Plant Molecular Systematics Lab.

    A simple way to recognize the identity of an object is to "categorize" it well. Unlike the classification of other objects, classification of organisms should be a classification that reflects the history of evolution, or "phylogeny". Over the past three decades, the theory of inferring phylogeny of living organisms and the experimental basis for efficient DNA sequencing have developed dramatically. In particular, the comparative analysis of DNA sequences provides 1) a clear character status, 2) a huge amount of comparative characters at once, as compared to the conventional analysis of morphological characters, and 3) combinability of data to previously deposited data making it a basic tool for address their phylogeny and classification.

    The goal of our research is understanding of phylogeny and evolution of the angiosperms using advanced biological techniques derived from molecular genetics, developmental biology, genomics, proteomics, and bioinformatics along with classical morphology. Especially our focus is to find the molecular, genetic, and genomic basis of the explosive evolution of flowering plants which is called Darwin's "abominable mystery".

     The followings are our current research topics:

1) Morphological, phylogenetic, and DNA barcoding studies on Korean Lamiaceae and Cyperaceae.

2) Comparative genomics on basal angiosperms and Lamiaceae.

3) Evolutionary-developmental studies on MADS-box genes on basal angiosperms.

4) Magnolia genome project.

식물분자계통학실

사물의 실체를 파악하는 가장 빠른 방법은 그 대상을 잘 “분류”하는 것이다. 생물의 분류는 다른 사물의 분류와는 달리 진화의 역사 즉 “계통”을 잘 반영하는 분류가 되어야 한다. 지난 30여 년 동안 생물의 계통을 추론하는 이론과 효율적으로 염기서열을 결정하는 실험적 토대가 비약적으로 발전하였다. 특히 DNA 염기서열의 비교 분석은 전통적으로 행하여 오던 형태적 형질의 분석에 비해 1) 명확한 형질상태를 제공하고, 2) 막대한 양의 비교형질들을 한꺼번에 제공하며, 3) 밝혀진 염기서열들은 이전의 데이터와 언제든지 결합할 수 있어 정보가 누적될 수 있어 계통파악과 분류를 위한 기본적 도구가 되고 있다.

성신여자대학교 식물분자계통학실에서는 고전적 형태분류와 함께 molecular genetics, developmental biology, genomics, proteomics, bioinformatics 등에서 파생된 생물학의 첨단 기법들을 이용하여 피자식물 각 분류군의 또는 피자식물 전체에 대한 계통과 진화에 대한 이해를 추구하고 있다. 특히 다아윈이 말한 “abominable mystery" 라고 불리는 피자식물의 폭발적 진화에 대한 분자 유전학적, 유전체학적 해석과 증거들을 찾아내는 것을 주된 목표로 한다.

현재 성신여자대학교 식물분자계통학실에서 실제 이루어지고 있는 연구 주제들은 다음과 같다.

1) 한국산 꿀풀과(Labiatae)와 사초과(Cyperaceae) 식물의 형태 및 계통학적 연구와 DNA barcoding

- 형태적 정리가 미흡한 국내 꿀풀과와 사초과 식물에 대한 고전분류학적 접근 및 이를 분자적으로 명확히 동정하기 위한 DNA barcoding system 구축

2) 원시피자식물(basal angiosperm)과 꿀풀과(Labiatae) 식물의 분자계통학적 연구 및 비교유전체학(comparative genomics)적 접근

- rbcL, matK, ndhF 등 다수 유전자들의 염기서열 비교분석 또는 전체 엽록체 염기서열 비교를 통한 전 세계 원시피자식물군과 꿀풀과 식물들의 계통 추론

3) 원시피자식물의 MADS-box 유전자군에 대한 Evo-Devo적 접근

- 꽃의 각 부분 발생에 직접적으로 관여하는 MADS-box 유전자들을 원시피자식물들에서 찾아내고, 이들 유전자들의 발현과 기능을 RT-PCR, real-time PCR, in situ hybridization, yeast 2-hybridization, transgenic plant formation등의 방법을 통해 밝힘

4) 목련(Magnolia kobus)에 대한 genome project

현재 연구비에 의해 수행중인 Project들

1) 사초속(Carex L.; 사초과) 식물의 진화에 대한 유전체적 진화발생학적 접근   - 한국연구재단 - 다년 연속과제

2)  MassArray 기법을 이용한 쑥속(Artemisia L.; 국화과) 식물의 분자적 동정 - 국립생물자원관 - 다년 연속과제

3) 골무꽃속 (Scutellaria L.; 꿀풀과) 식물의 계통 및 flavonoid 생합성 경로의 진화 - 국제협력과제; U. of Florida)