목 차

1. 주된 발표 내용
  1.1. 5월 16일 주요 발표 내용
  1.2. 5월 17일 주요 발표 내용
  1.3. 5월 18일 주요 발표 내용
  1.4. 5월 19일 주요 발표 내용
  1.5. 5월 20일 주요 발표 내용
2. 총평


1. 주된 발표 내용

1.1. 5월 16일 주요 발표 내용
 

1) Genomic Divergence of Geographically Isolated Ahnfeltia (Florideophyceae, Rhodophyta): from Species to Population
싹새기(Ahnfeltia)라 불리는 홍조류는 전 세계 다양한 곳에 분포한다. 이 연구에서는, 다양한 곳에 분포하는 싹새기들의 엽록체 유전체와 핵 유전체를 시퀀싱 하여 그들의 population을 비교 및 분석하였다.

2) Atypical mitochondrial genomes of the Stylonematophyceae (Rhodophyta)
홍조류는 아직까지 약 80여 개의 미토콘드리아 유전체만이 해독되었다. 그중 대부분이 하나의 커다란 원형 미토콘드리아 유전체로 이루어져 있고, 비슷한 유전체 크기를 가지고 있다. 하지만 이 연구에서는, 다수의 작은 원형 미토콘드리아 유전체를 가지고 있는 홍조류 종을 시퀀싱 하여 보고하였다.

3) Genomic Analysis Provides Insight into Phycobilisome Evolution in Porphyridium
홍조류에는 녹색식물과 달리 피코빌리솜이라는 광합성복합체가 존재한다. 피코빌리솜은 녹색식물이 흡수하지 못하는 파장대의 빛을 흡수하며, 홍조류가 깊은 수심에서도 생존할 수 있게끔 해준다. 홍조류 중, Porphyridium genus(속)에는 서로 다른 색(red, olive, green)을 가진 3종이 존재한다. 이러한 색소의 차이는 피코빌리솜을 구성하는 발색단(chromophore)의 차이에 기인한다. 이 연구에서는, 3종의 Porphyridium 유전체 시퀀싱을 통해서 3종의 피코빌리솜을 이루는 유전자의 차이를 밝히고, 각 각의 종들이 서로 다른 불빛에 유전자발현이 어떻게 달라지는지 분석하였다.
 

1.2. 5월 17일 주요 발표 내용

1) Seasonal Presence of Cyanobacterial Toxon & N2-fixing Genes in an Oligotrophic Watershed using Metagenomic Analyses
유해한 시아노박테리아의 번성은 우리가 마시는 식수를 오염시키는 위험한 요인 중 하나다. Forested Watersheds는 상류의 물들을 필터링하여 자연적으로 물을 정화시키는 역할을 한다. 하지만 이 구역은 기후변화와 자연재해에 매우 취약한 곳으로, 시아노박테리아 번성이 빈번하게 일어나는 곳이다. 이 연구에서는 캐나다에 있는 Forested watersheds에 서식하는 시아노박테리아의 군집이 어떻게 이루어져 있는지, 부영양화와 빈영양화 상태에서의 시아노박테리아 군집의 유전자 발현 패턴 양상이 어떻게 달라지는지 분석하였다.

2) Evaluating the Most Efficient Method of Aquatic Invertebrate Preservation for Microbiome Anal-ysis
최근 여러 동물들의 마이크로바이옴 연구가 활발히 이루어지고 있지만, 이러한 동물들의 보관 방법에 대한 확실한 방법이 정립되어 있지 않고, 보관방법에 따른 마이크로바이옴 구성요소들에 대한 정보는 거의 알려져 있지 않다. 이 연구에서는 자연과 수족관에서 채집한 가재와 잠자리 유충을 이용하여, 보관 방법에 따른 수생 무척추동물 박테리아 마이크로바이옴의 차이를 분석하였다.

3) Understanding Host Specificity of Fungal Parasites in Freshwater Green Algae
해조류에 서식하는 기생 균류는 수생 생태계에서 많은 부분을 차지하지만 아직까지 많은 연구가 되어 있지 않다. 이 연구에서는 숙주가 되는 해조류와 기생 균류를 채집하여, 각 채집 결과물마다 어떻게 종들이 다른지, 그리고 배양 조건에 따라 상태가 달라지는지 테스트하였다.
 

