왜 생명과학에 관심을 가지게 되었나요?

어릴 때 가장 가까이 접하기 쉬운 분야는 생명과학이라고 생각합니다. 집이나 학교에서 여러 식물도 많이 기르고, 책을 읽으면 신비로운 생명체에 대해 보기가 쉬웠으니까요. 그만큼 친근한 과목이었기 때문에 정이 쉽게 들었죠. 좀 더 나이가 들어 수학이나 물리 같은 것도 생각하는 게 흥미롭기는 했지만, 정말 똑똑하지 않으면 힘들다고 생각했습니다. 반면 생명과학은 특별한 천재가 없이 노력만 하면 누구나 잘 할 수 있다고 느꼈기 때문에 그만큼 더 관심이 가서 공부를 하게 되었습니다.

기억에 남는 생명현상을 한가지만 소개해주세요

평소에 gene regulation에 관심이 많았는데, 그 중에서도 histone tail에 작용기를 다는 것만으로도 그 변화를 일으킬 수 있다는 것에 관심이 많습니다.. Ubiquitin과 같은 어느 정도 큰 단백질이 붙는 것이나 –CH3와 같이 작은 작용기가 붙는 것이나 gene expression에 눈에 보이는 영향을 줄 수 있다는 것이 꽤나 흥미롭다고 생각합니다.

언급한 생명현상에 대해 가지고 계신 가설을 말해 주세요.

이미 그 원리들은 어느 정도 밝혀졌다고 생각을 하는데, 결국엔 histone이 DNA에 얼마나 잘 붙게 하는지를 조절하면서 그게 결과적으로 gene expression에 영향을 줄 수 있다고 생각합니다. Ubiquitin과 같은 큰 protein이야 영향을 줄 수 있다는 것은 받아들이기 쉽지만, 메틸기나 아세틸기 같은 것도 하나가 붙는 게 아니라 여러 개가 붙고, 그런 히스톤이 쭉 연결되어 있다고 생각하면, DNA에 대한 Histone의 binding 세기가 달라질 수 있다고 생각할 수 있을 것 같습니다. 더해서, 이런 작용기의 결합이 또다른 protein의 결합을 유도할 가능성도 있습니다.

가지고 계신 가설을 어떤 실험적인 방법들로 증명할 수 있을까요?

실제로 chromatin에 영향을 주는 protein은 한두개가 아니니 쉽게 증명할 수는 없다고 생각합니다. 간단하게 생각하면, 먼저 어떤 epigenetic change가 있을 때 화학적, 물리적 변화를 측정을 하고(질량이나 전하량 등등..), 특정 부분에 대한 ChIP을 진행해서 binding이 새롭게 되거나, 혹은 떨어지는 protein이 있는지 확인해보면 될 것 같습니다.

개별/졸업연구에서 진행한 실험의 내용과 의미를 설명해 주세요. 또는 배웠던 내용중 가장 기억에 남는 흥미있는 내용을 말해 주세요.

저는 이대엽 교수님 연구실에서 2018년도 겨울에 개별연구를, 봄에 졸업연구를 하였습니다. H2B ubiquitylation과 관련된 실험을 하였는데, H2Bub를 일으키는 효소인 rhp6, brl1, brl2 등을 deletion했을 때의 yeast의 외형과 choromatin remodeler인 hrp3와 histone methyl transferase인 set1을 doulble deletion했을 때 유사하다는 것을 이용하여, 이를 확인하는 실험을 했습니다. 실제로 qPCR이나 WB을 했을 때, hrp3, set1 double mutant에서 H2Bub level은 떨어지지만 H2Bub을 일으키는 효소와 제거하는 효소의 mRNA 발현양은 별 차이가 없음을 확인했습니다. 이 mRNA가 protein으로 가는 과정에서 문제가 생기는지도 확인해봐야 했지만 확인을 하지는 못했습니다.

Histone ubiquitylation은 현재까지 관련된 효소들은 많이 알려져 있지만 그 정확한 작용 기작을 쉽게 확신하지 못하고 있는데, 이러한 ubiquitylation에 영향을 줄 수 있을지도 모르는 것을 확인해보았다는 게 상당히 흥미로웠습니다.

학과/실험실 생활 또는 연구/공부 과정에서 있었던 에피소드를 소개해주세요

친구들이랑 얘기하다 보면, “생명과인데 세포 밥 주러 안가?”와 같은 얘기를 꽤 듣게 됩니다. 그런데 저는 실험을 하면서 따로 추가로 일종의 밥을 주러 간 적은 없었어요. Mammalian cell을 다룰 때는 특정 주기마다 media를 바꿔줬지만, yeast는 만들어진 strain을 한번에 키우고 거기서 protein이나 RNA을 뽑아서 그때마다 이용하면 됐기 때문에 좀 편하다고 생각해요. 근데 그렇게 protein과 RNA를 뽑기 위해서, 각 deletion mutant들 모두 OD를 맞춰주어야 해서 sample이 많을 때는 각 OD를 재는 게 힘들긴 했습니다. OD를 맞춰 cell preparation하느라 12시를 훌쩍 넘겨서 퇴근한 적도 있었고요.. 이후 유전학 및 발생학 실험이란 과목을 들으면서 초파리와 쥐에 대한 실험도 해봤는데, 그러면서 각 model organism마다 장단점이 있는 것을 느꼈는데, 이런 점을 비교해보는 것도 꽤 재밌는 일인 것 같아요.

다른 하고 싶은 이야기

생명과 3년째 다니면서, 생명과는 힘들지 않냐는 말도 많이 들어 보고 같이 수업 듣던 친구 중에서 다른 과로 옮기는 경우도 많이 봤습니다. 그래도 저에게는 생명을 공부하는 것도 꽤나 흥미롭고, 막상 더 깊게 들어가면 처음 생화학이나 분자생물학을 배울 때처럼 암기를 많이 하지도 않아서 괜찮다고 느꼈습니다. 무엇보다 생명과에서 하는 이런 실험들이 다른 과처럼 기계 깎고 코딩하는 것에 비하면 저한테 더 맞는 것 같아서 좋은 것 같아요.