한국과학기술원 생명과학과 김상규 교수
Eco.Lab(분자생태학 연구실)은 식물과 환경, 그리고 다양한 생물 간의 상호작용을 분자적, 생리적, 생태학적으로 통합적으로 연구하는 선도적 연구실입니다. 본 연구실은 식물의 생리와 대사, 유전체 기능, 그리고 곤충 등 동물과의 상호작용을 심층적으로 분석하여, 식물의 적응 및 진화 메커니즘을 밝히는 데 주력하고 있습니다. 주요 연구 분야로는 식물-꽃가루 매개자(곤충, 벌, 나비 등) 상호작용, 식물-초식 곤충 상호작용, 그리고 식물의 방어 신호 및 대사체 변화가 있습니다. 이를 위해 야생형과 돌연변이 식물의 표현형 비교, 단일세포 RNA 시퀀싱, 대사체 및 전사체 통합 분석 등 첨단 오믹스 기술을 활용하고 있습니다. 또한, 식물의 2차 대사산물 생합성 경로와 유전자 네트워크를 규명하여, 식물의 환경 적응 및 방어 전략을 분자 수준에서 해석하고 있습니다. 본 연구실은 CRISPR/Cas9, Cpf1 등 최신 유전자교정 기술을 이용한 식물 유전자 기능 연구와 형질 개선에도 앞장서고 있습니다. 이를 통해 병해충 저항성 작물, 약용 대사산물 생산, 꽃 향기 조절 등 다양한 응용 연구를 수행하며, 바이러스 매개 유전자교정, DNA-free genome editing 등 혁신적 플랫폼 개발에도 기여하고 있습니다. 또한, 기후변화, 환경 스트레스, 농업적 해충 관리 등 실제 현장에서 발생하는 다양한 문제를 해결하기 위해, 실험실 연구와 야외 실험을 병행하고 있습니다. 식물-동물-미생물 간의 삼중 상호작용, 환경 변화에 따른 식물의 대사 및 방어 반응, 그리고 생태계 내에서의 진화적 적응 전략을 다각도로 분석합니다. 이러한 연구는 지속가능한 농업, 생태계 보전, 식물 합성생물학, 의약품 소재 개발 등 다양한 분야에 기초 자료와 혁신적 솔루션을 제공하고 있습니다. Eco.Lab은 식물 생명과학의 새로운 패러다임을 제시하며, 미래 생명공학과 환경 문제 해결에 핵심적인 역할을 수행하고 있습니다.
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