2026년 4월 – 임페리얼 칼리지 박사 과정 학생, 대전 KAIST에서 3개월 연구 연수 과정 수료

임페리얼 칼리지 런던 박사 과정생 리비아 소로 씨가 조병관 교수의 지도 아래 KAIST 시스템 및 합성 생물학 연구실에서 수행한 3개월간의 연수 경험을 공유합니다. 한국-영국 공학생물학 연구 협력 사업의 일환으로 진행된 이번 연수는 임페리얼 칼리지 런던과 한국과학기술원 간의 연구 협력을 한층 강화하는 계기가 되었습니다.

본 프로젝트의 목표는 장내 공생 미생물인 박테로이데스 데타이오타오마이크론(Bacteroides thetaiotaomicron)의 다양한 성장 조건에 따른 전사 조절 네트워크의 변화를 연구하는 것입니다.

제가 B. theta의 전사체 데이터셋을 분석하는 데 사용한 일명 iModulon 프레임워크는 다양한 실험 조건에서 하나의 "모듈"처럼 작동하는 유전자들을 그룹화하는 데 활용됩니다. 모듈이란 함께 조절되거나 동일한 생물학적 과정 또는 기능에 관여하는 유전자들의 집합을 의미합니다. 이 접근법은 분석해야 할 데이터셋의 차원을 크게 축소시키며, 해당 생물의 유전자들을 생물학적으로 의미 있는 방식으로 군집화하는 것을 가능하게 합니다. 영국으로 돌아가면 이 프레임워크를 저희 관심 유기체에 적용할 계획입니다.

KAIST에서 진행한 프로젝트는 전적으로 계산 기반 연구였던 반면, 임페리얼에서는 주로 실험실에서 연구를 수행하기 때문에 두 경험을 단순 비교하기는 어렵습니다. 이번 방문이 가치 있었던 이유는 관련 전문 지식을 갖춘 분들과 직접 협업할 수 있는 기회가 있었기 때문입니다. 종합적으로, 임페리얼 공학생물학 센터와 KAIST 시스템 및 합성 생물학 연구실은 모두 실제 사회 문제 해결을 목표로 다양한 주제에 대한 지식의 지평을 넓혀가고 있으며, 두 기관의 연구에 대한 탁월한 헌신이 특히 인상 깊었습니다. 프로토콜, 장비, 연구 질문은 다소 차이가 있을 수 있으나 그 차이가 크지는 않습니다. 다만 한 가지 차이점을 꼭 꼽아야 한다면, 건물의 공간적 여유로움을 들 수 있겠습니다 (이는 런던의 부동산 가격이 대전보다 더 높을 가능성이 있기 때문일지도 모릅니다!).

시스템 생물학 분야의 풍부한 전문성을 갖춘 연구실에서 일한 경험은 저의 합성 생물학 배경을 보완해주는 새로운 시각을 제공해주었고, 이는 매우 흥미로운 일이었습니다. 또한 자체적으로 수집된 전사체 데이터를 직접 분석할 기회를 얻은 것 및 새로운 프레임워크를 익히는 과정에서 김 박사님의 지원을 받을 수 있었던 점 모두 매우 감사하게 생각합니다.

오믹스(omics) 데이터의 질과 양이 지속적으로 향상되고 확대됨에 따라, 모델 생물체부터 가장 덜 연구된 미생물에 이르기까지, 우리 주변 미생물들의 생물학과 상호작용에 대해 아직 배워야 할 것이 무궁무진하다는 점이 특히 기대됩니다. 저는 앞으로도 분석 기술을 계속 발전시켜 나가며, 설계-제작-시험-학습(Design-Build-Test-Learn, DBTL) 사이클의 시험과 학습 단계 사이의 접점에서 일하고 싶습니다.