한빛사 인터뷰
- 등록2023-11-06
- 조회1,418
1. 논문관련 분야의 소개, 동향, 전망을 설명, 연구과정에서 생긴 에피소드
항생제 내성은 일반적으로 미생물이 항생제에 노출될 때 발생하며, 이로 인해 항생제 치료 효과가 감소하거나 사라질 수 있습니다. 최근 수십년 간 항생제 남용과 새로운 항생제 개발의 어려움으로 항생제 내성 문제가 급증하고 있으며, 2050년에는 항생제 내성균에 의한 사망자가 암 환자보다 더 많아질 것으로 우려되고 있습니다. 이로 인해 항생제 내성은 공중보건 및 의학 분야에서도 전세계적으로 큰 문제가 되고 있습니다.
특히 One-Health 관점에서, 수계 환경은 항생제 내성균의 유전자 전파와 발생에 중요한 역할을 합니다. 담수는 식수 및 농업용수로 사용되어, 인간 및 동물에 항생제 내성을 전파하는 매개체가 될 수 있습니다. 따라서, 담수 환경의 항생제 내성 유전자와 미생물 역학을 이해하는 것은 항생제 내성 연구에 있어 중요한 부분을 차지합니다.
본 연구에서는 메타지노믹스(metagenomics)와 생물정보학(bioinformatics)을 활용하여 다양한 환경 요인에 노출되는 담수 환경에서의 항생제 내성 유전자와 미생물군집의 역할을 조사했습니다. 그 중에서도 기온 상승(global boiling)과 비료의 과다 사용으로 인한 유해 남조류 발생(cyanobacterial harmful algal blooms; cyanoHABs)과 항생제 내성 유전자 간의 상호작용을 분석했습니다. 유해 남조류 발생에 의한 미생물 불균형(microbial dysbiosis)이 미생물 간 상호 작용을 변화시켜 항생제 내성 유전자의 감소에 기여한다는 것을 확인했습니다. 결과적으로, 본 연구에서는 유해 남조류 발생과 항생제 내성 유전자의 시너지 오염에 대한 통찰력을 제공하고, 항생제 내성 유전자 위험 관리에 있어 담수 미생물의 역학의 이해가 중요하다는 것을 제시하였습니다.
2. 연구를 진행했던 소속기관 또는 연구소에 대해 소개 부탁드립니다.
본 연구는 경북대학교 분자미생물학연구실의 신재호 교수님 지도 하에 수행되었습니다. 분자미생물학연구실은 분자미생물학(wet lab)과 생물정보학(dry lab)을 활용하여 다양한 환경(인간, 식물, 토양, 수계)에 있는 미생물군집(microbiome)과 주변 환경 간의 상호작용 메커니즘을 밝히는 연구를 수행하고 있습니다. 본 연구에서는 메타지노믹스 분석을 위해 경북대학교 차세대시퀀싱핵심연구지원센터의 장비 지원을 받아 shotgun metagenome sequencing을 진행했습니다. 또한, 부경대학교 식품미생물학연구실의 이승준 교수님 연구팀과 공동으로 수행되어, ‘사람-동물-환경’을 바탕으로 한 One-Health 연구 접근을 통한 수계 환경 미생물의 역학을 조사했습니다.
3. 연구 활동 하시면서 평소 느끼신 점 또는 자부심, 보람
저는 연구활동을 하면서 다학제 간의 소통이 중요하고, 혼자만 해낼 수 있는 일은 없다는 것을 깨달았습니다. 다른 사람들과의 협업을 통해 다양한 연구를 수행하고, 그들과 함께 문제를 해결해 나감에 따라 서로 배우고 가르치는 경험에서 큰 보람을 느낍니다. 이러한 과정을 통해 연구가 깊어지고 더 나아갈 수 있는 방향을 찾을 수 있다고 생각합니다.
4. 이 분야로 진학하려는 후배들 또는 유학준비생들에게 도움이 되는 말씀을 해 주신다면?
빅데이터 활용에 대한 수요가 점차 증가하고 있는 추세에 맞춰, 생명과학 분야에서도 이런 데이터를 자유롭게 활용하고 이해할 수 있는 연구자가 된다면 새로운 관점에서의 다양한 연구를 수행할 수 있을 것입니다. 특히 생물학적 기전을 증명할 wet lab 기술과 대량의 데이터로 재현성을 증명할 dry lab 기술을 모두 갖추고 이해할 수 있어야 합니다. 그래서 계속해서 다양한 분야의 지식을 끊임없이 습득하는 것이 필요하다고 생각합니다.
5. 연구 활동과 관련된 앞으로의 계획이 있으시다면?
본 연구에서 조사된 낙동강 유역에서는 항생제 잔류량이 확인되지 않았습니다. 하지만 수계 환경에 잔류하는 항생제에 따른 항생제 내성 유전자의 문제가 지속적으로 대두되고 있습니다. 뿐만 아니라, 항생제에 의한 미생물 불균형이 인간 및 토양환경에서도 널리 확인되었으나, 수생태계에 미치는 영향에 대한 연구는 부족한 실정입니다. 그래서 저는 담수 환경 내 항생제 잔류에 따른 미생물군집 및 항생제 내성 유전자의 변화에 대한 메커니즘을 확인하는 연구를 진행 중입니다.
향후에는 환경 오염 물질에 따른 미생물군집 변화가 인간을 포함한 다양한 숙주와 어떠한 상호작용을 가지는지 연구할 계획에 있습니다. 또한, 이러한 변화에 적응하는 방법과 기전(Host-microbe co-evolution)을 연구하여, 환경 오염물질에 대한 대응책을 개발할 수 있는 기반을 다지는 연구자가 되고 싶습니다.
6. 다른 하시고 싶은 이야기들.....
저의 부족한 부분을 저만의 속도로 채워갈 수 있도록 기다려 주시고, 지도해주신 신재호 교수님께 깊은 감사의 말씀을 드립니다. 그리고 연구에 대한 제 막연한 열망을 귀담아 들어주시고 아낌없이 조언해 주신 부경대학교 이승준 교수님께도 감사의 인사를 전합니다. 교수님들께 많이 배울 수 있었고, 앞으로도 훌륭한 연구자가 될 수 있도록 노력하겠습니다. 그리고 하루 중 가장 많은 시간을 함께 보내고 고생하는 우리 소중한 연구실 동료들에게도 감사합니다. 여러분 덕분에 매일 즐겁게 연구실 생활을 할 수 있었습니다! 무엇보다도 언제나 저에게 무한한 지지와 사랑을 주시는 부모님, 그리고 윤하랑 교중이에게도 항상 고맙고 사랑한다고 전하고 싶습니다. 그리고 힘든 기간을 함께 겪으면서도 나의 투정을 받아주고 이해해 주었던 규대에게도 고맙다는 말을 전하고 싶습니다. 다시 한 번 모두에게 진심을 다해 감사드립니다!
#Metagenomics
# Antibiotic resistance
# One-Health
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