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빅데이터 생물학-유전체 및 후성유전체 기초연구_기초연구본부 선정 R&D 이슈 연구동향(7)

분류 정책동향 > 종합
출처 한국연구재단 조회 338
자료발간일 2021-11-15 등록일 2021-11-18
내용바로가기 https://www.nrf.re.kr/cms/board/library/view?menu_no=419&o_menu_no=&page=&nts_no=166389&nts_cat=&search_type=NTS_TITLE&search_keyword=&nts_cat=
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[NRF R&D Brief-2021-20] 

빅데이터 생물학-유전체 및 후성유전체 기초연구_기초연구본부 선정 R&D 이슈 연구동향


◈목차


 

1. 빅데이터 생물학(Big Data Biology)
2. 왜 주목받고 있나?
3. 최근 많은 연구가 이루어지고 있나?
(1) 유전체 분야
(2) 후성 유전체분야
4. 최근 국내·외 연구 동향은?
(1) 해외 연구 동향
(2) 국내 연구 동향
5. 기초연구사업 지원 현황은? 
6. 향후 기초연구사업에서 어떤 연구들이 필요한가?
7. 기초연구사업 결과들이 원천기술 확보로 이어지려면?
참 고 자 료



◈본문


1. 빅데이터 생물학(Big Data Biology)
ㅇ 빅데이터 생물학은 대용량의 생물학적 정보를 효율적으로 정리하고 해석하여 다양한 생명체와 그 생물학적인 현상을 분석하는 연구 분야를 의미함. 
 
☞ 빅데이터 생물학 분야에서의 유전체학 및 후성유전체학은 특정 세포의 전체 유전자를 포함하는 게놈의 구조, 기능, 변형 및 교정 등에 대한 연구를 비롯하여 유전물질의 다양한 변형과 발현조절을 대용량 데이터를 활용하여 연구하는 분야를 일컬음. 
☞ 빅데이터 생물학 연구는 방대한 양의 유전체 및 전사체 정보를 분석하고 해석하기 위한 다양한 컴퓨터 프로그램 및 통계학적 활용 기술과의 융복합적 연구를 통해 현대 생명과학 기술의 변화를 이끌고 있음. 
※ 출처: [한국바이오협회 Bio economy report, 바이오 빅데이터-데이터가 생명을 살린다. 김태형], https://www.ibric.org/myboard/read.php?id=3616&Board=report
 
2. 왜 주목받고 있나?
ㅇ 최근 DNA 및 단백질을 포함한 다양한 생체고분자 분석기술의 발전에 따라, 생명 유전정보와 질병 사이의 관계에 대한 생물학적 정보가 급증하고 있음. 
 
☞ 생체고분자는 살아있는 생물체에 의해 생성되는 중합체로, 단량체 분자들이 공유 결합으로 연결되어 큰 구조를 형성함. DNA나 단백질은 뉴클레오타이드(nucleotide)와 아미노산 단량체가 모인 중합체임. 
☞ 생체고분자 중합체의 서열 정보는 DNA 유전정보와 큰 연관성을 가지고 있음. 특히 DNA염기서열 분석을 통해 얻은 중합체 서열 정보는 현재 생체 빅데이터의 근본이 되고 있음.
 ※ 출처: [KIST 융합연구정책센터, 유전체 기반 정밀의료 연구동향, 박순영], https://crpc.kist.re.kr/user/nd88987.do?View&boardNo=00005813
 
ㅇ 인구고령화 및 빅데이터 생물학의 발달로 보건의료의 패러다임이 의료소비자인 개인맞춤형 의료로 변화하고 있으며, 이를 통해 질병에 대한 정확한 진단, 질병조기 발견 및 예방이 가능할 것이라는 기대감과 함께 유전체 기반의 정밀의료에 대한 수요가 증가하고 있음.
 
☞ 정밀의료(precision medicine)는 환자마다 다른 유전적, 환경적 요인 등을 통합적으로 고려하여 환자에게 적정한 약과 용량으로 사용하는 의료서비스임. 
☞ 정밀의료와 맞춤의학을 혼용하여 많이 사용하고 있으나, 미 국립연구회의(National Research Council, 2016)자료에 의하면 맞춤의학이 특정 개인을 위한 치료법이라는 오해 소지가 있어 정밀의료로 사용함을 권장하고 있음. 
※ 출처: [KIST 융합연구정책센터, 유전체 기반 정밀의료 연구동향, 박순영], https://crpc.kist.re.kr/user/nd88987.do?View&boardNo=00005813
 
ㅇ 유전정보의 변화 없이도 유전자발현을 조절할 수 있는 후성유전학적 현상들에 대한 새로운 시각이 새롭게 주목받고 있으며, 이러한 현상들을 유전 현상과 연결하여 분석할 수 있는 새로운 후성유전체 분석방법에 대한 연구 필요성이 대두되고 있음. 
 
☞ 후성유전학적 주요 기전으로는 DNA 메틸화, 히스톤 단백질 변형 및 비암호화 RNA의 역할등이 알려져 있음. 이들의 변화를 전장 DNA 수준에서 연구하는 것을 후성유전체학이라고 함. 
☞ 전장 유전체 수준에서 후성유전학을 이해하기 위해서는 새로운 측면의 후성유전학적 기전들이 심도있게 연구되어야 하며, 이를 위해 2010년대 이후부터 주로 사용하기 시작한 next-generation sequencing 분석 기술과 함께 새로운 실험기술들의 개발이 지속적으로 필요한 상황임. 
※ 출처: [BRIC View 동향리 포트, 후성유전체에 대한 연구동향, 한남식], https://m.ibric.org/miniboard/view_report.php?Board=report&id=2295&type=1&filename=pdf_0002295.pdf

...................(계속)

 

 

☞ 자세한 내용은 내용바로가기 또는 첨부파일을 이용하시기 바랍니다.

 

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