한빛사 인터뷰
- 등록2025-07-01
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1. 논문관련 분야의 소개, 동향, 전망을 설명, 연구과정에서 생긴 에피소드
교차(crossover)는 감수분열 과정에서 부모로부터 물려받은 상동염색체가 서로 유전 정보를 교환하는 현상입니다. 이 과정은 유전적 다양성을 증가시킬 뿐만 아니라, 감수분열 시 상동염색체가 정확히 분리되도록 돕는 역할을 합니다. 교차를 연구하기 위해 감수분열이 일어나는 생식세포에서 염색체나 단백질을 현미경으로 직접 관찰하는 방법이 널리 사용되었으며, 형광 마커를 활용해 재조합 염색체가 형성되는 빈도를 측정하는 방법도 개발되었습니다. 차세대 염기 서열 분석(NGS, Next Generation Sequencing) 기술이 교차 분석에 활용되면서 유전체 전체에 걸쳐 염색체 재조합이 일어난 정확한 위치와 빈도를 염기서열 수준에서 정밀하게 분석할 수 있게 되었습니다.
이 연구에서는 최신 기술인 Nanopore Sequencing을 활용하여 매우 긴 DNA 조각을 읽어내는 Long-read sequencing 기법을 적용하였습니다. 이를 통해 read 단위에서 교차를 탐지하는 프로그램을 개발하고 교차 지도 작성에 사용될 수 있음을 검증하였습니다.
Long-read sequencing 기술이 발전하면서 비용은 감소하고 접근성은 높아지고 있습니다. 이는 벼, 옥수수 같은 유전체가 큰 주요 작물에서도 이 기술을 활용한 연구가 활발해질 것임을 의미합니다. 궁극적으로는 작물 품종 개량 전략을 최적화하고, 교차를 조절하는 유전자를 실용적으로 활용하는 데 크게 기여할 것으로 기대됩니다.
2. 연구를 진행했던 소속기관 또는 연구소에 대해 소개 부탁드립니다.
본 연구는 포항공과대학교 생명과학과 최규하 교수님이 이끄는 식물유전체재조합연구실(Lab of Plant Genomic Recombination)에서 수행되었습니다. 본 연구실은 2017년 설립 이후 식물의 교차 현상을 다양한 생물학적 접근을 통해 연구해 왔으며, 특히 교차의 위치와 빈도를 조절하는 새로운 유전자를 발굴하고 그 기능을 규명하는 데 주력하고 있습니다. 이를 위해 유전학, 분자생물학, 세포생물학, 생화학적 접근법부터 최신 유전체학 기술까지 폭넓은 연구 방법을 활용하고 있습니다. 또한 유전체 전체 수준에서 교차를 탐지하고 분석하는 기술을 기반으로 기초 과학 연구와 작물 응용 기술 개발을 병행하고 있습니다.
3. 연구 활동 하시면서 평소 느끼신 점 또는 자부심, 보람
연구를 하다 보면 실험이 실패하거나 전혀 예상하지 못한 결과가 나올 때가 많습니다. 저는 이런 순간들을 단순한 좌절로 넘기기보다는, 새로운 발견의 기회로 받아들이려고 노력합니다. 특히 중요한 통찰은 혼자만의 시각으로는 쉽게 놓치기 쉬운데, 동료들과의 협업을 통해 뜻밖의 해결책이나 새로운 아이디어를 발견할 때가 많습니다. 서로 다른 전문 분야를 가진 연구자들이 함께 모여 아이디어를 나누면, 생각지 못했던 연구 방향이 열리기도 합니다. 무엇보다도 가장 큰 보람은, 작은 실험 결과들이 하나씩 쌓이면서 점점 큰 그림이 완성되어 가는 과정을 지켜볼 때입니다. 처음에는 복잡하고 이해하기 어려웠던 현상이 점차 명확해지고, 마침내 하나의 완성된 연구로 이어질 때 큰 성취감을 느낍니다.
4. 이 분야로 진학하려는 후배들 또는 유학준비생들에게 도움이 되는 말씀을 해 주신다면?
대학원 생활에서는 예상하지 못한 일들이 자주 일어납니다. 실험이 뜻대로 되지 않거나, 예기치 않은 문제에 부딪히는 순간도 많습니다. 이런 상황에서 가장 중요한 것은 포기하지 않고 다시 일어서는 힘입니다. 혼자 끌어안고 고민하기보다는, 선배나 동료들의 조언을 듣고 적극적으로 받아들이는 자세가 큰 도움이 됩니다. 때로는 그들의 경험이 문제를 해결할 실마리를 제공하기도 하고, 마음을 다잡는 계기가 되기도 합니다. 연구자로서 성장하기 위해서는 지적 능력뿐 아니라 체력과 정신적인 회복력도 중요합니다. 장기간에 걸친 연구 과정에서는 스트레스와 좌절을 피하기 어렵기 때문에, 이를 이겨낼 수 있는 내면의 힘을 기르는 것도 연구 못지않게 중요한 과제입니다. 또한 현대 과학은 점점 더 다양한 분야 간의 융합과 협업을 요구하고 있습니다. 혼자 모든 것을 해내려 하기보다는, 서로 다른 전문성을 가진 사람들과 적극적으로 협력하는 태도가 필요합니다. 동료를 존중하고, 함께 배우려는 마음을 가진다면, 긴 학위 과정도 더 의미 있고 풍요로운 시간이 될 것입니다.
5. 연구 활동과 관련된 앞으로의 계획이 있으시다면?
박사 학위 취득 후에는 전문연구요원으로 현재 연구실에서 교차 연구를 더욱 심화시킬 계획입니다. Polyploid나 다른 작물, 다른 모델생물에서의 교차 탐지로 연구 분야를 확장하여 더욱 폭넓은 연구를 진행하려고 합니다.
6. 다른 하시고 싶은 이야기들.....
먼저 이 연구를 제안해 주시고 논문이 나올 때까지 최선을 다해 지도해 주신 최규하 교수님께 감사드립니다. 그리고 공동저자로 논문 작성에 많은 부분을 함께하고, 유전체학 분석을 가르쳐주신 손남일 박사님께도 감사드립니다. 모든 연구실 구성원과 공동 저자분들이 함께 도와 주셨기에 논문이 완성될 수 있었다고 생각합니다.
멀리서도 항상 응원을 아끼지 않으시는 부모님, 동생들과 대학원 생활에 버팀목이 되어준 동기, 친구들에게도 무한한 감사를 보냅니다.
#crossover
# meiosis
# long-read sequencing
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