[ 미생물생태학(마이크로바이옴, Microbiome) 연구실 ]
..... 미생물생태학은 해수, 담수, 토양, 대기, 식품, 인체 등에 존재하는 다양한 미생물 군집(=마이크로바이옴, Microbiome)의 존재, 분포, 조성, 기능을 연구하여, 생태계 내 미생물의 역할을 이해하기 위한 기초 학문입니다.
..... 특정 환경에 어떤 미생물이 살고 있고, 내·외부 자극에 대하여 미생물-미생물 작용에 따른 미생물 군집이 어떻게 변화하며, 마이크로바이옴의 변화가 주변 환경 및 인체에 어떤 영향을 미치는지 연구하는 것이 주요 관점입니다.
..... 본 연구실은 마이크로바이옴 분석법인 메타유전체학(metagenomics)와 메타전사체학(metatranscriptomics), 대규모 유전체 염기서열을 분석하는 차세대 염기서열 분석법(next-generation sequencing), 군집 내 미생물 상호작용을 체계적으로 해석하는 시스템 미생물학(microbial systems biology), 종간 유전체 비교를 통해 유전체 단위에서 미생물 특징을 밝히는 비교 유전체학(comparative genomics)을 활용하여, 마이크로바이옴을 중심으로 다양한 생태계를 이해하고자 합니다.
[ 주요 연구 분야 ]
1. 인체 바이러스 마이크로바이옴(virome) 및 장내 세균-바이러스 상호작용(virus-bacterial host relationship) 연구
: 장내미생물체의 주요 구성원인 바이러스 군집(=바이롬)의 기능과 역할을 조명하고, 숙주세균과의 상호작용을 규명하고자 한다. Genome-resolved metagenomics를 활용하여 개별 유전체 단위에서 바이러스-세균 작용관계를 분석함으로써, 소화기관 내 바이러스의 생태학적 역할을 밝히는 연구를 수행하고 있다.
2. 장내 마이크로바이옴(gut microbiome) 연구
: 장내 미생물체(Gut microbiome) 연구는 인체에서 일어나는 다양한 생리활성을 미생물체(Microbiome)라는 공생미생물을 중심으로 이해하는 것을 목적으로 한다. 면역시스템, 대사활성, 식이의 변화에 따라 소화기관 내 미생물체의 조성, 군집구조, 종 다양성, 기능유전체, 작용관계 등의 변화를 분석하여 장내미생물체의 역할을 이해하기 위한 연구를 수행하고 있다.
3. 환경 마이크로바이옴(bacterial, fungal, viral microbiomes) 연구
: 메타유전체 분석을 통해 인체(intestine, oral, skin), 식이(fresh & fermented foods), 거주/생활환경(indoor surfaces, buildings, plants) 등에 존재하는 bacterial, fungal, viral microbiomes의 규모, 조성, 군집구조, 종 다양성 등을 조사하고, 환경 마이크로바이옴의 정착, 형성, 발달, 변화를 이해할 수 있는 생태 연구를 수행하고 있다.
