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이효준 연구실
고려대학교 생명과학부 이효준 교수
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이효준 연구실

고려대학교 생명과학부 이효준 교수

이효준 연구실은 식물의 환경 변화 대응 적응 기작을 분자 수준에서 규명하고, 유전자 조절을 통한 세포 분화 및 재분화 성과를 향상시키는 연구를 수행합니다. 주요 접근으로 유전자 클로기술과 유전자 발현기술을 기반으로 식물 신호전달 체계와 호르몬 조절 메커니즘의 조절 단계를 분석합니다. 또한 분화 조절 원리에 기반하여 miRNA 및 개화 조절 네트워크의 기능을 유전학적 검증으로 확인하고, 조직배양 및 재생 모델에서 organogenesis 유도 인자를 탐색합니다. 감자 재분화와 같은 적용 지향 연구를 병행하여 원천기술로 확장합니다.

식물 재생기관형성유전자 조절조직배양감자 재분화
대표 연구 분야
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FLC-MAFs 조절모듈을 통한 개화 시기 온도·광주기 통합 제어 연구 thumbnail
FLC-MAFs 조절모듈을 통한 개화 시기 온도·광주기 통합 제어 연구
Temperature and photoperiod integration of flowering via the FLC-MAFs regulatory module
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microRNA396 조절을 통한 후추 자엽 유래 재분화 효율 향상 연구 thumbnail
microRNA396 조절을 통한 후추 자엽 유래 재분화 효율 향상 연구
Enhancement of pepper shoot regeneration by suppressing microRNA396 activity
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Agrobacterium 자극 기반 감자 잎 캘러스의 stolon 기관재생 및 virus-free 저장기관 형성 연구 thumbnail
Agrobacterium 자극 기반 감자 잎 캘러스의 stolon 기관재생 및 virus-free 저장기관 형성 연구
Agrobacterium-induced de novo stolon organogenesis from potato leaf callus for virus-free tuber prod
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연구 성과 추이
표시된 성과는 수집된 데이터 기준으로 산출되며, 일부 차이가 있을 수 있습니다.
주요 논문
3
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1
Article
|
·
인용수 1
·
2026
Natural variations in FLOWERING LOCUS C and MADS AFFECTING FLOWERING s modulate both thermosensory and photoperiodic flowering in Arabidopsis
Nouroz Karim, Zeeshan Nasim, Ji Hoon Ahn, Hyo-Jun Lee
IF 5.7 (2026)
Journal of Experimental Botany
개화는 식물의 번식과 생존에 결정적인 형질이며, 온도와 광주기 모두의 영향을 받는다. 여기에서는 Arabidopsis(애기장대) 자연 유래 계통 IP-Svi-0에서 온도 및 광주기에 무감한 개화의 분자적 기초를 규명하고자 하였다. 전장유전체 및 RNA 염기서열분석을 통해 IP-Svi-0의 조기 개화와 연관된 유전적 변이를 확인하고, 원인 유전자를 상보하거나 억제하는 형질전환 식물을 생성하여 이를 검증하였다. IP-Svi-0의 온도 및 광주기에 대한 완전한 무감성은 개화 억제 유전자를 암호하는 FLOWERING LOCUS C(FLC) 및 MADS AFFECTING FLOWERINGs(MAFs) 유전자 좌위에서의 다형성 조합이 독특하기 때문이다. 본 데이터는 IP-Svi-0이 FLC, MAF2, MAF3에서 큰 결실을 보유하며, 그 결과 유전자 노크아웃이 발생함을 보여주었다. 또한 FLM 및 MAF5에서 프로모터 다형성을 보유하여 유전자 발현이 감소한다. 이러한 FLC-MAFs 모듈의 비정상 조절은 꽃 유도 활성인자 FT 및 SOC1의 탈억제를 유발하여, 조절되지 않은 조기 개화를 초래한다. 개화 시기 분석에서 fck( flc 및 flm 돌연변이를 가진 상태에서 MAF2-5가 침묵됨 )는 IP-Svi-0과 동일한 표현형을 나타냈으며, FLC, MAF2 또는 MAF3를 복원하면 조기 개화가 효과적으로 지연되었다. 본 연구 결과는 온도 및 광주기 신호가 자연 계통에서 개화 시기를 조절하기 위해 FLC-MAFs 조절 모듈로 통합됨을 시사한다. 이러한 결과는 계절적 개화 장벽을 극복하기 위한 유망한 전략을 제안한다.
