기후변화를 지구 대기의 가스 조성의 변화에 의해 유발되며, 온실가스, 오존층 파괴가스(CO2, CH4, N2O, 등)의 대기 가스 생산 및 제거는 근본적으로 지구(원핵)미생물에 의해 이루어지고 있습니다. 이러한 메커니즘으로 생물의 진화와 지구 환경의 진화는 서로 상호작용을 하고 있으며, 현재에도 진행되고 있습니다. 따라서, 지구생태학적 측면에서의 환경미생물학 연구는 전 지구적 물질 순환을 이해하는 데 도움을 주어, 미래 인류의 지속 가능한 성장을 위한 미생물의 이해 및 활용을 위하여 필수적인 연구라 할 수 있습니다. 충북대학교 기후변화미생물학(Climate Change Microbiology) 실험실은 생태계에 존재하는 대기가스 조성에 영향을 미치는 탄소(C), 질소(N), 황(S)의 생지화학적 순환 (Biogeochemical Cycle)에 관여하는 미지의 미생물을 탐색하고 있습니다. 이를 위하여, 주변환경뿐만 아니라, 남/북극의 해양, 열수구(hydrothermal vent)등의 극한 환경을 탐사하고 있습니다. 이 과정에서 첨단 메타지놈(Metagenome) 기술을 이용하여, 배양이 불가능한 미지의 환경미생물의 지놈(MAG: metagenome-assembled genomes)을 확보하여 바이오인포매틱스 기술을 접목하여 분자수준에서 미생물에 의한 대기가스 전환활성 변화 – 물질순환 변화 – 기후변화 변화 과정을 이해하고자 합니다.
기후변화로 증가하는 강수/가뭄에 적응하는 토양(rhizosphere) 미생물의 연구는 농업생산력과 관련이 있으며, 질소/인 등의 부영양화 물질의 전환 과정에 대한 연구는 지표/지하수/상수원 등의 수생태계환경오염 제어와 관련이 있으며, 남/북극의 해빙이 생태계에 미치는 영향을 이해할 수 있습니다. 이러한 연구결과를 응용하여, 관련 환경제어에 근본적인 해결책을 제시하고 기술개발에 기여하고 있습니다.
- 미생물에 의한 유류오염, 농약오염, 부영양화 제어 기술 개발
- 해양/토양 고세균에 의한 질소 순환, 탄소 고정 과정 규명 및 전체 지구에 미치는 영향 연구
- 환경정화 미생물의 지놈/프로테옴 연구 및 미생물군집의 메타지놈연구
- 극한환경(Extreme Environment)로부터 미생물(Extremophiles) 자원 확보
- 기후변화 미생물학 (Climate change microbiology)
- 마이크로바이오믹스 (Microbiomics) 및 메타지노믹스 (Metagenomics)
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