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한빛사 인터뷰
한빛사 인터뷰
- 등록2016-07-07
- 조회7,721
Proc. Natl. Acad. Sci. USA, Published online before print June 23, 2016 | doi: 10.1073/pnas.1605501113
Hydrogen peroxide detoxification is a key mechanism for growth of ammonia-oxidizing archaea
1. 논문관련 분야의 소개, 동향, 전망을 설명, 연구과정에서 생긴 에피소드
난배양성 토양 및 해양 고세균이 질소순환 (특히, 질산화) 과정에 매우 중추적인 역할을 하고 있으며, 이들이 지구 온난화와 오존층 파괴의 주범인 N2O(아산화질소) 가스의 주요 발생원임이 밝혀지면서 더욱 주목 받고 있습니다. 특히, 해양 생태계에서 고세균이 전체 미생물의 약 30% 가까이 차지하고 있어 해양 생태계에서 가장 많은 미생물 중의 하나입니다. 하지만, 많은 과학자들의 관심에도 불구하고 현재까지 해양 유래의 고세균을 배양하여 특성을 연구한 사례가 많지 않습니다. 그렇기 때문에, 학문적 가치가 높지만, 배양이 어렵기 때문에 심도 있는 연구가 불가능하였습니다. 이번 해양 고세균의 순수분리를 통해 이제까지 진행하지 못하였던 다양한 후속 연구를 진행할 예정입니다. 암모니아 산화 고세균을 순수분리하고 초기 논문작업을 진행 할 때만해도, 해양 고세균이 이산화탄소뿐만 아니라 유기탄소(유기물)를 요구하는 혼합영양생물적 (mixotrophic) 생활을 한다는 가설을 세우고 실험을 진행하였습니다. 하지만, 유기물의 소비현상이 고세균 성장에 비해 현저히 적다는 점과, 유기물이 세포내로 유입되지 않은 사실을 확인하였습니다. 그러다가, 우연히 읽던 미생물이 아닌 인체 관련 연구 논문에서 특정 유기산이 비효소적으로 반응하여 활성산소를 제거한다는 사실에서 중요한 힌트를 얻게 되었습니다. 이로써, 해양 고세균의 성장에 유기물이 필요한 이유가 탄소원으로 이용하기 때문이 아니라, 비생물반응(abiotic reaction)을 통하여 활성산소를 화학적으로 제거하기 위함임을 밝히게 되었습니다. 더 나아가, 활성산소가 생태계 질소순환을 조절하는 주요인자임을 밝히는 전환점을 마련하게 되었습니다.
2. 연구를 진행했던 소속기관 또는 연구소에 대해 소개 부탁 드립니다.
저희 실험실은 생태계에 존재하는 생지화학적 순환에 중요한 미지의 미생물을 탐색하고, 첨단 메타지놈 기술을 이용하여, 생태학적 기능을 규명하는 연구를 하고 있습니다.
(실험실 홈페이지: http://web.chungbuk.ac.kr/~okjasi/)
3. 연구활동 하시면서 평소 느끼신 점 또는 자부심, 보람
난배양성 미생물을 연구 하는 만큼 결과를 얻기란 매우 힘들었습니다. 해양 암모니아 산화 고세균을 순수분리하고, 이 미생물로 논문을 완성하기까지 4년의 시간이 걸렸습니다. 오랜 시간 동안 이 미생물을 키우면서 이런저런 고생도 많이 했지만, 힘든 만큼 좋은 연구 결과를 얻게 되어서 매우 뿌듯하게 생각합니다. 또한, 이 미생물을 가지고 앞으로 심도 있는 연구를 계속 진행할 수 있기에 매우 흥분되고 기대가 됩니다.
4. 이 분야로 진학하려는 후배들 또는 유학준비생들에게 도움이 되는 말씀을 해 주신다면?
연구를 한다는 것은 새로운 것을 알아내기 위한 도전이라고 생각합니다. 그래서 연구자가 된다는 것은 매우 매력적인 일인 것 같습니다. 하지만, 도전은 실패라는 단어가 항상 따라 붙길 마련입니다. 그렇기 때문에, 연구를 하기 위해서는 개인의 관심, 끈기, 그리고 열정이 있어야 된다고 생각합니다.
5. 연구활동과 관련된 앞으로의 계획이 있으시다면?
앞으로, 후속 연구를 통해 해양 고세균의 진화론적 그리고 생태학적인 의미를 알아가고자 합니다. 그러기 위해선 넘어야 할 산들이 많이 있기 때문에, 이를 극복하기 위해 각 분야의 전문가 분들과의 공동연구를 통해 좋은 연구 결과를 얻고 싶습니다.
6. 다른 하시고 싶은 이야기들....
