한빛사 인터뷰
- 등록2023-06-12
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1. 논문관련 분야의 소개, 동향, 전망을 설명, 연구과정에서 생긴 에피소드
제가 연구하는 분야는 3차원 유전체학 (3D Genomics)이라는 분야로, 복잡하게 꼬여 있는 염색질의 3차원 구조와 생물학적 기능을 다양한 기술을 통해 연구하는 학문입니다. 주로 많이 사용하는 기술에는 Hi-C, HiChIP 혹은 MicroC와 같은 염색질 구조 캡쳐 (chromatin conformation capture) 기술 등이 있습니다. 또한 종종 다양한 ChIP-seq 데이터와 ATAC-seq 데이터를 통합해 염색질 위치의 특성을 파악하기도 합니다. 최근에는 현미경을 이용한 염색질 구조의 재구성 (Optical Reconstruction of Chromatin Architecture; ORCA)을 통해 단일 세포 단위에서 염색질의 3차원 구조를 조사하기도 합니다. 이를 통해 염색질이 유전자 발현에 사용하는 전략들을 밝혀낼 수 있습니다.
본 연구를 시작할 당시, 저희 연구실에서는 Double positive T cell에 대한 HiChIP 데이터를 생산하고, 이를 어떻게 사용할 지 고민했는데, 고민 끝에 저희는 Mango라는 툴을 사용해 유의미한 염색질 루프들을 찾아내고 이들을 이용해 네트워크를 구성해 루프가 제일 많이 연결된 위치를 찾아냈습니다. 그 결과, 1위는 T cell에서 인핸서 연구가 많이 진행된 Bcl11b 위치였고, 2위가 바로 저희가 연구한 Ets1 위치였습니다. 그래서 저희는 Ets1 위치에 큰 관심을 가지고 연구를 하기 시작했고, 이 위치에 있는 다중 인핸서 허브가 Th1 세포의 분화를 촉진해 알러지와 천식 등으로부터 기관지를 보호해준다는 연구 결과를 얻게 되었습니다.
2. 연구를 진행했던 소속기관 또는 연구소에 대해 소개 부탁드립니다.
제가 속한 연구소는 University of Pennsylvania에 있는 Penn Medicine이라는 기관입니다. Penn Medicine은 1700년대에 설립되어, 현재까지 세계적인 질병 연구 수준을 보여주고 있고, 9명의 노벨상 수상자를 배출해내기도 했습니다. Penn Medicine 에는 Cancer, immunology, dermatology, chronic diseases등을 포함한 매우 다양한 분야의 질병을 연구하는 연구소들이 있는데, 그 중 저는 면역학 부서에 속해 있습니다. 저희 부서에서는 Covid-19, exhausted T cells, inflammation, neuroimmunology, 3D genomics of T cell/ILCs 등 다양한 주제로 연구를 하고 있습니다.
3. 연구 활동 하시면서 평소 느끼신 점 또는 자부심, 보람
연구활동을 하면서 평소 느끼는 점은, 연구를 하는 매일이 소중하다는 점입니다. 연구가 항상 잘 풀리지는 않습니다. 때로는 결과가 해석이 잘 안되기도 하고, 테크니컬한 문제에 부딪힐 때도 있습니다. 또 어떤 날은 풀릴 듯 말 듯한 문제가 우리를 괴롭히기도 합니다. 그럴 때 필요한 것은 역시 끊임없는 고민과 ‘잠시 한 발짝 물러서 생각해보기 (take a step back)’ 그리고 멘토 혹은 동료들과의 디스커션인 것 같습니다. 이런 매일의 과정들이, 비록 고통스럽게 느껴지긴 해도, 과학자를 더욱 성숙하게 해주지 않을까 하고 생각해봅니다.
4. 이 분야로 진학하려는 후배들 또는 유학준비생들에게 도움이 되는 말씀을 해 주신다면?
한 가지 당부를 (특히 유학준비생들께) 드리고 싶습니다. 바로 영어 공부입니다. 토종 한국인으로서 영어를 완벽하게 하는 것은 쉽지 않습니다. 하지만 영어가 매우 불편한 상태로 영미권 연구소에 가시게 된다면, 잘 들리지 않는 것부터, 하고 싶은 말을 제대로 잘 못하는 것까지… 특히 동료들과 디스커션을 하실 때 굉장히 어려움을 느끼실 것입니다 (제 경험담이기도 합니다). 그래서 영어만큼은 advanced 레벨 정도로 만드신다면 좋겠습니다.
5. 연구 활동과 관련된 앞으로의 계획이 있으시다면?
저는 염색질 구조 데이터에 관심이 많습니다. 2009년에 Hi-C가 처음 개발되었지만, 놀랍게도 현재까지는 두 개의 Hi-C (혹은 HiChIP이나 microC) 데이터를 비교할 수 있는 좋은 툴이 없습니다. 따라서 저는 두 Hi-C 데이터로부터 차별적으로 형성되는 패턴을 찾을 수 있는 R 패키지를 개발 중에 있습니다.
6. 다른 하시고 싶은 이야기들.....
다중 인핸서 허브, 즉 여러 인핸서가 공간적으로 클러스터링 된 위치는 이제 막 그 생물학적 기능들이 밝혀지기 시작했습니다. 앞으로 Ets1 위치 이외에도 다양한 세포 타입의 다양한 다중 인핸서 허브들이 밝혀져, 그것들의 공통된 기능들이 있는지 살펴보는 것도 한 가지 재미있는 포인트가 될 수 있을 것 같습니다. 감사합니다.
#다중 인핸서 허브
# Ets1
# Hi-C
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