니다. 또한 새로운 현상에 대한 탐구와 해석이 가시적인 성과로 보여지는 것이 아닌 학문이기에 많은 인내심이 따르는 길이라고 생각됩니다. 하지만 우리의 본질에 대한 탐구인 생명 현상에 대한 이해는 그 자체 만으로도 충분히 매력있는 분야이며 순수한 호기심을 가지고 있다면 평생에 걸쳐 도전할 가치가 있는 길이라고 생각합니다.
5. 연구활동과 관련된 앞으로의 계획이 있으시다면?
대표적인 식물-미생물의 상호작용인 뿌리혹 발달 과정을 공부하고 싶습니다. 뿌리혹은 식물 뿌리의 이차 생장 기관일 뿐 아니라 생태계 상에서 매우 중요한 질소고정의 대부분을 담당하는 기관입니다. 기관 형성 과정에 있어서 미생물과의 상호작용이 어떻게 식물 호르몬과의 상호작용하며 이루어 지고 있는지를 규명해보려 합니다. 또한 이번에 소개된 연구의 후속 연구로 다른 호르몬들의 신호 전달 과정의 강도와 감수성 조절 기작을 찾아보려 합니다.
6. 다른 하시고 싶은 이야기들....
처음 아무것도 모르는 학부생 철부지로 연구실에 찾아왔을때 부터 지금까지도 가장 가까이서 연구자의 태도와 연구의 방향, 그리고 인생에 대해서 가르침을 주시는 황일두 교수님께 감사의 말씀을 올립니다. 또한 본 연구의 시작부터 마무리까지 류호진 박사님의 가르침과 도움이 없었다면 불가능하였을 것입니다. 이 자리를 빌려 다시 한번 감사의 말씀을 드립니다. 항상 서로 가족 같이 지내는 우리 실험실 구성원 (든든한 실험실의 큰 형 중혁이 형을 필두로) 모두에게도 감사드립니다. 마지막으로, 멀리서 자주 찾아뵙지 못하는 아들을 지켜봐 주시고 믿어 주시는 부모님, 그리고 항상 그 자리에서 저를 응원해주는 제 아내 지아에게 고마움을 전합니다.
실험실 단체 사진
뿌리는 식물의 생장과 생존에 필수적인 기관으로 광합성을 통해 식물 스스로 에너지를 생성하는데 필요한 물과 무기염류를 제공할 뿐 아니라 토양에 대한 식물체의 지지능력을 담당합니다. 뿌리의 이차 생장기관이자 지지능력, 물과 무기양분의 흡수의 대부분을 담당하는 곁뿌리의 발달은 이러한 이유로 식물의 전반적인 발달을 관장하는 중요한 기본 조건이며 결과적으로는 농업의 생산성을 결정할 수 있는 중요한 식물의 형질입니다. 곁뿌리의 발달은 다양한 내재적, 외재적 요인에 의해 결정되는데, 이들은 결국 옥신 이라는 식물 호르몬을 통해 곁뿌리의 발달 정도를 조절한다고 알려져 있었습니다.
본 연구에서는 식물체에 존재하는 대표적인 작은 펩타이드인 CLE family (CLAVATA3/ENDOSPERM SURROUNDING REGION) 중 하나인 TDIF (TRACHEARY ELEMENT DIFFERENTIATION INHIBITORY FACTOR)가 기존에 보고된 관다발 형성층의 분화를 조절하는 것 뿐 아니라 BIN2 (BRASSINOSTEROID-INSENSITIVE2)를 통해 옥신 신호의 강도와 감수성을 조절하며 곁뿌리의 형성을 조절한다는 사실과 그 작동 기전을 처음으로 보고하였습니다. 이러한 결과는 식물의 형태 형성 과정에서 어떻게 다양한 기관들이 옥신이라는 하나의 호르몬에 의해 특이성을 지니고 형성되고 있는지에 대한 중요한 실마리를 제공하였으며 향후 특정 기관 발달을 조절하여 고 부가가치 작물을 개발하는데 사용 될 수 있을 것으로 기대됩니다.
