| 초록 |
□ 연구개발 목표 및 내용 ◼ 최종 목표 해양산성화와 미세플라스틱의 복합영향에 의한 요각류(Tigriopus japonicus)의 다세대간의 생리적 변화를 연구하고, 후성유전체 분석을 기반으로 후성유전적 상태의 수정과 유기체의 표현형 변화 사이의 인관관계 규명을 통해 급속한 환경 변화에 도움이 되는 해양생물의 적응 메커니즘을 제공 ◼ 전체 내용 1차년도 해양산성화와 미세플라스틱의 복합영향 규명 - 해양산성화 조건의 시너지효과로 인한 미세플라스틱의 체내 흡수 및 체외 배출량 측정 - 요각류의 생태생리정보변화 관찰을 통한 다양한 생물반응 구축 2차년도 요각류의 생리적 적응 관련 후성유전체 분석기법 구축 - Whole-genome bisulfite sequencing (WGBS) 를 통한 global level에서의 후성유전체 변화 규명 - Amplicon specific DNA methylation (BSAS) 을 통한 혼합 독성 세부적인 DNA methylation site 규명 3차년도 해양산성화, 미세플라스틱 복합독성의 환경후성유전학적 분자반응기작 연구 - 해양산성화, 미세플라스틱 생리적 변화와 후성유전학적 표지, 유전자 발현 양상 분석함으로써, 상관관계와 조절기전 규명 - 해양산성화 및 미세플라스틱 스트레스에 대한 비모델 분류군의 후성유학적 바이오마커 확립 □ 연구개발성과 - 해당내용은 'Epigenetic plasticity enables copepods to cope with ocean acidification' 의 제목으로 Nature Climate Change (IF 28.862) 논문에 출판되었습니다. 해당연구 내용을 바탕으로 한국해양생명과학회에서 ‘최우수 구두발표상’(2021년11월), 한국환경생물학회에서 ‘신진연구자 구두발표 최우수상’(2022년 6월)을 수상하였으며 , 한국유전체학회에서 ‘Invited speaker’(2022년2월)로 해당 연구를 발표함 - 본 과제를 통해 생태학적 모델을 메커니즘 기반의 시스템 생물학 접근법과 연결함으로써 수생태계 생물의 표현형 가소성(phenotypic plasticity) 메커니즘 및 세대간 영향 (trans-/multigenerational effects)을 설명함 □ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과 해양산성화와 미세플라스틱 영향에 대한 장기 해양생태계 연구 - 해양산성화와 미세플라스틱에 대한 내용과 이들이 수생생태계에 미칠 수 있는 악영향은 현재 많은 연구를 통해 각각 진행되어 왔지만, 모두 단편적인 영향에 대한 연구결과를 확인하는데 그침. 실제 해양생태계를 반영할 수 있는 이 두 요인의 상관관계에 대한 연구는 관심에 그치는 수준으로, 본 연구를 통해 장기적인 관점의 해양생물반응 평가 및 환경변화 예측 기술을 확립할 수 있을 것으로 봄비모델 생물을 활용한 ‘해양환경후성 유전체’라는 차세대 유전체 기술의 적용 - 후성유전적 변화는 환경적 자극에 관한 신체 반응을 매개하는 기작으로, 환경적 요인에 의해 가역적으로 변할 수 있으며, 그로 인해 비정상적인 표현형의 발달과 정에 영향을 줄 수 있음. 따라서 해양생물들의 환경 유해물질 및 기후변화 유해성에 관한 연구는 유전적 뿐만 아니라 후성유전적인 측면에서 폭넓게 진행되어야함 - 다양한 서식처에 잘 적응한 요각류와 후성유전체 표지의 상관관계를 활용하여 이들의 유용유전자를 이용할 수 있는 기초정보를 제공 및 새로운 유전자원의 발굴에도 크게 기여할 것으로 예상됨 (출처 : 요약문 2p) |
