Plants in desert

연구 내용

1. 식물의 고온형태형성 (thermomorphogenesis) 신호 전달 네트워크 규명

모델 식물인 애기장대(Arabidopsis thaliana)는 고온 스트레스에 적응하기 위해 다양한 형태적 변화를 보입니다. 이러한 고온 반응에 의해 유도되는 식물의 형태적 변화를 ‘고온 형태형성(thermomorphogenesis)’이라고 합니다. 본 연구실은 고온 형태형성을 모델 시스템으로 삼아, 식물이 고온을 어떻게 인지하고 고온 스트레스에 어떻게 적응하는지를 분자 수준에서 규명하고 있습니다. 이를 통해 축적된 분자·유전학적 지식은 지구 온난화에 따른 기후 변화에 대응할 수 있는 작물 개발에 활용될 수 있습니다.

[참고]

관련_인터뷰

2. LRR-LRK/LRR-RLP 면역수용체 신호전달 네트워크 규명

식물은 세포막에 존재하는 leucine-rich repeat receptor kinases(LRR-RLKs)와 LRR-receptor like proteins(LRR-RLPs)를 통해 다양한 외부 환경 신호를 인지합니다. 이렇게 인지된 화학 신호는 복잡한 신호전달 과정을 거쳐 식물의 발달과 면역 반응을 정교하게 조절합니다.본 연구실에서는 LRR-RLK/RLP의 활성을 인위적으로 조절할 수 있도록 자체 개발한 분자 도구(RiD)를 활용하여, 이들 수용체의 생물학적 기능과 리간드를 규명하는 연구를 수행하고 있습니다. 특히 병원균을 인지해 면역 반응을 유도하는 LRR-RLK/RLP 신호전달의 분자 기작을 중점적으로 연구하고 있습니다. 더 나아가 이들 수용체를 합성생물학적으로 재설계하여 특정 병원균에 대한 면역이 향상된 식물을 개발하는 연구도 진행하고 있습니다.

[참고]

관련_논문 (SYR1-SERK)

4. 신호전달 재설계를 통한 작물 개량

식물-환경 상호작용 연구를 통해 얻은 분자 및 유전학적 지식을 바탕으로 작물의 신호전달 체계를 재설계하면, 환경 스트레스와 병원균에 대한 내성을 지니면서 형태와 발달 특성이 우수한 작물을 개발할 수 있습니다. 현재 본 연구실은 CRISPR/Cas9 유전자 편집 기술과 합성생물학적 접근을 이용하여 토마토의 유전자를 정밀하게 편집함으로써, 외부 환경 변화에 덜 민감하거나 특정 병원균에 대한 저항성이 향상된 등 농업적으로 우수한 형질을 갖는 토마토를 개발하고 있습니다.