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한빛사 인터뷰
한빛사 인터뷰
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- 등록2018-10-22
- 조회9,856
Nat. Biotechnol., Published: 08 October 2018 | doi:10.1038/nbt.4232
Rhizosphere microbiome structure alters to enable wilt resistance in tomato
1. 논문관련 분야의 소개, 동향, 전망을 설명, 연구과정에서 생긴 에피소드
식물의 근권은 지구상에서 미생물 다양성이 가장 높은 환경 중에 하나로, 수만 종 이상의 다양한 미생물 종들이 서로 상호작용하며 식물의 건강과 질병에 직간접적인 영향을 미칩니다. 작물 품종들 중에는 병에 잘 걸리는 감수성 품종과 병이 잘 안 걸리는 저항성 품종이 있는데, 식물의 병에 대한 반응은 식물 자체의 유전적 요소 외에 식물체에 함께 서식하고 있는 미생물들을 포함한 다양한 환경에 의한 영향을 받을 수 있습니다. 그래서 본 연구팀은 작물 품종에 따라 근권에 서식하는 미생물 군집에 차이가 나고, 그 차이가 식물의 병저항성에 영향을 미칠 수 있을 것이라는 가설을 세우고, 이를 입증하기 위해 연구를 시작하게 되었습니다.
본 연구를 통해 저희는 샷건 메타유전체(Shotgun metagenome) 데이터로부터 Ralstonia solanacearum이라는 토양 병원균이 일으키는 풋마름병에 저항성인 토마토의 근권에 특이적으로 높은 비율로 존재하며, 식물의 병저항성에 영향을 미칠 것으로 여겨지는 신종 플라보박테리움(flavobacterium)의 유전체를 발굴하였고, 이 유전체 정보를 기반으로 해당 미생물을 성공적으로 순수 분리하여 TRM1이라고 명명하였습니다. 그리고 TRM1 단독 처리에 의한 토마토의 병 발생 억제를 실험을 통해 확인하였습니다.
이번 연구 결과는 단순히 메타유전체 서열 데이터의 분석을 통해 샘플들 간의 차이를 비교, 분석하는 데서 그치지 않고, 그 분석 결과를 토대로 찾아낸 균주를 가설 검증을 위해 성공적으로 분리 후 효능을 입증한 데에 큰 의미가 있습니다. 그리고 이를 통해 메타유전체 분석 결과를 실제 농식품 분야의 질병 예방/진단/치료 분야에 적극 활용할 수 있다는 것을 보여주는 예라고 할 수 있습니다.
2. 연구를 진행했던 소속기관 또는 연구소에 대해 소개 부탁 드립니다.
본 연구는 연세대학교 시스템생물학과 김지현 교수님(http://www.microbiome.re.kr/)과 동아대학교 응용생물공학과 이선우 교수님 (http://web.donga.ac.kr/seonlee/)의 공동연구로 진행되었습니다. 김지현 교수님 연구실에서는 다양한 미생물의 유전체 및 메타유전체 데이터 분석을 수행하고 있으며, 뿐만 아니라 유전체 정보를 기반으로 발굴한 로돕신 등 미생물 유래 유용 유전자원에 대한 실험도 진행하고 있습니다. 또한 최근에는 위 질환과 관련된 미생물 치료제 개발을 위한 메타유전체 및 배양체(culturomics) 연구도 수행하고 있습니다.
3. 연구활동 하시면서 평소 느끼신 점 또는 자부심, 보람
본 연구는 시작한지 거의 7년만에 마무리 되었습니다. 중간에 연구 진행을 포기할 뻔한 적도 있었고, 논문 투고 과정에서 적당한 곳에 투고하고 마무리 지어버리고 싶을 때도 있었습니다. 하지만 김지현 교수님께서 본 연구의 가치에 대해 포기하지 않으시고 끊임없이 용기를 북돋아주시고 논문 투고를 진행해주셨습니다. 그래서 결국 최고의 성과가 나오게 되어 너무 감사하고 뿌듯합니다.
