우리 몸의 모든 세포는 똑같은 DNA를 갖고 있습니다. 그런데 어떻게 같은 유전 정보로부터 정상 세포와 질병 세포처럼 전혀 다른 운명이 만들어질까요? 그 답은 2미터에 달하는 DNA가 세포핵 안에서 어떻게 3차원으로 접히는지에 있습니다. 이 접힘은 어떤 유전자가 켜지고 꺼질지를 결정하는데, 그 구조가 무너지면 유전자 발현이 교란되어 암, 발달질환, 퇴행성 질환 등 다양한 질병이 발생합니다.
우리 연구실은 3차원 유전체 구조의 이상이 어떻게 질환을 일으키는지, 그 분자 기전을 밝히는 데 집중합니다. 정상 상태에서 유전체가 접히는 원리를 규명하고, 질환에서 이 접힘이 어떻게 망가지는지 비교함으로써 질병의 근본 원인에 다가가고 있습니다. 특히 PI는 빛으로 유전체 접힘을 실시간 조작하는 기술(LADL)을 세계 최초로 개발했으며, 이러한 유전체 엔지니어링과 후성유전체 분석을 결합해 유전체 구조의 변화가 질환으로 이어지는 인과관계를 직접 규명하고 있습니다. 궁극적으로 우리는 3차원 유전체라는 새로운 관점에서 질병의 기원을 이해하고, 나아가 치료의 실마리를 찾고자 합니다.

• Changgon Kim#, Semyeong Hong#, Soo Hyeon Ma, Joochan Lee, Hee So, Jun Young Kim, Eunbie Shin, Kippeum Lee, Sohee Choi, Juyeon Park, YongKeun Park, You-Me Kim, Ji Hun Kim*, Joon Kim*. Replication stress-induced nuclear hypertrophy alters chromatin topology and impacts cancer cell fitness. Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), 122(37), e2424709122,

  doi : 10.1073/pnas.2424709122, 2025
• Kyung-Hwan Lee, Jungyu Kim, Ji Hun Kim*. 3D epigenomics and 3D epigenopathies. BMB Reports, 57(5), 216-231,

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• Thomas Malachowski, Keerthivasan Raanin Chandradoss, Ravi Boya, Linda Zhou, Ashley L. Cook, Chuanbin Su, Kenneth Pham, Spencer A. Haws, Ji Hun Kim, Han-Seul Ryu, Chunmin Ge, Jennifer M. Luppino, Son C. Nguyen, Katelyn R. Titus, Wanfeng Gong, Owen Wallace, Eric F. Joyce, Hao Wu, Luis Alejandro Rojas, Jennifer E. Phillips-Cremins. Spatially coordinated heterochromatinization of long synaptic genes in fragile X syndrome. Cell,

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• Ji Hun Kim, Mayuri Rege, Jacqueline Valeri, Margaret C. Dunagin, Aryeh Metzger, Katelyn R. Titus, Thomas G. Gilgenast, Wanfeng Gong, Jonathan A. Beagan, Arjun Raj, Jennifer E. Phillips-Cremins. LADL: light-activated dynamic looping for endogenous gene expression control. Nature Methods,

  doi: 10.1038/s41592-019-0436-5, 2019