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1단일세포공간정보학

'단일세포공간정보학' 에 대한 통합검색결과 8건입니다.

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강준호

KAIST

최근 단일 세포 전사체 데이터가 많이 축적되면서 여러 데이터를 활용한 아틀라스 연구들이 생겨나기 시작했습니다. 여러 암종 사이의 차이점과 공통점에 대해서는 기존에 보고된 적이 있었으나, 여러 암과 정상 조직 생태계의 차이점에 대해 보고된 연구는 없었습니다. 이에 저희 연구진은 여러 암과 정상 조직 생태계를 구성하는 세포 상태들을 체계적으로 분석하고자 약 1,000개의 암 환자 조직 샘플...
- Nat. Commun.
- 2024.05.27
이영석

KAIST

mRNA는 긴 단일 가닥 RNA 분자로, DNA에 보관된 유전 정보를 단백질에 전달하는 바이오분자 매개체입니다. 지난 30년간 생화학 기술의 발전에 따라 mRNA의 생성, 조절 및 기능에 관한 괄목할 만한 지식의 진보가 있었으며, 이를 활용한 유전자 치료제 및 첨단 백신 기술들이 세계적으로 주목을 받고 있습니다.
- Nat. Struct. Mol. Biol.
- 2024.03.04
이한송

부산대학교 의과대학

두경부암은 목과 코, 입, 후두 등에서 시작되는 암으로, 흡연, 음주, 생활습관 등의 여러 요인과 관련되어 있습니다. 그 중 인유두종 바이러스(human papilloma virus, HPV)는 두경부암에서 지속적으로 증가하는 위험 요인이 되고 있으며, 또한 전이는 환자의 사망률에 직접적인 영향을 미치기 때문에 반드시 고려되어야 할 요소입니다.
- J. Med. Virol.
- 2024.01.24
이한송

부산대학교 의과대학

인체에 있어 면역은, 몸을 보호하는 긍정적일 역할을 하기도 하지만 그 역할이 지나치거나 지속되면 몸을 망치기도 하는 양면성을 띤 체내 반응입니다. 후자의 반응처럼, 면역이 만성적으로 유지될 때 발생하는 질환을 만성 염증성 질환이라고 합니다. 저는 만성 염증성 질환 중, 성인의 상당 수가 앓고 있는 치주염에 대해 연구를 하였습니다.
- Clin. Transl. Med.
- 2023.12.15
최지혜

아주대학교

1. 논문관련 분야의 소개, 동향, 전망을 설명, 연구과정에서 생긴 에피소드 단일세포 유전체 연구는 세포 단위로 유전체 발현량을 측정할 수 있는 최신 기술을 통해 대상 조직 내의 세포 유형들을 파악하고 그들 간의 상호작용을 밝힐 수 있어 전 세계적으로 활발하게 연구되고 있는 분야입니다. 이를 활용하여 본 연구에서는 두경부암의 발달과정 (정상, 백반증, 원발암, 전이암)에 따라 단일세포 전사체 프로파일링을 진행하여 암 조직과 주변 섬유아세포, 면역세포들 간의 상호작용을 추적관찰 하였으며, 특히 전암병변인 백반증에서 원발암으로 암진행에 관련된 핵심 유전자를 발굴하여 제시하였습니다. 또한, 일부 환자에서 전암병변의 복제 수 변이 (CNA, copy number alteration) 패턴이 원발암 조직과 유사한 패턴을 가지고 있음을 관찰함에 따라 단일세포 분석을 통해 carcinoma in situ 세포 또한 정밀하게 관찰할 수 있음을 제시하였습니다. 본 연구는 아주대학교 이비인후과 김철호 교수님 연구팀과의 중개연구로 당시 보편화 되지 않았던 단일세포 시퀀싱 기술을 국내에서 선도적으로 적용한 도전적인 연구였습니다. 이러한 연구에 참여하게 되어 기뻤고, 훌륭한 공동연구진과 함께 장시간 고생하였는데 두경부암의 주요한 발생기전을 밝히는 좋은 연구 결과를 얻을 수 있게 되어 보람되고 감사하였습니다. 2. 연구를 진행했던 소속기관 또는 연구소에 대해 소개 부탁드립니다. 아주대학교 의과대학 생리학교실 소속으로 우현구 교수님의 시스템의학 연구실에서 생물정보 분석연구를 하고 있습니다. 저희 연구팀은 다양한 질병과 암을 대상으로 유전체기반 생물정보분석과 실험 연구를 융합하는 연구를 수행하는 팀입니다. 주로 암 환자 대상 유전체 연구를 활발하게 진행하고 있으며 관련하여 단일세포, 약물유전체, 딥러닝 등의 분석 및 실험적 다양한 플랫폼들을 활용하여 질병의 기전규명과 치료 타겟을 발굴하고 검증하기 위한 노력을 하고 있습니다. 3. 연구 활동 하시면서 평소 느끼신 점 또는 자부심, 보람 생물정보학 연구 분야는 관련 기반기술이 혁신적이고 빠르게 발전하는 분야 중 하나인 것 같습니다. 처음 생물정보분야 공부를 시작했을 때만 해도 Microarray 기반 데이터가 일반적인 플랫폼이었는데, 금세 시퀀싱 기반으로 트랜드가 변화하였고 현재는 단일세포 수준으로 유
- Nat. Commun.
- 2023.03.27
박정빈