https://doi.org/10.1093/jxb/erag056
Arabidopsis
photoperiodism
Gene
Locus (genetics)
Flowering Locus C
Phenocopy
Transgene
Repressor
2
Article
|
인용수 0
·
2026
De novo stolon organogenesis in potato leaf callus elicited by Agrobacterium tumefaciens stimulus
Seung Yong Shin, Su-Jin Park, Jisun Park, Ki-Beom Moon, Jae Sun Moon, Hye Sun Cho, Hyun-Soon Kim, Hyo-Jun Lee
IF 9.3 (2026)
Journal of Integrative Plant Biology
식물 세포는 세포 재프로그래밍을 겪을 수 있으며, 이를 통해 절제된 잎으로부터 만능(pluripotent) 캘러스가 형성될 수 있다. 이러한 만능성에도 불구하고, 잎 캘러스에서 재생된 기관은 주로 기존의 줄기와 뿌리로 제한되어 왔으며, 다른 특수 기관을 재생할 가능성은 알려져 있지 않다. 본 연구에서 우리는 감자 잎 캘러스로부터 스톨론이 재생될 수 있음을 확인하였다. 또한 Agrobacterium tumefaciens의 자극이 감자 잎 캘러스에서 스톨론 재생을 효율적으로 유도하고, 이어서 괴경(tuber) 발달을 촉진함을 입증하였다. 스톨론 재생 유도는 박테리아 배양물에서 생물학적 활성의 제거 시 소실되며, 이는 이 과정에 생존 가능한 박테리아 세포가 필요함을 시사한다. 다양한 균주를 이용한 비교 분석 결과, C58 염색체 배경이 이러한 증강에 필수적임이 드러났다. 전사체 분석을 형질전환 기능 검증과 통합한 결과, 인지질에탄올아민 결합 단백질(PEBP) 계열 유전자들이 이 반응에 밀접하게 관여함을 확인하였다. 더 나아가, 우리는 재생된 스톨론으로 바이러스가 캘러스를 통해 쉽게 확산되지 않는 현상을 관찰했는데, 이는 바이러스 이동의 경로로 기능할 연속적인 혈관계가 캘러스에 결여되어 있기 때문이다. 본 연구 결과는 박테리아 자극이 만능 잎 캘러스로부터 스톨론 재생을 유발함을 보여주며, 감자에서 바이러스가 없는 저장 기관을 생산하기 위한 잠재적 접근법을 제공한다.
https://doi.org/10.1111/jipb.70203
Stolon
Organogenesis
Callus
Agrobacterium tumefaciens
Regeneration (biology)
Agrobacterium
Explant culture
3
Article
|
·
인용수 1
·
2026
Suppressing microRNA396 activity enhances regeneration efficiency of viable shoots from cotyledon explants in pepper
Min Jun Shin, Seong Sub Ku, Su‐Jin Park, Sang Hyun Park, Sung Ran Min, 김현순, Hyo-Jun Lee
IF 1.6 (2026)
Plant Biotechnology Reports
https://doi.org/10.1007/s11816-026-01047-6
Cotyledon
Pepper
Explant culture
Shoot
Regeneration (biology)
Organogenesis
최신 정부 과제
3
과제 전체보기
1
주관|
2020년 1월-2021년 12월
|1,000,000,000원
유전자교정 작물 개발 연구거점 구축(1주관)
본 과제는 5대 작물의 육종에 바로 쓰일 수 있는 범용 유전자교정 형질전환 기술을 만드는 연구임. 재분화가 어려운 식물도 다루기 위한 원천기술과, 교정이 되었는지 확인하는 검증기술을 함께 구축하는 내용임. 연구목표는 재분화·형질전환 집적, 작물별 최적 유전자교정 파이프라인, 난분화 극복 원천기술, 안정적 유지·보급을 위한 인력양성 지원임. 핵심 연구내용은 재분화·형질전환 효율 최적화, 배추·콩 형질전환 지원 개시, 원형질체 기반 CRISPR/Cas9 RNP 도입 및 최적화, 유전자 교정 여부 검증, 분자생물학 접근, 기존 프로그램 웍샵 활용 인력양성 지원임. 기대효과는 핵심 기술 확립과 거점화, 신육종기술 상용화 활용, 새로운 육종소재·신속 품종 개발, 국내 종자산업 경쟁력 및 연구 경쟁력 향상 기대임.
