1. 논문관련 분야의 소개, 동향, 전망을 설명, 연구과정에서 생긴 에피소드

Transcription 에서 RNA polymerase 가 어떻게 조절되는지는 유전자 발현 메커니즘에서 가장 중심적인 단계 중 하나로, 이를 연구하기 위해서 genome-wide RNA polymerase mapping 은 거의 필수적이 되어가고 있습니다. 많은 경우 RNA polymerase 에 대한 Chromatin Immunoprecipitation (ChIP) 을 하게 되는데, 널리 쓰이는 방법이기는 하나 방향성에 대한 정보가 없고 해상도가 떨어지는 한계가 있습니다. 제가 학위를 했던 John Lis 실험실에서는 active RNA polymerase 에 engage 되어 있는 nascent RNA 를 분석하는 방법으로 이를 해결하였고, 기존의 transcriptional elongation 에 대한 더 심도있는 정보 뿐만아니라, upstream antisense transcription, enhancer transcription 등의 새로운 non-coding transcription 들도 발견하였습니다.

소개된 이번 논문은 사실 제가 2013년에 했던 single nucleotide resolution nascent RNA sequencing (Precision Run-On sequencing : PRO-seq) 의 프로토콜을 기술한 것으로 진작에 나왔어야 되는데 여지껏 미루다가 이제서야 나오게 되었습니다. 처음에 Nature Protocols 에서 연락이 와서 제가 야심차게 쓰기 시작하다가, 여러 일들로 분주하여 결국에는 후배 학생에게 공동으로 작업하기로 하고 미뤄놓고 있었는데, 그 사이에 Nature Protocols 가 한빛사에 올라가게 되는 영광을 얻게 되어 약간 부끄러우면서도 한편으로는 미루기를 잘 했다는 생각이 들고도 있습니다.

2. 연구를 진행했던 소속기관 또는 연구소에 대해 소개 부탁 드립니다.

코넬 대학교는 의과대학교는 뉴욕시에, 메인 캠퍼스와 수의대는 뉴욕주 중부의 이타카 시에 있는데, 저희는 메인 캠퍼스에 위치한 Department of Molecular Biology and Genetics 에 있습니다. 이곳에서는 수학, 물리학, 화학, 공과대학 및 수의대와 공동으로 연계되어 하는 기초 생명과학 연구가 활발하게 진행되고 있습니다. 특히 코넬은 전통적으로 식물학 및 진화 생태학 분야에서 강점이 있어왔는데, 최근에는 유전체학을 이용하여 이를 한 단계 더 발전시켜오고 있습니다. 또한 뉴욕시의 의과대학과 및 새로 지어지는 뉴욕시 공과대 캠퍼스와도 긴밀하게 협업하는 새로운 프로그램들이 생겨나고 있습니다. 메인 캠퍼스가 있는 이타카는 안전하고 물가도 적당하여 매년 미국에서 가장 살기 좋은 중소도시 중 하나로 꼽힙니다.

3. 연구활동 하시면서 평소 느끼신 점 또는 자부심, 보람

평소 연구를 계획하고 실험을 하면서 가끔씩 드는 생각은 과연 내가 하는 이것이 실질적으로 세상에 도움이 될까, 연구를 위한 연구가 되버리는 것은 아닐까 하는 고민입니다. 그 질문에 대한 답은 아직은 얻지는 못하고 있지만, 지금 당장 하고 있는 새로운 실험의 결과를 상상하면서 작은 확률이라도 질병의 진단이나 치료에 도움이 된다면, 그렇지 못하더라도 그런 일들을 하시는 다른 연구자들의 도구로 잘 쓰일 수 있다면, 아니라도 같이 일하시는 분들이 좋아하시는 연구활동을 계속 이어나갈 수 있는 밑거름이 된다면 만족하려고 합니다. 그리고 먼 곳에서 알지 못하셨던 연구자 분들이 제 방법을 어떻게 해야 할 지 문의하는 이메일을 보내실 때 많은 보람을 느낍니다. 아직까지는 다른 연구자들이 해보지 못한 새로운 일들을 시도해 볼 수 있는 환경을 큰 행운이라고 생각하고 있고, transcription 및 RNA metabolism 의 특정 단계들을 포착하는 연구에서는 나름 최전선에 위치하고 있다는 자부심도 느끼고 있습니다.

