한빛사 인터뷰
1. 논문관련 분야의 소개, 동향, 전망을 설명, 연구과정에서 생긴 에피소드
대사체(metabolite)는 화학물질이 유발하는 독성의 표현형(phenotype)과 가장 가까운 단계에 있는 1000 Da 이하의 생체분자입니다. 대사체를 활용한 오믹스 분석은 주로 분석 기법에 따라 대사체학(metabolomics)과 지질체학(lipidomics)으로 구분되며, 다중오믹스 분석으로 적용될 수 있습니다. 대사체학은 주로 친수성 대사체를, 지질체학은 다양한 지질종을 식별하는 데 특화되어 있습니다. 따라서, 생체 내 대사체 전반에 대한 명확한 독성 기전을 규명하기 위해 두 가지 오믹스 모두를 분석해야 하며, 데이터의 재현성과 신뢰성을 확보하기 위해 단일 시료에서 대사체와 지질체를 동시에 추출하는 것이 중요합니다.
관련 연구를 검토하며 발견한 문제는 이러한 동시 추출법에 대한 논의가 제브라피쉬 배아 모델에서 충분히 이루어지지 않았다는 점이었습니다. 본 연구에서는 제브라피쉬 배아 모델에 적용 가능한 대사체 및 지질체의 동시 추출법을 최적화하고, 이를 과불화옥탄술폰산(PFOS)의 신경독성 기전을 규명하는 데 적용하고자 하였습니다. PFOS는 연구실에서 다년간 연구해온 물질로, 누적된 독성 데이터와 기전에 대한 이해를 바탕으로 이전 연구들보다 완결성 있는 독성 기전을 제시하였습니다. 이를 통해 본 연구에서 개발한 방법론의 유용성을 입증할 수 있었습니다.
본 연구에서는 MTBE(methyl tert-butyl ether) 기반의 추출 방식을 사용하였습니다. 최근 연구에서는 MTBE 추출 방식을 통해 대사체와 지질체뿐만 아니라 전사체, 단백체와 같은 다양한 생체분자를 단일 시료에서 추출하려는 시도가 이루어지고 있습니다. 앞으로는 단일 시료에서 다중 오믹스 분석을 수행하는 접근법이 데이터의 재현성과 신뢰성을 높이는 데 더욱 중요한 역할을 할 것으로 기대됩니다.
2. 연구를 진행했던 소속기관 또는 연구소에 대해 소개 부탁드립니다.
저는 서울과학기술대학교 환경공학과 김기태 교수님의 환경독성보건연구실 (https://zebratox.seoultech.ac.kr/index.do)에서 본 연구를 수행하였습니다.
저희 연구실은 제브라피쉬 동물모델과 미세생리 시스템을 활용하여 유해화학물질 (환경유해인자)이 생태계와 인간에 미치는 악영향을 평가하고 그 기전을 규명하는 연구를 수행하고 있습니다. 특히, 제브라피쉬 사육 시설과 행동영향 측정 장비 등 제브라피쉬 동물모델 활용을 위한 연구 인프라를 최고 수준으로 구축하고 있습니다. 뿐만 아니라, 다양한 분자독성학적 방법과 독성정보학을 이용하여 관련된 복잡한 기전을 종합적으로 규명 연구하는 분야를 개척하여 연구실 특화된 연구를 진행하고 있으며, 비실험적인 독성평가 방법을 개발하고, 규제독성학과 관련된 분야도 함께 연구하고 있습니다.
이러한 다학제적 지식은 연구를 하며 발생하는 여러 도전과제를 다각도로 고찰하는데 도움이 되었으며, 연구실에 구축된 훌륭한 인프라는 본 연구를 성공적으로 진행하는데 기틀이 되었습니다.
3. 연구 활동 하시면서 평소 느끼신 점 또는 자부심, 보람
연구활동을 하며 가장 크게 느끼는 점은 바로 "즐거움"입니다. 이 즐거움은 공부하고, 실험하며, 고민하는 과정에서 저에게 동기를 부여합니다. 연구를 통해 느끼는 보람은 작은 성취와 큰 성취로 나뉩니다. 논문 한 편을 읽고, 실험을 진행하며, 한 문장을 작성하는 순간이 작은 성취라면, 학회 발표, 수상, 그리고 좋은 논문을 게재하는 순간은 큰 성취라고 생각합니다. 그러나 성취의 크고 작음에 관계없이, 무언가를 이루었다는 기쁨은 늘 저에게 큰 보람으로 다가옵니다. 이런 보람을 느끼며 하루하루 정진하다 보면, 연구활동에 대한 자부심은 자연스럽게 따라오는 것 같습니다.
4. 이 분야로 진학하려는 후배들 또는 유학준비생들에게 도움이 되는 말씀을 해 주신다면?
환경독성분야는 독성학, 생물학, 생물정보학, 분석화학, 약학, 통계학 등 굉장히 많은 분야의 융합적인 지식을 요구합니다. 필요한 모든 지식을 준비하시기 보단 관심 있는 분야의 논문들을 공부하시면 더 쉽게 이 분야에 적응하실 수 있을 거라고 생각합니다. 즐겁게 연구하시면 좋겠습니다!
5. 연구 활동과 관련된 앞으로의 계획이 있으시다면?
박사과정의 남은 과정들을 마무리하는 것이 첫번째 목표입니다. 현재는 선택적 스플라이싱을 이용한 독성기전 규명과 오믹스 데이터를 이용한 머신러닝 기반 그룹화 전략에 대해 고민하고 있습니다. 다른 좋은 결과로 다시 뵙기를 기대해봅니다.
6. 다른 하시고 싶은 이야기들.....
먼저, 예비하시는 하나님께 감사드립니다. 또한, 연구의 시작부터 끝까지 함께 고민해주시고 아낌없이 지원해주신 김기태 교수님께 깊은 감사의 말씀을 전해드립니다. 오믹스 분석을 위해 함께 노력해주신 류광현 교수님께도 감사의 마음을 전합니다. 늦은 시간까지 함께 공부하는 환경독성보건연구실의 모든 구성원들께도 감사드립니다.
끝으로, 기도와 헌신으로 함께 해주시는 부모님, 동생들, 할머니, 할아버지, 저와 추억을 공유해주신 모든 분들, 주저자로 함께한 박소영 박사님께 사랑의 마음을 전합니다.😊
#제브라피쉬
# 대사체학(지질체학)
# 과불화화합물
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