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조지훈
조지훈(Jihoon Jo) 저자 이메일 보기
전남대학교
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Draft genome of the sea cucumber Apostichopus japonicus and genetic polymorphism among color variants
1. 논문관련 분야의 소개, 동향, 전망을 설명, 연구과정에서 생긴 에피소드

돌기해삼은 극피동물문 해삼강에 속하는 해양 무척추동물 중 하나로 우리나라 인근 해역을 비롯해 동아시아 전역에서 서식하고 있습니다. 돌기해삼은 극피동물문의 특징 중 하나인 조직재생이 활발하게 나타나는 생물학적 특징을 가질 뿐만 아니라, 각종 무기질과 인삼의 주 약용성분으로 알려진 '사포닌'이 풍부하여 예로부터 '바다의 산삼' 이라고 알려졌을 만큼 천연물 약용 연구 대상으로도 큰 주목을 받고 있습니다.

하지만, 아직까지 이 해삼강에 속하는 종 들에서 High coverage genome 즉, 고해상도 유전체정보는 아직까지 미비한 상황이었습니다. 본 연구에서는 이러한 점에 주목하여 돌기해삼의 고해상도 유전체정보를 획득하기 위한 첫 걸음으로서, 약 356 X 의 고해상도 유전체데이터를 획득하여 Assembly, Annotation 을 수행하였습니다. 또한, 돌기해삼의 체색 변이종인 청삼, 홍삼, 흑삼의 유전적 다양성을 분석하기 위한 단일염기서열변이지도(SNP map)에 대한 연구도 수행하였습니다.

그 결과로, 총 21,771개의 유전자를 가지는 0.66 Gigabases에 달하는 돌기해삼의 표준유전체서열을 획득하였으며, 세가지 체색 변이 종 간의 Nucleotide diversity 가 0.00146 으로 비교적 높은 diversity 를 가지는 것 또한 확인 하였습니다.

본 연구는 돌기해삼이라는 생물의 Genomics 관련 연구의 토대가 될 것이며, 저희 연구실 에서는 이 유전체 정보를 바탕으로 추 후 돌기해삼의 유전체가 가지는 특이적 유전자들의 기능적-구조적 연구, 조직재생이라는 생물학적 기능에 대한 연구, 양식과 연계한 품질 육종과 관련한 연구 등을 활발히 수행 할 예정입니다.

모든 연구가 그렇듯이, 저희의 연구에서도 전 과정을 돌이켜 보면 많은 시행착오가 있었습니다. 실험관련 과정에서는 점성이 높은 해삼조직에서 Next-generation sequencing 에 적합한 양질의 gDNA를 추출하는 과정에서 많은 시행착오가 있었으며, 또한, 생물정보학 분석과정에 있어 해양무척추동물의 유전체에서 공통적으로 나타나는 Genome Heterozigosity 문제 때문에 Assemble 과정 에서도 수 많은 시행착오가 있었습니다. 하지만, 항상 이런 과정에서 부정적인 결과에 실망하거나 누군가를 질타하지 않고 교수님과 함께 연구실 모든 학생들이 머리를 맞대고 문제를 해결하기 위해 노력했던 것이 문제를 해결하는데 큰 도움이 되었습니다.

2. 연구를 진행했던 소속기관 또는 연구소에 대해 소개 부탁 드립니다.

제가 속한 연구실은 전남대학교 생명과학기술학부 시스템생물학실험실 이며, 본 논문의 공동 교신저자이신 박춘구교수님의 지도하에 여러가지 연구를 수행하고 있습니다. 저희는 컴퓨터를 기반으로 한 생물정보학에서 시작된 아이디어를 바탕으로 파이펫을 활용하는 여러가지 Genomics, Transcriptomics, Proteomics 에 관련된 실험을 통한 아이디어의 확인 까지 병행할 수 있는 시스템을 갖추고 있습니다.
최근에는 주로 여러가지 해양무척추동물의 Genomics, Evolutionary Genomics, Comparative genomics 연구, 신약의 표적 물질이 될 수 있는 Protein discovery model 연구, 적조원인 해양조류의 Genomic feature 연구 등을 중점적으로 수행하고 있습니다.
- 연구실 홈페이지 : http://www.compsysbio.re.kr/

