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KAIST의 발명적 사고와 재미있는 상상력을 DDP에서
우리 대학 서울디자인재단과의 협력전시인 `Inventive Minds and Ideas: Living In The Future' (국문명: 발명적 사고: 영감과 미래)를 통해 산업의 미래에 대한 다양한 상상력과 이색 아이디어들을 대중에게 12월 17일부터 26일까지 동대문디자인플라자(DDP)에서 열흘간 무료로 공개할 예정이라고 15일 밝혔다. 서울디자인재단과 KAIST가 공동 주최하는 이번 전시에서는 우리 대학 산업디자인학과의 9개 연구실과 7명 학부생의 미래지향적인 사고를 엿볼 수 있다. 해당 전시의 오프닝을 알리는 오프닝 토크(12월 17일, 15:00)에서는 우리 대학 남택진 교수, 홍화정 교수 그리고 박현준 교수가 생각하는 디자인과 산업의 미래에 대한 강연이 있을 예정이다. 오프닝 후 열흘간 공개될 전시에서는 일기를 쓰는 이색 공기청정기에서부터, 사용자에게 가상 피팅을 통해 옷을 탐색해주는 서비스, 사물을 투시하여 볼 수 있는 스코프, 그리고 글을 쓰면 글의 내용에 따라 음악이 바뀌어 글을 쓰는 사람에게 영감을 주는 이색 시스템까지 다양한 산업의 미래를 보여줄 예정이다. 서울디자인재단과 KAIST의 협력 전시를 총괄 기획한 산업디자인학과 이창희 교수는“이번 전시는 실험적인 아이디어와 상상력을 통해 미래 산업과 삶의 새로운 가능성을 제시하고, 동시에 대중들에게 발명적 사고에서 비롯한 다양한 영감을 제공할 예정이다”라고 밝혔다. 이번 전시를 공동 주최하는 서울디자인재단 이경돈 대표이사는 “이번 전시를 통해 미래로 한 걸음 다가가는 KAIST의 연구 성과물을 볼 수 있으며, 전문적이고 혁신성이 돋보이는 작품들을 보고 희망의 미래로 나아가는 영감을 얻어가시길 바란다”라고 밝혔다. 산업디자인학과 이우훈 학과장은 "세상에 없는 새로운 것을 추구하는 발명적 사고와 그에 기반한 디자인이 어떤 것인지를 보여주는 의미 있는 기회가 되기를 희망한다"라고 밝혔다. 포스트 코로나 시대에 불투명한 산업의 방향성에 대한 궁금증도 본 전시를 통해 해소될 전망이다. 오프닝톡: 12월 17일 3:00PM, DDP(동대문디자인플라자) 디자인랩 3층 디자인홀 (D2, 구 UDP) 전시: 12월 17일~26일, DDP(동대문디자인플라자) 뮤지엄 디자인둘레길 (1F~2F) 오프닝톡을 포함해 모든 시민들에게 무료로 공개
2022.12.15
조회수 3124
서성배 교수 연구팀, 동물의 식습관을 조절하는 원리 규명해 네이처 게재
우리 대학 생명과학과 서성배 교수 연구팀이 서울대학교 생명과학부 이원재 교수 연구팀과 공동연구를 통해 체내 단백질, 필수아미노산 부족을 감지하는 장 세포와 필수아미노산을 섭취하도록 섭식행동을 조절하는 구체적인 원리를 규명했다고 7일 밝혔다. 그뿐만 아니라, 공동연구팀은 필수아미노산을 생산하는 장내미생물이 이러한 메커니즘에 어떠한 영향을 미치는 지도 규명했다. 사람이든 동물이든 수분이 부족하면 갈증을 느끼고 물을 마시고, 혈당량이 떨어지면 당을 찾아 먹는다. 필수 영양소가 부족하면 자연스럽게 이를 섭취하기 위한 행동 변화가 있다는 것은 누구나 경험적으로 쉽게 알 수 있는 사실이다. 과학자들은 수분이나 당분뿐만 아니라 필수아미노산과 같은 영양소에 대해서도 동물들이 결핍을 인지하여 항상성을 유지하는 메커니즘을 가지고 있을 것이라 오랫동안 예상해 왔지만, 그동안 이를 구체적으로 밝힌 연구는 없었다. 필수아미노산 항상성은 수분 항상성보다 복잡한 메커니즘을 가질 수밖에 없다. 장내미생물의 종류에 따라 반드시 섭취해야 하는 필수아미노산의 종류가 달라지기 때문이다. 예를 들면, 코알라의 경우 주된 먹이가 되는 나뭇잎의 섬유질을 직접 소화하지 못하고, 장내미생물이 나뭇잎을 분해하여 흡수 가능한 영양소를 만들어 내면 이를 흡수한다. 그런데 장내미생물의 종류에 따라 분해할 수 있는 나뭇잎의 종류가 달라지고, 이에 따라 코알라의 식성도 달라진다. 