| 기관명 |
NDSL |
| 작성자 |
KISTI 미리안 글로벌동향브리핑 |
| 작성일자 |
2019-07-01 00:00:00.000 |
| 내용 |
최근 사우스 캐롤라이나 대학(University of South Carolina)소속 홀링스암센터(Hollings Cancer Center)연구팀은 조직(tissue) 이미지와 인공지능을 결합하여 세포 분열주기가 어떻게 조절되는지에 대한 연구를 수행했다. 동 연구는 Cell Reports지 2019년 5월호에 게재되었다. 프랑스, 중국 출신의 연구원을 포함한 Maria Cuitino 박사 연구팀은 다세포 생명체의 발달 및 유지 단계에서 어떻게 세포분열이 조절되는 지에 대해 오랫동안 연구해왔다. 연구팀은 동물 모델과 딥러닝(deep learning) 응용 툴을 활용하여 단백질 수준을 측정하고 세포 메커니즘을 밝혀내는 실험을 수행했다. 연구팀은 이를 통해 컨트롤 되지 않는 세포 분열과 연관된 잠재적인 초기 사건을 확인할 수 있었으며, 이는 암의 초기 발병단계를 발견해내는 데 핵심적인 열쇠라고 볼 수 있다. 기존 연구는 어떤 분자가 세포를 직접적으로 분열시키거나 분열시키지 않는 지에 대해 밝혀내는 데는 성공했지만 여전히 많은 과학적 결함이 남아있었다. 홀링스암센터장인 Gustavo Leone박사는 신체는 복잡한 장기를 형성하기 위해 여러 종류의 세포로 구성되어 있기 때문에 신체 전신을 한번에 연구하는 것은 매우 복잡한 과정이지만 흥미로운 일이기도 하다”고 설명했다. 시험 관내 세포 배양 시스템에서 개별 세포를 관찰하는 형태로 이루어진 기존 연구는 세포 내부에서 진행되는 메커니즘에서 대한 기본적인 해답을 제공하기는 했으나, 모든 세포가 장기기관을 형성하기 위해 동시에 활동할 때 발생하는 상호작용에 대한 관찰이 불가능했다. 그러나 이번 연구는 기존 세포 배양 시스템 연구에서 얻은 지식의 80% 이상을 직접적으로 확인했을 뿐만 아니라 또 다른 새로운 질문을 이끌어 내는 역할을 했다. Leone 박사는 “세포 분열을 위한 스위치가 언제 어디에서 켜지고 꺼지는 지에 대한 해답이 없다면 캔버스 없이 그림을 그리는 것처럼 불충분한 이해를 동반한다. 그러나 이번 연구를 통해 우리는 캔버스로 표현되는 세포의 컨텍스트(Context)에 대한 이해를 얻을 수 있게 되었으며 이는 단백질이 신체의 세포 내에서 어떻게 작용하는 지에 대한 해답을 제시해준다”고 설명했다. 연구팀은 전사인자단백질(transcription factor protein, E2F family)이 동물 세포에서 발현되는 시기와 장소를 조사했다. 포유류는 활성화 또는 비활성화 기능을 가진 9개 이상의 각기 다른 E2F 전사인자를 가지고 있다. 장기기관을 만들기 위해서는 이와 같은 전사인자들이 모두 올바르게 작동해야 한다. 연구팀에 따르면, DNA는 세포의 기능적 단위인 다중 단백질을 만드는 코드를 제공한다. 전사는 DNA로부터 단백질을 만드는 최초의 생물학적 과정이며, 전사인자는 이 과정을 가능하게 하는 활성화/비활성화 스위치라고 볼 수 있다. 암은 세포가 통제되지 않은 방식으로 증식할 때 발생하는 가장 흔한 질병 중 하나다. 연구팀은 암과 같은 질병의 발병과정을 이해하려면 활성화/비활성화 스위치와 같은 전사인자 요소를 이해하는 것이 필수적이라고 덧붙였다. 동 연구는 향후 연구로 이어질 수 있는 중요한 질문을 제기한다. 연구팀은 이번 연구가 세포 분화를 위한 활성화/비활성화 스위치 모듈이 언제 어디서 발현되는 지에 대해 밝혀내는 데 성공했으나 왜 이러한 스위치가 활성화되거나 비활성화 되는지, 스위치 간의 중복적인 역할이 있는 지에 대해서는 여전히 추가적인 연구가 필요한 실정이라고 설명했다. |
| 출처 |
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| 원문URL |
