초록 ▼

□ 연구개요
남극 기후변화와 서남극해역 Polynyas (빙호) 미생물 생태계 Biogeochemical Process와의 상호작용 규명하고자 한다. 이때, 첨단 NGS기술을 도입하여 주요 Biogeochemical Process관련 미생물의 기능/활성 규명을 위한 비교 메타-유전체 및-발현체의 총체적(Holistic) 분석을 진행한다. 서남극 아문젠해역의 Polynyas에서의 기후변화(온난화)에 따른 미생물생태계의 Carbon pump 및 온실가스 생산/소모 등의 주요 Biogeochemical Process 변화를 분석한다

□ 연구개요
남극 기후변화와 서남극해역 Polynyas (빙호) 미생물 생태계 Biogeochemical Process와의 상호작용 규명하고자 한다. 이때, 첨단 NGS기술을 도입하여 주요 Biogeochemical Process관련 미생물의 기능/활성 규명을 위한 비교 메타-유전체 및-발현체의 총체적(Holistic) 분석을 진행한다. 서남극 아문젠해역의 Polynyas에서의 기후변화(온난화)에 따른 미생물생태계의 Carbon pump 및 온실가스 생산/소모 등의 주요 Biogeochemical Process 변화를 분석한다.

□ 연구 목표대비 연구결과
본 연구의 목표는 서남극해 Polynya에서 미생물 메타-유전체 및 -발현체 분석을 통한 지구 물질 순환 유전자의 변화 패턴 및 양상 규명하는 것이다. 연구를 통해 물질순환에 기여하는 미생물의 정보를 얻고자 하였고, 이를 통해 신규 미생물 자원의 배양 및 유전체 확보를 할 수 있었다.
● Araon Cruise를 통해 확보한 남극해 Polynya의 해양 시료의 지화학적 자료 및 메타 지놈 분석을 실시하였다. 확보된 서남극해 Polynya의 미생물 생태계의 유전체 특성을 분석하였다.
● 서남극해 Polynya의 미생물 생태계의 온실가스, 탄소순환에 관련된 유전자 분석 및 Comparative metagenomics를 분석하였다.
● 서남극해 Polynya의 미생물 생태계의 총 mRNA 확보를 통해 polynya지역의 미생물의 활성 양상을 살펴봄으로써 주요 메커니즘을 밝혀냈다.
● 메타지놈분석결과와 활성 생지화학 유전자의 비교 분석 및 Comparative metatranscriptomics 분석을 실시하여 식물성플랑크톤의 번성과 소멸에 따른 polynya지역의 미생물 생태계 변화를 살펴보았다.
● 이를 통해 지구 물질 순환 유전자의 변화 패턴 및 양상 규명을 규명하고 서남극해 환경 변화와의 상관관계를 규명하였다.
● 메타 유전체 분석을 기반으로한 미생물 배양체 확보를 위한 노력을 하였고, 확보한 미생물은 기후변화에 기여할 수 있는 유전적 특성이 있음을 밝혔으며, 그 외에 생물자원으로 활용가능한 가능성을 가지고 있음을 밝혔다.

□ 연구개발결과의 중요성
이 결과 서남극해만의 독특한 미생물 그룹이 존재하였으며, 특히 식물성플랑크톤의 성장 변화(번성과 소멸)에 따라 미생물 다양성이 달라지는데 이는 식물성플랑크톤으로 부터 유래하는 탄소원에 따라 변화하는 것을 확인하였다. 이런 관점에서 볼 때 지구 온난화에 따른 기후변화로 대기 중의 이산화탄소 농도에 따른 식물성플랑크톤의 변화가 세균의 군집에도 영향을 미치게 되고 결국 대기로 재방출되는 이산화탄소의 양에도 변화가 생긴다는 것을 의미 한다. 그러므로 본 연구는 추후 기후변화에 따른 전지구적 탄소순환 연구에 주요 기초자료로 활용가능할 것이다.

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 3
• 2. 연구수행내용 및 연구결과 ... 3
• ▶ Metagenome/metatranscriptome분석을 통한 polynya 탄소순환 연구 ... 3
• ▶ Meta-Omics기반 배양체 확보연구 ... 12
• 3. 연구개발결과의 중요성 ... 13
• 4. 참고문헌 ... 13
• 5. 연구성과 ... 14
• 대표적 연구실적 ... 17
• 끝페이지 ... 33