이는 필수아미노산과 같이 미생물을 통해 합성이 가능한 영양소의 경우, 똑같은 종의 동물들이라 해도, 동일한 필수아미노산이 부족한 상황에서 각 개체가 보유하고 있는 장내미생물의 종류에 따라 다른 식성을 보일 수 있다는 것을 의미한다. 공동연구팀은 이번 연구에서 어떤 유전자가 체내 필수아미노산 부족을 감지하는지 찾아내고, 어떤 신호를 통해 부족한 아미노산을 섭취하도록 섭식행동을 조절하는지 규명했으며, 필수아미노산을 생산하는 장내미생물이 이러한 메커니즘에 어떠한 영향을 미치는지 확인하기 위한 실험을 진행했다. 연구진은 초파리에 필수아미노산이 결핍된 먹이를 제공하거나 유전적 결핍 혹은 유전자 조작을 이용해 필수아미노산을 생산하지 못하는 장내미생물을 초파리에 도입하면, 초파리의 장 호르몬 중 하나인 CNMa 호르몬의 발현이 유도됨을 확인했다. 흥미롭게도, 이 호르몬은 그동안 장 호르몬이 발현된다고 알려진 내분비세포 (enteroendocrine cells)가 아닌 장 상피세포(enterocytes)에서 발현되는데 이는 장 상피세포가 필수아미노산 결핍을 직접 인지한다는 것을 의미한다. 또한 공동연구팀은 CNMa 호르몬이 발현되는 과정에서 기존에 세포 내 아미노산 센서로 잘 알려진 Gcn2와 Tor 분자들이 관여한다는 사실도 증명했다. CNMa 호르몬의 수용체는 두뇌와 장 신경세포(enteric neuron)에서 발현하는데 CNMa 수용체를 발현하는 신경세포가 활성화되는지 여부에 따라 필수아미노산을 섭취하려는 섭식행동이 증가하거나 감소한다. 이번 논문은 동물이 필수아미노산의 부족을 인지한 후 필수아미노산이 풍부한 음식을 섭취하는 행동을 장내미생물-장-뇌 축(microbiome-gut-brain axis)을 통해 분자적 수준에서 설명한 최초의 논문이다. 제 1저자인 우리 대학 김보람 연구원은 “이번 연구 결과는 장내미생물에서 동물의 장 그리고 뇌로 이어지는 장내미생물-장-뇌 축을 통해 아미노산 결핍이 일어난다는 사실을 처음으로 밝혔다는데 큰 의미가 있으며, 초파리뿐만 아니라, 사람을 포함한 척추동물에서도 이런 경로를 통해 장내미생물이 동물의 식성을 조절할 가능성을 제기한다. 만약 장내미생물과 동물의 식습관이 장뇌 축을 통해 조절된다면, 미생물 섭취라는 방법을 통해 현대인의 불균형한 식습관으로 인한 만성 질병을 개선할 수도 있을 것이며, 그런 점에서 이 논문의 가치를 찾을 수 있다”라고 말했다. 최근 10여 년간 탄수화물 영양소를 감지하는 체내의 센서나 센싱세포를 두뇌나 다른 기관에서 규명했고 이번 공동연구를 통해 장 세포에서 필수아미노산 결핍을 인지하는 원리를 밝힌 서성배 교수는 “여러 영양소가 미각에 의해 피상적으로 1차 감지되지만 어떻게 체내에서 인지되고 섭식행동을 유도하는 연구는 그의 중요성에 비해 아직 매우 제한적이다. 그 이유는 체내의 영양소 센서를 마우스나 복잡한 포유류에서 발견하기는 쉽지 않기에 유전자 조작이 용이한 초파리를 이용해서 영양소 센서를 초파리에서 규명한 후에 쥐나 인간에서 그의 대응체를 찾는 방법을 선택했다. 영양소 센서는 모든 개체에 중요하고 진화적으로도 보존이 돼 있을 것 같아 초파리에서 밝힌 센서들이 포유류에서도 비슷한 역할을 할 것이라고 추측된다. 영양소에는 탄수화물, 단백질, 지방 같은 거대영양소뿐 아니라 비타민, 아연, 소금 등 소량영양소가 존재하는데 그 센서들을 규명하고 섭식행동에 미치는 영향이나 대사 질환, 성인병에 관련성 연구는 더욱 증폭될 것이라 예상된다.”고 말했다. 김보람 박사가 제1 저자로 참여하고 우리 대학 서성배 교수, 서울대학교 이원재 교수가 공동교신저자로 참여한 이번 연구 결과는 국제학술지 ‘네이처(Nature)’ 5월 5일 자 온라인판에 게재됐다 (논문명 : Response of the Drosophila microbiome-gut-brain axis to amino acid deficit).
2021.05.07
조회수 23430
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