최근 사우스 캐롤라이나 대학(University of South Carolina)소속 홀링스암센터(Hollings Cancer Center)연구팀은 조직(tissue) 이미지와 인공지능을 결합하여 세포 분열주기가 어떻게 조절되는지에 대한 연구를 수행했다. 동 연구는 Cell Reports지 2019년 5월호에 게재되었다. 프랑스, 중국 출신의 연구원을 포함한 Maria Cuitino 박사 연구팀은 다세포 생명체의 발달 및 유지 단계에서 어떻게 세포분열이 조절되는 지에 대해 오랫동안 연구해왔다. 연구팀은 동물 모델과 딥러닝(deep learning) 응용 툴을 활용하여 단백질 수준을 측정하고 세포 메커니즘을 밝혀내는 실험을 수행했다. 연구팀은 이를 통해 컨트롤 되지 않는 세포 분열과 연관된 잠재적인 초기 사건을 확인할 수 있었으며, 이는 암의 초기 발병단계를 발견해내는 데 핵심적인 열쇠라고 볼 수 있다. 기존 연구는 어떤 분자가 세포를 직접적으로 분열시키거나 분열시키지 않는 지에 대해 밝혀내는 데는 성공했지만 여전히 많은 과학적 결함이 남아있었다. 홀링스암센터장인 Gustavo Leone박사는 신체는 복잡한 장기를 형성하기 위해 여러 종류의 세포로 구성되어 있기 때문에 신체 전신을 한번에 연구하는 것은 매우 복잡한 과정이지만 흥미로운 일이기도 하다”고 설명했다. 시험 관내 세포 배양 시스템에서 개별 세포를 관찰하는 형태로 이루어진 기존 연구는 세포 내부에서 진행되는 메커니즘에서 대한 기본적인 해답을 제공하기는 했으나, 모든 세포가 장기기관을 형성하기 위해 동시에 활동할 때 발생하는 상호작용에 대한 관찰이 불가능했다. 그러나 이번 연구는 기존 세포 배양 시스템 연구에서 얻은 지식의 80% 이상을 직접적으로 확인했을 뿐만 아니라 또 다른 새로운 질문을 이끌어 내는 역할을 했다. Leone 박사는 “세포 분열을 위한 스위치가 언제 어디에서 켜지고 꺼지는 지에 대한 해답이 없다면 캔버스 없이 그림을 그리는 것처럼 불충분한 이해를 동반한다. 그러나 이번 연구를 통해 우리는 캔버스로 표현되는 세포의 컨텍스트(Context)에 대한 이해를 얻을 수 있게 되었으며 이는 단백질이 신체의 세포 내에서 어떻게 작용하는 지에 대한 해답을 제시해준다”고 설명했다. 연구팀은 전사인자단백질(transcription factor protein, E2F family)이 동물 세포에서 발현되는 시기와 장소를 조사했다. 포유류는 활성화 또는 비활성화 기능을 가진 9개 이상의 각기 다른 E2F 전사인자를 가지고 있다. 장기기관을 만들기 위해서는 이와 같은 전사인자들이 모두 올바르게 작동해야 한다. 연구팀에 따르면, DNA는 세포의 기능적 단위인 다중 단백질을 만드는 코드를 제공한다. 전사는 DNA로부터 단백질을 만드는 최초의 생물학적 과정이며, 전사인자는 이 과정을 가능하게 하는 활성화/비활성화 스위치라고 볼 수 있다. 암은 세포가 통제되지 않은 방식으로 증식할 때 발생하는 가장 흔한 질병 중 하나다. 연구팀은 암과 같은 질병의 발병과정을 이해하려면 활성화/비활성화 스위치와 같은 전사인자 요소를 이해하는 것이 필수적이라고 덧붙였다. 동 연구는 향후 연구로 이어질 수 있는 중요한 질문을 제기한다. 연구팀은 이번 연구가 세포 분화를 위한 활성화/비활성화 스위치 모듈이 언제 어디서 발현되는 지에 대해 밝혀내는 데 성공했으나 왜 이러한 스위치가 활성화되거나 비활성화 되는지, 스위치 간의 중복적인 역할이 있는 지에 대해서는 여전히 추가적인 연구가 필요한 실정이라고 설명했다. |
| 내용 |
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| 첨부파일 |
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