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학술웨비나 Collagen signaling and matrix stiffness regulate multipotency in glandular epithelial stem cells in mice [Nat. Commun.] Glandular epithelia, including mammary gland (MG) and prostate, are composed of luminal and basal cells. During embryonic development, glandular epithelia arise from multipotent stem cells (SCs) that are replaced after birth by unipotent basal and unipotent luminal SCs. Different conditions, such as basal cell transplantation, luminal cell ablation, and oncogene expression can reinduce adult basal SC (BaSCs) multipotency in different glandular epithelia. The mechanisms regulating the reactivation of multipotency are incompletely understood. Here, we have found that Collagen I expression is commonly upregulated in BaSCs across the different multipotent conditions. Increasing collagen concentration or stiffness of the extracellular matrix (ECM) promotes BaSC multipotency in MG and prostate organoids. Single cell RNA-seq of MG organoids in stiff conditions have uncovered the importance of β1 integrin/FAK/AP-1 axis in the regulation of BaSC multipotency. Altogether our study uncovers the key role of Collagen signaling and ECM stiffness in the regulation of multipotency in glandular epithelia.
  • 2025년 02월 05일 (수) 오후 03시
  • 송유라 (Université Libre de Bruxelles)
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학술웨비나 고려인삼 유전자칩 개발 및 디지털 육종에의 활용 [Hortic. Res.-England.] 본 발표에서는 대한민국을 대표하는 주요 약용식물인 고려인삼을 대상으로 유전체 기반 육종 기술의 확립과 활용 방안을 소개한다. 고려인삼은 느린 성장 속도(세대 교체에 약 4년)와 적은 종자 생산량, 영양 번식의 어려움 등으로 연구에 많은 제약이 존재한다. 또한, 약 3.5 Gbp에 달하는 대형 유전체와 다수의 반복 서열로 인해 유전체 분석의 난이도가 높다. 이를 해결하고자 본 연구진은 인삼 최초의 유전자 지도를 완성하고, 이를 기반으로 고효율 유전자칩을 개발하였다. 유전자칩을 적용하여 인삼 품종, 육성계통, 산양삼 및 산삼을 포함한 1,500점 이상의 다양한 인삼 자원에 대한 유전 정보를 분석 및 축적하였다. 해당 유전 정보를 이용해 인삼 자원의 다양성을 파악하거나, 자원을 안정적으로 유지하는 데 유용하게 활용될 수 있다. 구축된 유전 정보 데이터베이스는 새로운 인삼 시료와의 비교 분석을 통해 유사 그룹 확인 및 독특한 차이점 탐지에 활용될 것이다. 이번 발표를 통해 고려인삼의 육종 기술 발전과 유전자원의 체계적 관리를 위한 새로운 방향성을 제시하고자 한다.
  • 2025년 01월 22일 (수) 오후 03시
  • 조우현 (서울대학교)
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학술웨비나 생체리듬 장애의 디지털 바이오 마커와 정신 건강 위험 사이의 실제 연관성 [npj Digit. Med.] 생체리듬의 장애는 우울증의 잠재적인 원인으로 인식되고 있지만, 그 실제 영향에 대해서는 잘 이해되지 않고 있다. 이 문제를 해결하기 위한 중요한 단계는 대규모 인구에서 실험실 환경 외부에서 생리적 시계열 데이터를 비침습적으로 수집하는 것이다. 디지털 도구, 특히 Fitbit 등의 웨어러블 기기는 이러한 노력에서 유망한 점을 제공한다. 이러한 웨어러블 데이터를 사용하여, 우리는 먼저 다양한 내부 생체리듬과 각각의 생체리듬 및 수면-각성 주기 사이의 불일치를 정량화 하였다. 미국 전역에서 모집된 800명 이상의 의료인 (레지던트) 들로부터 50,000일 이상의 데이터를 기반으로 한 우리의 분석은 생체리듬 장애의 디지털 지표와 기분 변화 사이의 양방향 연관성을 밝혀냈으며, 이는 인구통계학적 및 지리적 변수와 같은 혼란 요인을 고려하였다. 또한, PHQ-9점수에서 임상적으로 관련된 정신 건강 위험 증상들을 발견하여 이를 검증하였다. 이러한 발견들은 정신과적 개입의 지표로 사용될 수 있는 확장 가능한 생체리듬 장애의 디지털 바이오 마커들을 검증하는 중요한 과정이다.
  • 2025년 02월 06일 (목) 오전 10시
  • 이민기 (University of Michigan)
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학술웨비나 저선량 CT 노이즈 제거를 위한 멀티태스크 학습을 통한 강력한 판별자를 갖춘 생성적 적대적 네트워크 [IEEE Trans. Med. Imaging] 컴퓨터단층촬영(CT)에서 방사선량 감소는 2차 암 발생 위험을 줄이기 위해 필수적이지만, 저선량 CT(LDCT) 이미지는 노이즈 증가로 인해 진단 정확도에 부정적 영향을 미칠 수 있습니다. 이를 해결하기 위해 다양한 딥러닝 기반 LDCT 노이즈 제거 알고리즘이 개발되었으나, 시각적 불일치, 다양한 평가 지표에서의 성능 부족, 다른 CT 도메인에서의 네트워크 강건성 부족 등 여러 문제가 여전히 존재합니다. 본 연구에서는 이러한 문제를 해결하기 위해 세 가지 새로운 접근법을 제안합니다. 첫째, 복원, 이미지 레벨, 픽셀 레벨 세 가지 시각 작업을 동시에 수행하는 멀티태스크 학습 기반의 강화된 판별기를 가진 생성적 적대 신경망(GAN)을 제안합니다. 둘째, 복원 일관성(RC)과 비차이 억제(NDS)라는 두 가지 규제 메커니즘을 도입해 GAN 훈련을 효과적으로 지원합니다. 셋째, 주파수 및 공간 표현을 활용하기 위해 잔여 고속 푸리에 변환(Res-FFT-Conv) 블록을 생성기에 통합하여 혼합 수용영역을 제공합니다. 본 모델은 두 가지 노이즈 제거 작업에서 다양한 평가 지표와 방사선 전문의의 시각적 평가를 통해 검증되었으며, 최신 기법 대비 우수한 성능을 입증했습니다.