1.3. 5월 18일 주요 발표 내용

1) Transforming Our Understanding of Nitrogen Fixation Across Aquacapes
질소 고정은 전 지구의 질소 순환의 주된 요인으로 작용하고, 해양과 육상 생태계에서 광범위하게 연구되어왔다. 그러나 육상과 해양의 생태계를 연결시키는 coastal aquatic 생태계에서의 질소 고정 비율, 생태학적 dynamics에 관한 연구는 아직까지 부족한 상황이다. 따라서 이 연구에서는, coastal aquatic에 서식하는 질소고정생명체들의 생물학적 다양성을 연구했고, 질소 고정의 생태학적 화학량론(Stoichiometry)을 분석했으며, 마지막으로 질소고정 능력을 테스트했다.

2) Dynamic photo-physiological responses of winter and summer Karenia brevis populations to short-term changes in temperature and nitrogen substrates
플로리다 서쪽에서는, 매년 가을 Karenia brevis 종들의 bloom 현상이 나타난다. 하지만, 2020-2021년 동안 이 종들은 비정상적으로 bloom 현상이 지속되어 심각한 환경 영향을 초래했다. 이 연구에서는 이 기간 동안 해당 종들을 채집하여 PAM 형광 측정법을 사용하여 온도, 질소에 대한 광합성 반응을 조사하였다. 분석 결과, 해당 연도에 이상 기후로 인하여 기온이 높아졌고, 그에 따라 해당 종들이 번성하게 되었음을 알 수 있었다. 이 종들은 섭씨 30도씨가 가장 버틸 수 있는 한계 온도였고, 그 기간 동안 거의 30도까지 기온이 올라가 오랫동안 번성하다 사멸했음을 알 수 있었다.

3) Genome-wide exploration of the diversity of Undaria pinnatifida in Korea
Undaria pinnatifida(미역)은 동아시아에서 매우 중요한 생태학적 위치를 가지고 있는 유명한 종이다. 이 종들은 특히 한국에서 매년 50만 톤 이상 양식이 되고 있으며, 식재료뿐만 아니라 전복양식장에서 전복의 먹이로 사용된다. 또한, 미역은 여러 원인들에 의해 세계 곳곳으로 퍼져나간 종으로, 4개의 대륙으로 퍼져나갔다. 그리고 현재 프랑스, 뉴질랜드 등 14개국의 해안선에서 보고되고 있다. 이러한 이유로, 최근 미역은 양식화와 다른 곳으로의 유입으로 인해 미치는 영향 등을 연구하기 좋은 연구주제로 각광받고 있다. 이 연구에서는, SNP 마이크로어레이를 설계하여 1,000개 개체 이상의 미역 유전자형을 분석하여 한국에서의 미역의 다양성에 대한 분석을 진행하였다.

1.4. 5월 19일 주요 발표 내용

1) RNA and Whole Microbiome Analytics for Environmental Sustainability
RNA 관련 기술의 발전은 호수 및 강의 수질 상태에 대한 예측 및 관리를 하는 데 많이 사용이 된다. RNA는 자연환경에서 빠르게 분해되는데, 이것은 호수의 상태를 측정할 당시에 어떠한 유전자가 전사되고 분해되는지 확인하는 데 사용할 수 있다. 이 연구에서는, 호수의 RNA를 분석함으로써, 언제 독성이 발생하여 문제를 일으키는지, 최근 침입종의 조성이 어떻게 되는지, 그리고 어떤 종들이 산란 및 번식을 하는지 등에 대한 정보를 제공한다.

2) Large-scale Assessment of Lake Bacterial Diversity across Environmental and Land use Gradients
생물 종 다양성의 패턴과 분포를 연구하는 것은 생태학과 진화학 연구에 있어서 매우 중요하다. 민물에 서식하는 박테리아들은 호수와 강의 생태계에 있어 매우 중요한 위치에 있다. 하지만, 그들의 생물 종 다양성 패턴과 분포에 관한 연구는 다른 macro-organism에 비하면 턱없이 부족한 수준이다. 이 연구에서는, 캐나다에 있는 여러 호수들의 박테리아 다양성과 분포에 대해서 조사했다. 총 12개의 ecozone에 위치한 615개의 호수를 대표하는 16S rRNA 데이터 세트를 생성했다. 머신 러닝 모델을 사용한 분석 결과, 호수 깊이에 따른 박테리아 다양성이 감소됨을 발견했다. 그뿐만 아니라, 토양의 특성, 호수 유역 내 인간의 활동 등 여러 요인들이 박테리아 다양성에 영향을 미치는 것을 발견했다.

