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'행동생태' 에 대한 통합검색결과 13건입니다.

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김현정

University of California, Davis

1. 논문관련 분야의 소개, 동향, 전망을 설명, 연구과정에서 생긴 에피소드 현재 제가 연구하고 있는 주제는 모성 면역 조절 장애 및 뇌 발달 장애 (maternal immune dysregulation and neurodevelopmental disorder [NDD])이며 NDD 중 하나인 자폐 스펙트럼 장애 (autism spectrum disorder; ASD)를 중점으로 연구하고 있습니다. ASD는 태아의 발달 과정 중 발생하는 뇌 발달 장애이기 때문에 모체-태아 상호작용의 항상성 유지가 중요하며 이의 불균형은 곧 태아의 뇌 발달 장애를 초래할 수 있습니다. 저는 태아의 비정상 뇌 발달을 야기시키는 모체 요소가 무엇인지 임상면역학 측면에서 연구하고 있습니다. 임신 중 모체 면역조절 장애를 일으킬 수 있는 위험/교란인자들 (예: 임신성 당뇨병, 임신 전 비만, 천식, 알레르기, 고령 임신, 유전, 등)과 모체 면역 장애의 상관관계 및 면역 변화 정도를 보고 이에 따른 자식의 면역 체계 변화와의 상관관계 및 정도를 역학-면역학적으로 연구하고 있습니다. 더 나아가 모체 면역조절 장애로 인한 아이의 면역조절 장애/변화, 그리고 그에 따른 아이의 ASD 발달 관계 및 정도에 대해서도 연구하고 있습니다. 면역 체계 지표로 주로 모계 자가항체나 사이토카인 (cytokine), 키모카인 (chemokine), 성장인자 (growth factor) 들을 보고 있습니다. 본 연구는 전에 저희 실험실에서 보고한 연구인 “An Exploratory Examination of Neonatal Cytokines and Chemokines as Predictors of Autism Risk: The Early Markers for Autism Study “의 후속 연구 및 탐험 (exploratory) 연구로써 아이의 뇌 발달 장애와 무관하게 태어날 시 여아와 남아의 면역 체계가 완전히 다르다는 것을 보고하고 있으며, 키모카인 중 macrophage migration inhibitory factor (MIF)이 유일하게 뇌 발달 장애 진단에 따라 신생 남여아의 MIF 농도가 다르다는 성별-진단 교호작용을 보고하는 새로운 연구 결과입니다. ASD는 남아가 여아보다 진단 확률이 4-5배가 높은 것으로 알려져 있어 상당 부분의 ASD 연구들은 아직까지 남아 위주로 ASD 연구를 진행하고 있습니다. 하지만 본 연구는 정확한 ASD의 발달 기전이나 ASD의 생체지표를 연구할 시 성별을 결정적 요소로 포함시키고 연구해야 함을 강조하는 중요한 결과입니다. 특히, ASD의 생물학적 예보인자 연구 시 신생아의 성별에 따른 면역 체계의
- Brain Behav. Immun.
- 2023.05.26
이선희

MARBEC-IRD/ National Taiwan Ocean University

해양 생태계는 환경 변화를 반영합니다. 해양생물은 해수온도 상승을 피해 더욱 깊은 곳으로 이동하고, 이는 포식자의 섭식 행동과 영양상태의 변화로 이어집니다. 산호초와 같은 고착생물은 온도상승을 미처 피하지 못해 생존위기를 맞고, 바닷가재와 같은 저서생물은 생존 가능한 온도범위를 따라 극지방 쪽으로 빠르게 이동하고 있음이 관측됩니다.
- Environ. Int.
- 2023.04.03
강창구

