중점연구분야

교수진(Faculty) 및 중점연구분야(Areas of Research)

본 학과에는 현재 21명의 교수진 과 130여 명의 연구원(박사급 연구원 34명 포함)이 재직하고 있으며 각 분야마다 세계적으로 주목받고 있는 미지의 생명현상의 규명을 위한 질적 우수성과 파급효과가 큰 연구를 수행합니다. 대학원생들은 그 적성에 따라 연구분야와 지도교수를 일찍부터 선정하여 논문연구에 임할 수 있도록 하며, 외국의 관련 연구팀과의 공동연구 및 교류를 통하여 보다 넓고 깊이 있는 학문적 안목 형성과 첨단기법의 습득도 추구하고 있습니다. 본 학과에서는 생명과학의 최근 동향과 학문의 특수성을 고려하여 4개 연구분야에 중점을 두고 있습니다.
생명과학과 중점연구분야

  • 구조·분자생물학
    Structural and Moecular Biology

  • 분자의과학
    Molecular Medicine

  • 세포·발달생물학
    Cellular and Developmental Biology

  • 식물생명과학
    Plant Science
신물질과 신약 개발에 막대한 잠재력을 지니고 있는 질병 관련 유전자와 약물 표적 단백질들을 생물정보학, 분자생물학 등의 방법으로 선발하고 재조합 유전자 기법을 이용하며 다량의 단백질을 생산하여 X-선분광학, 구조 생물정보학 방법을 이용하여 단백질 - 단백질 혹은 단백질 - 리간드 상화작용에 대한 고해상도 삼차원 정보 연구를 수행한다. 산업체에서 합성 개발하는 다양한 화합물을 구조•분자생물학 방법의 최첨단 기술을 융합하여 효능 및 작용기전을 규명함으로써 국제적 경쟁력을 선도하는 신물질을 창출하여 특허를 확보하고, 이론에서 응용까지 이르는 전주기적 기술융합으로 세계적인 생리활성 물질을 개발하는 데 기초를 제공한다.
생명과학분야의 연구 방향은 기초과학의 토대 위에 질병의 극복을 통한 삶의 질 향상을 위해 다학문 분야의 융합을 새로운 트렌트로 삼고 있다. 이를 위하여 포스텍 생명과학과 분자의과학 연구팀에서는 각종 질환과 면역, 세포 신호 전달, 유전자의 전사 및 번역 메커니즘 등을 세포 및 분자 수준에서 규명하고 이를 토대로 질병의 병인 기전을 해석하여 새로운 진단 및 치료기술의 개발에 이르기까지 다방면에 걸쳐 세계를 선도하고 있다. 구체적으로 새로운 세포 조절 물질들을 발굴하고 작용 원리를 규명하는 연구, 바이러스에 의한 감염과 염증 현상을 세포 내 전사, 번역의 과정과 연결하여 유전체 수준에서 규명 및 치료백신, 치료물질 개발, 생체 방어 체계의 구성과 작동 원리를 연구, 알레르기 질환, 자가면역질환, 장기이식 거부반응 등의 원인을 규명하여 진단과 치료에 응용 연구, 선천성 면역체계 관련 수용체의 조절 기전연구를 통한 면역 작용 조절 물질 개발에의 응용, 전체 게놈의 유전자 전사 조절기작 규명을 통한 질병 극복 등에 대한 연구를 수행하고 있다.
하나의 세포로부터 복합적 기능을 가진 개체의 형성과 성장, 유지 그리고 노화의 과정은 생명현상의 주요요소이며 이의 이해는 생물학의 본질적 목적인 생명현상의 이해와 맞닿아 있다. 세포 및 발달 생물학 분야는 이러한 과정의 근간을 이루는 생물학적 현상들을 최신 실험기술을 활용하여 분자생물학적, 생화학적, 유전학적 그리고 신경생물학적으로 분석하여 심도 있는 이해를 추구한다. 이를 토대로 궁극적으로 이러한 과정의 이상으로 발생하는 질환들의 병리기전 이해와 보다 나은 치료접근에 기여하는 정보를 창출하고자 한다.
① 개체 발달에 관련된 세포분화, 형태형성 및 기관형성 기작을 세포생물학, 분자생물학, 분자유전학적 방법으로 연구하여 복잡하고 정교하게 조절되는 발달현상을 분자수준에서 규명한다. 또한 발달 관련 기작의 구체적인 규명을 통해 다양한 질환들의 발병원인을 이해하고 이에 대한 해결책을 연구한다.