4. 이 분야로 진학하려는 후배들 또는 유학준비생들에게 도움이 되는 말씀을 해 주신다면?
저는 과학기술연합대학원대학교(UST)의 한국생명공학연구원 캠퍼스로 입학하여 김지현 교수님 연구실에서 학업을 시작하였습니다. 정부출연연구소에서 공부를 하다 보니 이미 전문가이신 여러 박사님들께 실험 및 데이터 분석에 대한 트레이닝을 받을 수 있었습니다. 그래서 많은 시행착오 없이 데이터 분석에 대해 더 빠르고 정확하게 배울 수 있었고, 배우는 것에서 학위과정을 마치는 것이 아니라, 배운 분석법을 토대로 주도적으로 연구를 수행할 기회를 빨리 가질 수 있었고, 결국 제1저자로 좋은 연구 결과까지 낼 수 있게 되었습니다.
5. 연구활동과 관련된 앞으로의 계획이 있으시다면?
저는 학위과정 동안 정부출연연구소, 대학교에서 모두 연구를 해보았고, 연구를 함에 있어 두 기관의 차이점을 조금이나마 알게 되었습니다. 그래서 본격적인 진로결정에 앞서, 회사에서의 연구는 어떤지 알고 싶어 현재는 미생물 유전체 분석 전문 회사인 천랩(http://www.chunlab.com/)의 생물정보연구소에서 근무하고 있습니다. 보통 산학연이라고 부르는 산업체, 학교, 연구소에서의 경험을 두루 해보고, 어떤 곳에서 연구를 하는 것이 가장 나의 적성에 맞는지 판단하고 평생 진로를 신중하게 결정하고 싶습니다.
6. 다른 하시고 싶은 이야기들....
가장 먼저 많은 가르침을 주시고 훌륭한 연구 결과를 낼 수 있게 해주신 김지현 교수님께 너무 너무 감사합니다. 말도 안 듣고 제 마음대로 할 때도 많았는데, 항상 포기하지 않고 올바른 결과로 갈 수 있게 이끌어주셔서 너무 감사합니다. 또한 이 논문을 투고하면서도 저는 다른 저널에 빨리 내고 말자고 하였는데, 포기하지 않고 좋은 결과를 만들어 주셔서 너무 감사하고 그 안목과 끈기, 정말 존경합니다. 그리고 10년 가까이 늘 옆에서 함께한, 하나뿐인 직속 선배 권순경 박사님, 미생물 유전체 분석에 대해 A-Z까지 다 가르쳐주신 송주연 박사님께도 너무 감사합니다. 그리고 미생물 군집 분석 실험 및 16S rRNA 데이터 분석에 대해 가르쳐주신 오믹스피아 김병권 박사님께도 너무 감사합니다. 두 분께 미생물 데이터 분석에 대한 기초를 탄탄히 배웠기 때문에 이렇게 좋은 연구 결과를 낼 수 있었다고 생각합니다. 그리고, 석사 과정을 불태워 결국, TRM1을 분리해냄으로써 이 연구가 이렇게까지 가치를 가질 수 있게 해준 서울여대 후배 지담이도 너무 고맙습니다.
그리고, 본 연구가 가능하게 해주시고 성공적으로 마무리 될 수 있게 해주신 이선우 교수님, 그리고 식물실험 때문에 많은 고생을 한 동아대 연구원들께도 감사의 말씀 드립니다. 그리고, 학위과정 중 생각지 못 한 소속 이동이 있었는데, 아무 일 없었다는 듯이 학위과정을 무사히 마칠 수 있게 해주신 한국생명공학연구원 권석윤 박사님께도 감사 드립니다.
마지막으로 항상 절 믿고 제가 하고 싶은 것은 다 할 수 있도록 지원해주는 엄마, 아빠, 그리고 동생들 늘 고맙고 사랑합니다. 그리고 제 전 학위과정을 함께 하고 앞으로 평생 함께할 나의 동반자 정욱 오빠, 그리고 늘 응원해주시는 시부모님께도 감사 드립니다.