서울대학교

1. 논문관련 분야의 소개, 동향, 전망을 설명, 연구과정에서 생긴 에피소드 ?이번에 출판한 논문의 분야는 진화생물학과 행동생태학 분야에 모두 속하는 분야입니다. 행동생태학은 동물들의 형질 및 개체들간의 상호작용을 다양한 수준에서 연구하는 학문으로 주로 진화적인 관점에서 동물을 연구하는 학문입니다. 생태학을 개체 수준에서 연구하고, 야생동물의 행동을 연구한다는 매력 때문에 학생들의 관심을 꾸준히 받는 분야이기도 합니다. 하지만 다른 기초과학분야와 마찬가지로 국내에는 행동생태학을 연구하는 연구실이 많지 않고, 연구비 수주가 쉽지 않은 분야이기에 학문후속세대들이 많이 배출되지는 않고 있는 분야입니다. 하지만 행동생태학을 포함한 생태학은 기초과학의 핵심분야일 뿐 아니라 생태계의 보전과 유지, 생물다양성의 이해, 기후변화와 맞물린 생태계의 변화를 예측하는 등 다양한 가치를 가지는 학문입니다. 또한 생태계의 형성과 유지, 변화에는 진화적인 요인이 작용하므로, 진화적인 관점에서 생태계를 연구하는 것은 현재 생태계의 다양한 상호작용을 이해하고 미래의 변화를 예측하는 데 있어 중요합니다. 진화는 사실 생물학 전반에 거쳐 작동하는 원리이기에, 진화생물학 전공이 따로 있지는 않지만 2022년 한국진화생물학회가 창립되었으며 관련 연구들과 활동들이 국내에도 활발하게 이루어질 것이라 기대되는 분야입니다. ?이번에 출판한 연구는 동물형질의 진화를 거시적인 관점에서 분석한 연구로, 서로 다른 종들의 형질차이를 이용해서, 이러한 형질들이 계통상에서 어떠한 양상으로 진화하였는지를 분석한 연구입니다. 계통수 분석을 활용하여 동물형질을 분석하는 연구는 진화적 계통 분석 기술의 발전 및 폭넓은 계통관계의 규명으로 인해 최근 활발하게 이루어지고 있으며, 과거로부터 진행되어온 대진화 양상을 밝히는 데 큰 도움을 주고 있습니다. 계통수 분석에 관한 새로운 진화적 분석기법들은 꾸준히 발전하고 있으며, 이러한 분석을 통해 과거에 일어났던 진화적인 사건들을 비교적 정확하게 추정할 수 있기에 앞으로도 관련 분야의 연구들은 꾸준히 생산될 것이라 생각됩니다. ?연구내용을 짧게 소개하면, 생물들은 포식자로부터 자신을 보호하기 위한 다양한 보호색을 가지고 있는데, 대표적인 보호색들은 위장색과 경고색입니다. 경고색은 일반적으로 독이나 가시 등 포식
- Science
- 2023.03.28
신상훈

고려대학교

1. 논문관련 분야의 소개, 동향, 전망을 설명, 연구과정에서 생긴 에피소드 ?해양에 유출된 유해독성물질(Hazardous and Noxious Substances, HNS)이 해양생태계에 미치는 영향은 매우 크지만 이를 과학적으로 입증하기까지는 많은 노력이 필요합니다. 선박사고, 배출수 등으로 유출된 HNS 물질들의 존재나 농도를 확인하기 위해서는 GC(Gas Chromatography) 또는 LC(Liquid Chromatography) 등의 이화학적 분석 방법을 사용하는데 이 방법은 잘 준비된 실험실에서 훈련된 분석원이 고가의 장비를 이용하여야만 하는 한계를 가지고 있습니다. 또한, 이러한 이화학적 분석 방법은 유출된 HNS가 해양생물에게는 실제로 어떠한 영향을 미치는지까지 알려주지 못합니다. 그래서 독성에 노출된 해양생물의 위해성을 평가하기 위해 우리나라를 포함한 세계 주요 선진국들은 어류, 물벼룩, 박테리아, 미세조류 등 다양한 생물종을 이용하여 생태독성평가를 수행해오고 있습니다. 이 독성평가방법은 독성에 노출된 생물종들을 모니터링하며 그 성장저해율, 생존율 등을 평가하는 방법으로 이루어지므로 최소 수일의 기간이 소요되어 HNS 사고 후 드넓은 해상에서 필요한 지역의 신속한 방제나 해양생태계에 미치는 영향의 신속한 파악에 큰 걸림돌이 됩니다. ?과거 광부들이 탄광의 유해가스를 감지하기 위해 카나리아 새를 놓아두고, 카나리아의 이상행동을 탈출 경고로 삼았던 것처럼, 본 연구팀은 해양 미세조류(Microalgae)를 HNS에 노출시키고 카나라아의 이상행동에 해당하는 미세조류의 표면변화를 수치화하는 방법으로 신속한 생태독성평가를 수행하는 기술과 플랫폼을 개발하였습니다. 며칠씩 걸리는 기존의 미세조류 성장저해율 평가법 대신 HNS에 노출된 미세조류의 표면을 관찰하면 5분 정도의 짧은 시간에 생태독성평가를 수행할 수 있습니다. 이를 위해, 본 연구팀은 다년간 수행해오고 있는 렌즈프리 그림자 이미징 기술(Lens-free Shadow Imaging Technology, LSIT)이 적용된 Cellytics라는 1kg 미만의 초소형 분석장치와 전용칩을 개발하게 되었습니다. 이를 실제 사고현장에서 적용한다면 HNS 사고 후 단시간에 해당 수역의 생태독성을 평가할 수 있어 핀포인트 방제나 수생태계 신속 모니터링에 큰 도움이 될 것입니다. 2. 연구를 진행했던 소속기관 또는 연구소에 대해 소개 부탁드립니다. ?본 연구는 고려대학
- Water Res.
- 2023.01.27
이상규