3) Genomic Studies of Endemic Lake Baikal Sponges (Porifera, Lubomirskiidae)
해면동물은 가장 오래된 다세포성 동물이다. 또한 해면동물은 생태 지표 종으로 잘 알려져 있고, 항암성분, 항미생물 그리고 항산화제 성분 등 다양한 생물학적 물질들을 가지고 있다. 이 연구에서는, 바이칼 호수에 서식하는 토종 해면동물인, Lubomirskiidae의 핵과 미토콘드리아 유전체를 시퀀싱 하여 유전자 지도를 완성했다. 이 연구는 민물에 서식하는 해면동물에 있어 최초의 유전자 지도로 추후에 발견될 민물 해면동물들의 연구를 위한 기초 데이터 작업에 관한 내용이다.
 

1.5. 5월 20일 주요 발표 내용

1) Extreme solutions to extreme problems: evolution of Cyanidiophyceae red algae
극한 환경에 서식하는 단세포성 홍조류인 Cyanidioschyzon merolae는 매우 적은 수의 세포소기관 막을 가지고 있으며, 4,775개의 유전자를 가지고 있다. 이러한 간소화된 특징으로 인해 이 종은 세포 증식 및 세포구조 분석을 하는 데에 매우 적합한 종이다. 이 연구에서는, 이 종을 이용하여 염색체 부분에 유전자 편집 기법이 용이하게 적용될 수 있는 가능성을 보여주었다. 그뿐만 아니라, 편모가 있는 단계에서의 세포를 분리하여 시퀀싱함으로써 단상체(1N)의 유전체 정보를 획득할 수 있게 되었다.

2) Chromosomal Evolution in Cyanidiophyceae: Adaptation Mechanisms to Extreme Environments
화산 및 강한 산성에서 서식을 하는 Cyanidiales 2종을 시퀀싱 하여 20개의 염색체 수준의 유전자 지도를 완성하였다. 이를 통해 여러 생물들과의 유전자 이동 현상을 관찰하였으며, 염색체 말단에 위치한 텔로미어 서열의 복제된 흔적을 확인하였다. 그뿐만 아니라, small RNA metabolism의 조절자인 DCL, AGO 2가지 조절자가 Cyanidiophyceae에서 사라진 것을 확인했다.

3) Comparative Analysis of Cyanidiophyceae Organelle Genomes
극한 환경에 서식하는 Cyanidiophyceae 중에서는 대부분 광합성을 통해 살아가는 독립영양 생물이 존재한다. 하지만, 그중에는 종속영양과 독립영양 모두가 가능한 종들 또한 존재하는데, 그러한 종들 간의 분류학적 위치에 대한 논쟁이 있다. 이 연구에서는, 9개의 엽록체 유전체와 6개의 미토콘드리아 유전체를 이용하여 Cyanidiophyceae 내에서의 분류학적 위치를 확인하였다.
 

2. 총평
 

이번 학회는 전 세계 각국에서 총 9개의 학회가 모여서 개최한 연합 학회이다. 규모가 큰 만큼 2,700개 이상의 발표가 등록되었으며, 다양한 분야의 주제를 한꺼번에 접할 수 있었던 의미 있는 학회였다. Plenary lecture 중에서는 학문적인 내용뿐만이 아니라 여성과학자의 인권, 과학자가 법 제정에 참여해야 한다는 점 등 정치, 제도 관련된 내용 또한 진행이 되었다. 또한 aqua(물) 관련 연합 학회라 양식, 환경보전, 해조류, 그리고 최신 기술은 유전체 등 정말 다양한 폭넓은 분야의 발표를 들을 수 있었다. 이번 학회에서 학술발표 외에 인상 깊었던 점은 바로 멘토-멘티 프로그램이었다. 학회 신청 기간에 신청한 학생과 멘토에 한해서 분야 특성을 고려해 멘토-멘티를 지정해 주었다. 그리고 학회 기간 중 서로 스케줄을 잡고 만나 진로계획, 대학원생을 위한 팁 등 멘토로부터 다양한 경험 및 조언들을 듣는 등 대학원생들에겐 너무나도 귀중한 시간이었을 것이다. 본인 또한 네덜란드 연구소의 PI가 멘토로 지정이 되었고, 그분으로부터 귀중한 조언을 듣는 매우 값진 시간을 가졌다.