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김다란
김다란(Da-Ran Kim) 저자 이메일 보기
경상국립대학교
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  CV updated 2021-12-22 17:02
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Glutamic acid reshapes the plant microbiota to protect plants against pathogens

1. 논문관련 분야의 소개, 동향, 전망을 설명, 연구과정에서 생긴 에피소드

마이크로바이옴이란 미생물을 의미하는 microbiota와 유전정보를 의미하는 genome의 합성어로서 미생물을 군집 단위 수준에서 연구하는 학문입니다. 그 중 식물과 상호관계를 나타내고 있는 유용미생물을 중점적으로 연구하고 있으며 최종적으로는 생태계 내에 존재하고 있는 식물과 미생물들간의 오래된 공생 관계의 과정을 이해하고 이를 바탕으로 병해 저감, 스트레스 저감의 기작을 이해하고자 합니다.

현재까지 해당분야는 최근 10년간 활발한 연구 업적을 통해 주목받아 왔습니다. 향후로도 친환경농업의 발전과 생태계보전에 있어 가장 눈부신 발전이 이루어질 연구분야라고 생각합니다.

본 논문 주제를 정하게 된 과정에는 선행연구로부터 많은 영향이 있었습니다. Nature Communications에 발간되었던 선행논문에서 미생물 군집의 붕괴현상이 관찰되었고 그 과정에서 식물의 건전성에 중요한 역할을 수행하였던 Streptomyces globisporus SP6C4 미생물의 결핍이 확인되었습니다. 이에 미생물의 밀도를 유지시키거나 증진할 수 있는 특정한 물질을 찾고자 하였으며 공생관계로 유지되었던 기주에서 기초아미노산에 해당하는 L-glutamic acid라는 것을 알게 되었습니다. 그 다음 과정을 이를 증명하는 것이었습니다. 다만 사람에게는 익숙하게 적용되어 있는 prebiotic 이라는 식물-미생물의 상호작용과정에서 설명하기에는 밝혀져 있는 연구가 많지 않아 다양한 측면의 연구를 통해 검증에 검증을 거쳐야 했습니다. 그를 통하여 식물과 미생물의 상호작용에서 하나의 자원을 가지고 경쟁만을 하는 것이 아니라 상호보완적으로 에너지원을 공급하고 이를 이용하여 분비된 대사체로 식물의 건전성을 유지할 수 있는 보다 강력한 공생관계를 증명할 수 있었습니다. 아직은 이 둘간의 연결고리만을 확인하였으나 추후 연결고리에 직접적인 메커니즘을 밝힌다면 매우 흥미로운 연구가 될 수 있을 것입니다.
 

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

연구실은 Fungal biology and biocontrol을 기반으로 2011년에 곽연식 교수님께서 경상대학교에 임용되셨습니다. 이후 생물적 방제를 기반으로 작물의 건전성을 높이는 연구를 진행하였으며 단일 미생물을 이용한 방제부터 미생물군집기반의 자연생태계를 이해하고 이를 활용하고자 하는 방향으로 나아가고 있습니다. 이에 현재 실험실에서는 Intelligent Plant Microbiome으로서 항상 반짝이는 아이디어를 기반으로 새롭고 남들이 가지 않았던 길을 가고자 합니다.
 

3. 연구활동 하시면서 평소 느끼신 점 또는 자부심, 보람

본 논문을 작성함에 있어 다양한 데이터를 다루고 이를 분석함에 있어 지도 교수님 이신 곽연식 교수님과 실험실원들과 함께 진행하였다는 것에 보람을 느낄 수 있었습니다. Microbiome journal에 발표된 논문은 선행연구로부터 얻어진 아이디어를 통해 증명하는 과정에서 오랜 시간이 걸린 연구였습니다. 이에 더욱 보람찬 결과를 얻게 되어 더욱 새로운 연구를 진행함에 있어 원동력이 되었습니다.

4. 이 분야로 진학하려는 후배들 또는 유학준비생들에게 도움이 되는 말씀을 해 주신다면?

지난 10년동안의 시간을 학교에서 연구하고 배우고 지내면서 한가지 걱정되는 것으로 농업 생명 과학 대학이라는 대학에 대한 다양한 방면이 알려져 있지 않다는 것이었습니다. 이름에서 아실 수 있듯이 농업을 기반으로 하여 작물의 생명과 관련된 연구가 진행되고 있으며 이를 과학적으로 증명하고 밝혀내는 곳이 농업생명과학대학이 하는 연구분야라고 생각합니다. 그럼에도 불구하고 '과학적인 연구를 하지 않는 곳이다' 혹은 '작물은 자연계에서 잘 자라고 있는데 다른 연구가 필요한가' 라는 질문을 받게 되면 항상 안타까운 마음이 들었습니다. 어느 분야이건 연구는 과학적 지식과 개념은 근본으로 두고 있으며 작물이 잘 자라지 못하는 요건은 기후변화, 재배 환경의 변화, 병해의 증대 등과 같은 다양한 문제점이 직면했을 경우 우리의 식량 감소에 직접적인 영양을 미치므로 반드시 지속적인 연구와 개발이 필요한 분야라는 점을 알아 주시면 좋겠습니다. 현재 연구의 길을 나아가고 계신 분들 혹은 연구 분야로 나아가려고 하시는 분들께서 인간이 살아가는 과정에 필요한 에너지원을 제공하는 식량자원을 보존하고 가장 위험할 때를 대비하기 위한 막중한 책임을 가지고 연구하는 사람이라는 자긍심을 가지고 연구하시면 좋을 것 같습니다.

5. 연구활동과 관련된 앞으로의 계획이 있으시다면?

전세계에서 재배되고 있는 작물들은 현재 기후변화라는 큰 변환 점에 맞닿아 있습니다. 이를 해결할 수 있는 실마리는 과거부터 이어져온 현재를 이해하는 것이 미래를 대비하기 위해 반드시 이루어져야 한다고 생각합니다. 그러한 측면에서 생태계에 존재하고 있는 식물과 미생물들 간의 상호작용을 다양한 관점에서 연구하고자 합니다.

6. 다른 하시고 싶은 이야기들....

경상국립대학교에 입학하여 석사, 박사 과정을 곽연식 교수님 지도하에 연구를 진행하였습니다. 실험적인 경험이 부족한 저희들을 이끌어주시고 다양한 방면으로 생각의 전환을 지도해주신 곽연식 교수님께 가장 감사드린 다는 말씀을 전해드리고 싶습니다. 그리고 현재 실험실에서 같이 공부하고 있는 후배들에게 향후 농업연구분야에 있어 더욱더 빛나게 될 원석이라는 것을 의심하지 않습니다.

#Microbiome #유용미생물 #L-glutamic acid
Category: Microbiology
등록일 2022-01-05
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