한빛사 인터뷰
- 등록2023-06-20
- 조회1,604
1. 논문관련 분야의 소개, 동향, 전망을 설명, 연구과정에서 생긴 에피소드
식물이 수정을 하기 위해서는 수술에서 생성된 화분이 암술머리에서 발아를 하여 화분관을 생성하고, 화분관이 신장하여 암술대를 통과하여 배주에 도착하여 두 개의 정핵 세포를 전달하여야 합니다. 이 중 한 과정이라도 정교하게 조절되지 못하면 수정에 실패하게 되고, 작물의 생산성이 감소하게 됩니다. 중복수정에 관여하는 유전자와 기작에 대해서 애기장대에서 최근 밝혀지고 있지만, 작물에서는 연구가 미비합니다.
저희 연구팀은 벼에서 41개의 Rapid alkalinization factor (RALF) peptide를 annotation하고, 이들 중 화분에서 특이적으로 발현되는 2개 RALF17, 19를 연구한 결과입니다. CRISPR/Cas9을 이용하여 제작한 RALF17, 19의 double mutant는 웅성불임을 보이게 됩니다. 세포학적 실험을 통해 세포벽의 pectin 분포에 영향을 주어 화분관의 발아에 필수적인 것을 찾았습니다. Receptor like kinase family에 속하는 OsMTD2에 결합하여 하위 ROS signaling에 기여한다는 것을 확인하였습니다. 애기장대에서 수행된 현재까지 연구는 RALF peptide가 root hair, seedling, pollen tube의 growth를 억제한다고 보고하고 있었으나, 저희의 연구에서 저농도의 외인성 RALF17, 19 펩티드 처리는 화분관의 신장을 향상시킬 수 있음을 찾은 부분은 RALF peptide가 단순히 조직의 생장을 억제시키는 역할이 아니라 적절한 생장을 위한 메커니즘을 조절하고 있음을 시사합니다.
본 연구는 단자엽 최초의 RALF annotation과 화분 특이적 RALF 기능 규명에 더불어 웅성불임 라인을 개발하여 육종 활용 가능성을 제시하였다는 점에서 큰 의미를 가집니다.
2. 연구를 진행했던 소속기관 또는 연구소에 대해 소개 부탁드립니다.
저는 부산대학교 생명환경화학과에 김유진 교수님의 식물분자생물학실험실에서 학부과정부터 실험과 공부를 하며, 학석박사 통합과정을 진학하였습니다. 저희 연구실은 단자엽 식량작물 모델 식물인 벼 생식발달 연구를 분자생물학적, 생리학적, 세포학적으로 수행하고 있습니다. 화분의 발달 및 화분관 신장, 수정 과정, 반수체 유도에 관여하는 인자들의 기능 연구를 수행하고 있습니다. 또한 약용작물의 대표인 인삼의 진세노사이드 생합성 기작과 합성생물학적인 관점에서 이의 활용을 연구하고 있습니다.
국립대학 최초로 LMO 격리포장 시설을 인증받은 도보 5분 거리의 격리포장과 식물 조직배양실, 식물 생장실, 식물 생장상을 보유하여 계절 제약 없이 필요한 연구를 활발히 수행하고 있습니다. 또한, 2021년 국가 안전관리 우수연구실 인증을 받아, 2022년, 2023년 부산대학교 우수연구실 표창을 수여할 정도로 연구원들의 안전한 연구환경에 만전을 기할 수 있도록 교수님의 지도하에 연구하고 있습니다. 작물에 관심이 있고, 연구에 흥미가 있으신 분들을 환영합니다. (https://life-pmb.pusan.ac.kr/life-pmb/index..do)
3. 연구 활동 하시면서 평소 느끼신 점 또는 자부심, 보람
식물의 생식 및 수정 과정을 연구하는 것은 변화하는 기후에 대응하는 인류의 방패를 준비하는 일이라고 생각합니다. 과학잡지나 저널, 신문에 실린 기후변화 관련 기사와 연구현황을 읽을 때, 이 분야에 나도 함께하고 있다는 사실이 보람차고 가슴 뜁니다.
