한빛사 인터뷰
- 등록2024-05-20
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1. 논문관련 분야의 소개, 동향, 전망을 설명, 연구과정에서 생긴 에피소드
본 연구에서는 SEM DNA 이미징의 새로운 방법을 소개합니다. 저희가 새롭게 개발한 SEM DNA 이미징 기술은 기존의 형광 DNA 이미징보다 약 30배 높은 해상도를 제공하여 다양한 형태의 DNA 구조를 상세히 보여줍니다. 또한, 형광 DNA 이미징만의 영역이었던 펴진 큰 단일 DNA 분자의 이미징이 가능합니다. 저희는 이 방법이 다양한 생물학적 샘플에서도 적용 가능하다는 것을 보여주기 위해, HeLa 세포에서 추출한 genomic DNA 및 미토콘드리아 DNA 등의 SEM DNA 이미징을 시도하였고 성공했습니다. 결과적으로, 본 연구에서 제안된 SEM DNA 이미징 기술은 형광 현미경의 펴진 큰 DNA 분자의 이미징이 가능하다는 장점과 전자 현미경의 고해상도 이미징의 장점을 결합한 기술로서, 다양한 생물학적 연구 분야에서 많은 DNA 이미징 연구에 기여할 것으로 기대됩니다.
저는 SEM DNA 이미징을 위해 처음에는 선행 연구에 따라 DNA 뼈대에 나노 입자를 부착하는 방법을 시도했습니다. 이는 펴진 DNA 뼈대를 따라 늘어진 선형 나노 입자를 관찰하기 위한 것이었으나, 나노 입자들의 응집이 문제가 되었습니다. 그때, 이 문제를 해결하기 위해 나노 입자의 안정제로 사용한 고분자가 SEM에서 선형으로 관찰되는 것을 우연히 발견했습니다. 이를 토대로 이 고분자가 DNA를 감싸고 있는지를 확인하기 위해 추가 실험을 진행했고, 결국 새로운 SEM DNA 이미징 방법 개발에 성공하였습니다. 이 경험은 저에게 실험 결과가 원하는 대로 나오지 않더라도 결과를 주의 깊게 분석하고 기록해야 한다는 교훈을 주었습니다.
2. 연구를 진행했던 소속기관 또는 연구소에 대해 소개 부탁드립니다.
저는 서강대학교 화학과 조규봉 교수님의 DNA 생화학 연구실에서 연구를 하고 있습니다. 저희 연구실은 단일 DNA 분자를 관찰하는 기술을 기반으로 DNA 시퀀싱 연구부터 DNA와 단백질의 상호작용 실시간 관찰, 극소량의 target genome 검출과 같은 바이오센서 개발까지 다양한 연구를 진행하고 있습니다. 최근에는 bioinformatics와의 융합을 통해 DNA 특정 서열의 손상 검출을 위한 연구에도 힘쓰고 있습니다. 이러한 폭넓은 연구를 위해서 저희 연구실은 유전자 재조합 기술, 새로운 화합물 합성 및 분석 그리고 micro/nano fabrication 공정 등 다양한 기술을 수행하고 있습니다.
3. 연구 활동 하시면서 평소 느끼신 점 또는 자부심, 보람
다양한 장비와 기술을 사용하고 이러한 것들을 조합함으로써 새로운 분석 기술이나 센서를 개발하는 것에 상당한 즐거움이 있다고 생각합니다. 한편으로는 새로 개발한 분석 기술이나 센서들이 다른 연구들에 기여하여 새로운 생물학적 사실을 밝히거나, 궁극적으로는 많은 사람들에게 도움을 줄 수 있지 않을까 하는 기대감이 저에게 있어서 이 연구 활동을 지속하는 자부심이자 보람이라고 생각합니다.
4. 이 분야로 진학하려는 후배들 또는 유학준비생들에게 도움이 되는 말씀을 해 주신다면?
저는 학부생 시절, 다수의 친구들과 마찬가지로 대학원에 대한 생각이 크지 않았습니다. 하지만 3학년 2학기에 우연히 경험하게 된 연구실 생활이 연구 활동의 매력을 일깨워 주었고, 이는 제가 석사 과정 중 석∙박사 통합과정으로 변경하는 데도 많은 역할을 했습니다. 따라서 대학원 진학에 대해 각자가 생각하고 고려하는 것들이 다르겠지만, 저는 고민보다는 때로는 부딪혀 보는 게 좋을 때도 있다고 말씀드리고 싶습니다. 저에게 있어 대학원은 성적이 매우 우수해야만 갈 수 있는 선택지라고 생각했던 반면, 연구에 대한 관심만 있다면 많은 사람들과의 소통과 교류에 힘입어 좋은 결과를 낼 수 있는 곳이라는 걸 알게 된 것처럼 말입니다. 결과적으로 이 글을 보는 많은 분들께 “고민보다는 긍정적인 사고와 함께 한 번 시도해 보자!”라고 말씀드리고 싶고, 이러한 생각으로 연구활동을 하다 보면 연구의 즐거움과 성취감을 자연스럽게 느낄 수 있지 않을까 생각합니다.
5. 연구 활동과 관련된 앞으로의 계획이 있으시다면?
본 연구를 통해 완성한 SEM DNA 이미징 기술을 바탕으로 유전체 지도를 만드는 방법을 개발할 예정입니다. 해당 방법을 인간 유전체 서열 분석에 적용할 수 있다면, 앞으로의 연구에 많은 도움이 될 것으로 기대합니다.
6. 다른 하시고 싶은 이야기들.....
먼저 저에게 항상 지지와 격려를 아끼지 않으시는 지도 교수님 조규봉 교수님께 깊은 감사를 드립니다. 또한 학문적으로 저를 이끌어 주시고 의지가 되어 주신 연구실의 선배님들과 후배님들께도 감사의 말씀을 전하고 싶습니다. 특히 이번 연구에서 많은 도움을 주신 강윤정 학생과 성균관대학교의 이정헌 교수님을 비롯한 해당 연구실의 장준혁 학생, 그리고 Priyannth Ramasami Sundharbaabu 학생에게 깊은 감사를 표합니다. 나아가 이 프로젝트를 지원해 주신 삼성 관계자분들과 열정적인 토론을 통해 저를 이끌어 주신 고려대학교 심상희 교수님 연구팀과 숙명여자대학교 임광일 교수님 연구팀께도 감사의 인사를 전합니다. 마지막으로, 제가 가는 길을 묵묵히 지지해 주시는 사랑하는 저희 가족에게 깊은 감사의 말씀을 드리고 싶습니다.
#SEM DNA imaging
#DNA visualization
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