4. 이 분야로 진학하려는 후배들 또는 유학준비생들에게 도움이 되는 말씀을 해 주신다면?

저는 의과대학을 졸업하고 짧은 병원 생활 후 대학원에 들어와 기초 연구를 택하여 유학까지 나오게 되는 흔치 않은 진로를 가게 되었습니다. 해외로 나온 것은 이미 상당히 나이가 들어서여서인지 새로운 분야를 배우고 개척하기에는 유연성이 떨어지는 것을 느끼기도 했습니다. 그래서 가장 부러웠던 것은 학부 시절부터 차근차근 실험실 경력을 쌓고 이른 나이에 진학하여 연구 활동에 집중하고 계셨던 분들이었습니다. 또한, 제가 기초 연구를 선택했을 때에는 그 길이 실질적으로 의사의 길을 포기하는 모험으로 여겨지는 때여서, 기초의학을 하려는 의과대학 출신들도 얼마 없었고, 상당수는 다시 임상의 길로 돌아가기도 했습니다. 하지만 최근에는 우리나라에서도 점점 임상의로서 세계적 수준의 기초 연구를 함께 해낼 수 있는 환경이 마련되어 간다는 느낌을 많이 받았습니다. 어떤 상황에 있던 좀 더 많은 가능성을 찾아보고 진로를 선택하는 것과, 그럼에도 자신이 원하는 것을 안다면 그 길에 집중하시라는 말씀을 드리고 싶습니다.

5. 연구활동과 관련된 앞으로의 계획이 있으시다면?

저는 이번 2016년 1월부터 코넬대에서 조교수로 연구실을 시작하게 되었습니다. 크게는 유전자 발현 메커니즘에서 잘 알려지지 않은 단계들을 좀 더 연구하고자 합니다. 한 가지는 기존에 해 왔던 nascent RNA sequencing 을 이용하여 regulatory element 에서 발생하는 non-coding transcription 을 다양한 세포 및 질병 조직에서 분석하는 것입니다. 또 한 가지는 transcription 이후에 일어나는 RNA metabolism, 특히 스트레스 상황에서 만들어지는 ribonucleoprotein granule 등이 유전자 발현을 직접적으로 어떻게 조절하는지를 새로운 RNA 분석 방법들을 개발하여 밝혀내는 연구를 해가고 있습니다.

6. 다른 하시고 싶은 이야기들....

얼마전 저희 박사 지도교수님이신 John Lis 선생님 연구실에서 과거 멤버들의 reunion 을 이곳 이타카에서 했습니다. 30 여년 전에 실험실에 있었던 이제는 transcription 쪽 학계의 주요 인물들이 된 Lis 실험실 출신들과 최근까지 있었던 젊은 제자들이 모두 한 자리에 모인 John 을 축하해 주는 자리였습니다. 학자로서의 삶이 그와 같다는 것은 정말 큰 행복인 것 같습니다. 학위 기간 동안 스승으로서, 그리고 지금은 같은 학과의 동료이자 멘토로서 많은 가르침을 주시고 John Lis 선생님께 우선 감사드립니다.

또한 제가 떠넘긴 페이퍼를 받아 완성해 준 Lis 연구실의 Jay Mahat 군과, 항상 저를 챙겨주시는 석사 지도교수님이셨던 삼성유전체연구소 박웅양 교수님께도 감사의 인사를 드리고 싶습니다. 박사후 연구 과정 동안 많은 것을 배울 수 있게 몸소 보여 주신 미시간대학교 Vivian Cheung 교수님께도 심심한 사의를 표합니다. 그리고 길지 않은 기간이지만 새로운 연구 기회를 주셨던 미시간대 강현민 선배님과, 함께 일해 주신 이준희 교수님 및 이교수님 연구실의 남궁심 박사님, 새로 시작하는 곳에서 고생중이신 저희 연구실 우유미 박사님께도 큰 감사 드립니다. 마지막으로 물심양면으로 지원해 주시는 제 가족, 양가 부모님들 및 아내와 딸아이에게도 항상 고맙다는 말씀을 전하고 싶습니다.