해양 1차 생산자 대응 바이러스 대응 인공생태계 구축 미생물 루프에서 해양 바이러스-1차 생산자 연관성 조사. 객관적인 결과: 해양 바이러스를 사용한 1차 생산자 규제 메커니즘 식별.
과제 개요
- 연구개발의 목표
- 연구개발의 중요성
- 연구개발 과제의 중복성
- 연구원의 비젼 및 기능, 중기전략 계획 등과의 연계성
매크로바이러스, 해양 1차 생산자 및 영양소 순환. 해양 광합성 미생물의 감염에서 매크로바이러스의 역할. 해양 바이러스, 거대 바이러스, 주요 생산자 및 기후 변화와 관련된 연구 동향.
선행연구 분석
병원성 해양바이러스
해양병원체 진단 및 감시체계 개발 기획 연구 : 국내외 해양병원체 관련 연구 및 기술개발 동향 분석 기후변화 하 해양세균병원체 연구기술 개발 : 한국 및 남태평양 해수에서의 해양세균병원체 연구 및 진단기술 개발 해양바이러스 병원체 진단기술 상용화를 위한 기술개발 : 해양바이러스 4종 검출이 가능한 진단기술 개발, 시제품 제작 및 기술지원
기초생산자 coupling
외부 인위적 오염 물질에 노출되었을 때 미생물 루프의 변화 인공 생태계 연구. 인공생태계에서 유류오염사고로 인한 해양미세생태계의 변화를 규명하였다. 적조의 생태학적 조절을 위해 적조생물에 각종 살조세균(적조억제세균)이나 살조물질을 주입하였을 때 생태계의 변화를 파악하기 위한 인공생태계 연구를 수행한다.
연구개발의 목표
연차별 연구개발의 목표 및 내용
해양 환경/1차 생산자 및 해양 바이러스 모니터링. 한국과 남태평양의 환경/주요 생산지와 바다. 해양 1차 생산자 및 해양 바이러스 모니터링.
고위도 지역의 해양 주요 생산자 및 해당 해양 바이러스. 해양 바이러스의 1차 생산자의 생태적 영향. 고위도 해양 바이러스에 따른 1차 생산자의 생태.
해양 바이러스 노출에 대한 1차 생산자 반응 분석. 해양바이러스 1차 생산자 감염 시스템 및 오믹스 구축 1차 생산자 반응 및 해양 바이러스 노출과의 연관성.
특히 이번 연구는 위도에 따른 해양 바이러스와 1차 생산자의 연관성을 연구한 최초의 연구인 만큼 PNAS급 이상의 학술지에 게재할 수 있을 것으로 판단된다.
2018년 연구내용
계획대비 연구수행의 적절성
전략목표
고위도(북극해, 한국, 남태평양)의 해양 1차 생산자와 해당 해양 바이러스 모니터링. 해양 1차 생산자에 대한 분자생물학 기반 모니터링은 특정 분자 마커를 이용해 식물성 플랑크톤과 시아노박테리아를 분석하고, 해양 바이러스는 식물성 플랑크톤을 감염시키는 거대 바이러스(피코드나바이러스)와 시아노박테리아를 감염시키는 시아노파지를 모니터링합니다. 종별 바이러스 감염 및 1차 생산자 반응 분석.
1차 생산자 반응 및 해양 바이러스 노출과의 연관성을 확인하기 위해 각 위도의 해양 바이러스를 대량 농축, 배양 및 현장에서 유지하고 실험실로 이송했습니다. 이렇게 이송된 1차 생산자는 대량 양식을 위한 배양 시스템을 구축한 후 작은 인공 실내 생태계에서 해양 바이러스 1차 생산자의 반응을 연구한다. 인공 생태계를 이용한 바이러스-1차 생산자 관계의 증거.
해양 바이러스와 해양 1차 생산자 모니터링 결과를 바탕으로 식물성 플랑크톤 vs. 이때 위도에 따라 해양 바이러스가 1차 생산자에게 미치는 영향의 변이가 확인됩니다. 위의 결과와 해양환경 모니터링 결과를 바탕으로 위도에 따른 해양바이러스의 1차 생산자 제어 메커니즘과 그에 따른 미생물 루프에서 해양바이러스와 1차 생산자 간의 관계를 활용할 방안을 도출하였다.
마지막으로 고위도 시료채취, 분자생물군집 구성, 감염노출 및 세포반응 분석을 통해 해양바이러스와 1차 생산자와의 관계를 분석하고 지구기후변화에서 해양바이러스의 역할을 규명하였다.
연구개발 추진체계 및 수행방법
연구개발 성과의 성과 및 우수성 가. 연구 목표의 정상적인 추진 및 성과의 우수성.
연구개발 성과의 달성도 및 우수성
총괄 연차별 목표대비 달성도
연구내용 및 달성실적
북극해의 해양 바이러스는 온대 또는 열대 해역에 비해 박테리아를 숙주로 하는 Myoviridae, Podoviridae 및 Siphoviridae와 같은 박테리오파지의 비율이 낮았습니다. 열대 해역의 해양 바이러스는 북극 해역에 비해 박테리아를 숙주로 하는 Myoviridae, Podoviridae 및 Siphoviridae와 같은 박테리오파지의 비율이 더 높은 것으로 나타났다. 한국 해역의 해양 바이러스 중 Myoviridae, Podoviridae, Siphoviridae 등의 박테리오파지가 북극해나 열대 해역에 비해 다소 높게 나타났다.
한국과 남태평양의 해양환경/주생산자와 해양바이러스 모니터링 조사. 남태평양 해양 환경/1차 생산자 및 해양 바이러스 모니터링. 한국의 해양환경/1차 생산자와 해양바이러스 감시.
위도에 따른 해양생태계에서 1차 생산자 대응 해양바이러스의 역할 규명. 북극 1차 생산자(Aureococcus sp.) 우세에 따른 종 특이적 해양 바이러스 발생 동정. 국내 봄철 종특이성 녹조류(Bathycococcus, Micromonas)에 특이적으로 감염되는 해양바이러스 발견.
열대 해역의 시아노박테리아(Synecococcus)에서 종 특이적인 해양 바이러스 발견.
차년도 연구계획
- 최종목표
- 정량적 성과목표 (최종목표)
- 연구목표 및 내용
- 연차별 연구개발 추진전략(체계)
- 연차별 연구개발 로드맵
- 주여 목표별 추진일정
- Target 성과물
고위도 해양바이러스에 따른 1차 생산자의 생태학적 영향 규명. 고위도(북극해, 한국, 남태평양) 해양 1차 생산자 모니터링 및 해양 바이러스 대응 고위도에서 해양 1차 생산자의 NGS 기반 모니터링.
주요 위도에 따른 해양 바이러스의 1차. 주요 위도에서 NGS 기반 해양 1차 생산자 모니터링. NGS 기반 주요 위도별 해양 바이러스 모니터링.
고위도에서 해양 바이러스의 주요 생산자의 규제 메커니즘 이해. 해양 바이러스 농축 및 생산자 1차 배양 시스템 구축 – 1차 해양 바이러스 감염 인자의 오믹스 기반 분석.
해양 바이러스 감염에 대한 1차 생산자의 세포 생리 활성을 기반으로 분석.
부록: 발표자료
