ABOUT EMGL

충북대학교 환경미생물 실험실(Environmental Microbiology and Genomics)은 충북대학교 미생물학과에서 2005년 3월에 문을 열었습니다.

 실험실 관심분야는 생태계에 존재하는 생지화학적 순환 (Biogeochemical Cycle)에 핵심적인 역학을 하는 미생물을 탐색하고, 첨단 메타지놈 기술을 이용하여, 생태학적 기능 (Ecophysiological Function)을 규명하는 것입니다. 이러한 환경미생물연구는 기후변화, 온실가스, 오존층 파괴 등의 전 지구적 환경변화와 밀접한 관계가 있습니다. 따라서, 지구생태학적 측면에서의 환경미생물학 연구는 전 지구적 물질 순환을 이해하는 데 도움을 주어, 미래 인류의 지속 가능한 성장을 위한 미생물의 이해 및 활용을 위하여 필수적이라 할 수 있습니다.

  메타지노믹스를 포함한 새로운 첨단 기술들의 도입으로, 미지의 생태계로부터 새로운 Biogeochemical process들의 발견 (Anammox, Archaeal Nitrification, Anaerobic methane oxidation etc.,)하고, 관련된 Uncultivated 미생물을 대상으로 기능을 규명하는 것이 환경미생물의 일상적인 일이 되어 가고 있습니다. 100년이 넘는 미생물학의 역사에서 밝혀진 것 보다, 최근 10년에 얻어진 미생물학의 지식이 더 많아, 21세기 초는 (환경)미생물학의 르네상스 시기라 할 수 있습니다.

 환경미생물의 순수 배양된 한 종의 미생물이 아닌 Community 수준에서의 이해가 필요하여, 기존의 기술적 한계와 각 학문에 국한된 연구 수준을 뛰어 넘어야 합니다. 따라서, 미생물학뿐만 아니라, Biochemistry, Geochemistry, Omics, Bioinformatics, 등 많은 학문 분야의 국내/외 다양한 전문가그룹과 활발한 Interdisciplinary 연구가 일어나고 있습니다. 따라서, 다른 분야와 달리 전체를 보는 시각과 함께 다양한 기술을 이용하여, 지속적인 도전이 필요한 분야이며, 따라서, 흥미를 가지고 매진하는 젊은 환경미생물학자들에게 많은 기회가 제공될 수 있는 유망한 분야라 할 수 있습니다. 전 지구적인 물질순환 관점에서의 환경미생물학 연구는 선진국에서는 가장 뜨거운 연구 분야이, 본 연구실은 그 중심에 자리하고자 고군분투하고 있습니다.

  현재 본 연구실에서 중점적으로 수행하고 있는 연구 분야는 크게 두가지로 나누어 볼 수 있습니다. 첫째는, 지금까지 Extremophile로 알려진 Archaea (고균) 의 비-극한 (Non-Extreme) 환경에서의 분포 및 생태학적 기능을 밝히는 것입니다. 일반환경의 고균 중 가장 중요한 기능을 하는 미생물은 질산화에 기여하는 것으로 질소 순환의 핵심미생물입니다. 이들이 어떻게 세균, comammox와 함께 서로 상호작용을 하는지 niche differentiation을 규명하는 것입니다. 이러한 연구는 환경의 수질오염, N2O 온실가스(Greenhouse gas) 방출 등과 관련해서 중요한 과제입니다. 둘째는, 대기중의 주요 온실가스인 CH4(메탄: methane)을 산화시키는 미생물(methanotroph)에 대한 연구입니다. 지금까지 methanotroph는 제한된 대사능을 가진 것으로 알려져 있으나, 최근, EMGL에서는 sulfur(황) oxidation 유전자를 가지고 황과 메탄을 동시에 분해하거나, 혐기성에서 N2O 호흡을 하면서 자르는 methanotroph에 대한 보고를 하였습니다. 모델이 되는 핵심 물질순환 미생물을 발견하기 위하여, 전세계의 다양한 환경(극한 환경 포함)을 탐사하고 있습니다. 확보한 새로운 미생물읠 Genome분석을 기반으로 Ecophysiology 특성을 규명하는 연구를 수행하고 있으며, 이를 통하여, 세계적인 수준의 논문(PNAS, ISME J, Nat Comm, etc.,)들을 발표하고 있습니다. 흥미진진한 미지의 미생물 세계에 대한 꿈을 가지고 계시거나 궁금한 것이 있으신 분들은 문의 바랍니다.