서울대학교

1. 논문관련 분야의 소개, 동향, 전망을 설명, 연구과정에서 생긴 에피소드 요즘은 힘들지만, 여름에 꼭 가봐야 하는 곳은 ‘바다’일 겁니다. 제가 어릴 적 부모님 손에 이끌려 간 해안가에는 집 근처 시장에서 보던 수산물보다도 훨씬 다양하고 많은 생물이 있었습니다. 생물의 이름은 잘 몰랐지만, 보는 것만으로도 재미있었고, 시간 가는 줄 모르고 생물을 주워담던 기억이 납니다. 호기심 반, 우쭐함 반으로 친구에게 자랑하기 위해 생물의 이름과 생김새를 눈에 익히기 시작했죠. 자연스럽게 점점 많은 종에 관심을 가지게 됐고, 따개비와 삿갓조개의 분류학적 차이가 있다는 것도 발견하게 됐습니다. 그러면서 궁금증이 생겼습니다. ‘왜 따개비는 절지동물로, 삿갓조개는 연체동물문으로 분류된 것일까?’ 라는 의문을 갖게 된 것입니다. 여기까지 읽으신 분은 제가 공부하는 분야를 ‘분류학’이라고 생각할 것 같네요. 사실 분류학은 인류의 탄생과 함께 생겨나고 인류의 문명과 함께 발전해 온 학문 분야입니다. 인간은 생존을 위해 식용이 가능한 동식물을 구분해야 했고, 문명이 발전하고 교역이 이루어지면서 자원에 대한 관리가 필요했던 것입니다. 그러면서 종의 형태와 생태에 대한 지식과 정보가 축적되고 우리는 주변환경과 생물정보의 관계도 분석을 하게 되었죠. 저도 개체나 개체군 수준에서 생물이 환경과 어떤 관계가 가지는지, 어떻게 변하는지 등에 대한 공부를 해왔습니다. 이러한 내용은 주로 ‘생태학’에서 다루기 때문에, 저는 자연스럽게 분류학과 생태학을 함께 공부하게 됐습니다. 저는 대학원에서 게에 대해 공부해서 게박사란 별명을 얻기도 했는데요. 이번에 브릭에 소개된 논문은 한국에 서식하는 것으로 보고된 게류에 대해 지난 60년간 기록된 자료를 전수조사하여 한국산 게류가 247종에 이른다는 것을 밝힌 논문입니다. 본 논문의 특징은 기존에 분류학적 측면에서 다루어왔던 체크리스트를 생태정보와 함께 기록했다는 점입니다. 즉 한국산 게류에 대한 생태-체크리스트라고 할 수 있습니다. 게류가 출현한 해역과 서식처의 환경 특성에 대한 기술을 함께 제시했다는 점에서 분류학과 생태학이 결합된 논문이란 점에서 의미를 두고 싶습니다. 본 연구의 내용을 간략히 소개드리자면, 첫째, 한국산 게류는 우리나라 삼면의 바다 중에서 남해에서 가장 많은 종이 출현했고, 둘째, 남
- Mar. Pollut. Bull.
- 2022.03.22
강문영