4. 이 분야로 진학하려는 후배들 또는 유학준비생들에게 도움이 되는 말씀을 해 주신다면?
현재 저도 학위를 시작한 지 오래되지 않은 시점이라 이 분야로 진학하려는 학부생 후배들에게 말씀을 전하겠습니다. 처음에 저도 길게만 느껴지는 석박사 학위과정에 겁을 먹고 여러 차례 진학과 취직에 대해 고민하였기 때문입니다.
저는 대학원 진학에 대해 고민하는 학부생들에게 학부 연구생이라는 기회를 적극 추천해 드립니다. 대학원생들과 함께 연구를 수행하고 논문을 읽고, 세미나를 가지는 과정에서 연구가 본인에게 맞는지 고민할 좋은 기회가 될 것이고, 그 과정에서 얻게 되는 성취와 능력 함양은, 이후 어떤 진로를 정하게 되어도 거름이 되어 본인의 튼튼한 뿌리를 만들어 줄 것입니다.
5. 연구 활동과 관련된 앞으로의 계획이 있으시다면?
어릴 때부터 과학자가 꿈이었던 제가 김유진 교수님을 만나, 과분하게도 좋은 연구로 과학자로서의 첫발을 디뎠습니다. 겸손하게 오래도록 연구할 수 있는 연구자가 되고 싶습니다.
남은 석박사 학위 기간 동안 우리나라의 주식이자 단자엽 곡류작물의 모델 식물 벼의 수정 과정과 수정 과정에서 일어나는 여러 분자 단위의 메커니즘에 대해 깊게 연구하고자 합니다. 단자엽과 쌍자엽의 수정방식과 이들의 생리는 매우 다름에도 쌍자엽 모델 식물인 애기장대에 비해 우리가 주로 소비하는 식량작물이 속하는 단자엽에 대한 연구는 미흡한 실정이기 때문입니다. 이러한 연구를 통해 우리나라의 기초과학 발전에 기여하는 과학자가 되겠습니다.
6. 다른 하시고 싶은 이야기들.....
학부 3학년이 되던 해 2월부터 현재까지, 그리고 남은 학위, 연구 기간 동안 저를 지도해 주실 제 지도교수님, 김유진 교수님께 감사드립니다. 제가 이루는, 이루게 될 모든 성취는 교수님의 아낌없는 사랑과 지도 덕분입니다. 교수님을 닮은 제자이자 연구자가 될 수 있도록 최선을 다하겠습니다.
본 논문이 출판될 수 있도록 함께 해주신 경희대학교 정기홍 교수님, 김의정 선배님과 바쁘신 와중에도 단백질 실험을 알려주시고 도와주신 농촌진흥청 김명희 박사님과 경북대 김은영 선배님께도 감사드립니다.
함께 연구하고 있는 부산대학교 식물분자생물학 연구실원들 (윤찬미, 김영훈, 박찬우, 노가영, 손예진, 김효정, 김도현), 항상 궂은 일도 다른 사람 배려하여 내색하지 않고 먼저 나서는 것 알고 있습니다. 누구도 빠짐없이 성실해주어서 감사합니다. 특히 예진이, 효정이, 도현이는 많이 부족한 저를 믿어주어서 감사합니다. 더 좋은 선배, 동료가 될 수 있도록 고민하겠습니다.
항상 제가 어떤 결정을 하든 믿어 주시고, 지지해 주시고, 응원해 주시고, 사랑해 주시는 제 버팀목 부모님과, 언니, 형부, 오빠, 새언니, 예준이, 연우, 은율이, 선우 항상 사랑하고 감사합니다.
끝으로, 고마운 분들께 감사 인사를 전할 기회를 주신 BRIC 관계자분들께도 감사인사 드립니다.
#Rice
# Pollen
# Peptide
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