수평적 유전자 전달 연 구
Horizontal gene tranfer
해양 편모류는 해양생태계 내에서 가장 우점 그룹 중 하나입니다. 이들은 자주 적조를 일으키고, 막대한 CO2를 흡수하고, 구름의 핵이 되는 DMSP를 가장 많이 생산하여 큰 주목을 받아왔습니다. 또한 최근에는 세포 내 지방 함유량이 높아 바이오디젤의 원재료로 각광을 받고 있습니다.
이들은 200개가 넘는 chromosome을 가지고 있고, 유전자 양도 사람의 유전자 양보다 10-30배 많이 가지고 있습니다.
"이러한 막대한 유전정보가 (1) 어디로부터 유래했는지?, (2) 실제로는 얼마나 발현되는가?"라는 질문은 현재 해양생물학계 뿐만 아니라, 진화학계, 세포생물학계, 분자생물학계의 비상한 관심 사항입니다. 이 질문들은 생물의 기원을 밝히는 중요한 명제들이므로, 이 질문들을 모두 밝힌다면 노벨상도 가능하다고 판단됩니다.
본 연구팀은 해양 편모류의 유전자가 먹이로부터 습득되었다는 가정하에, 해양생태계에서 우점하는 혼합영양성 와편모류의 유전자와 다양한 먹이의 유전자 간의 상관관계를 밝히고, 이들 먹이로부터의 유전자 전달 및 기능 작동 원리를 규명하는 연구를 수행하고 있습니다.
혼 합 영 양 연 구
Mixotrophy
만일 우리가 낮에는 광합성을 하고 저녁에는 맛있는 음식을 먹는다면 식량문제가 해결될텐데.. 나중에 우주여행을 갈 때 도시락을 가지고 가지 않아도 되고..
이러한 꿈은 적조생물인 와편모류들에 의하여 실현되어 왔습니다. 즉 여러 적조생물들이 광합성도하고 다른 생물들을 포식할 수 있다는 것들이 밝혀지고 있습니다. 이러한 최고의 영양물 습득방법이 이들이 2억년 이상 바다를 지배하도록 했다고 판단됩니다.
본 연구팀은 1990년 중반부터 이 분야의 연구를 시작하여 그 동안 (1) 혼합영양성 적조생물인 Fragilidium과 우점 종속영양성 와편모류들이 상호포식(reciprocal predation)을 할 수 있어 물질과 에너지를 순환시키고, (2) 우리나라 연안에서 적조를 발생시켜 큰 피해를 끼쳐 온 Cochlodinium polykrikoides가 혼합영양성이라는 것을 밝혀 국제학술지에 논문을 발표하였습니다. 또한 최근 (3) 중국해역에서 길이 1,000 km 이상의 대규모 적조를 일으키는 Prorocentrum donghaiense와 여러나라에서 적조를 일으키는 Lingulodinium polyedrum, Gymnodinium catenatum, Gonyaulax polygramma 등이 혼합영양성이라는 것을 새롭게 밝혀 국제학술지에 발표하였습니다. 그 외 다양한 적조생물에 대해 혼합영양성 연구를 실시하고 있습니다. (연구논문에 올라있는 논문 참조 바람)
Mixotrophy in the Phototrophic Harmful Alga Cochlodinium polykrikoides (Dinophycean)