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선정과제 소개

  • 강찬희 교수
    서울대
    Genetic Dissection of the GATA4-Senescence Associated Secretory Phenotype (SASP) Pathway in Aging
    Senescence(세포노화)란 다양한 스트레스에 의해 유도되는 세포주기의 정지로, 손상된 세포의 증식을 억제함으로써 본질적인 암 억제기전으로 작용한다. 최근 Senescence가 여러 노화(Aging) 연관 질병(퇴행성 신경질환, 대사증후군, 암) 및 노화의 병리적 원인으로 작용할 수 있다는 것이 새롭게 보고되었다. 이러한 Senescence의 기능은 노화 세포로부터 특이적으로 분비되는 다양한 인자인 SASP(Senescence-Associated Secretory Phenotype)에 의해 주로 조절되는 것으로 생각된다.
    본 연구에서는 ‘SASP 조절을 통해 효과적으로 노화 및 노화와 연관된 질병을 제어할 수 있을까?’라는 중요한 질문에 답하기 위해 1) SASP의 조절 기전 및 기능을 연구하고, 2) 새로운 in vivo Senescence 연구 시스템을 개발하며, 3) 다양한 스트레스 반응과 Senescence의 연관 관계를 규명함으로써 포괄적인 Senescence 조절 네트워크를 구성하고자 한다.
  • 김도훈 교수
    UMASS Medical School
    Invisible killers: Investigating the role that endogenous toxic metabolites play in pathology
    본 연구실에서는 체내에 축적되었을 경우 독성을 나타내는 수많은 대사체들이 있고, 이들이 축적되기 전에 이루어지는 대사 또는 해독작용으로 인해 인체에 큰 영향을 나타내지 않는다는 것을 발견하였다. 이에 이러한 물질들을 일반적으로는 그 영향을 잘 알 수 없다는 뜻으로 ‘Invisible Killer’로 명명하였다.
    본 연구는 이들을 생성하고 해독하는 대사 경로의 고장으로 이들이 Pathological Agent가 된다고 가정하고, 이러한 독성 대사체(Toxic Metabolite)를 생산하는 Pathway의 역할과 독성 대사체의 축적이 암 및 노화와 연관된 퇴행성뇌질환 등에 미치는 영향에 대해 알아보고자 한다.
  • 이정호 교수
    KAIST
    Deciphering of low-level somatic mutations disrupting neuronal circuits in human brain
    인간의 뇌에서는 발달 및 노화 과정에서 후천적으로 돌연변이가 발생한다고 알려져있다. 이를 뇌 체성 유전변이(Brain Somatic Mutation) 혹은 뇌 체성 모자이시즘(Brain Somatic Mosaicism)이라고 한다.
    본 과제는 인간의 뇌에서 후천적으로 발생하는 뇌 체성 유전 변이가 고차원적인 뇌기능에 필수적인 뇌신경회로에 어떠한 영향을 주는지 살펴보고자 한다. 더 나아가 신경회로 이상과 연관된 다양한 신경정신질환에 뇌 체성 유전변이의 존재 및 그 역할을 밝혀 현대의학의 난제로 남아 있는 신경정신질환의 근본적인 원인 규명과 새로운 치료법 개발에 기여하고자 한다.
  • 임정훈 교수
    UNIST
    Decoding non-canonical translation
    단백질 번역은 유전체 내에 저장되어 있는 각 유전자의 정보에 따라 생물학적 활성을 지닌 단백질이 합성되는 유전자 발현의 필수적인 단계이다. 최근 RNA 염기 서열 분석 기술의 개발과 함께 보고된 여러 실험 결과들은 현대 분자생물학의 탄생과 함께 알려져 왔던 전령 RNA의 5’ 말단과 개시 코돈, 번역 개시 인자 등에 의해 작동하는 단백질 번역의 보편적 작용 원리와는 다른 비표준적 단백질 번역 현상들을 보고하고 있다.
    본 연구 과제는 비표준적 단백질 번역을 개시할 수 있는 유전체 내 새로운 염기서열의 신호와 이에 특이적으로 작용하는 단백질 번역 인자들을 분자세포유전학 및 생화학적 방법을 통해 체계적으로 동정하고자 한다. 이를 통해 비표준적 단백질 번역 현상의 근본적인 작용 원리를 새롭게 규명하고, 세포 및 동물 모델을 통해 비표준적 단백질 번역의 생리학적 중요성을 확립할 예정이다.
  • 최규하
    POSTECH
    Genetic and genomic dissection of plant meiotic recombination
    유성 생물의 감수분열(Meiosis)은 반수체를 만들어내는 특수한 형태의 세포 분열로 세대간 유전체의 항상성 유지에 필요하고 상동염색체 재조합(Meiotic Homologous Recombination)을 통해 집단 내 유전체 다양성을 증가시킨다. 감수분열 재조합은 염색체 상에 SPO11 단백질에 의해 프로그램된 DNA 절단으로 시작하여, 수선 과정을 거처 최종 산물인 교차물(Crossover)을 형성한다. 특히 염색체 상 교차 개수와 분포가 제한되어 있어 식물 육종(Breeding)에서 오랫동안 해결해야할 문제로 남아있다.
    본 연구는 최신 유전학적 및 유전체학적 접근법을 이용하여 감수분열 재조합의 분자적 메커니즘을 Base-pair, Polymorphism, Megabase-pair, 유전체 수준에서 연구한다. 교차 증가 돌연변이체, SPO11-oligo sequencing, Pollen-typing, 형광 종자/꽃가루 시스템을 이용해 유전체 재조합의 메커니즘을 밝히고 재조합 조절 인자를 집중 탐구한다.

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