연구를 하면서 많은 가르침과 지원을 해주신 이성근 교수님과 연구를 하다가 지치고 힘들 때, 옆에서 같이 실험해주고 용기를 주었던 실험실 선후배님들에게도 감사의 마음을 전하고 싶습니다. 마지막으로 제가 하고 싶은 연구를 계속 할 수 있게 응원해준 가족들에게도 고마운 마음 전하고 싶습니다.
난배양성 토양 및 해양 고세균이 질소순환 (특히, 질산화) 과정에 매우 중추적인 역할을 하고 있으며, 이들이 지구 온난화와 오존층 파괴의 주범인 N2O(아산화질소) 가스의 주요 발생원임이 밝혀지면서 더욱 주목 받고 있습니다. 특히, 해양 생태계에서 고세균이 전체 미생물의 약 30% 가까이 차지하고 있어 해양 생태계에서 가장 많은 미생물 중의 하나입니다. 하지만, 많은 과학자들의 관심에도 불구하고 현재까지 해양 유래의 고세균을 배양하여 특성을 연구한 사례가 많지 않습니다. 그렇기 때문에, 학문적 가치가 높지만, 배양이 어렵기 때문에 심도 있는 연구가 불가능하였습니다. 이번 해양 고세균의 순수분리를 통해 이제까지 진행하지 못하였던 다양한 후속 연구를 진행할 예정입니다. 암모니아 산화 고세균을 순수분리하고 초기 논문작업을 진행 할 때만해도, 해양 고세균이 이산화탄소뿐만 아니라 유기탄소(유기물)를 요구하는 혼합영양생물적 (mixotrophic) 생활을 한다는 가설을 세우고 실험을 진행하였습니다. 하지만, 유기물의 소비현상이 고세균 성장에 비해 현저히 적다는 점과, 유기물이 세포내로 유입되지 않은 사실을 확인하였습니다. 그러다가, 우연히 읽던 미생물이 아닌 인체 관련 연구 논문에서 특정 유기산이 비효소적으로 반응하여 활성산소를 제거한다는 사실에서 중요한 힌트를 얻게 되었습니다. 이로써, 해양 고세균의 성장에 유기물이 필요한 이유가 탄소원으로 이용하기 때문이 아니라, 비생물반응(abiotic reaction)을 통하여 활성산소를 화학적으로 제거하기 위함임을 밝히게 되었습니다. 더 나아가, 활성산소가 생태계 질소순환을 조절하는 주요인자임을 밝히는 전환점을 마련하게 되었습니다.
2. 연구를 진행했던 소속기관 또는 연구소에 대해 소개 부탁 드립니다.
저희 실험실은 생태계에 존재하는 생지화학적 순환에 중요한 미지의 미생물을 탐색하고, 첨단 메타지놈 기술을 이용하여, 생태학적 기능을 규명하는 연구를 하고 있습니다.
(실험실 홈페이지: http://web.chungbuk.ac.kr/~okjasi/)
3. 연구활동 하시면서 평소 느끼신 점 또는 자부심, 보람
난배양성 미생물을 연구 하는 만큼 결과를 얻기란 매우 힘들었습니다. 해양 암모니아 산화 고세균을 순수분리하고, 이 미생물로 논문을 완성하기까지 4년의 시간이 걸렸습니다. 오랜 시간 동안 이 미생물을 키우면서 이런저런 고생도 많이 했지만, 힘든 만큼 좋은 연구 결과를 얻게 되어서 매우 뿌듯하게 생각합니다. 또한, 이 미생물을 가지고 앞으로 심도 있는 연구를 계속 진행할 수 있기에 매우 흥분되고 기대가 됩니다.
4. 이 분야로 진학하려는 후배들 또는 유학준비생들에게 도움이 되는 말씀을 해 주신다면?
연구를 한다는 것은 새로운 것을 알아내기 위한 도전이라고 생각합니다. 그래서 연구자가 된다는 것은 매우 매력적인 일인 것 같습니다. 하지만, 도전은 실패라는 단어가 항상 따라 붙길 마련입니다. 그렇기 때문에, 연구를 하기 위해서는 개인의 관심, 끈기, 그리고 열정이 있어야 된다고 생각합니다.
5. 연구활동과 관련된 앞으로의 계획이 있으시다면?
앞으로, 후속 연구를 통해 해양 고세균의 진화론적 그리고 생태학적인 의미를 알아가고자 합니다. 그러기 위해선 넘어야 할 산들이 많이 있기 때문에, 이를 극복하기 위해 각 분야의 전문가 분들과의 공동연구를 통해 좋은 연구 결과를 얻고 싶습니다.
6. 다른 하시고 싶은 이야기들....
연구를 하면서 많은 가르침과 지원을 해주신 이성근 교수님과 연구를 하다가 지치고 힘들 때, 옆에서 같이 실험해주고 용기를 주었던 실험실 선후배님들에게도 감사의 마음을 전하고 싶습니다. 마지막으로 제가 하고 싶은 연구를 계속 할 수 있게 응원해준 가족들에게도 고마운 마음 전하고 싶습니다.
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