극빙양 해양마이크로바이옴의 질소·황 순환 기능 규명 연구

Functional characterization of nitrogen and sulfur cycling in polar sea-ice associated marine microbiomes

연구 내용

극빙양 환경에서 해양 미생물군집의 구성을 비교하고 nitrogen cycle 및 DMSP degradation 유전자 발현을 정량화하여 질소·황 순환 기능 변화를 규명하는 연구

극빙양과 해빙수역(SIZ), 그리고 얼음이 없는 수역 간 미생물군집 구조와 기능 차이를 eDNA 기반 16S·18S rRNA metabarcoding과 qPCR로 비교합니다. 영양염 조성 변화가 군집 분포와 대사 경로 예측에 미치는 영향을 분석하고, sulfur 및 nitrogen 관련 유전자 표지로 DMSP demethylation 및 질소 환원 계열 과정을 중심으로 기능적 연계를 추정합니다. 또한 미생물-부유조류-동물플랑크톤 상호작용을 네트워크 분석으로 연결해 냉수대에서의 생지화학 기능 조절 메커니즘을 도출합니다.

관련 프로젝트

2건

연구 흐름

초기에는 극빙양 주변 수역에서 sea-ice에 의해 유도되는 영양염 동역학이 미생물군집의 계통구성과 기능 잠재력에 미치는 영향을 파악하는 데 집중했습니다. 이후 2022년부터는 기후변화물질 거동추적 관점에서 DMSP 분해 및 nitrogen cycling 유전자 표지를 qPCR로 확장하여 수역별 발현 차이를 정량화했습니다. 최근에는 SIZ에서의 미생물 대사 경로 예측과 생태학적 상호작용 네트워크를 결합해 탄소·질소·황 경로 간 연계를 설명하는 방향으로 연구를 심화했습니다.

활용 가능성

활용 가능성은 알앤디써클 특화 AI 에이전트가 생성한 내용으로, 실제 연구 가능 여부는 연구실과의 논의가 필요합니다.

해빙대 미생물 기반 질소·황 순환 모니터링
DMSP 유래 물질 분해 반응의 환경 지표화
극지 생태계 기능 변화 조기 탐지
수역 구분형 미생물 군집 판별 모델
영양염 조성 기반 생지화학 예측
먹이망-미생물 연계 기능 평가
기후변화 시나리오 반응성 분석
극지 저온 조건의 대사 경로 검증
해양미생물 생태기능 데이터베이스 구축
환경유전체 기반 정책·관리 의사결정 지원