KAIST

1. 논문관련 분야의 소개, 동향, 전망을 설명, 연구과정에서 생긴 에피소드 많은 분들께는 생소하실 Nicotiana attenuata (야생담배)는 미국 서부와 남부지역의 토착 식물로 생태학 연구의 모델 식물 중 하나입니다. 식물은 다양한 대사물질(metabolite)들을 생성하는데, 그동안 야생담배에 대한 연구는 이 대사물질들이 생태계 내의 여러 생물종과 형성하는 상호작용을 밝히는 것을 중점으로 진행되어 왔습니다. 야생담배는 사막에 사는 식물이라 낮에 꽃을 피우면 뜨거운 태양열에 의해 꽃가루와 꿀이 말라버리기 때문에, 밤에 꽃을 연 뒤 타가수분을 위해 박각시나방을 포함한 여러 수분매개자들을 꽃으로 끌어들입니다. 이런 유인에 중심적인 역할을 하는 것이 벤질아세톤(benzylacetone)이라고 불리는 향기물질이라는 것이 다수 보고된 바 있습니다. 야생담배에서 Benzylacetone은 기능적 측면에서는 가장 잘 연구된 물질 중 하나이지만, 이의 생합성 경로에 대해서는 알려진 것이 상대적으로 적었습니다. 식물이 만들어내는 특정 물질의 합성경로를 밝히기 위해서 지금까지는, 해당 식물의 조직이나 시기별 RNA 시퀀싱을 진행하고 co-expression 분석을 통해 후보 유전자군을 추리거나, 기존 연구들에 의거하여 적합한 모델을 세우고 그에 맞는 homologous gene을 찾는 방법, 또는 관심 물질의 양에 변이가 있는 생태형(ecotype)들을 이용하여 GWAS나 positional cloning등을 하는 방법들이 일반적으로 사용되어 왔습니다. 기존 연구 방법들의 연장선에서, 본 연구는 식물이 생성하는 특정 물질의 생합성 경로를 밝혀내기 위해 사용되던 co-expression 분석에 수 천개의 세포별 전사체 정보를 결합하여, 대사물질을 생산하는 세포의 종류를 밝히고 더 나아가 세포내 특이적으로 발현되는 유전자들을 통해 대사물질의 생합성과 관련된 후보 유전자들을 발굴할 수 있음을 밝힌 첫번째 보고입니다. 본 연구에 사용된 야생담배 dataset에 관한 초기 연구는 현재 논문의 내용과는 거리가 멀었습니다. 분석을 진행하는 과정에서 새로운 발견을 통해 연구가 다른 가지로 뻗어나가 논문을 쓰게 된 경우이기에, 교수님과 실험실 사람들끼리 "서울로 가려다가 길이 좋아 보여서 강릉으로 갔는데 강릉 바다가 예뻤다." 고 농담 삼아 이야기하고 있습니다. 평소 대사체에 관심이 있었기에 야생담배 꽃 단일 세포 시퀀싱 데이터를 분석하는
- New Phytol.
- 2022.02.10
주용성

충북대학교

1. 논문관련 분야의 소개, 동향, 전망을 설명, 연구과정에서 생긴 에피소드 식물과 곤충은 다양한 상호작용을 맺고 있습니다. 특히 식물과 초식곤충의 관계는 작물과 해충의 관계를 이해하는데 큰 도움을 줄 수 있기에 연구가 활발하게 진행되고 있는 분야입니다. 하지만, 많은 경우 눈에 잘 보이는 초식곤충 그 중에서도 잎을 먹는 곤충을 식물이 어떻게 방어를 하는가에 대한 연구가 주를 이루고 있습니다. 이 연구는 식물에 큰 피해를 입히지만 눈에 보지이 않아 잘 알려져 있지 않은 줄기 초식곤충에 대해 식물은 어떻게 방어를 할까라는 물음으로 시작되었습니다. 당시 논문의 공저자 중 한명인 이지숙 박사와 저는 야생담배와 줄기를 먹는 바구미를 이용하여 이 질문에 답을 하고자 했고 익숙하지 않은 줄기라는 조직의 시료를 얻기 위해 여러가지 시도를 하고 있었습니다. 초식곤충의 공격을 받지 않은 식물의 조직은 연해서 실험에 필요한 시료를 얻는 것이 쉬웠지만, 공격을 받은 조직은 단단해져서 시료를 얻기 위해서 많은 시간이 소요되고 채취를 하는 과정에서 손을 다치기 일 수 였습니다. 그러던 와중에 문득 “식물의 조직이 이렇게 단단해진다면, 혹시 줄기 내부 조직의 리그닌의 양이 증가하는 것이 아닐까?”라는 호기심이 생겼고 이것이 연구를 시작하게 된 계기가 되었습니다. 사실 목본의 줄기 속은 단단한 조직(후벽조직, sclerenchyma tissue)으로 구성되는 것과는 달리 일년생 초본들의 줄기 속은 부드러운 조직(유조직, parenchyma tissue)이라고 알려져 있습니다. 제 가설이 맞는다면 식물은 줄기 초식곤충의 공격에 유조직을 후벽조직으로 분화시켜 방어를 할 수 있다는 것으로 기존 문헌에서는 검증되지 않은 도전적인 주제였습니다. 당시는 박사과정을 마무리하는 시기였고, 제 스스로의 연구를 시작하고 싶은 마음이 컸기 때문에 제 관찰을 믿고 위 가설을 검증하기 위한 과제를 만들어보기로 했습니다. 카이스트 김상규 교수님의 지원을 바탕으로 2018년부터 연구재단으로부터 리서치펠로우 과제를 지원받게 되어 본격적인 연구를 시작할 수 있게 되었습니다. 2. 연구를 진행했던 소속기관 또는 연구소에 대해 소개 부탁드립니다. 이 연구를 수행하는 동안 소속기관이 막스플랑크 화학생태연구소에서 카이스트 그리고 충북대학교로 바뀌었습니다. 그리고 리그닌의 정성분석을 위해서는 UW-mad
- New Phytol.
- 2021.11.05
강창구

