본 연구실은 조류의 원시생식세포(Primordial Germ Cells, PGCs)를 이용한 유전자 편집 및 생식선 키메라 기술 개발에 집중하고 있습니다. 조류 PGC는 장기간 체외 배양이 가능하며, 유전적 특성을 유지하면서 다양한 유전자 조작이 가능한 독특한 세포입니다. 이를 활용해 유전자 표적화, 크리스퍼(CRISPR/Cas9) 시스템, TALEN 등 첨단 유전자 편집 기술을 적용하여 조류의 특정 유전자 기능을 규명하고, 질병 저항성, 경제적 형질 개선, 희귀종 복원 등 다양한 목적의 맞춤형 조류 모델을 개발하고 있습니다. 특히, 본 연구실은 닭, 메추리, 참새 등 다양한 조류 종에서 PGC를 분리·배양하고, 이식 기술을 통해 생식선 키메라와 유전자 변형 동물을 효율적으로 생산하는 시스템을 구축하였습니다. 이를 통해 유전자 편집 효율을 극대화하고, 외래 유전자 도입 및 발현, 유전자 녹아웃/노크인 모델 개발 등 다양한 연구 성과를 도출하였습니다. 또한, PGC의 체외 배양 조건 최적화, 동결보존 기술, 생식선 이식 및 키메라 생산 효율 향상 등 실용화 기반 기술도 함께 발전시켰습니다. 이러한 연구는 조류 유전자원의 보존, 희귀종 복원, 산업적 고부가가치 조류 생산, 질병 저항성 라인 개발 등 실질적 응용 분야로 확장되고 있습니다. 더불어, 조류의 생식세포 발달, 유전체 안정성, 후성유전학적 조절 등 기초 생명과학 연구에도 크게 기여하고 있습니다.

본 연구실은 조류를 이용한 바이오리액터 시스템 개발과 이를 통한 고부가가치 단백질 생산 기술에 선도적인 역할을 하고 있습니다. 닭의 난관(oviduct) 및 난백(egg white)을 활용하여 인간 치료용 단백질, 항체, 호르몬 등 다양한 재조합 단백질을 대량 생산하는 플랫폼을 구축하였습니다. 특히, 크리스퍼 기반 유전자 편집 기술을 적용해 난백 단백질 유전자(예: ovalbumin) 자리에 목적 유전자를 삽입함으로써, 고순도·고활성의 인간 단백질을 효율적으로 생산할 수 있습니다. 이러한 조류 바이오리액터 시스템은 기존 포유류 세포 기반 생산 방식에 비해 생산 비용이 저렴하고, 대량 생산이 용이하며, 당쇄(glycosylation) 등 후생번역적 변형이 인간과 유사하게 이루어지는 장점이 있습니다. 실제로 본 연구실에서는 인간 아디포넥틴, 항체, 성장인자 등 다양한 치료용 단백질을 닭 난백에서 성공적으로 생산하였으며, 이들의 생리활성 및 치료 효과를 검증하였습니다. 또한, 유전자 편집 닭을 이용한 맞춤형 단백질 생산, 차세대 바이오의약품 개발, 산업적 응용 가능성에 대한 연구도 활발히 진행 중입니다. 이와 더불어, 조류 바이오리액터의 효율성 검증을 위한 체외(in vitro) 시스템 개발, 난관 상피세포 불멸화 및 유전자 도입, 생산 단백질의 정제 및 품질 평가 등 전주기적 연구를 수행하고 있습니다. 이러한 연구는 미래 바이오의약품 산업의 혁신적 생산 플랫폼으로서 조류의 가치를 극대화하고, 글로벌 바이오 시장에서 경쟁력을 확보하는 데 중요한 역할을 하고 있습니다.