Transcript 강의노트 - 이근우홈페이지 (bio.gnu.ac.kr)

생물정보학의 출현
Bioinformatics Lecture
By Prof. Keun Woo Lee
학습목표
1. 분자생물학의 중심원리를 이해한다.
2. omics 학문들의 정의를 이해한다.
3. 생물정보학이 태어나게된 배경을
이해한다.
4. 생물정보학의 정의를 이해한다.
분자생물학의 중심원리
DNA
전사(transcription)
RNA
번역(translation)
Protein
DNA 란 무엇인가?
유전체(genome) 와 유전자(gene)
DNA to RNA (전사: Transcription)
RNA to Protein (번역:Translation)
DNA to Protein
핵막
세포막
단백질 합성과정.
DNA에서 RNA를
거쳐 단백질이
합성되는 모습을
보여주는 모식도
리보솜
현대생물학의 Keyword “-OMICS”
DNA
mRNA
Protein
“Genomics”
“Functional Genomics”
(“Transcriptomics”)
“Proteomics”
(어원: 전체를 뜻하는 -ome 과 학문을 뜻하는 접미사 –ics 가 더해짐)
Genomics to Proteomics
Genomics (유전체학): 세포내 존재하는 유전정보물질(DNA, RNA)을 대상으로
하는 연구의 총칭. 즉 유전정보의 수집및 체계적 분석, 혹은 발굴/발견등을 수행
한다.
Functional Genomics (기능유전체학): 유전체학중에서 유전자의 기능 및 질병
과 연관된 상관관계를 연구하는 분야.
Structural Genomics (구조유전체학): 유전자 정보로 부터 그 기능을 예측하고
구조와 기능간의 상관관계를 연구하는 분야.
Transcriptomics (전사체학): Exon-Intron 구조로 인하여 한개의 유전자가 한
개의 mRNA를 만들지 않고 이과정에도 매우 복잡한 작용기작이 존재함이 발혀
졌다. 이처럼 DNA에서 RNA로 진행되는 과정을 연구하는 학문을 전사체학이라
고 한다.
Proteomics (단백체학): 단백질의 발현 및 발현후 작용 (변형, 기능 및 조절작용,
다른 단백질과의 상호작용)을 연구하고 더나아가 이들 단백질간의 기능 및 상호
연관 네트웍을 조사하는 연구분야.
Microarray(DNA chip)의 등장
DNA chip을 이용하여 촬영한 이미지
DNA chip: DNA chip이란 매우 작은 금속이나
유리표면(chip) 에 수 천에서 수 만 종류의
DNA를 고밀도로 부착시켜 놓은 것을 말한다.
DNA Chip은 chip 표면에 부착시키는 DNA의
크기에 따라 크게 두 종류로 구분되는데 먼저 20
내지 50개정도의 nucleotide로 구성된 DNA
probe를 집적시키는 oligonucleotide chip과
최소한 500bp 이상의 유전자가 붙여져 있는
ORF(open reading frame 또는 EST)을
집적시키는 cDNA chip 이 있다. DNA 대신
단백질을 집적시켜 놓은 chip을 Protein chip
이라고 한다.
OMICS 시대의 도래 와 생물정보학의 출현
“Genomics”
“Functional Genomics”
“Proteomics”
“Physiomics”
“Metabolomics”
DNA chip
Protein chip
Seq. Data…
“Huge Amount of Data”
Bioinformatics
생물정보학
생물정보학이란: “유전자나 단백질같은 생체물질의 구조 및 서열 같
은 다양한 생물 데이터를 수리학적 혹은 전산학적 방법론을 이용하
여 조작 및 분석하는 새로운 학문 분야