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15년 쌓은 데이터로 암 억제 마이크로RNA 발견

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2019년 03월 17일 12:00 프린트하기

남덕우 UNIST 교수. UNIST 제공.
남덕우 UNIST 교수. UNIST 제공.

국내 연구진이 빅데이터 분석으로 암과 당뇨 등 질환과 세포 활동에 관여하는 마이크로RNA와 세포 신호조절 경로를 발굴하는 데 성공했다. 유전자 발현 빅데이터 분석 알고리즘을 개발한 것이다. 

 

남덕우 UNIST 생명과학부 교수 연구팀은 암을 억제하는 마이크로RNA와 이와 관련된 세포 신호조절 경로를 발굴했다고 17일 밝혔다. 19~23개 정도의 짧은 염기로 이뤄진 RNA 분자인 마이크로RNA는 여러 유전자의 발현을 억제한다. 

 

남 교수 연구팀은 15년 이상 축적된 유전자 발현 공공 데이터베이스(DB)를 활용하는 새로운 분석 전략을 개발했다. 연구팀은 이 DB에서 각종 질병과 조직 특성, 세포 분화, 약물 처리 등 다양한 조건에 따른 5000여개의 데이터 세트를 가공해 ‘유전자 발현 빅데이터’를 수집했다. 

 

또 마이크로RNA의 염기서열 정보를 바탕으로 마이크로RNA의 유전자 발현 조절을 받는 ‘타깃 유전자’ 집단의 정보를 함께 분석했다. 분석 결과 연구팀은 ‘인간 마이크로RNA에 의한 조절 네트워크’ 459개를 예측하는 빅데이터 분석 시스템(BiMIR)을 구축했다. 이 시스템은 마이크로RNA 459개가 어떤 유전자를 조절하고 어떤 조건에서 작동하는지를 분석해 정리한 데이터베이스다. 

 

연구팀은 이 시스템을 바탕으로 박지영 UNIST 생명과학부 교수 연구팀과 공동으로 유방암 발달에 중요한 신호전달 경로를 ‘miR-29’로 불리는 마이크로RNA가 집중적으로 억제할 수 있다는 사실을 밝혔다. 또 ‘미만성 거대 B세포 림프종’이라는 질병의 발달을 억제하는 마이크로RNA도 예측하는 데 성공했다. ‘바이클러스터링(Biclustering)’이라는 양방향 군집화 분석을 통해 마이크로RNA가 조절하는 ‘유전자 집단’과 ‘세포 조건’을 동시에 제시해주는 새로운 접근법을 활용했다. 

 

남덕우 교수는 “BiMIR 데이터베이스를 통해 누구나 마이크로RNA, 질병 등 세포 조건, 타깃 유전자 등에 대해 마이크로RNA 조절 네트워크를 검색할 수 있다”며 “가령 유방암이 어떤 유전자 발현과 연결돼 있고 이들 유전자를 억제하는 마이크로RNA가 무엇인지 예측할 수 있는 것”이라고 말했다. 이번 연구결과는 영국 옥스퍼드대학 출판사가 발행하는 생물학저널 ‘뉴클레익 에시드 리서치(Nucleic Acids Research)’ 온라인판에 게재됐다. 
 

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