대학생이 SCI급 학술지 제1저자 논문 게재
대학생이 SCI급 학술지 제1저자 논문 게재
  • 정인서 기자
  • 승인 2014.11.27 09:33
  • 댓글 0
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전남대학교 생물교육과 4학년 임성오 군

대학교 4학년생이 일반 대학교수들도 다소 게재하기 어려운 SCI급 학술지에 논문을 실었다는 반가운 소식이 들렸다. 

전남대학교 사범대학 생물교육과 4학년 임성오 학생(지도교수 최동욱)이 최근 조류학 관련 논문을 작성해 제1저자로 당당하게 SCI급 학술지인 ‘저널 오브 어플라이드 파이콜로지(Journal of Applied Phycology)’ 9월호에 논문을 발표한 것이다.

이 연구의 공동저자로는 최산(전남대 석사), 황미숙(목포수산과학원 해조류바이오센터 연구사), 박은정(목포수산과학원 해조류바이오센터), 정원중(대전 한국생명공학연구원), 최동욱(전남대 교수) 등 5명이 참여했다.

전남대측은 임 군이 이번에 게재한 논문은 홍조류 김 전사체에서 다양한 환경 스트레스에 반응하는 고발현 유전자 후보군을 ‘차세대염기서열 분석(NGS · Next Generation Sequencing)’ 기법을 통해 발굴했다는 내용이라고 전했다.

논문명은 De novo assembly of transcriptome from the gametophyte of the marine red algae Pyropia seriata and identification of abiotic stress response genes(해양 홍조류 모무늬 돌김 엽상체로부터 전사체 생성 및 환경스트레스에 반응하는 유전자 발굴)이다.

전남대 관계자는 "학사과정 학생이 연구논문의 보조연구원으로 참여하는 경우는 종종 있다"면서 "그러나 학술지의 제1저자로 연구를 주도하여 그 연구 성과물을 권위 있는 SCI급 국제학술지에까지 오른 것은 매우 드문 사례다"라고 말했다.

임성오 학생은 논문에서 고온, 저온 또는 건조 스트레스를 처리한 김 엽상체에서 NGS 기법을 이용해 다량의 RNA 서열 정보를 생성했다. 이어 통계적 분석을 통해 고온, 저온 또는 건조 스트레스에 반응하는 유전자들을 선별한 뒤 실험을 통해 환경 스트레스에 의한 발현 특성을 확인했다.

또 생성된 김 전사체를 모델 식물인 애기장대 및 다른 홍조 식물 전사체와 비교함으로써 김 전사체의 특성들을 제시하고, 분자 마커로 활용할 수 있는 SSR 서열들을 발굴했다.

최동욱 지도교수는 이번 연구 성과에 대해 “녹색식물과는 계통적으로 다른 홍조류의 전사체 정보 및 김의 유전체 등 후속 연구를 위한 기반을 제공했다는 점에서 큰 의미가 있다”고 설명했다. 최 교수는 특히, “김은 건조, 온도 등 환경 스트레스에 강한 내성을 보이는데 이번 연구 결과는 김의 환경 스트레스 내성 기작을 연구하기 위한 다양한 유전자원을 확보했다는 점에서 가치가 있다”고 강조했다.

학부 1학년때부터 실험에 참여한 임성오 학생은 이 논문을 발표하기 전에도 한 편의 논문에 공동저자로 참여해 국제학술지에 발표한 바 있다. 그는 현재 ‘홍조류의 건조 스트레스 전사체 정보를 분석하는 연구를 진행하고 있다. 그는 내년에 대학원에 진학해 연구활동을 계속 이어나갈 예정이라고 한다.

한편, 이번 연구는 국책 연구개발(R&D) 사업인 골든시드 프로젝트(Golden Seed Project)의 하나로 수행됐다. 

이 논문의 연구초록은 다음과 같다.

Abstract

Pyropia seriata, a marine red alga belonging to the order Bangiales (Rhodophyta), is one of the most valuable and widely cultivated Pyropia species. Water temperature and salinity are major factors affecting the growth and yield of Pyropia cultivation. Currently, there is limited data regarding the regulatory pathways and molecular mechanisms of the abiotic stress responses in red algae. In this study, we generated 1,403,321 expression sequence tags (ESTs) using 454 sequencing technology from the gametophyte thalli under control and high temperature conditions to identify the abiotic stress response genes. De novo assembly of the transcriptome reads generated 11,218 contigs, whereas 135,292 sequences remained as unassembled reads. Approximately 61.9 % of the contigs shared significant homology with known genes in our database, including the NCBI RefSeq database, plus Pyropia and Porphyra sequences. Sequence analyses demonstrated that the Pyropia transcriptome has a relatively high guanine-cytosine (GC) content with predominant trinucleotide repeats (93.9 %). GGC was the most common motif in identified simple sequence repeats (SSRs). We selected 754 differentially expressed genes (DEGs) response to abiotic stress based on reads per kilobase per million reads (RPKM) values, many of which have no significant homology with known sequences in public database. These transcriptome sequences will facilitate future studies to understand the common processes and novel mechanisms involved in abiotic stress tolerance in red algae.

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