목포대학교

1. 논문관련 분야의 소개, 동향, 전망을 설명, 연구과정에서 생긴 에피소드 이번에 Ecology Letters에 실린 논문은 아마도 Bric 에서 활동하시는 많은 분들에게는 생소할지 모를 행동생태학 분야의 논문입니다. 그중에서도 본 논문은 동물 색채의 기능과 진화를 연구하고 있습니다. 사실 동물이 가진 다양하고 화려한 색채는 고대 그리스-로마 시절부터 많은 생물학자들의 관심을 끌어왔으며, 특히나 다윈 이후 많은 생물학자들이 관심을 가지고 연구해 온 분야입니다. 최근 색채를 연구하는 연구자들이 모여 2017년 Science 지에 The biology of colour라는 논문을 통해 이 분야를 소개하기도 했습니다. 국내에서는 색채를 연구하는 연구자가 거의 없지만 해외에서는 유럽과 북미, 호주 등지에서 활발하게 (그래도 연구자 수는 그렇게 많지 않습니다) 연구하는 분야이기도 합니다. 이번 연구는 2019년에 영국 런던의 자연사박물관의 표본을 이용해서 수행한 연구로, 유럽에 사는 나비들의 색채와 적외선 영역의 색채(정확히는 적외선 영역은 눈에 보이지 않기에 반사도라 불러야 옳습니다)가 서식환경의 기후요인에 따라 진화하였는지를 규명한 연구입니다. 지금 생각해보면 참 운이 좋았습니다. 2019년 여름에 영국을 방문했는데, 원래 여름에는 박물관 표본 담당자들이 많이들 해외로 출장가서 연구자들이 방문하기 힘든데, 당시 나비 표본 담당자인 Blanca가 특별히 1달간 방문을 허가해줘서 표본 조사를 무사히 마칠 수 있었습니다. 또 1년만 늦었어도 팬데믹 때문에 영국 방문이 힘들어 연구가 무산될 수도 있었다는 생각이 듭니다. 이후 얘기를 들어보니 Blanca가 항암치료를 받던 중이라 박물관에 머물러 있었다고 하더군요. 지금은 건강을 많이 회복했다고 들었습니다. 2. 연구를 진행했던 소속기관 또는 연구소에 대해 소개 부탁드립니다. 본 연구는 목포대학교 생명과학과 행동생태연구실에서 수행한 연구로, 우리 연구실은 (안타깝게도) 국내에서 행동생태학을 연구하는 몇 안 되는 연구실 중 하나입니다. 주로 동물 색채의 진화와 기능에 대한 연구를 수행하고 있으며, 그 외에도 생태계에 존재하는 피식자-포식자 관계나 동물형질의 진화에 대해 다양한 연구를 수행하고 있습니다. 이 기회에 연구실 홈페이지를 광고하면 연구실 홈페이지는 ( http://kanglab.weebly.com ) 입니다. 3. 연구 활동 하시면서
- Ecol. Lett.
- 2021.07.05
유승범

