본 연구는 One-Health 개념에 기반하여 인간, 동물, 환경, 식품 등에서의 항생제 내성균(AMR)을 통합적으로 감시하고자 한다. 항생제 사용 증가로 인한 내성 확산 문제에 대응하기 위해, 농업, 축산, 환경, 수의학 분야와 연계된 전국 단위 감시체계를 구축하였다. 특히 메타유전체 분석(metagenomics) 기법을 활용하여 다양한 생태계에서의 내성 유전자 분포를 동시에 모니터링함으로써, 효과적인 항생제 내성 관리 전략 수립에 기여하고자 한다. 이는 다학제 간 협력을 통해 지역사회부터 글로벌 차원까지 연결된 대응체계를 마련하는 데 중점을 둔다.

식물 삼출물(exudate)은 식물 뿌리를 통해 근권(rhizosphere)으로 유입되는데 vesicle-associated membrane protein (VAMP) 단백질은 삼출물 분비 조절을 한다. 근권으로 유입된 삼출물은 근권 미생물과의 상호작용을 통해 식물의 생장과 면역 증진 등을 촉진한다고 알려져 있다. 메타유전체 기법을 이용하여 VAMP 뮤턴트(mutant)의 근권 미생물 군집을 비교하고 유용 미생물 자원 발굴을 위한 연구 과제 수행 중에 있다.

본 연구는 해양환경 내 마이크로바이옴의 다양성과 기능을 종합적으로 조사하고, 기후변화 및 오염 등 환경 변화에 따른 생태계 반응을 정량적으로 예측하는 모델을 개발하는 것을 목표로 한다. 이를 위해 광역 및 특별 해역에서 세균, 진균, 바이러스, 플랑크톤 등 주요 군집을 고해상도로 분석하고, 적조, 빈산소, 유류오염 등 특수 해역에 대한 시계열 모니터링도 병행한다. 제주 아열대 해역을 포함한 국내 주요 해역에 대해 메타유전체, 메타전사체, DNA 메틸화 등을 활용한 다층적 분석을 수행하고, 확보된 데이터는 통합 정보시스템으로 구축된다. 또한, 실시간 자동 샘플링 장비를 개발해 현장 적용성을 높이며, 생물다양성 보전과 해양 위해요소 조기 진단 체계를 마련하고자 한다.