서울대학교 융합과학기술대학원

1. 논문관련 분야의 소개, 동향, 전망을 설명, 연구과정에서 생긴 에피소드 1) 논문 소개 최근 COVID-19 전염병의 등장과 함께 나노 약제가 대중들에게도 많이 알려질 수 있었습니다. 그런데 약물 전달체로서의 나노 약제는 꽤 오래 전부터 연구가 되었고, 실제로 1995년 doxorubicin을 담지한 PEGylated liposome인 Doxil이 나노약제로서 최초로 FDA에 승인받은 바 있습니다. 혈중 나노 약제는 염증성 병변이나 암 조직에 많이 섭취되는데, 이를 enhanced permeability and retention (EPR) 효과라고 합니다. 학계는 뚜렷한 검증 없이 이 효과를 성긴 혈관의 투과성으로 인한 수동적 섭취로 이해해 왔습니다. 하지만 이 가설을 기반으로 한 약물 타겟팅 전략이 성공적이지 않았고, 최근 많은 연구에서도 수동적 섭취보다는 능동적 섭취를 지지하는 증거들이 보고됐습니다. 따라서 치료용 나노 플랫폼을 주력으로 개발해 온 저희 연구실에서는 어떤 기전이 EPR에 관여하는지가 중요한 이슈로 여겨졌습니다. 예전이었다면, IHC나 RT-PCR 등의 단일 마커 기반 실험기법을 주로 고려했을 것 같습니다. 하지만 이 방법은 많은 마커를 동일한 배치 안에서 비교해볼 수 없다는 단점이 있어서, 저희 연구팀은 차세대 시퀀싱 기술(next-generation sequencing, NGS)을 도입하기로 하였습니다. 그 중에서도 특히 2020년 Nature Methods에서 올해의 기술로 선정된 공간전사체(spatial transcriptomics, ST) 기술을 도입하기로 하였고, 이를 통해 공간적으로 구획된 각 지점에서 수만 개의 유전자 발현 정보를 얻을 수 있었습니다. 저희 팀은 마우스 유래 4T1 종양세포를 Balb/c 마우스의 오른쪽 넓적다리에 심어 종양 모델을 만들었고, 형광 리포좀을 정맥 주사하였습니다. 그 뒤 고형암 조직을 얻어 형광 이미지와 공간전사체 라이브러리를 획득하였습니다. 공간전사체에는 이미지 기반 방식과 스팟 기반 방식이 있지만 아직은 스팟 기반 방식 중 하나인 10x Genomics visium 프로토콜이 높은 시장 점유율을 가지고 있어서, 저희는 이 프로토콜을 도입하기로 하였습니다. 저희는 SPADE 알고리즘을 통해 형광 이미지를 공간전사체 스팟에 맵핑하였고, CellDART 알고리즘을 통해 공간전사체 각 스팟에 여러 마우스 셀 타입의 비율을 표시하였으며, image-based clustering 알고리즘을 통해 형광 질감을 이용하여 형광 이미지에서 여러 영역을
- Small Methods
- 2022.10.11
전용근