[ Lab. members ]
1) Current members
- 박지우(박사과정)
- 인수아(석박사통합과정)
- 이예은(석사과정)
2) Alumni
: 장재연(석사, 2021.08., 시선바이오), 이효진(석사, 2022.02., 에이치엠파마), 윤여은(석사, 2022.02., 한국연구재단), 구서연(석사, 2022.02., 세종보건환경연구원)
[ Selected publications ]
▶ Min-Soo Kim, Eun-Jin Park (2023) Composition and variability of core phyllosphere fungal mycobiota on field-grown broccoli. Environmental Microbiome, 18(1):15 (*GENETICS & HEREDITY 분야 상위 10% 저널 & Microbiology 분야 Q1 저널)
▶ Min-Soo Kim, Eun-Jin Park (2021) Postharvest-induced microbiota remodeling increases fungal diversity in the phyllosphere mycobiota of broccoli florets. Postharvest Biolology and Technology, 181:111693 (*Agronomy 분야 상위 10%, Horticulture 분야 상위 5% 저널; BRIC 농수식품 성과 포커스; 한빛사논문)
▶ Min-Soo Kim§, Yoonhee Kim§, Hyunjung Choi§, Woojin Kim, Sumyung Park, Dongjoon Lee, Dong Kyu Kim, Haeng Jun Kim, Hayoung Choi, Dong-Wook Hyun, June-Young Lee, Eun Young Choi, Dong-Sup Lee, Jin-Woo Bae, Inhee Mook-Jung (2020) Transfer of a healthy microbiota reduces amyloid and tau pathology in an Alzheimer's disease animal model. GUT, 69(2):283-294 (§co-first authors)(*Gastroenterology & Hepatology 상위 5% 저널; 한빛사 논문; 한빛사 국내 바이오분야 연구성과 Top 5 2019년 선정)
▶ Kim MS, Bae JW, Park EJ (2018) Post-harvest processing decreases the richness of bacterial taxa in the phyllosphere of broccoli. Journal of Applied Microbiology, 125(1):295-305
▶ Hyun DW§, Min HJ§, Kim MS§, Whon TW, Shin NR, Kim PS, Kim HS, Lee JY, Kang W, Choi A, Yoon JH, Bae JW (2018) Dysbiosis of inferior turbinate microbiota is associated with high total IgE levels in allergic rhinitis patients. Infection and Immunity, 86(4):e00934-17 (§co-first authors)
▶ Kim MS, Bae JW, Park EJ (2018) Geographic and host-associated variations in bacterial communities in the floret surfaces of field-grown broccoli. Applied and Environmental Microbiology, 84(8):e02837-17
▶ Kim MS, Bae JW (2018) Lysogeny is prevalent and widely distributed in the murine gut microbiota. The ISME Journal, 12(4):1127-1141 (*Ecology 분야 상위 10% 저널; 한빛사 논문; Faculty 1000 recommendation)
▶ Kim MS, Bae JW (2016) Spatial disturbances in altered mucosal and luminal gut viromes of diet-induced obese mice. Environmental Microbiology, 18(5):1498-1510 (*Faculty 1000 recommended 한빛사 추천논문)
▶ Yang JY§, Kim MS§, Kim E§, Cheon JH§, Lee YS, Seo SU, Lee SH, Kim Y, Shin SH, Choi SS, Kim B, Chang SY, Ko HJ, Bae JW and Kweon MN (2016) Enteric viruses ameliorate gut inflammation via the TLR3 and TLR7-mediated interferon-β production. Immunity, 44(4):889-900 (§co-first authors) (*Immunology 분야 상위 5% 저널; 한빛사 논문; 한빛사 국내 바이오분야 연구성과 Top 5 2016년 선정)
▶ Kim MS, Park EJ (2014) Bacterial communities of traditional salted and fermented seafoods from Jeju Island of Korea using 16S rRNA gene clone library analysis. Journal of Food Science, 79(5):M927-34.
▶ Kim MS, Hwang SS, Park EJ and Bae JW (2013) Strict vegetarian diet improves the risk factors associated with metabolic diseases by modulating gut microbiota and reducing intestinal inflammation. Environmental Microbiology Reports, 5(5):765-75 (*한빛사 상위피인용논문)
▶ Whon TW§, Kim MS§, Roh SW, Shin NR, Lee HW and Bae JW (2012) Metagenomic characterization of airborne DNA viral diversity in the near-surface atmosphere. Journal of Virology, 86(15):8221-8231 (§co-first authors) (*Faculty 1000 recommended 한빛사 추천논문)
▶ Kim MS, Park EJ, Roh SW and Bae JW (2011) Diversity and abundance of single-stranded DNA viruses in human feces. Applied and Environmental Microbiology, 77(22):8062-8070 (*한빛사 상위피인용논문)