- 연구실 소개

유전자의 전사(transcription)를 조절하는 요소는 무궁무진합니다. DNA에 결합하는 단백질을 비롯하여 세포 내의 환경, 그리고 DNA 그 자체로도 유전자의 전사는 조절될 수 있습니다. 우리가 흔히 알고 있는 DNA의 형태는 오른편 감기의 나선형태로 이루어져 있지만, 이러한 형태의 DNA 이외에도 많은 이형구조(non-canonical)를 지닌 DNA가 존재합니다. 이형구조를 지닌 DNA에는 Z-DNA, G-quadruplex, i-motif, cruciform, hairpin, 등이 존재하며, 이러한 형태의 DNA는 유전자체 내에서 능동적 혹은 수동적으로 전사에 관여합니다. 저희 실험실은 이러한 이형구조의 DNA들이 생체 내에 미치는 영향과 의미를 해석하고 이들에 대한 연구를 진행하고 있습니다.

- 연구실 입실 동기

대학생 시절 듣던 생화학 강의 중에 DNA 여러 구조에 대해 배우는 시간이 있었습니다. 그날 저는, 우리가 흔히 알고 있는 DNA의 형태인 B-DNA를 비롯하여 A-DNA, 그리고 Z-DNA에 대해 알게 되었습니다. 보편적으로 알려진 DNA의 구조는 오른편 감기의 나선형태로 이루어진 B-DNA지만, 그날 저의 눈을 사로잡았던 DNA는 왼편 감기의 나선형태를 지닌 Z-DNA였고, 인터넷을 통해 Z-DNA를 검색하기 이르렀습니다. 검색 결과 제일 위에 있는 어느 한 실험실의 홈페이지에 들어갈 수 있었고, 그 실험실이 바로 지금 제가 있는 김경규 교수님의 실험실이었습니다. 여기서 김경규 교수님의 지도아래 석박통합과정을 이수하기로 결정하였고, 이 과정을 통해 다양한 이형구조 DNA와 관련된 연구를 수행하게 되었습니다.

- 대표적인 연구 활동

사람들은 여러 종류의 이형구조를 지닌 DNA가 실제로 생체 안에 존재하며, 이러한 이형구조의 DNA가 생체 내에서 어떤 의미를 갖는지에 대한 질문을 끊임없이 던지곤 합니다. 이에 대해, 우리는 Z-DNA와 Z-DNA에 결합하는 단백질(Z-DNA binding protein)과의 결정을 생성, 그 결정에 대한 X-ray 회절실험을 통해 단백질과 Z-DNA 간의 결합이 어떻게 이루어지는지를 알 수 있었습니다. 또한, B-DNA와 Z-DNA사이에서 발생하는 B-Z junction을 규명함으로써, 게놈(Genome)상에서 나타날 수 있는 Z-DNA의 존재와 역할에 대한 설명을 제시 할 수 있었습니다.

- 연구실 분위기

저희 연구실은 다른 연구실보다 외국인 연구자의 수가 많습니다. 세계의 여러 나라(베트남, 인도, 파키스탄, 방글라데시)에서 지원한 많은 연구자들과 함께 생활하고 있으며, 각 나라의 문화와 언어를 공유하고 배울 수 있는 기회를 갖고 있습니다. 학생들보다 더 많은 연구 경험을 한 Post-Doc분들과 많은 노하우를 지닌 연구원들의 도움으로 다른 나라의 연구 분위기와 동향을 파악할 수 있으며, 향후 연구에 대한 자세와 태도에 대한 조언을 받을 수 있어 연구하는데 큰 도움을 받을 수 있습니다. 뿐만 아니라, 자유롭게 토론하고 질문하며, 연구에 대한 조언을 받고 실험을 배울 수 있는 것 같아 연구를 수행하는데 좋은 역량을 쌓을 수 있습니다.

저희 연구실에서는 이형구조 DNA에 관한 연구뿐만 아니라 다른 분야의 연구도 활발하게 진행하고 있습니다. 다양한 종류의 세포로 분화할 수 있는 줄기세포에 대한 연구와 더불어 병원성 세균에 대한 항생제 연구, deubiqutin에 관한 연구등 다양한 연구주제를 다루고 있습니다. 이렇게 다양한 분야의 연구주제에 대한 동향과 추세를 파악할 수 있어 추후 창의적인 연구개발에 많은 배경지식을 습득할 수 있는 좋은 기회를 제공합니다. 김경규 교수님께서는 학생들 스스로, 거듭되는 실패와 성공을 통해 배우고 연구할 수 있게끔 옆에서 지켜봐주시고 지도해주십니다. 구성원들 간의 원활한 교류와 팀워크를 바탕으로 연구하게끔 지도해주시며, 이는 우리가 앞으로 세계의 많은 과학자들과 소통할 수 있는 소중한 밑바탕이 될 거라 생각합니다.

- 멤버들에게 하고 싶은 말

혼자서 할 수 있는 일은 이 세상에 아무 것도 없는 것 같습니다. 힘들 때 옆에서 항상 위로해주고 보듬어 주며, 기쁠 때 기쁨을 같이 나눌 수 있는 실험실 멤버들에게 감사하다는 말을 전하고 싶습니다. 실험실에서 이룬 그 어떠한 업적도 그들의 도움 없이 만들어진 것은 없는 것 같습니다. 앞으로도 좋은 연구 같이 하면서 행복한 실험실 생활을 할 수 있기를 바랍니다.