형질전환
식물재분화
유전자교정
신품종
연구개발거점
2
주관|
2019년 3월-2022년 2월
|300,000,000원
식물의 상처 신호가 재분화를 유도하는 원리 연구
1. 상처 인식 및 신호전달원리 연구 본 연구에서는 상처에 의해 유도되는 재분화 원리를 밝히기 위해 먼저 식물이 상처를 인식하는 메커니즘을 규명하고자 한다. 이를 위해 상처의 물리적 특성을 고려한 접근 방식을 사용하고자 한다. 잎의 표면은 외부와의 접촉을 막고 기공을 통해 내 외부 공기를 순환시킨다. 하지만 상처는 조직을 파괴시키는 특성이 있어 급격히 내부와 외부의 공기가 순환될 가능성이 있다. 또한 상처 발생 시 물리적으로 강한 힘이 식물세포에 전해지기 때문에 물리 자극을 인식하는 단백질들이 상처 또한 인식할 가능성이 있다. 따라서 본 연구에서는 공기의 순환이 상처반응을 유도하는 지 분석하고 터치 (touch)와 같은 물리 자극을 인식한다고 알려진 단백질들이 상처반응과 관계가 있는 지 조사하고자 한다. 2. 상처 부위에서 발생하는 초기 신호전달물질과 재분화 유도의 관계 연구 식물의 상처 부위에서는 빠른 시간 내에 활성산소 (reactive oxygen species), 칼슘이온 (calcium ion), 소당류 (oligosaccharides), 글루탐산 (glutamate) 등 다양한 신호전달물질들이 분비된다. 하지만 이들의 역할에 대한 연구는 주로 자스몬산 합성 및 해충 저항성에 초점을 맞추고 진행되었을 뿐, 상처 부위에서의 재분화 유도와 관련해서는 많은 부분 연구되지 않았다. 본 연구에서는 상처 부위에서 발생하는 신호전달물질들의 역할을 재분화 과정에 초점을 두고 조사할 예정이다. 이들 물질은 대부분 상처 발생 직후에 생성되기 때문에, 본 연구를 통해 재분화를 유도하는 상위 신호물질을 밝힐 수 있을 것으로 예상된다. 본 연구 결과는 향후 재분화를 효율적으로 유도하기 위한 기술 개발에도 활용될 수 있을 것이다. 3. 자스몬산 신호가 재분화에 미치는 영향 연구 식물의 상처반응에 대한 연구에서 가장 잘 밝혀진 사실은 자스몬산 합성이 유도된다는 것이다. 자스몬산은 식물이 해충의 공격에 방어하도록 유도하는 등 다양한 역할을 하는 식물 호르몬이다. 하지만 상처 부위에서 나타나는 재분화 유도 현상과의 관계에 대해서는 많은 부분 알려지지 않은 상태이다. 따라서 본 연구에서는 자스몬산 신호전달시스템 분석을 통해 상처 부위에서 나타나는 재분화 유도 현상에 대해 규명하고자 한다. 4. 조직별 상처반응 연구 식물은 모든 조직에서 재분화가 발생할 수 있지만, 상처의 부위에 따라 재분화 효율에서 많은 차이를 보인다. 본 연구에서는 조직별 상처반응의 분석을 통해 재분화 효율이 달라지는 원리를 밝히고자 한다. 뿌리, 줄기, 잎을 대상으로 상처 부위에 축적되는 신호전달물질의 양을 측정하고 앞서 제시한 연구들의 결과에 따라 이들이 재분화에 미치는 영향을 분석할 예정이다. 또한 조직 특이적으로 발현되는 유전자들과 상처반응 및 재분화 유도 현상의 관계를 조사하여 보다 근본적인 원리를 밝히고자 한다.
식물 재분화
식물 상처반응
상처유도재분화
상처초기 신호전달물질
자스몬산 신호
조직별 상처반응
3
주관|
2015년 1월-2024년 12월
|1,423,729,000원
기후·환경변화 적응 식물제작 원천기술 개발
고온 환경에서 감자 괴경형성 조절 원리 규명 - 이상고온 모사 환경 설정 및 스트레스 조건 오믹스 데이터분석 - 고온 환경에서 괴경형성 유전자 기능 연구 - 고온에 의한 괴경형성 조절의 상위 조절인자 규명 ? 고온 환경 적응 핵심 유전자원 발굴 및 기능규명 - 오믹스 기반 고온 스트레스 내성 유도 후보 유전자군 선발 및 기능분석 - 고온 환경에서 식물의 생장 패턴과 내부 신호전달체계에 영향을 끼치는 상위조절 유전자 규명 - 고온 환경 대응 유전자의 감자 도입을 통해 괴경형성능력 향상 ? 식물개량 원천기술 개발 - 주요품종의 감자 재분화 및 재설계 시스템 구축 - 신육종기술의 도입을 통해 감자에 적용 가능한 유전자교정기술 개발 - 유전자 조절을 통해 고온 환경에서 괴경형성능력이 향상된 감자 제작
감자 재분화
고온적응
기후변화
스트레스 저항성
유전자교정
최신 특허
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상태출원연도과제명출원번호상세정보
등록2015식물체 병 저항성을 증가시키는 SnRK2.8 유전자 및 이의 용도1020150026285
전체 특허

식물체 병 저항성을 증가시키는 SnRK2.8 유전자 및 이의 용도

상태
등록
출원연도
2015
출원번호
1020150026285