분석하여 특정 행동에 관련된 신경 회로의 기능 및 작동 원리 규명 연구 

 

·   예쁜꼬마선충의 움직임은 등과 배의 주기적인 운동에 의해서 이루어지고

   머리 부분의 움직임을 통해서 조절됨. 

·   머리 움직임은 네 종류의 신경들로 구성된 간단한 신경회로에 의해서 이루어짐.

·   각 신경들을 유전학적 및 물리학적 방법으로 제거하면 움직임이 비정상적으로 변함. 

·   이 신경회로를 구성하는 신경전달물질 및 수용체의 중요한 기능 규명.

    : 예쁜꼬마선충의 머리 움직임을 조절하는 분자 기전 및 신경회로 원리 규명 목표

    

   3) 후각관련 신경가소성 (Olfactory Plasticity) 연구

     동물은 동일 자극에 대해 외부 환경 및 대사 상태에 따라서 다양한 행동을 보임. 
     신경계가 간단한 예쁜꼬마선충을 사용하여 복잡한 후각관련 행동 및 신경가소성 기작 연구 

 

·   예쁜꼬마선충이 감지하는 다양한 냄새 프로파일링 및 관련 커넥톰 확인.

·   다양한 외부 환경 및 대사 상태 변화에 따른 후각 행동 변화 관찰. 

    
     : 후각 행동가소성 기전 및 커넥톰 규명 목표

 

 

 

 

 2. 개체 및 신경 발생 기작 연구

 

   1) 장수 유충 발생가소성 (Developmental Plasticity) 연구 

    외부 환경 및 대사 상태가 동물의 발생과정에 미치는 영향 연구 

·   예쁜꼬마선충의 초기 유충은 발생과정 단계 중 주변 환경이 열악해지면 다우어(dauer)라고 불리는

   동면 상태와 유사한 장수 유충 상태가 되지만, 주변 환경이 개선되면 다시 정상 성충으로 발생함.

·   이러한 발생단계 결정은 인슐린과 TGFβ 조절을 통해서 이루어짐 

·   다우어 발생 결정에 관여하는 CaMKI 을 포함한 다양한 새로운 유전자들을 발굴.

 

     : 장수유충 발생 결정 기작을 분자세포적 수준으로 규명  

       (see Neal et al., eLife, 2015)

   

  

 

·   머리 움직임을 조절하는 네 종류의 신경세포들은 각각 다른 선별화 과정을 거쳐 서로 다른 특징을 가지게 됨.

·   이런 선별화 과정은 터미널 셀렉터(terminal selector)라고 불리는 유전자에 의해서 대부분 이루어짐.

·   네 가지 신경세포들 중에 SMB 라고 불리는 신경세포의 터미널 셀렉터를 찾았고,

   그 기능이 사람에게도 완벽히 보존되어 있음을 확인.

 

     : 예쁜꼬마선충의 신경세포 선별화 유전자 발굴 및 기작 연구 목표  

       (see Kim and Yeon et al., Plos Genetics, 2015)

     

 

 3. 뇌과학 연구 tool (techniques for neuroscience research) 개발

     본 연구실에서는 다양한 조건에서 신경회로를 조절할 수 있는 방법들과
     신경행동의 정밀한 측정 및 분석을 위한 움직임 측정 장치 및 분석 프로그램
     개발을 하고 있음. 또한 Microfluidics도 자체 제작 중임.