University of Minnesota

1. 논문관련 분야의 소개, 동향, 전망을 설명, 연구과정에서 생긴 에피소드 신경경제학(Neuroeconomics)은 가치 기반 의사결정(value-based decision-making)과 연관된 뇌의 기능을 전기생리학(electrophysiology) 또는 기능적 자기공명영상(functional magnetic resonance imaging) 등의 측정기술을 통해 연구하는 분야입니다. 초기에는 행동경제학적 이론을 기반으로 한 연구들이 주류를 이뤘고, 2010년 초부터는 수렵이론(foraging theory)와 같은 생태학적 이론들이 결합되어 가치 기반 의사결정을 이해하는 폭을 넓혔습니다. 최근에는 전자공학 및 기계공학 등에서 사용되는 제어이론(control theory)도 가치 기반 의사결정을 이해하는 프레임으로 논의되고 있습니다. 저의 지도교수 Benjamin Hayden교수님은 수렵이론(foraging theory)을 신경경제학에 접목시킨 선구자 중 한 사람으로, 동료 연구자들 사이에서 'out-of-box thinker'라고 불립니다. 덕분에 제가 운동신경과학자들의 연구방법을 데이터에 적용하자고 권유하였을 때에도, 교수님은 신경경제학을 이해하는 'out-of-box thought'라며 적극적으로 지지해 주었습니다. 혁신적인 만큼 리스크가 컸던 프로젝트를 최선을 다해 지도해주신 Benjamin Hayden교수님 덕분에 이번 논문이 무사히 출판될 수 있었습니다. 2. 연구를 진행했던 소속기관 또는 연구소에 대해 소개 부탁 드립니다. 저는 현재 미네소타 대학교의 Benjamin Hayden교수님 연구실에 소속되어 있습니다( https://www.haydenlab.com/ ). 저희 연구실에서는 다양한 실험을 구성한 후, 전기생리학 신호를 측정하고 수치모델을 만들어 가치 기반 의사결정을 연구합니다. 연구실에서 모사하는 환경은 수렵(foraging), 사냥(hunting), 도박(gambling) 등이 있습니다. 연구에 사용된 데이터는 제가 처음 박사과정을 시작했던 로체스터 대학교의 뇌인지과학과에서 수집되었습니다. 로체스터 대학교 뇌인지과학과는 박사생을 1년에 6명 정도밖에 뽑지 않는 작은 학과임에도 불구하고, 시스템 신경과학 (systems neuroscience), 언어심리학(psycholinguistics), 발달 심리학 (developmental psychology)이 유명한 곳입니다. 이론 신경과학의 대가Alexandre Pouget와 National Academy of Science멤버인 Richard Aslin(현 예일대 교수)이 분야의 선구자로 알려져 있습니다. 본 연구의 후반부는 연구
- Neuron
- 2019.12.30
이대한

Northwestern University

1. 논문관련 분야의 소개, 동향, 전망을 설명, 연구과정에서 생긴 에피소드 ‘변이(variation)’는 진화의 필수불가결한 재료입니다. 지구를 뒤덮은 생명의 다양성은 변이라는 마르지 않는 원료가 없었다면 출현하지 못했을 것입니다. 인간도 마찬가지입니다. 최초의 원시 세포로부터 수십 억년의 진화의 역사를 통해 복잡한 신경계를 지닌 호모 사피엔스가 진화한 것은 바로 변이의 생성과 누적을 통해서 이루어졌다고 할 수 있습니다. 눈에 보이는 표현형(phenotype)의 눈부신 다양성 이면에는 눈에 보이지 않는 유전자형(genotype)의 변이와 다양성이 숨어있습니다. DNA는 생명 정보를 전달하는 안정적인 ‘하드웨어’이지만 영원불변의 결정은 아닙니다. 세포 안에서 DNA는 잘리고, 뒤바뀌고, 뒤섞이며 끊임없이 유전 변이(genetic variation)을 만들어 냅니다. 유전 변이는 그 특성에 따라 단백질의 구조와 기능을 바꿀 수도 있고, 유전자의 발현 양상을 바꿀 수도 있습니다. 그 결과 분자와 세포의 활성, 조직의 발생과 기능, 개체의 생리와 행동 등이 변화하고 더 나아가 ‘진화’할 수 있습니다. 특히 자연선택은 그러한 변이들을 바탕으로 이른바 ‘적응'이라고 불리는 특정한 패턴을 만들어냅니다. 눈에 보이지 않던 유전자형을 읽어낼 수 있는 시퀀싱 기술의 발전으로 최근 진화생물학은 르네상스를 맞이했다고 해도 과언이 아닐 정도로 흥미진진한 연구 결과들이 쏟아져 나오고 있습니다. 이번에 제가 논문을 발표한 도 2년여 전 그러한 맥락 속에서 창간된 것으로 보입니다. 오늘날 진화유전학자들은 서로 다른 종과 같은 종의 다양한 개체들(집단)의 DNA를 읽어내고, 이들의 표현형을 분석함으로써 진화의 유전적 기반을 밝히고 표현형 변이를 발생시키는 분자적 메커니즘을 규명하는 연구들을 펼쳐나가고 있습니다. 이를 통해 진화에 대한 개념적인 이해를 넘어 실질적이고 디테일한 수준으로 ‘진화란 무엇인가’라는 생물학의 핵심 질문에 대한 우리의 이해를 심화시켜 나가고 있습니다. 이번에 발표한 제 연구는 기존에 유전학의 주요 모델 중 하나였던 예쁜꼬마선충을 진화 연구의 모델로서의 확장성을 보여주는 연구라고 할 수 있습니다. 모델 동물 연구의 강점이라고 할 수 있는 microfludics를 이용한 high-throughput 표현형 분석 기법, 그리고 field work을 통한 생태적 연구, DNA 시퀀싱과 computatio
- Nat. Ecol. Evol.
- 2019.10.10
송성준

