2025 심포지엄 소개

Symposium

“Cellular Response”

https://www.technologyreview.com/

Li et al., 2023, Front. Immunol.

제64회 전국대학생생물학심포지엄의 대주제는

"세포 반응(Cellular Response)"으로,

세포가 끊임없이 변화하는 미세 환경과 다양한 외부 자극에 적응해 나가는 동적 특성을 탐구하고자 합니다.

세포는 외부 신호를 감지하고 이에 대응하기 위해 복잡한 신호 전달 네트워크를 구축하고 있습니다. 본 심포지엄에서는 다양한 스트레스 조건, 성장 인자, 호르몬, 세포 간 상호작용 등 여러 자극에 대해 세포가 어떻게 반응하는지, 그리고 세포 반응이 세포의 분화와 노화, 사멸 등의 세포 운명을 결정짓는 방식에 대해 심층적으로 다룰 것입니다.

또한 전지구적 관점에서의 세포 반응과 합성생물학적 접근을 통한 세포 반응 엔지니어링과 같은 새로운 연구 영역까지 통합적 관점에서 깊이 있게 탐구하고자 합니다.

수도권 1분과: Engineering Cellular Response

세포 반응에 대한 공학적인 접근과 활용을 다룹니다. 세포 반응을 물리적, 화학적인 현상으로 이해하고자 하는 접근은 인공지능을 활용한 세포 반응을 예측 가능케 했으며 유전자 회로와 오가노이드 등 세포의 특성을 활용한 생명공학기술의 기반이 되었습니다. 본 분과에서는 세포 반응의 비결정론적 특성을 이해하고 수학적 모델링과 인공 지능을 활용한 예측과 분석 방법에 대해 학습하여 궁극적으로 세포 반응을 제어하는 방법을 알아 보고자 합니다. 세포 시스템에서 나타나는 세포 반응의 비선형성과 무작위성을 분석하고 복잡한 생명 시스템을 수학적으로 모델링하는 방법을 배우고 이러한 수학적 모델을 다시 실제 세포 시스템에 적용하는 응용 방안도 함께 탐구하고자 합니다.

수도권 2분과: Cell to Cell Communication

세포는 서로의 존재를 끊임없이 감지하고 반응하며 생명현상을 구성하는 정교한 ‘소통’의 구성요소로, 세포 간 신호 전달은 단순한 정보 교환을 넘어 조직의 항상성을 유지하고 환경에 적응하는 생물학적 의사결정의 기반이 됩니다. 본 분과는 다양한 세포 간 소통 방식의 구조와 원리를 바탕으로, 정보가 세포의 경계를 넘어 전달되는 경로와 메커니즘을 탐구하고, 정상적인 소통 체계가 무너질 때의 병리적 변화, 그리고 이를 복원하거나 조작하는 전략까지 살펴봅니다. 이를 통해 세포가 외부 자극과 이웃 세포의 신호에 반응하고, 그 반응이 조율로 이어지는 과정을 살펴봄으로써 생명현상의 본질인 ‘소통’을 다각도로 이해하고자 합니다.

Britney, 2023

수도권 3분과: Cellular Stress Response & Aging

세포는 DNA 손상, 단백질 변성, 물질대사 장애 등 다양한 스트레스에 대응하기 위한 정교한 적응 메커니즘을 갖고 있으며 적응 반응의 한계를 넘어설 때 세포 노화에 이르게 됩니다. 최근 세포 스트레스 반응은 외부 자극에 대한 일시적 대응을 넘어서 세포 노화의 조절자로서 주목받고 있습니다. 또한 세포 노화는 면역반응, 암, 그리고 수명에 이르기까지 생체 시스템 전반에 긍정적, 부정적 영향을 모두 미치는 양면성을 지니고 있습니다. 수도권 3분과에서는 세포 스트레스 감지 및 조절 경로, 그리고 세포 노화와의 교차점을 탐색하고, 세포 노화의 기능적 의미와 패러독스를 고찰합니다. 나아가 최신의 항노화, 역노화 전략과 생체시계 기반 노화 조절, 세포 스트레스 모델링 등에 대해 공부하며 세포 스트레스와 세포 노화의 실험적 제어 방법에 대해서도 논의합니다.

수도권 4분과: Cell Fate Determination

발생 과정에서 세포는 다양한 세포 내부 및 외부 신호를 해석하며 생존, 사멸, 분화 등 자신의 ‘운명(fate)’을 결정합니다. 세포의 운명은 신호물질의 시공간적 위치, 신호 조합, 세포 미세환경 등 복합적 조건에 따라 조절되며, 이는 개체의 조직 형성과 생리적 기능 구축에 핵심적으로 작용합니다. 수도권 4분과는 세포가 운명을 형성하는 논리를 이론적으로 고찰하고 Single-cell RNA-seq, Spatial transcriptomics, Organoid engineering 등 최신 기술을 바탕으로 세포 운명 결정 과정을 정밀하게 관찰하고 조작하는 방법론을 다룹니다. 아울러 이러한 운명 조절 기술이 재생의학 및 질병 모델링에 어떻게 응용될 수 있는지 조망하고자 합니다.

Front. Physiol., 2012

https://www.quizbiology.com/2023/11/ecosystem-quiz-neet-practice-test.html

충청분과: Environmental Communication

생명체는 고립되어 살아가지 않고, 다양한 생물적·비생물적 요인과 상호작용하며 환경에 적응해 살아갑니다. 따라 서 생명 현상을 깊이 있게 이해하기 위해서는 개별 세포 수준뿐만 아니라 커뮤니티 수준에서의 반응과 상호작용도 함께 학습해야 합니다. 본 분과에서는 이러한 관점을 바탕으로, 세포 반응을 중심으로 한 생명체와 환경 간의 다양 한 소통 방식을 탐구합니다. 세균, 식물, 동물 등 다양한 생명체가 외부 자극에 어떻게 반응하고, 어떤 소통 방식을 통해 상호작용을 이루는지 살펴봅니다. 특히 직접적인 접촉을 넘어, 대사산물을 통한 간접적인 신호 전달 과정도 함께 다룹니다. 생명체 간 복합적인 상호작용을 통합적인 관점에서 이해하며, 질병 환경부터 극한 환경까지 다양한 생존 전략을 학습합니다. 나아가 이러한 세포 반응이 환경 보존, 질병 치료, 생물학적 응용 등 다양한 분야로 어떻게 연결될 수 있는지 탐색합니다.

영남분과: Cellular Signaling

세포 반응에서 세포 신호는 외부 자극을 인식하는 세포 반응의 시작점으로써, 세포 신호에 대한 이해는 세포 반응과 전반적인 생명현상을 이해하기 위해 필수적인 과정입니다. 영남분과에서는 세포 신호의 전형적인 기작을 넘어, 비정형적인 세포 신호와 다양한 신호 과정 간의 신호교차에 따른 세포반응의 변화에 대해 심층적으로 학습하고자 합니다. 또한 세포 신호를 통한 반응을 감지하는 기술과 병리학적 측면에서 질병 및 치료 전략에 관하여 공부하며 세포 신호에 대한 기초부터 응용분야까지 폭넓게 탐구하여 생명체 내부 반응에 대한 깊이 있는 이해를 목표로 합니다.