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유전체 데이터도 ‘구글링’해서 설계한다

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2016년 05월 23일 18:00 프린트하기

Pixabay 제공
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국내 연구진이 빅데이터 기술을 적용한 유전체 데이터 설계 기술을 개발했다.

 

대구경북과학기술원(DGIST) 김민수 정보통신융합공학전공 교수와 구재형 뇌·인지과학전공 교수 공동연구팀은 구글 검색에서 이용하는 빅데이터 기술을 적용해 올리고뉴클레오티드를 빠르고 정확하게 설계할 수 있는 기술을 개발했다고 23일 밝혔다.

 

올리고뉴클레오티드는 아데닌(A), 시토신(C), 티민(T), 구아닌(G) 네 가지의 염기로 이뤄진 짧은 염기서열을 뜻한다. 유전자 진단이나 신약 개발에는 이를 설계하는 기술이 필수적이다.

 

연구진이 개발한 ‘MRPrimerW’ 기술은 크게 2단계로 나뉜다. 먼저 사람이나 동식물의 유전자 데이터베이스(DB)에 존재하는 모든 후보 올리고뉴클레오티드에 복잡한 알고리즘을 적용해, 목표로 하는 유전자에만 결합하는 올리고뉴클레오티드를 골라 1차로 저장한다. 이후 이들을 색인 구조로 바꾼 2차 결과를 서버에 저장한다.

 

이를 활용하면 구글에서 원하는 정보를 검색하듯이 사용자가 원하는 목표 유전자에 맞는 최적의 올리고뉴클레오티드를 빠르고 정확하게 설계할 수 있다.

 

지금까지 목표 유전자에 맞는 올리고뉴클레오티드를 찾으려면 유전체 DB에서 약 900경(京) 번의 비교연산이 필요했다. 또 설계 조건을 바꿀 때마다 수십 시간에 걸쳐 사전 작업을 해야 했다. 이번에 개발한 기술을 적용하면 수 분 내에 최적의 올리고뉴클레오티드를 설계할 수 있다.

 

김 교수는 “빅데이터 분석 기술을 유전자 데이터에 가장 효과적으로 적용한 사례로 평가받고 있다”며 “유전자를 이용한 암 진단이나 신종 바이러스 탐지 등의 유전자 진단과 바이오 신약 개발에도 이 기술이 활용될 수 있다”고 말했다.

 

연구결과는 ‘뉴클레익액시드 리서치’ 6일자에 실렸다. 연구진은 관련 기술을 웹사이트(http://MRPrimerW.com)을 통해 무료로 공개했다.

 

김민수 대구경북과학기술원(DGIST) 정보통신융합공학전공 교수(왼쪽)와 구재형 뇌·인지과학전공 교수 공동연구팀은 빅데이터 기술을 적용한 유전체 데이터 설계 기술을 개발했다. - DGIST 제공
대구경북과학기술원(DGIST) 김민수 정보통신융합공학전공 교수(왼쪽)와 구재형 뇌·인지과학전공 교수 공동연구팀은 빅데이터 기술을 적용한 유전체 데이터 설계 기술을 개발했다. - DGIST 제공

이재웅 기자

ilju2@donga.com

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