서울대학교

1. 논문관련 분야의 소개, 동향, 전망을 설명, 연구과정에서 생긴 에피소드 본 연구는 1960년대 이후 약 50여 년간 보고된 동해바다 독도 주변에서 조사된 해양생물 관련 생태 및 분류 연구에 대한 재분석 심층 연구를 통해, 모든 기록종에 대한 분류학적 재확인 과정을 거쳤다는 점에서 독도바다의 해양생물다양성 연구를 집대성한 연구로 평가할 수 있습니다. 독도 주변해역 약 1 km2에 서식하는 해양무척추동물이 총 12문 243과 578종에 이르는 것을 확인하였는데, 이는 세계적으로 높은 생물다양성을 보유한 우리나라 갯벌 약 2,500 km2 내 해양무척추동물 기록종 624종(Ocean &Coastal Management, 2014년, 김종성 교수팀 연구)을 훨씬 상회하는 세계 최고수준이라 할 수 있습니다. 출현 분류군은 전체적으로 연체>절지>환형>자포동물 4개의 문이 전체의 86%를 차지하는 대표 분류군으로 확인되었고 환형동물인 갯지렁이류가 조하대에서 상대적으로 우점 분포하는 특성을 보였습니다. 출현종에 대한 분류학적 유사도 분석 결과, 독도 출현종 분포는 다양성 측면에서 큰 차이를 보였으나, 지역별 출현종의 종간 관계가 매우 유사한 것으로 나타났습니다. 일부 보도자료에 따르면 본 논문의 제목(Title)에, '독도(Dokdo)', '동해바다(East Sea)', '한국(Korea)'이 모두 명시되었다는 점은 '과학외교' 측면에서 해양학 분야의 학문적 쾌거"라고 평가하였습니다. 그림 2. 독도의 조간대 및 조하대에서의 대표적인 해양무척추동물의 종류 우점도에 따라, 연체>절지>환형>자포>극피>해면동물 중 최우점종 2종 2. 연구를 진행했던 소속기관 또는 연구소에 대해 소개 부탁 드립니다. 서울대학교 해양저서생태학연구실은 바다와 생물 간의 상호작용 이해를 위한 다양한 연구를 진행되고 있습니다. 해저 서식생물 (저서생물)을 대상으로 종류 및 개체수량을 통한 생물 다양성에 관련된 여러가지 연구를 진행하고 있습니다. 저희 연구방향을 크게 정리하자면, (1) 분류생태: 해양저서 동식물의 분류 및 군집구조 등 생태구조를 연구, (2) 생태독성: 일차생산, 발달, 생식, 행동, 독성 등 생태기능 연구, (3) 환경화학: 퇴적물 생지화학, 유해물질의 환경내 거동 및 생태적 위해도 평가 등 포괄적이며 전문적인 연구를 수행하고 있습니다. 현재 연구교수, 석박사대학원생, 연구원 등 20여명이 소속되어 있고 연구를 위하여, 울릉
- Mar. Pollut. Bull.
- 2018.06.29
배병일

Boston Children’s Hospital, Harvard Medical School, Yale University School of Medicine

1. 논문관련 분야의 소개, 동향, 전망을 설명, 연구과정에서 생긴 에피소드 대뇌피질 (大腦皮質 cerebral cortex)은 인간 두뇌의 가장 큰 부분으로 전체 뇌 중량의 82%를 차지하며, 160억 개의 뉴런 (neuron), 600억 개의 비뉴런성 세포 (non-neuronal cell)를 갖고 있습니다. 언어를 비롯한 복잡한 고등 기능은 대뇌피질이 대부분 수행하므로, 인간 특유의 지적 (知的) 행동, 문화, 문명은 모두 여기에서 시작한다고 해도 과언이 아닙니다. 한편 대뇌피질이 비정상적으로 발달하거나 손상되면, 환자들은 언어 장애, 인지 불능, 치매 등 수많은 고통을 겪습니다. 160억 개 뉴런은 실로 엄청난 숫자여서, 코끼리와 고래조차 우리보다 더 적은 수의 대뇌피질 뉴런을 가지고 있습니다. 다른 영장류의 두뇌와 비교하면, 인간의 대뇌피질은 상대적으로 월등히 크고, 전두엽이 특히 확장되었습니다. 화석상 증거에 따르면 지난 2-3백만 년 간 인간 두뇌의 부피는 500 cc에서 1,500 cc로 세 배나 증가하였습니다. 두뇌는 에너지를 과도하게 사용하는 장기인데도, 그 크기가 빠르게 세 배나 증가했다는 사실은, 큰 두뇌가 인간의 생존에 강력한 장점이었음을 보여줍니다. 그러므로 대뇌 발달과 진화는 과학적으로 의학적으로 매우 중요한 연구 주제입니다. 인간 대뇌피질 발달의 분자적 메커니즘은 2000년대 들어 인간유전학적 방법론이 도입되면서 비로소 밝혀지기 시작했습니다. 예를 들어, 유전적 소두증 (microcephaly)은 두뇌 부피가 절반 이상 줄어드는 병인데 현재까지 20개 가까운 원인 유전자가 보고되었고, 이 중 하나인 ASPM (abnormal spindle-like microcephaly-associated, "비정상 방추사와 비슷하고 소두증에 관련된")은 중심체 (centrosome) 단백질을 코딩합니다. 포유동물 내에서 ASPM 단백질 서열은 종별로 다양한 변이를 나타내는데, 이 변이가 대뇌피질의 크기와 강한 상관관계를 보입니다. 즉 ASPM 유전자는 대뇌피질의 크기를 조절하고, 돌연변이는 소두증의 원인이 되며, 진화적 변이가 대뇌 크기와 강한 상관관계를 보이는 흥미로운 유전자입니다. 따라서 ASPM과 같은 원인 유전자를 연구하면 인간 대뇌피질이 어떻게 발달하고 진화하는지 알 수 있게 됩니다. 그림 1. 인간 대뇌피질 이상 발달의 족제비 모델. (A) 족제비 (Mustela putorius furo)의 모습. 식육목류 (Carnivora)의 동물로 유전체는 개와 비슷합니다. 사진 제공:
- Nature
- 2018.05.02
이유숙