2. 연구를 진행했던 소속기관 또는 연구소에 대해 소개 부탁 드립니다.
저는 포항공대 생명과학과 발달 신호 네트워크 실험실에서 연구를 진행하고 있습니다. 황일두 교수님 지도 하에 박사후 연구원 1명, 7명의 대학원생, 그리고 3명의 연구원이 주축이 되어 애기장대, 담배, 벼 그리고 콩과식물을 모델로 하여 식물 호르몬이 식물의 발달 과정 및 병 저항성에 어떻게 작용을 하는지 분자생물학적, 유전학적, 생화학적, 후생 유전체 분석과 네트워크 분석을 통해 규명해 나가고 있습니다. 기타 자세한 내용은 본 연구실 홈페이지를 참고하시기 바랍니다. (http://dsn.postech.ac.kr)
3. 연구활동 하시면서 평소 느끼신 점 또는 자부심, 보람
의도하지 않은 결과가 나왔을때, 원래의 가설과 달라 오랜 시간 동안 실험이 잘못되었는지 확인하였습니다. 결국 새로운 가설을 제시하여 왜 이러한 현상이 일어나지는 확인 할 때 연구하는 보람을 느낄 수 있었습니다. 또한 학위 기간 동안 턱 없이 부족한 지식이지만 동료들, 선후배, 그리고 지도 교수님께 포기하지 않고 질문하고 해답을 찾으려 움직이던 시간들이 기억에 남습니다.
4. 이 분야로 진학하려는 후배들 또는 유학준비생들에게 도움이 되는 말씀을 해 주신다면?
순수 학문이라는 학문의 특성상 연구 결과가 상용화 되고 이용되는데에는 많은 시간과 제도적 제약이 따르게 됩니다. 또한 새로운 현상에 대한 탐구와 해석이 가시적인 성과로 보여지는 것이 아닌 학문이기에 많은 인내심이 따르는 길이라고 생각됩니다. 하지만 우리의 본질에 대한 탐구인 생명 현상에 대한 이해는 그 자체 만으로도 충분히 매력있는 분야이며 순수한 호기심을 가지고 있다면 평생에 걸쳐 도전할 가치가 있는 길이라고 생각합니다.
5. 연구활동과 관련된 앞으로의 계획이 있으시다면?
대표적인 식물-미생물의 상호작용인 뿌리혹 발달 과정을 공부하고 싶습니다. 뿌리혹은 식물 뿌리의 이차 생장 기관일 뿐 아니라 생태계 상에서 매우 중요한 질소고정의 대부분을 담당하는 기관입니다. 기관 형성 과정에 있어서 미생물과의 상호작용이 어떻게 식물 호르몬과의 상호작용하며 이루어 지고 있는지를 규명해보려 합니다. 또한 이번에 소개된 연구의 후속 연구로 다른 호르몬들의 신호 전달 과정의 강도와 감수성 조절 기작을 찾아보려 합니다.
6. 다른 하시고 싶은 이야기들....
처음 아무것도 모르는 학부생 철부지로 연구실에 찾아왔을때 부터 지금까지도 가장 가까이서 연구자의 태도와 연구의 방향, 그리고 인생에 대해서 가르침을 주시는 황일두 교수님께 감사의 말씀을 올립니다. 또한 본 연구의 시작부터 마무리까지 류호진 박사님의 가르침과 도움이 없었다면 불가능하였을 것입니다. 이 자리를 빌려 다시 한번 감사의 말씀을 드립니다. 항상 서로 가족 같이 지내는 우리 실험실 구성원 (든든한 실험실의 큰 형 중혁이 형을 필두로) 모두에게도 감사드립니다. 마지막으로, 멀리서 자주 찾아뵙지 못하는 아들을 지켜봐 주시고 믿어 주시는 부모님, 그리고 항상 그 자리에서 저를 응원해주는 제 아내 지아에게 고마움을 전합니다.
실험실 단체 사진
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