3. 연구활동 하시면서 평소 느끼신 점 또는 자부심, 보람

저는 저희 연구실의 첫 대학원생이며 박춘구교수님의 첫 제자로서 많은 프로젝트를 직접 수행하며 연구실을 셋팅하였습니다. 처음에는 연구실의 선두주자로서의 책임감과 부담감이 많았지만, 그 만큼 더 공부하고, 생각하고, 움직여서 짧은 시간 만에 이런 성과를 얻은 것이 아닐까 생각합니다. 이와 같은 과정에서 제가 정말 많은 도움을 받았고 자주 이용했던 BRIC에서 평소 꿈꿔오던 한빛사에 이렇게 이름을 올리게 되어 무엇보다도 더 보람과 자부심을 느낍니다.

4. 이 분야로 진학하려는 후배들에게 도움이 되는 말씀을 해 주신다면?

저도 아직 대학원생 이기 때문에, 아직 대학원에 진학하지 않은 생물학을 전공하는 학생분들을 주 대상으로 제 경험을 바탕으로 한 말씀 드리고 싶은 것이 있다면, "생물학을 보는 시야를 넓히자." 라는 것 입니다.
저도 그랬듯이 생물학을 전공하는 많은 학부생들이 암 생물학과 줄기세포 등 뉴스에 자주 오르내리며 이슈가 되는 특정 분야에만 관심을 가지는 경향이 있습니다. 하지만, 조금 더 시야를 넓혀 생물정보학, 해양생물, 식물, 분류학, 분자진화학 등 국내에서 다소 주목을 받지 못하는 학문 분야들도 정말 흥미롭고 연구가치가 높은 이슈들이 많이 있습니다. 대학원 진학을 고민하는 학생들 이라면 연구주제의 화제성에 매료되기 보다 정말 자신이 흥미를 느끼는 것이 무엇인지, 정말 하고싶은 연구가 무엇인지를 더 넓은 시야를 가지고 선택하였으면 합니다.

5. 연구활동과 관련된 앞으로의 계획이 있으시다면?

앞으로는 저희가 얻은 돌기해삼의 유전체정보를 바탕으로 돌기해삼만이 가지는 특징적인 유전자군이 무엇이 있는지 찾아본 뒤 기능적, 구조적 특징을 살펴 볼 것입니다. 이에 더 나아가, 유연관계가 깊은 종들과 유전체 또는 여러가지 유전자군을 비교하는 Comparative genomics 연구를 수행 할 계획입니다. 궁극적인 목표로는 해삼에서의 사포닌(saponine) 관련 성분 생합성 원리와 조직재생의 생물학적 메카니즘등에 대한 체계적인 연구를 목표로 두고 있습니다.

6. 다른 하시고 싶은 이야기들....

관심은 많지만 모르는 게 정말 너무 많았던 학부생인 저를 믿고 지도해 주신 지도교수 박춘구 교수님께 감사의 말씀을 드립니다. 또한 Genome analysis 전반적인 과정을 진행했던 공동 제1저자인 주성이형, 프로젝트의 전반적인 Trouble shooting을 함께한 연구실 멤버들에게도 모두 감사드립니다. 마지막으로, 취업을 해야할 시기에 더 공부하겠다고 하는 막내 아들을 묵묵히 믿고 지켜 봐 주시는 부모님께 감사와 사랑을 전합니다.
 등록일 2017-01-20
Category: Genetics, Genomics, Marine_Biology
  댓글 3
회원작성글 mylv99  (2017-01-23 20:24)
멋쟁이!
회원작성글 nowg  (2017-01-26 13:22)
화이팅!
회원작성글 김신태  (2018-04-02 14:55)
힘내요
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