바이오인

[연구실탐방]서울대학교 바이오정보의학 연구실

한현욱  서울대학교

■ Introduction

바이오칩과 차세대서열결정 기술과 같은 새로운 기술의 출현으로 연구의 패러다임이 가설과 실험 중심에서 데이터 중심으로 빠르게 이행되고 있고 이러한 변화의 중심에 융합과학인 바이오-정보-의학이 있습니다. 서울대학교 바이오정보의학 연구실(SNUBI, Seoul Nat’l Univ. Biomedical Informatics)은 김주한 교수님을 중심으로 생명과학, 정보과학, 의학의 기술융합을 통해 이러한 새로운 패러다임을 개척해가는 선도적 연구실입니다. 우리 연구실에서는 기초의학과 임상의학의 다양한 주제에 대하여 폭넓고 깊이 있는 연구 활동을 하고 있으며 연구실이 설립된 이후로 다양한 분야에서 우수한 연구 성과물들을 많이 산출하고 있습니다. 특히 올해부터 교육과학기술부 지정 학제간융합분야 선도연구센터인 국가핵심연구센터(NCRC, National Core Research Center)로 선정되어 시스템 바이오 정보의학 연구센터(http://healthavatar.snu.ac.kr/)를 설립하여 운영하고 있으며, 서울대병원을 비롯한 국내외 여러 대학 및 연구소와 유기적인 협동을 통해 학제간 융합의 성공적인 모델을 제시하고 있습니다. 이러한 노력의 구체화를 위해 2014년 개교예정인 인천 경제자유구역 서울대-카이스트 공동 캠퍼스에 서울의대와 카이스트 전산학과가 공동으로 시스템 바이오정보의학 대학원 과정을 개설함으로써 바이오-정보-의료 융합인재를 집중 육성하려는 큰 계획을 갖고 있습니다. 또한 1년에 4회 국내외 유명 석학들을 초청하여 ‘정보의학 국제 세미나’를 개최함으로써 명실공히 세계적인 연구소의 기틀을 다져가고 있습니다.

■ Research

Biomedical Informatics(바이오정보의학)란 학문은 Genomics로 대표되는 생명과학, 인간의 질병과 치료에 중점을 둔 의학, 그리고 고속의 데이터 처리와 분석을 담당하는 정보학이 합쳐져 기존의 틀을 벗어나 보다 근본적인 생명현상의 비밀을 탐구하여 이를 인류의 건강증진과 질병치료에 이바지 하는 것을 목표로 하고 있습니다. 이를 위해 우리 연구실에서는 바이오정보의학 연구의 근간인 생명-의과학 데이터베이스 구축에서부터 구축된 데이터에서 생물학적 또는 의학적 의미를 찾아내는 분석에 이르기 까지 폭넓은 분야를 연구합니다.

 

다음은 우리 연구실에서 구축한 주요 바이오정보 데이터베이스와 분석도구들 입니다.

I. GRIP

마이크로어레이 및 다양한 유전체 연구에 필수적인 유전자 중심의 통합정보 시스템으로 웹기반의 검색이 가능며 생명과학 연구에 가장 많이 사용되는 20여개의 유전체 데이터베이스를 기반으로 데이터웨어하우스를 구성, 상호참조 네트워크 기반의 통합, 3가지 범주로 구분되는 오브젝트 모델을 통한 다양한 유전체 지식기반 검색이 빠르고 다양하게 해석 가능하도록 만든 시스템입니다.

II. BioCANDI (BioChip Analysis and Data Integration)

마이크로어레이 실험 데이터에서 최종 분석된 결과를 얻기까지 통합된 분석 파이프라인을 제공하는 통합 유전체 데이터베이스 및 분석 시스템으로 기 구축된 주석정보 데이터베이스(GRIP)와 마이크로어레이 데이터베이스(Xperanto)와 연동하여 유의한 유전자를 선별하고 군집 및 분류분석, pathway분석, Gene Ontology 분석 및 정보 시각화가 가능한 마이크로어레이 전문 분석 시스템입니다. R 기반의 모든 분석 모듈을 시스템화 합니다.

III, Xperanto 

마이크로어레이 데이터는 분석하고 해석하는 방식이 다양하기 때문에 연구자간 데이터 교환이 용이해야 하지만 데이터베이스마다 데이터를 저장하고 관리하는 방법이 다르기 때문에 데이터를 공유하기 위한 공통 기반이 필요합니다. Xperanto는 MGED 그룹의 MIAME 표준을 준수하며, 마이크로어레이 실험 데이터와 주석정보를 저장하고 관리가 가능하도록 만든 통합 관리 시스템입니다.

 

IV. BioEMR

우리 연구실에서는 위와 같은 예 이외에도 Biological pathway를 분석하기 위한 도구인 ArrayXPath 와 BioLattice, Gene Ontology 해석도구인 GOChase, 조직 마이크로어레이 데이터 표준안인 TMA-OM, TMA-TAB, TMA-RDF (Object Model, Tabulation Model, RDF Query), 바이오칩 통합분석 알고리즘인 dCoxS, DIB-C, DACE, ChromoViz 등의 다양한 바이오 정보 해석을 위한 원천기술을 보유 및 운영하고 있으며, 특히 생명과학과 의학의 광범위한 이종 정보 통합과, 대용량 유전체 정보의 통합분석 및 이에 이은 의미론적 해석에 강점을 가지고 있습니다. 최근에는 인간 유전체 분석의 핵심 화두인 Next Generation Sequencing, Network Biology 연구와 microRNA 분석, Biomedical Ontology, 임상시험/임상연구 정보인프라 구축, 바이오 정보와 의료정보의 통합적 응용을 통한 맞춤의학 구현 방법인 Translational Bioinformatics 등의 분야를 중점적으로 연구하고 있습니다.

먼저 지도교수님이신 김주한 교수님에 대해 소개를 드리고 연구실 구성원과 생활에 대해 간략히 소개하겠습니다.

     

Ju Han Kim, M.D., Ph.D.

Professor and Chair, Div. of Biomedical Informatics

우리 연구실은 항상 열려있습니다. 다양한 학문적 배경을 가진 융합인재의 양성과 의생명 분야의 다양한 주제를 데이터의 관점에서 해석 또는 재해석하는 것이 우리 연구실이 지향하는 바입니다. 현재 석박사 학위과정이 개설되어 있으며 2012년에는 서울대-카이스트 공동학위 과정이 개설될 예정입니다. 또한 학부학생을 위한 학생 인턴과정도 상시 운영되고 있습니다. 우리는 아무 연고가 없는 대학생 아이디어를 발전시켜 SCI 논문으로 낸 예가 있을 정도로 항상 열린 마음으로 연구를 하고 있으니 좋은 연구 아이디어도 언제나 환영합니다. 바이오-정보-의학이라는 매력적인 융합학문에 도전해 보고 싶은 학생과 연구원들의 많은 관심 부탁 드립니다.

전화: 02-740-8320

Fax: 02-762-3063

교수님 e-mail : juhan@snu.ac.kr

홈페이지: http://www.snubi.org/

주소: 서울시 종로구 연건동 28 서울대학교 연건캠퍼스 의생명과학관 2층

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