System Genomics Lab

생명공학부 박현

시스템유전체연구실은 극지 및 해양 생물의 유전체 해독과 환경 적응, 진화 메커니즘 규명을 선도하는 연구실입니다. 본 연구실은 남극, 북극 등 극한 환경에 서식하는 어류, 갑각류, 미생물, 이끼, 지의류 등 다양한 생물종을 대상으로 3세대 실시간 유전자 해독 기술(PacBio SMRT), Hi-C 기술, NGS, RNAseq 등 첨단 유전체 분석 플랫폼을 활용하여 염색체 수준의 고정밀 유전체를 해독하고 있습니다. 이를 통해 극한 환경 적응, 저온 내성, 항동결 단백질, 항산화 시스템 등 환경 적응에 관여하는 유전자와 유전자군을 발굴하고, 이들의 기능과 진화적 특성을 심층적으로 분석합니다. 또한, 본 연구실은 유전체 데이터를 기반으로 극지 및 해양 생물에서 유용 유전자원과 환경 바이오마커를 발굴하고, 이를 다양한 산업 및 환경 분야에 응용하는 연구를 수행하고 있습니다. 저온 활성 효소, 항동결 단백질, 중금속 내성 유전자, 환경 스트레스 반응 유전자 등은 바이오에너지, 환경복원, 신약개발, 식품 및 사료 산업 등에서 활용될 수 있습니다. 환경 변화 및 오염에 민감하게 반응하는 생물지표(Biomarker) 개발, eDNA 및 메타지놈 분석을 통한 해양생태계 모니터링 등 실용적 연구도 활발히 진행 중입니다. 시스템유전체연구실은 지구상 모든 생물의 유전정보 해독을 목표로 하는 Earth BioGenome Project(EBP)에도 적극적으로 참여하고 있습니다. 10년간 150만 종 이상의 유전체 해독을 목표로 대규모 유전체 빅데이터를 구축하고, 이를 통해 생물다양성 보전, 진화생물학, 생태계 변화 예측, 신종 생물 분류, 유용 유전자원 탐색 등 다양한 분야에서 활용하고 있습니다. 데이터 표준화, AI 및 머신러닝 기반 유전자 기능 예측 등 데이터 과학적 접근도 함께 추진하고 있습니다. 이외에도, 해양 및 극지 생물의 유전체 정보를 활용한 양식산업 혁신, 기후변화 및 해양오염에 따른 생태계 변화 예측, 멸종위기종 보전, 환경복원 기술 개발 등 사회적·산업적 파급효과가 큰 연구를 수행하고 있습니다. 다양한 국내외 연구기관, 산업체와의 협력을 통해 실용적 성과 창출에도 앞장서고 있습니다. 이처럼 시스템유전체연구실은 유전체 기반의 빅데이터를 활용하여 생명의 환경 적응 및 진화의 유전적 메커니즘을 규명하고, 새로운 유전자의 기능 연구와 유용 유전자원 활용, 환경 및 산업 문제 해결에 기여하는 융합적·선도적 연구를 지속적으로 수행하고 있습니다.