식물의 근권은 지구상에서 미생물 다양성이 가장 높은 환경 중에 하나로, 수만 종 이상의 다양한 미생물 종들이 서로 상호작용하며 식물의 건강과 질병에 직간접적인 영향을 미칩니다. 작물 품종들 중에는 병에 잘 걸리는 감수성 품종과 병이 잘 안 걸리는 저항성 품종이 있는데, 식물의 병에 대한 반응은 식물 자체의 유전적 요소 외에 식물체에 함께 서식하고 있는 미생물들을 포함한 다양한 환경에 의한 영향을 받을 수 있습니다. 그래서 본 연구팀은 작물 품종에 따라 근권에 서식하는 미생물 군집에 차이가 나고, 그 차이가 식물의 병저항성에 영향을 미칠 수 있을 것이라는 가설을 세우고, 이를 입증하기 위해 연구를 시작하게 되었습니다.
본 연구를 통해 저희는 샷건 메타유전체(Shotgun metagenome) 데이터로부터 Ralstonia solanacearum이라는 토양 병원균이 일으키는 풋마름병에 저항성인 토마토의 근권에 특이적으로 높은 비율로 존재하며, 식물의 병저항성에 영향을 미칠 것으로 여겨지는 신종 플라보박테리움(flavobacterium)의 유전체를 발굴하였고, 이 유전체 정보를 기반으로 해당 미생물을 성공적으로 순수 분리하여 TRM1이라고 명명하였습니다. 그리고 TRM1 단독 처리에 의한 토마토의 병 발생 억제를 실험을 통해 확인하였습니다.
이번 연구 결과는 단순히 메타유전체 서열 데이터의 분석을 통해 샘플들 간의 차이를 비교, 분석하는 데서 그치지 않고, 그 분석 결과를 토대로 찾아낸 균주를 가설 검증을 위해 성공적으로 분리 후 효능을 입증한 데에 큰 의미가 있습니다. 그리고 이를 통해 메타유전체 분석 결과를 실제 농식품 분야의 질병 예방/진단/치료 분야에 적극 활용할 수 있다는 것을 보여주는 예라고 할 수 있습니다.
2. 연구를 진행했던 소속기관 또는 연구소에 대해 소개 부탁 드립니다.
본 연구는 연세대학교 시스템생물학과 김지현 교수님(http://www.microbiome.re.kr/)과 동아대학교 응용생물공학과 이선우 교수님 (http://web.donga.ac.kr/seonlee/)의 공동연구로 진행되었습니다. 김지현 교수님 연구실에서는 다양한 미생물의 유전체 및 메타유전체 데이터 분석을 수행하고 있으며, 뿐만 아니라 유전체 정보를 기반으로 발굴한 로돕신 등 미생물 유래 유용 유전자원에 대한 실험도 진행하고 있습니다. 또한 최근에는 위 질환과 관련된 미생물 치료제 개발을 위한 메타유전체 및 배양체(culturomics) 연구도 수행하고 있습니다.
3. 연구활동 하시면서 평소 느끼신 점 또는 자부심, 보람
본 연구는 시작한지 거의 7년만에 마무리 되었습니다. 중간에 연구 진행을 포기할 뻔한 적도 있었고, 논문 투고 과정에서 적당한 곳에 투고하고 마무리 지어버리고 싶을 때도 있었습니다. 하지만 김지현 교수님께서 본 연구의 가치에 대해 포기하지 않으시고 끊임없이 용기를 북돋아주시고 논문 투고를 진행해주셨습니다. 그래서 결국 최고의 성과가 나오게 되어 너무 감사하고 뿌듯합니다.
4. 이 분야로 진학하려는 후배들 또는 유학준비생들에게 도움이 되는 말씀을 해 주신다면?
