[DEBUG-WINDOW 처리영역 보기]
즐겨찾기  |  뉴스레터  |  오늘의 정보  |  e브릭몰e브릭몰 sale 회원가입   로그인
BRIC홈 동향
검색광고안내
에스엘에스바이오
배너광고안내
이전
다음
스폰서배너광고 안내  배너1 배너2 배너3 배너4
과학으로 본 코로나19 (COVID-19)
전체보기 뉴스 Bio통신원 Bio통계 BRIC View 웹진(BioWave)
목록
조회 9395  인쇄하기 주소복사 트위터 공유 페이스북 공유 
[2002년 로레알 여성 생명과학상 수상]서울대학교 생명과 노정혜 교수 (1)
"큰 연구 주제는 환경변화에 대한 미생물의 적응"

인터뷰 내용
 - 분자미생물학연구실 소개와 연구원 구성
 - 중점연구와 진행과정
 - 대표적인 연구성과
 - 연구주제 선정 배경
 - 관련연구의 세계적 동향과 경쟁전략
 - 앞으로 연구 방향과 우리 연구실에서 함께 연구하고 싶은 학생

일시: 2004년 3월 19일, 오후 4:30

장소: 서울대학교 18동 309호

노정혜 교수 약력


분자미생물학연구실 소개와 연구원 구성

먼저 미생물에 대한 소개를 하면, 지구상의 생물체를 세균, 고세균, 진핵생물의 세 도메인으로 크게 나눌 수 있는데, 진핵생물중 식물과 동물 그룹을 제외한 모든 생물체들이 미생물(microorganism) 범위에 해당한다고 보고 있다. 미생물들은 그 종류가 다양한 만큼 지구상의 다양한 환경에서 살아가고 있다. 지구상(아마 생명체가 존재하는 우주의 행성들을 포함하여)의 모든 극한 환경(extreme environment)에도 살아가는 미생물들이 있으며, 식물과 동물도 미생물과 공생 관계를 가지면서 지구상의 생명이 유지되고 있다. 예를 들어 식물의 뿌리는 뿌리근처(rhizosphere)의 토양 미생물들과의 공생관계로 영양분을 주고 받는다. 인간의 몸 속에는 인체를 이루는 세포 수 보다 10배 이상 더 많은 수의 세균들이 공생하고 있다. 이러한 공생 관계가 잘못되면 병이 나는데 공생 관계에서 적대 관계로 변하는 병원성 세균들도 있다.

이렇게 다양한 서식지에서 살아 남다 보니 미생물들은 환경의 변화에 적응하는 천부적인 능력을 가지고 있고, 그러한 적응이 가능 하려면 환경의 변화를 감지(sensing)하고 그 결과 유전자 발현을 바꾸는 메커니즘이 그 핵심에 들어 있다.

그래서 우리 연구실은 미생물이 환경의 변화를 어떻게 감지하여 유전자의 발현을 조절하는가, 발현된 유전자 산물(gene product)은 왜 그 환경에 대한 적응을 가능하게 해 주는가에 대한 해답을 얻고자 한다.

현재 우리연구실 구성을 보면 박사후연구원 4명, 박사과정대학원생 12명, 석사과정대학원생 4명이 함께 일하고 있다.

중점연구와 진행과정

현재 중점적으로 추진하고 있는 일은 여러 환경 조건 중 특히 산화적 (oxidative)환경과 빈영양 상태(starvation)에서 살아 남는 방식에 관한 의문을 푸는 일이다.

산화적 환경은 공기에 노출된 모든 생물체에 적용되기도 하고, 특수한 경우는 병원성 세균이 인체의 면역 시스템에 노출될 때 겪게 되는 환경이다. 이런 산화적 환경에 살아 남으려면 활성 산소족(reactive oxygen species)의 독성을 극복하는 것이 관건이다.

빈영양상태는 자연계의 모든 미생물이 생태계에서 겪고 있는 환경이다. 영양분이 고갈되면 미생물은 성장(growth)에서 유지(maintenance)로 자신의 모든 생리현상을 바꾸어야만 살아남을 수 있다. 인간의 노화현상도 이러한 자연계의 법칙에 대한 자연스러운 적응현상으로 볼 수 있다.

서로 관계없어 보이는 이런 환경들이 실은 서로 연결되어 있고, 그 중심에 이러한 환경을 감지할 수 있는 조절인자 (regulator)가 있다. 산화환원의 변화, 세포 내 에너지상태의 변화를 감지하는 민감한 조절 인자들이 활성화되면 이러한 환경변화에 대응할 수 있는 유전자들을 발현된다.

우리가 알고 싶은 것 중 하나는 어떻게 이들 regulator의 활성이 산화환원에 따라, 영양분고갈에 따라 조절 되는가 이다. 그래서 이 연구를 위해 조절인자의 생화학적, 물리화학적, 구조적 분석과 함께 DNA-핵산 상호작용 분석을 하고 있다. 또 다른 측면으로는 이들 regulator에 의해 발현되는 유전자 산물을 분석하고 있으며 이를 위해 genome 차원에서의 분석과 흥미로운 개별 유전자 차원의 분석을 병행하고 있다. DNA chip과 생물정보학을 이용한 기능유전체 연구 및 각종 분자/세포생물학적인 연구도 함께 하고 있다.

