유전자 소셜네트워크 기반 질환모델 발굴시스템 개발

인간 유전자 2만여개 사이의 상호관계 네트워크를 이용, 동물모델에서 암이나 당뇨 같은 질환을 연구할 수 있는 신호전달경로를 예측·발굴할 수 있는 웹기반 시스템이 개발돼 주목된다.



연세대 생명공학과 이인석 교수 주도로 황소현 박사, 텍사스 주립대 마콧(Marcotte) 교수가 참여한 연구팀은 지난 2011년 텍사스 주립대와 공동으로 자체 개발한 인간 유전자소셜네트워크인 휴먼넷(HumanNet)을 이용해 선충, 초파리, 흰쥐 등 동물모델에서 인간의 질환을 연구할 수 있는 새로운 신호전달경로 모델을 발굴하는 웹기반 예측시스템 MORPHIN (www.inetbio.org/morphin)을 개발했다.



이는 모든 연구자가 자유롭게 접근할 수 있는 생물학적 빅데이터를 토대로 한 탐색시스템으로 다양한 인간 질환의 기전연구에 활기를 불어넣을 것으로 기대된다.



MORPHIN은 인간 질환 관련 유전자 그룹 1,500여 개를 탐색해 검색하는 동물모델의 특정 유전자와 기능적으로 관련된 인간 유전자 그룹을 보여준다.



실제 연구팀은 극한 상황에서 꼬마선충이 휴면(休眠)에 들어가는 과정에 관여하는 신호전달 경로가 인간 제2형 당뇨병의 분자기전을 연구하는 모델로 사용될 수 있음을 재확인하는 한편 대사과정에서 발생하는 아미노산(homocysteine) 과다와 심혈관질환 사이의 관련성을 꼬마선충에서 예측할 수 있음을 제시했다.



이인석 교수는 “ICT-BT 융합기술이 어떻게 인터넷상에서 자유롭게 이용할 수 있는 바이오 빅데이터 분석을 통해 인간의 질환연구에 기여할 수 있는지를 보여준 연구사례로 향후 빅데이터 기반 시스템생물학이 미래의학의 새로운 패러다임이 될 가능성이 높다”고 밝혔다.



이번 연구결과(논문명 : MORPHIN: a web tool for human disease research by projecting model organism biology onto a human integrated gene network)는 시스템 생물학 분야 학술지인 Nucleic Acids Research지 5월26일자 온라인판에 게재됐다.