저는 과학기술연합대학원대학교(UST)의 한국생명공학연구원 캠퍼스로 입학하여 김지현 교수님 연구실에서 학업을 시작하였습니다. 정부출연연구소에서 공부를 하다 보니 이미 전문가이신 여러 박사님들께 실험 및 데이터 분석에 대한 트레이닝을 받을 수 있었습니다. 그래서 많은 시행착오 없이 데이터 분석에 대해 더 빠르고 정확하게 배울 수 있었고, 배우는 것에서 학위과정을 마치는 것이 아니라, 배운 분석법을 토대로 주도적으로 연구를 수행할 기회를 빨리 가질 수 있었고, 결국 제1저자로 좋은 연구 결과까지 낼 수 있게 되었습니다.
5. 연구활동과 관련된 앞으로의 계획이 있으시다면?
저는 학위과정 동안 정부출연연구소, 대학교에서 모두 연구를 해보았고, 연구를 함에 있어 두 기관의 차이점을 조금이나마 알게 되었습니다. 그래서 본격적인 진로결정에 앞서, 회사에서의 연구는 어떤지 알고 싶어 현재는 미생물 유전체 분석 전문 회사인 천랩(http://www.chunlab.com/)의 생물정보연구소에서 근무하고 있습니다. 보통 산학연이라고 부르는 산업체, 학교, 연구소에서의 경험을 두루 해보고, 어떤 곳에서 연구를 하는 것이 가장 나의 적성에 맞는지 판단하고 평생 진로를 신중하게 결정하고 싶습니다.
6. 다른 하시고 싶은 이야기들....
가장 먼저 많은 가르침을 주시고 훌륭한 연구 결과를 낼 수 있게 해주신 김지현 교수님께 너무 너무 감사합니다. 말도 안 듣고 제 마음대로 할 때도 많았는데, 항상 포기하지 않고 올바른 결과로 갈 수 있게 이끌어주셔서 너무 감사합니다. 또한 이 논문을 투고하면서도 저는 다른 저널에 빨리 내고 말자고 하였는데, 포기하지 않고 좋은 결과를 만들어 주셔서 너무 감사하고 그 안목과 끈기, 정말 존경합니다. 그리고 10년 가까이 늘 옆에서 함께한, 하나뿐인 직속 선배 권순경 박사님, 미생물 유전체 분석에 대해 A-Z까지 다 가르쳐주신 송주연 박사님께도 너무 감사합니다. 그리고 미생물 군집 분석 실험 및 16S rRNA 데이터 분석에 대해 가르쳐주신 오믹스피아 김병권 박사님께도 너무 감사합니다. 두 분께 미생물 데이터 분석에 대한 기초를 탄탄히 배웠기 때문에 이렇게 좋은 연구 결과를 낼 수 있었다고 생각합니다. 그리고, 석사 과정을 불태워 결국, TRM1을 분리해냄으로써 이 연구가 이렇게까지 가치를 가질 수 있게 해준 서울여대 후배 지담이도 너무 고맙습니다.
그리고, 본 연구가 가능하게 해주시고 성공적으로 마무리 될 수 있게 해주신 이선우 교수님, 그리고 식물실험 때문에 많은 고생을 한 동아대 연구원들께도 감사의 말씀 드립니다. 그리고, 학위과정 중 생각지 못 한 소속 이동이 있었는데, 아무 일 없었다는 듯이 학위과정을 무사히 마칠 수 있게 해주신 한국생명공학연구원 권석윤 박사님께도 감사 드립니다.
마지막으로 항상 절 믿고 제가 하고 싶은 것은 다 할 수 있도록 지원해주는 엄마, 아빠, 그리고 동생들 늘 고맙고 사랑합니다. 그리고 제 전 학위과정을 함께 하고 앞으로 평생 함께할 나의 동반자 정욱 오빠, 그리고 늘 응원해주시는 시부모님께도 감사 드립니다.
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