대표적인 연구성과

위의 연구과정 중에서 우리는 매우 새로운 조절 양상들과 특이한 유전자 기능들을 알 수 있었다. 예를 들어, 산화환원에 의해 활성이 조절되는 새로운 regulator를 여러 가지 찾아 내었다. 그 중에, 유전자의 프로모터를 인지하는 sigma factor의 조절자 중 산화환원(redox)의 변화에 따라 활성이 바뀌는 조절자를 찾아 내었고, 그런 부류(family)의 조절자들이 매우 많이 있다는 것이 후속 연구들과 축적되는 유전자 database에서 알 수 있었다. 그 외에도 redox의 변화에 의해 DNA 결합능력이 바뀌는 새로운 조절자들을 계속 발견해 가고 있다.

연구주제 선정 배경

처음에는 아주 생화학적인 실험을 했다. DNA와 단백질이 어떻게 붙었다 떨어지나 이것을 정량적으로 보는 연구였다. 한국에 귀국해서 실험을 시작하면서 우리만의 경쟁력 있는 새로운 주제를 가질 필요가 있다는 생각을 했다. 그래서 미생물의 환경 스트레스에 적응이었다. 그래서 1986년에 이 연구를 시작해서 2~3년 후 본격적으로 하였다.

관련연구의 세계적 동향과 경쟁전략

Redox control에 대한 연구는 병원성 미생물의 제어, 식물공생세균의 생존, 고등생물의 노화와 노화기의 생존전략, 그리고 활성 산소족의 독성으로 야기되는 각종 질병들을 이해하고 제어하는데 기본적인 열쇠를 제공한다. Redox control에 대한 기초 연구 결과는 여러 분야에서 다양하게 적용되는 활발한 연구 분야이다. 그래서 세계 유수의 대학들과 연구소들이 점점 많은 연구력을 투입하고 있다.

이런 상황에서 선두의 경쟁력을 유지하려면 실험재료의 선택과 연구결과의 분석, 적용이 가장 중요하다. 다행히 세균(bacteria)과 효모(yeast) 같은 미생물들을 유전자 조작과 genome 차원의 발현분석이 쉬운 편이다. 게다가 최근 폭발적으로 늘어난 미생물 유전체 database와의 비교가 가능해 짐에 따라, 연구 결과의 해석을 체계화 시키고, 다방면에서 이용할 수 있는 가능성이 넓어졌다. 우리나라의 미생물학 연구기반은 상당히 탄탄하고 정보과학 infra가 잘 갖춰져 있다. 또 생명과학의 다양한 응용분야에서 미생물을 이용하고 있기 때문에 결과의 적용도 신속히 이루어질 수 있습니다. 이러한 점을 적극 활용하면, 국제적인 경쟁력과 수월성을 충분히 오래 유지할 수 있다고 본다.

앞으로 연구 방향과 우리 연구실에서 함께 연구하고 싶은 학생은?

앞으로 기능 유전체적인 분석을 통해 드러난 유전자의 새로운 기능을 알아가는데 힘을 더 기울일 생각이다. 전체 세균의 유전자중 약 40% 정도는 그 기능을 전혀 예측할 수 없고, 설사 기능이 예측되었다 하더라도, 전혀 예상치 못한 다른 기능을 가질 가능성이 무한히 잠재한다. 여러 가지 다른 환경에서 발현되는 유전자들의 발현 pattern을 분석함으로써 기능을 모르는 유전자의 역할을 알아내는 일이 가능할 것으로 본다. 이것이 소수의 유전자로 복합적 생명을 유지하는 생명체의 비밀을 푸는 하나의 열쇠라고 생각한다.

그래서 이런 연구를 할 수 있는 대학원생을 많이 받았으면 좋겠다. 우리 연구실에서 대학원생을 받을 때 가장 크게 고려하는 점은 입학 후 박사학위과정을 마칠 때 까지 중단 없이 연구를 해보겠다는 의지(determination)이다. 대학원과정은 첫 2-3년간은 실험이 잘될 때보다는 안 될 때가 훨씬 많고, 그 과정을 거쳐야 비로소 한 단계 올라 갈 수 있는데, 이 과정을 못 견디면 절대로 전문가가 될 수 없다.

관련 사이트: 분자미생물학연구실

... 노정혜 교수 인터뷰 2편 발간 예정입니다.

기자 장영옥
사진, 촬영 김수정
동영상 편집 유숙희

  
인쇄하기 주소복사 트위터 공유 페이스북 공유 
  
노정혜 교수 1편 - "큰 연구 주제는 환경변화에 대한 미생물의 적응"
노정혜 교수 2편 - "돈으로 환산되지 않는 가치를 자랑스러워 할줄 아는 배짱이 필요"
  댓글 0
등록
목록
위로가기
동향 홈  |  동향FAQ  |  동향 문의 및 제안
 |  BRIC소개  |  이용안내  |  이용약관  |  개인정보처리방침  |  이메일무단수집거부
Copyright © BRIC. All rights reserved.  |  문의 member@ibric.org
트위터 트위터    페이스북 페이스북   유튜브 유튜브    RSS서비스 RSS
에펜도르프코리아 광고