저는 합성생물학 기술을 이용해 살아있는 의약품인 의료용 미생물을 개발하고 있습니다. 특히 인간 마이크로바이옴을 이용해 의료용 미생물을 개발하고 있고, 대표적으로 진행하고 있는 연구는 다음과 같습니다. 첫째, 장내 미생물을 엔지니어링할 수 있는 분자생물학적 도구를 개발하는 것입니다. 장내 미생물이 인간의 건강에 미치는 영향이 중요함에도 불구하고 적극적으로 장내 미생물을 설계하여 활용하고자 하는 연구가 부족한 이유는 장내 미생물을 엔지니어링할 수 있는 도구가 부족하기 때문입니다. 이에 합성생물학의 설계-제작-시험-학습의 반복 과정을 통해 새로운 분자생물학적 도구를 개발하고 있습니다. 둘째, 자동화된 설계-제작-시험-학습의 워크플로를 개발하여 의료용 미생물 개발 과정을 바이오파운드리에서 구동하려고 하고 있습니다. 유전자회로를 이용해 질병을 감지하는 기술을 개발했지만, 치료용 미생물 개발을 위해서는 더 복잡한 기능이 필요합니다. 이에 크리스퍼유전자가위 기술을 유전자회로와 연동하여 복잡한 기능을 구현하고 있고, 이를 바이오파운드리에 구동되는 워크플로로 만들어 자동화 과정으로 만들고 있습니다.

My research aims to use synthetic biology tools to engineer microbes for the purpose of developing live therapeutics. In order to achieve this goal, I have developed synthetic biology toolkits specifically for the human microbiome. The focus of my ongoing research activities are twofold: Firstly, I aim to develop molecular and genetic tools for gut microbes. Gut microbes are crucial for human health, and their beneficial functions at the molecular level have been revealed. However, it is challenging to identify beneficial microbes from the human microbiome, particularly for disease treatment. To address this challenge, I will use the design-build-test-learn cycle of synthetic biology to create new tools for gut microbes. Secondly, I aim to create a biofoundry workflow for an automated design-build-test-learn cycle. While genetic circuits have been developed and utilized for developing disease-sensing microbes, more complex functions are necessary for therapeutic microbes. Therefore, CRISPR technologies will be used in conjunction with genetic circuits to create complex functions, such as logic gates. This process will be streamlined through automation using the biofoundry workflow.