Faculty

Research Background

 

The Synthetic Biology Laboratory @ SKKU focuses onhigh-throughput bio big data analytics to uncover the complex principles ofliving systems, and applies these insights to the design and construction ofnovel biological systems. Our research aims to create new biological functionsthat do not exist in nature, as well as to engineer superior biological platformsby incorporating useful functions from diverse microorganisms. These platformsserve as the foundation for applied research in bioremediation, biomoleculeproduction, human genetic studies, and high-throughput drug screening.

 

Research Interests

• Big Data Analytics: 차세대 염기서열분석(NGS)을 비롯한 대규모 오믹스 데이터는 방대한 양의 생물학적 정보를 제공하고 있습니다. 우리는 기계학습(machine learning)과 통계적 방법을적용하여 이러한 데이터를 체계적으로 분석하고, 세포 네트워크를 구성하는 독립적인 모듈 구조를 도출합니다. 이를 통해 생명현상을 지배하는 근본적인 원리를 규명하고, 새로운기능 설계의 기반을 마련합니다.

 

• Synthetic Biology: 합성생물학은 세포의 유전 물질을 레고처럼 설계·편집·조립함으로써 새로운 기능을 창출하거나 기존 기능을 재구성하는학문입니다. 특히 iModulon engraftment와같은 혁신적인 기법을 통해 생체 기능을 다른 종으로 이전하고, 종 간 기능의 재현(cross-species recapitulation)을 가능하게 하는 차세대 합성생물학 연구를 수행합니다.

 

• Biosystems Designeering: 기계학습과 데이터 분석을 통해 시스템수준의 이해와 합성생물학적 도구를 통합하여 이 세상에 존재하지 않던 새로운 생체 시스템을 설계·제작합니다. 이를 바탕으로 환경오염 정화(bioremediation), 유용생체분자 생산, 인간 유전질환 모델링 및 정밀의료 적용, 그리고고처리량 약물 스크리닝과 같은 다양한 분야에 활용 가능한 플랫폼을 개발합니다.

 

 

Academic Employments and Education

• 2025~ : Assistant Professor, Dept. BiologicalSciences, Sungkyunkwan University, Korea
• 2021~2025 : Postdoctoral Fellow, Dept.Bioengineering, UCSD, USA

• 2021~2021 : Postdoctoral Fellow, Dept. BiologicalSciences, KAIST, Korea

• 2014~2021 : M.S. & Ph.D., Dept. BiologicalSciences, KAIST, Korea

• 2009~2014 : B.S., Dept. Biological Sciences,KAIST, Korea

 

 

Research Publications (Selected)

• D. Choe& B.O. Palsson (2025) “A live bacteria enzyme assay for identification ofhuman disease mutations and drug screening”, Nature Biomedical Engineering,Apr. DOI: 10.1038/s41551-025-01391-y.

• Y. Lee†, D.Choe†, B.O. Palsson, B.-K. Cho (2024) “Machine‐learning analysis of Streptomyces coelicolor transcriptomes reveals a transcriptionregulatory network encompassing biosynthetic gene clusters”, AdvancedScience, vol. 11, pp. e2403912

• D. Choe, C.A. Olson, R. Szubin, H. Yang, J. Sung,A.M. Feist, B.O. Palsson (2024) “Advancing the scale of synthetic biology viacross-species transfer of cellular functions enabled by iModulon engraftment”, NatureCommunications, vol. 15, pp. 2356

• K. Kim†, D.Choe†, S. Cho, B. Palsson, B.-K. Cho (2024) “Reduction-to-synthesis: thedominant approach to genome-scale synthetic biology”, Trends in Biotechnology,vol. 42, pp.1048-1063. Featured as acover article [Issue 8, Vol 42, Aug, 2024]

• D. Choe,K. Kim, M. Kang, S-G. Lee, S. Cho, B.O. Palsson, B.K. Cho (2022) “Synthetic3′-UTR valve for optimal metabolic flux control in Escherichia coli”, Nucleic Acids Research, vol. 50, pp.4171-4186

• D. Choe†,J.H. Lee†, M. Yoo, S. Hwang, B.H. Sung, S. Cho, B.O. Palsson, S.C. Kim, B.K.Cho (2019) "Adaptive laboratory evolution of a genome-reduced Escherichia coli", NatureCommunications, vol. 10, pp. 935

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Research Grants

• 2025~2028 (PI) 미생물 생체 시험관 및 분자 진단 기술 개발, 개인기초연구-우수연구-개척연구, 한국연구재단

 

 

Lectures

• 생명과학2 : 학부, 가을학기

 

People

현재 우리 연구실에서는 열정적이고 창의적인 대학원생, 연구원, 박사후연구원을 모집하고 있습니다.

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