② 고등 생명체의 주요 조절 작용인 세포 간의 신호 전달 과정에서 세포 간 정보교환 물질(soluble factor 와 nanosome)과 세포막 단백질의 역할을 규명한다. 이를 통해, 암의 성장과 전이 및 면역 반응을 이해하고 진단 및 치료제 개발에 활용 하고자 한다.
③ 개체의 노화과정에 관련된 주요 요소들을 유전학으로 분석하여 노화 과정을 분자적인 관점에서 유전자수준으로 이해하고 노화의 생물학적인 이해와 더불어 관련된 각종 퇴행성 질환의 병리적 기전을 분자수준에서 규명하고자 한다.
④ 대표적 복잡계인 신경 회로 내의 신경정보 전달 과정을 다각도에서 연구함으로써 상위 뇌 기능을 이해하고 이를 토대로 신경정신성 장애에 관련된 분자기작의 양상을 파악하고 관련 병리기전을 연구, 궁극적으로 신경 정신질환 치료약물 검색 시스템을 구축하여 치료제 개발에 활용하고자 한다.
모델 식물 및 다양한 작물을 연구 시스템으로 하여 다양한 생명현상을 규명하고 이것을 토대로 우수 품종 생산 및 산업화를 도모한다. 특히 기초 분야에서는 식물의 분화 및 발달, 다양한 신호전달, 세포 내 단백질 이동과 물질의 세포 간 이동의 연구, 식물 면역 시스템, 식물 유전체 다양성과 재조합, 응용 분야에서는 바이오에너지 관련 바이오매스 생산, 광합성 효율, 환경 정화 연구, 작물 분자 육종 기술 개발에 중점을 두고 있다. 본 분야의 연구 분야는 다음과 같이 나눌 수 있다.
①식물 세포를 연구 대상으로 다양한 세포 소기관의 활성에 가장 필수적인 소기관, 특이 단백질의 생성과 이동 과정 및 이들 과정에 관여하는 단백질 및 지질들의 특성을 연구하며, 이를 바탕으로 다양한 세포 소기관의 생성•유지•상호 조절작용을 규명함으로써 생명현상에 대한 원리를 밝힌다
②식물이 생장•발달하는 동안의 에너지 재분배 기작의 규명을 통해 효율적으로 에너지를 식물 내에 저장할 수 있는 시스템 및 바이오에너지의 지속적인 공급에 필요한 식물 바이오매스의 생산을 극대화할 수 있는 원천기술을 개발하고자 한다. 또한 각종 병원균에 대해 포괄적 저항성을 주는 식물 면역 유도 저항성 원리를 유전체학 접근 방식을 통해 해석하고 응용하여 식물 생장과 발달이 정상적이면서도 동시에 병저항성을 갖는 작물을 개발하고자 한다.
③지구 온난화와 기상이변 등, 몸살을 앓고 있는 지구를 살리는 에너지를 마련하는 것은 인류의 시급한 숙제이다. 청정 바이오에너지 생산을 목표로 기존 작물의 지방 생산량을 높이는 연구, 물에서 사는 식물성 플랑크톤에서 지방을 생산하는 연구를 수행하고 있다. 식물의 물질 수송체에 관한 연구, 특히 식물의 중금속 수송체들과 이들의 작용 기작을 밝혀서, 이를 이용하여 중금속에 오염되지 않는 작물을 개발하고자 한다.
④산업적 식물 생산에 가장 큰 문제는 병원균, 해충, 잡초이다. 매년 병원균에 의한 작물 생산량 감소는 30%에 이른다. 농업이 직면한 이러한 문제들을 해결하기 위하여 자연계에 존재하는 다양한 면역수용체들을 발굴하고 분자수준에서 그 기능을 이해하며 생명공학 종자 개발에 활용한다. 또한, 합성생물학적 기법을 활용하여 자연계에 존재하는 면역수용체 보다 기능이 우수한 인공면역수용체를 개발하고 다양한 작물에 적용하여 산업화 하고자 한다. 
⑤식물 유전체 다양성은 자연 돌연변이와 변이들의 유전 정보 재조합을 통해 유지된다. 식물 집단 내에 유전적 다양성은 식물의 환경 적응에 중요하고, 농업적으로는 신품종을 얻기 위한 육종 자원의 원천이다. Pollen-typing, Genome-wide DSB map, Next-Generation-Sequencing-based crossover mapping, Florescent Tagged Line-based crossover rate detection, CRISPR system 등의 혁신적인 연구 기법을 통해 식물 유전체 재조합의 분자적 기작을 규명하고 품종개량을 보다 가속화하는 분자 육종 기술을 개발한다.