한빛사 인터뷰
1. 논문관련 분야의 소개, 동향, 전망을 설명, 연구과정에서 생긴 에피소드
생물학에서, 생물은 Central dogma를 기본으로 복잡하고 다양한 표현형을 나타내며 외부의 위협으로부터 자신을 보호하거나 생식활동을 통한 번식을 수행하게 됩니다. 그러나 이 과정에서 수만개의 유전자가 동시에 발현이 조절되며 서로 상호작용하지만 대부분의 유전자 간 관계는 밝혀지지 않았습니다.
저희는 이러한 복잡한 유전자들의 상호작용을 중심으로 핵심 유전자를 선발하기 위한 방법으로 통합 유전자 공동 발현 네트워크 구축 방법을 제안하였습니다. 본 분석 방법은 기존에 보고된 다양한 전사체 데이터의 추가 분석에 사용할 수 있으며 다양한 스트레스를 동시에 분석하여 원하는 형질의 핵심 유전자를 확보할 수 있는 효과적인 방법으로 제안되었습니다. 해당 분석 방법은 비생물학적 스트레스(가뭄, 냉해, 염해, 고온), 생물학적 스트레스(세균, 바이러스, 역병균 등)과 대표적인 식물 호르몬(살리실산, 에틸렌, 자스몬산, 아브시스산)에 대한 14 종류의 환경 스트레스에 대한 작물 반응에 대하여 총 737.3 Gb(인간 지놈 크기의 250배)의 전사체 빅데이터를 이용하여 검증을 수행하였습니다. 이후, 각 14개 스트레스를 중심으로 개별 네트워크 및 통합 네트워크를 구축하였으며 네트워크를 구성하는 유전자의 기능을 확인하여 후보 유전자들을 선발했습니다. 후보 유전자들에는 다양한 형질 관련 유전자들이 확인되었으며, 그 중 대표적인 식물 병저항성 단백질로 알려진 NLR(Nucleotide binding and Leucine-rich Repeat proteins) 유전자들이 통합 네트워크 상에서 환경 스트레스 대응 핵심 저항성 및 내성에 관여하는 것으로 분석되어 본 연구 방법이 효과적임을 입증했습니다.
지금까지 많은 전사체 데이터가 생성되었지만, 여러 스트레스 환경에서 핵심 유전자를 확보하는 방법은 제한적이거나 어렵습니다. 그러나, 본 분석방법은 고추 데이터를 기반으로 수행하여 다양한 작물에서의 적용이 원활하고 복합적인 스트레스에 대응할 수 있기에 전사체 분석의 효율성을 높이는 중요한 전략으로 제시됩니다.
2. 연구를 진행했던 소속기관 또는 연구소에 대해 소개 부탁드립니다.
본 연구는 경상국립대학교 염선인 교수님 연구실에서 수행되었습니다. 저희 연구실은 생물정보학 뿐만 아니라 분자생물학을 기반으로 한 실험실로 하나의 실험실에서 Wet lab과 Dry lab을 동시에 운영하고 있습니다. 실제 식물을 키우며 직접 눈으로 보았던 식물의 저항성 반응을 데이터를 기반한 유전자 발현패턴으로 확인하며 효과적으로 핵심 인자를 선발하고 유의미한 결과를 창출할 수 있는 기반을 가지고 있습니다. 또한, 교수님께서는 실험을 위한 지원을 아끼지 않으시며 필요하다면 다양한 인턴기회를 제공해주셔서 복잡하고 어려운 분석도 쉽게 배울수있는 환경을 조성해주셨습니다. 같이 공부하는 학생들 또한 학구열이 강하고 매사에 열심히 하는 모습을 보여주어 강한 자극제가 되어주었습니다. 이러한 환경이 좋은 결과를 창출 할 수 있는 기반이 되어주었다고 생각하고 많은 연구가 진행되고 있기에 꾸준히 좋은 결과를 만들 수 있는 좋은 실험실이라고 생각합니다.
3. 연구 활동 하시면서 평소 느끼신 점 또는 자부심, 보람
저는 어떤 연구를 하더라도 자신이 할 수 있다는 자신감과 여유를 되뇌이며 모든 과정을 수행해왔습니다. 그 과정에서 힘들고, 서럽고, 지치기도 했지만 함께 연구하는 동료들이 많은 힘이 되었고 그 덕에 좋은 결과를 많이 만들어왔던 것 같습니다. 항상 여유를 가지고 좋은 동료와 함께 노력하면 좋은 결과와 함께 행복한 연구생활을 할 수 있다고 생각합니다.
4. 이 분야로 진학하려는 후배들 또는 유학준비생들에게 도움이 되는 말씀을 해 주신다면?
생물정보학이라는 분야는 처음 접하면 어려울 수 있고 많은 인내와 생각을 요구한다고 생각합니다. 하지만, 이 어려움만 지나간다면 내가 생각한 연구를 직접 수행할 수 있는 분야라고도 생각하고 있습니다. 항상 포기하지 않고 계속 꾸준히 성실히 모든 과정을 수행한다면, 누구는 빠르고, 누구는 느릴지라도 행복하고 알찬 연구활동을 할 수 있을 것입니다. 두려워하지 말고 일단 해! 라는 말을 해주고 싶습니다. 다들 누구나 모두 할 수 있습니다.
5. 연구 활동과 관련된 앞으로의 계획이 있으시다면?
현재는 네트워크를 중심으로 핵심 유전자의 선발을 수행하였고 앞으로는 핵심 유전자의 실제 기능을 중심으로 유전자의 기능을 확인 할 예정입니다. 미래에는 고추에 한정되지 않고 여러 분석 경험을 중심으로 다양한 생물 데이터를 중심으로 생명활동을 알아가고 싶습니다.
6. 다른 하시고 싶은 이야기들.....
좋은 결과를 만들 수 있게 도와주신 모든 사람들에게 감사드립니다. 먼저, 제가 대학원 생활을 할 수 있도록 뒤에서 무한한 지원을 해주시고, 믿어주신 가족들에게 감사인사 드립니다. 비록 짧지 않은 대학원생활이지만 쓴소리 한번 안하시고 절 믿어주셔서 연구에 집중할 수 있었던 것 같습니다. 사랑합니다. 염선인 교수님, 강원희 교수님, 두분께는 항상 민망할 정도로 부족한 모습을 많이 보여드리고 있지만 제가 연구자가 될 수 있도록 많은 지식과 관점을 가지게 해주어서 좋은 결과를 만들 수 있는 사람이 된 것 같습니다. 김나영, 권지수, 박보슬, 장학기 우리 자랑스런 실험실 동료들에게는 언제나 의지하고 에너지를 받고있어서 항상 고마워 이미 졸업한 친구들도 있지만 내가 힘들 때 도와주고 함께 지내온 시간들이 잊혀지지 않네, 말로는 차마 못했지만 이런 자리를 빌어 고맙다는 인사 전해주고싶어. 고마워!!
다시 한번 모든 사람들에게 감사인사 드립니다. 감사합니다 여러분!
#RNA-seq
# GCN
# 생물정보학
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