  • 2025년 02월 04일 (화) 오전 10시
  • 경성구 (서울아산병원)
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학술웨비나 P62 유비퀴틴화 억제를 통한 NS1-BP의 스트레스 응집체 조절 기전 연구[Nat. Commun.] 스트레스 응집체(Stress granules)는 세포가 스트레스 상황에서 비정상적인 단백질 생성을 억제하기 위해 mRNA, 번역개시인자, RNA 결합 단백질 등이 모여 형성되는 일시적인 세포 내 구조입니다. 일반적으로 스트레스가 해소되면 스스로 풀리며 본래 기능을 복구하지만, 여러가지 요인에 의해서 장시간 지속되기도 하며 단단히 뭉쳐 퇴행성 뇌질환의 원인이 되는 단백질 응집체로 발전되기도 합니다. 본 연구는 스트레스 응집체를 조절하는 핵심 단백질로 NS1-BP를 제안합니다. NS1-BP는 자가포식작용 관련 단백질인 GABARAP 및 p62와 상호작용하며, 특히 p62의 유비퀴틴화를 억제하고 스트레스 응집체의 제거에도 관여함을 확인하였습니다. 또한, 루게릭병 환자의 유도만능줄기세포에서 분화된 운동신경세포에서 NS1-BP 단백질 수준이 감소했으며, 이와 연관된 스트레스 응집체 변화가 관찰되었습니다. 이러한 결과는 NS1-BP가 스트레스 응집체 조절을 통해 퇴행성 뇌질환 유발을 억제할 가능성을 제시하며, 치료 후보 물질로서 가능성이 있음을 제안합니다.
  • 2025년 02월 07일 (금) 오전 10시
  • 전푸름 (한남대학교, 현 Nathan S.Kline Institute)
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기업웨비나 InTraSeq을 이용한 병원성 및 비병원성 Th17 세포의 분자 메커니즘 해독 [Cell Signaling Technology] InTraSeq을 이용한 병원성 및 비병원성 Th17 세포의 분자 메커니즘 해독 (Unlocking The Molecular Mechanism of Pathogenic and Non-pathogenic Th17 cells with InTraSeq.) 단일 세포 RNA 시퀀싱(scRNA-seq)은 세포 기능에 대한 부분적인 면을 보여줍니다. 이를 해결하기 위해 InTraSeq은 개별 세포 내에서 mRNA, surface, 세포질 및 핵 단백질을 동시에 측정할 수 있게 합니다. 이 다양한 접근 방식은 동일한 샘플에서 RNA와 단백질 프로파일링을 결합하여 세포 기능에 대한 포괄적인 정보를 제공합니다. InTraSeq은 연구자들이 post-translational modifications (PTMs) 및 transcription factors를 포함한 중요한 세포 내 단백질 발현에 대한 관점을 확장할 수 있도록 합니다. 이는 세포 집단의 이질성을 이해하고 독특한 기능 상태를 식별하는 데 유용합니다. 우리는 InTraSeq을 사용하여 85,000개 이상의 세포에서 Th17 세포 분화 특성화와 동시에 RNA와 protein expression을 프로파일링 하였습니다. 우리의 결과는 주요 조절 인자와 그 표적 유전자의 식별을 포함하여 Th17 세포 분화에 대한 새로운 통찰을 밝혀냈습니다. InTraSeq은 mRNA, extra/intra-cellular proteins, signaling proteins, PTM을 동시에 측정함으로써 cellular processes에 대한 포괄적인 이해를 제공하며 새로운 조절 메커니즘을 식별할 수 있게 합니다. Single-cell RNA sequencing (scRNA-seq) provides a partial view of cellular function. To address this, InTraSeq enables the simultaneous measurement of mRNA, surface, cytoplasmic, and nuclear proteins within individual cells. This multimodal approach offers a comprehensive view of cellular function by combining RNA and protein profiling from the same sample. InTraSeq allows researchers to expand their view of critical intracellular protein expression, including post-translational modifications (PTMs) and transcription factors. This is valuable for understanding cell population heterogeneity and identifying distinct functional states. We used InTraSeq to characterize Th17 cell differentiation, simultaneously profiling RNA and protein expression in over 85,000 cells. Our results revealed novel insights into Th17 cell differentiation, including the identification of key regulatory factors and their target genes. By simultaneously measuring mRNA, extra and intra-cellular proteins, signaling proteins, and PTMs, InTraSeq offers a comprehensive understanding of cellular processes and enables the identification of novel regulatory mechanisms.
  • 2025년 02월 13일 (목) 오전 10시
  • Majd Ariss (Cell Signaling technology)
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