University of California, Davis

1. 논문관련 분야의 소개, 동향, 전망을 설명, 연구과정에서 생긴 에피소드 모기는 공공보건 관점으로 보았을 때 가장 중요한 곤충으로, 종마다 특화된 전염병이 따로 있을 뿐 아니라 종 안에서도 개체군의 유전적 분화에 따라 의학적으로 주요가치가 있는 표현형 (살충제 면역성, 원충/바이러스 저항성 등)이 달라지기도 합니다. 대표적인 예로, 사람의 질병에 관여하는 주요 매개체로는 말라리아 전염에 관여하는 얼룩무늬날개속과 웨스트 나일열이, 필라리아증을 전염하는 집모기속, 그리고 댕기열 및 황열 등을 전염시키는 숲모기속 모기들이 있습니다. 저는 최근에 아프리카 말라리아 매개체인 얼룩무늬 날개속 겜비아 종 복합체 (PNAS, in press, 2013) 에 대한 연구를 통해, 1) 28S rDNA에 있는 단일염기변형체(SNP)에 따라 나뉘는 M형과 S형, 이 두 형간에 유전자 흐름이 기대 이상으로 상당하게 이루어져 왔다는 증거, (2) M/S 하이브리드가 자연환경에서는 적합성이 떨어진다는 증거, (3) 유전적 흐름의 정도가 시간과 공간에 따라 유동적이라는 증거들을 제시하였습니다. 이러한 결과들로부터 최근 수년간 발표된 게놈 진화연구자료에서 M형과 S형의 교배가 실제 잘 이루어지지 않는다고 제시한 가정이 잘못되었다는 사실을 입증하게 되었으며, 이 두 형간에 얼마만큼의 유전자 흐름이 일어나는지에 대한 구체적인 결과를 보여주었습니다. 이 논문을 통해 진화생물학을 연구하는 사람들에게 ''유전자 흐름이 존재하는 환경에서 일어나는 종 분화 연구''에 대한 연구 모델을 제시하는 괄목적인 성과를 나타냈다고 할 수 있습니다. 처음 기대 이상치의 하이브리드가 발견됐을때에는 방법이 잘못돼지 않았냐, DNA가 오염된게 아니냐 등등의 논란이 많았습니다. 이 사실을 처음 학회에 발표한 Lanzaro 교수님은 실험을 제대로 하지 않았다는 비판과 오명의 쓰기도 했습니다. 끝까지 저를 믿어준 동료들과 신빙성 있는 결과 발표를 위해 비판과 조언을 아끼지 않았던 실험실 식구들에게 감사드리고 좋은 결과로 보답할 수 있어서 기쁘게 생각합니다. 2. 연구를 진행했던 소속기관 또는 연구소에 대해 소개 부탁 드립니다. UC Davis Vector Genetics Laboratory는 저를 포함해 세명의 교수가 공동으로 이끌어가는 실험실로 주로 아프리카에서 말라리아를 전염시키는 모기의 개체군 유전학을 연구하고 있습니다. 개체군 유전학은 종의 육안으로
- Proc. Natl. Acad. Sci. USA
- 2013.11.25

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