Conservation Genomics
인류의 생존과 번영을 위협하는 생물다양성의 위기를 극복하는데 도움이 되는 보전유전체학(conservation genomics) 연구를 중점적으로 진행중입니다. (1) 유전체 데이터를 활용한 집단 구조(population structure)의 판별과 이를 통한 보전단위 설정 (2) 집단의 적응도(fitness)에 기여하는 유전적 잠재력(adaptive potential) 증강을 위한 유전적 구제(genetic rescue) 방법을 개발하고 이에 대한 사후 평가 모델 개발 (3) 집단유전체 도구를 활용해 멸종위기종의 보전 등급 평가와 관리 및 모니터링 기법 개발을 위한 연구를 진행중입니다.
Phylogeography
생물의 진화적 역사를 시간과 공간적 데이터를 활용해 추론하는 것은 생물다양성의 생성 메커니즘을 이해하는데 중대한 통찰을 제공합니다. 저는 담수어류, 병원성 원생동물, 연안어류 등의 다양한 분류군의 생물들을 통해 계통지리학 연구를 진행중입니다. 이들 연구를 통해 한반도 동남부의 고유한 생물지리적 특성이 하천쟁탈과 같은 지질학적 사건에 의해 형성되었음을 규명할 수 있었으며, 북서태평양 서식하는 망둥이과(oxudercidae)의 어류들이 고기후적 영향으로 인해 형성된 다양한 생태적 지위(ecological niche)에 적응방산을 통해 다양화되었음을 밝혀냈습니다.
Transcriptomics
생물의 유전체에는 그 생물이 살아가는데 필요한 대부분의 정보가 담겨 있습니다. 그 정보들은 주변의 환경 요인에 맞추어 적절히 발현되어 생존과 번식을 돕습니다. 이 과정은 전사(transcription)와 번역(translation)이라는 과정을 거쳐 유전물질인 DNA로부터 RNA를 거쳐 단백질로 발현되며, 단백질들은 다양한 과정을 통해 형태,생리,행동에 영향을 줍니다. 전사체는 유전정보의 발현을 위한 첫번째 단계인 전사가 이루어진 RNA 정보의 총 합을 말합니다. 따라서, 전사체 분석은 생물이 복잡한 환경과 상호작용하는 원리를 이해하는데 도움을 줍니다. 저는 전사체 정보를 활용해 (1) 계통전사체 분석 (2) 생태, 생리, 진화에 관련된 후보유전자(candidate genes) 발굴을 수행하고 있습니다. 후보유전자(candidate genes)란 간단히 말해 특정한 적응(adaptation)과 관련된 유전자를 말합니다. 예를들어, 고온의 스트레스에 저항성을 갖는데 기여하는 유전자들이 있다면 그것을 고온 스트레스 저항성에 대한 후보유전자라고 부를 수 있습니다. 제가 연구했던 전사체 연구 결과는 흰줄납줄개라는 민물고기 수컷의 암컷 의태에 관련된 후보유전자를 보여주었고, 후각 기능과 난황형성과 관련된 유전자들이 관련되었음을 보여주었습니다.
eNA
환경유전자(eNA) 기술은 환경에 존재하는 DNA(혹은 RNA)를 추출하여 어떤 종이 사는지 밝혀내는 기술을 말합니다. 환경유전자 기술은 많은 시행착오에도 불구하고 종다양성을 살펴보는데 유용한 방법으로 정착되고 있으며, 이에 그치지 않고 특정한 종이 얼마나 많이 서식하는지 살펴보는데 활용되고 있습니다. 저는 환경유전자 기술을 활용하여 기존의 장점인 군집 조성을 파악하고, 더 나아가 개체군 크기를 추정하는 연구를 진행중에 있습니다. 현재 한국산 조기어류, 양서파충류, 포유류의 환경유전자 기반의 데이터베이스를 구축하였으며, 후속 연구들을 진행중에 있습니다.
Citizen science
생물 탐구는 비단 연구자 뿐만 아니라 시민들의 참여를 통한 시민과학을 통해 더욱 큰 효과를 거둘 수 있습니다. 이에 연구자 뿐만 아니라 시민들 누구라도 쉽게 야생의 생물들을 탐구할 수 있는 분자 도구를 개발하고 있습니다. 그 중 분자마커를 활용한 현장 종 유무 판별 기술은 연구의 양과 질 측면에서 큰 도움이 될 것입니다. 저는 기존에 있었던 기법의 한계인 시간, 비용, 인력 측면에서 개선된 기술력을 발전시키는 연구를 진행중에 있습니다.