게놈 프로젝트

 

□ 게놈 정보, 미래의학, IT융합

 

Facts on The Human Genome Project

 

• period : 1990~2003
• cost : 3 billion dollars (30억 달러 = 약 3조 이상)

 

 

What is Omics ?

omics : 어떤 대상을 모두 모아서 연구하는 학문

유래 : 'ome' = mass 'ics' = study

모든 component들을 동시에 measure하는 방법이 필요하다.

• High throughput technologies
• Nanotechnologies(NT) are important contributors
• Made posiible by the technology breakthrough during the last decade (microarrays, next-generation sequencing, etc)

 

이러한 Omics에서 우리가 필요한것은 방대한 data를 어떻게 분석하냐하는 것이다.

이를 위해서 2개의 학문이 결합했다.

• Informatics technologies(IT): 즉 Information Technology
• BT: Biotechnology
• Bioinformatics = BT(Biotechnology) + IT(Information Technology) 

Bioinformatics 정의: 복잡한 생물학적 실험과정, 단순하지 않은 대용량의 바이오 데이터를 다루는 학문이다. 

즉, Bioinformatics 이것은 The key to the future biotechnology 될 것이다(Bill Gates).

 

 

 

Systems Biology: 생명 현상을 시스템 차원에서 이해하고 조절하고자 하는 것.

즉, 고장난 Radio를 단순히 시스템 차원에서 이해하는 수준으로도 고칠 수 있는 것인지에 대한 연구

 

 

2개의 Technologies를 이용해서 21세기형 환자 맞춤형 의학이 도래했다. 이러한 기술이 없으면 Bioinformatics 학문은 발전할 수 없다. 왜냐하면 Massive data를 분석 할 수 없기 때문이다. 결정적으로 아래의 2 Technologies가 발절 했기 때문에 현실에서 Bioinformatics 학문이 꽃을 피울 수 있는 것이다.

• sequencing: DNA 염기서열 정보의 해독, 즉 genome sequencing의 핵심은 개인차 및 민족적 특성을 파악하거나 유전자 이상과 이상과 관련된 질환에서 염색체 이상을 포함한 선천성 원인의 규명과 당뇨병, 고혈압과 같은 복합질병의 유전자 결함을 찾기 위한 것이다.
• microarrays: Genome-wide expression profiling at mRNA level 즉, 모든 유전자의 활동을 mRNA 수준에서 한꺼번에 측정 한다.

 

 

□ Applications of Microarray Techniques

• Clustering
• 유전자의 미지기능 예측
• 분자적 진단: 질병의 상세분류, 조기 진단, 예후 예측

 

 

□ Personal Genome 시대의 도래

차세대 Sequencing(NGS)의 도래로 sequencing기술이 비약적으로 성장 하였다.

따라서 Personal Genome의 시대가 도래 하게 되었다.

2014년에는 100달러로 5분 내에 자신의 Genome을 분석할 수 있을 것이다.

 

Entertainment Genomics: Genom을 사업으로 확장한 사례다.

 

 

 

□ Data Analysis Challenges

 

Disk Capacity와 Genome Data를 비교해보면 Genome Data가 급격하게 늘어 남으로써 더 이상 Disk가 수용하지 못하는 상황이 발생 되었다.

따라서 cacer(암)과 같이 매우 다양한 Data를 분석하기 위해선

Computer Cloud 시스템이 필요하다.