서울대학교

1. 논문관련 분야의 소개, 동향, 전망을 설명, 연구과정에서 생긴 에피소드 내장지방은 피하지방보다 더 나쁜 지방으로 알려져 있습니다. 그 원인으로서 고열량식이 시 내장지방은 피하지방보다 더 빠르게 축적되고, 염증반응이 높으며, 섬유화가 잘 일어날 뿐 아니라, 에너지를 태우는 열생성능이 낮습니다. 하지만 두 지방조직이 다른 근원적 이유는 잘 알려지지 않았습니다. 저희는 POSTECH 김종경 교수님 연구진의 훌륭한 생물정보학 분석을 종합하여 내장지방 또는 피하지방조직에만 존재하는 줄기세포 아집단이 두 지방조직의 특성을 결정한다는 것을 규명하였습니다. 최근 개발된 단세포전사체(single cell RNA sequencing)는 지방조직 내 줄기세포가 단일한 집단이 아닌 서로 다른 특성을 지닌 이질적 집단임을 밝혀냈습니다. 또한 저희 연구실은 이전 연구에서 줄기세포가 염증반응에 중요한 역할을 수행한다는 것을 규명하였습니다. 이를 바탕으로 저희 연구진은 내장지방과 피하지방의 근원적 차이에 줄기세포가 존재한다는 가설을 세우고, 이를 증명할 수 있도록 정상과 비만 상태의 내장 및 피하지방조직 줄기세포를 단세포전사체로 분석하고, 실험적으로 검증하였습니다. 지방조직은 차세대 분석기술인 단세포전사체, 단핵전사체, 공간전사체 등을 통해 획기적인 발전을 이뤄내고 있습니다. 선도적인 연구를 하는 자부심도 있었지만, 세계적으로 경쟁이 치열한 분야라서 빠르게 연구를 마무리해야 하는 압박감 또한 있었습니다. 그리고 이미 수행된 연구들과 어떤 점에서 차별화를 둘 것인지에 대해서도 많은 고민과 논의가 있었습니다. 연구 방향성과 의의에 대해서 매일 같이 공동 1저자인 남궁한, 박은서 학생과 토론하고 분석하고 실험한 것들이 기억에 많이 남습니다. 그 노력들이 논문 게재와 커버 저널 선정과 같이 좋은 결실을 맺어서 참으로 기분이 좋았습니다. 2. 연구를 진행했던 소속기관 또는 연구소에 대해 소개 부탁드립니다. 저는 서울대학교 생명과학부 김재범 교수님 연구실 ‘지방세포 구조-기능 연구단’에서 연구를 하고 있습니다. 교수님을 포함하여 15명의 열정적이고 능력 있는 분들과 논의하는 과정에서 많은 것을 배우고 좋은 아이디어를 얻는 것이 저희 실험실의 가장 큰 장점입니다. 그리고 지방세포 연구에 필요한 기기들이 연구소와 바로 옆 공동기기원에 구비가 되어 있기
- Cell Metab.
- 2022.02.25
오태규

Salk Institute for Biological Studies

1. 논문관련 분야의 소개, 동향, 전망을 설명, 연구과정에서 생긴 에피소드 현재 장내미생물 (microbiome) 과 우리의 몸 관련 연구가 많이 진행중에 있습니다. 예전부터 장내미생물과 에너지대사의 관계는 꾸준히 알려져 왔지만 특히 질병 관련하여 최근 더욱더 많은 논문 결과들이 나오는 추세입니다. 예를 들어, 장내미생물이 어떻게 면역 반응, 체내 장기 활동, 더 나아가 행동제어까지 관계하는지 새로운 발표들이 무수히 나오고 있습니다. 하지만 여전히 미지의 영역으로 우리가 모르는 것들이 존재하고, 앞으로 연구해야 할 것도 많아서 전망 이 밝은 분야로 판단됩니다. 연구 주제는 장내미생물 측정을 통한 간경화 예측이었습니다. 주목할 점은 환자에게서 직접적인 간 샘플을 채취하는 것이 아니라 대변의 장내미생물 분석을 통해 비침습적 방법으로 90% 이상의 정확도를 획득하고 질병을 예측했다는 점입니다. 그리고 간경화뿐만 아니라 중간단계인 간섬유화와의 연관성까지 증명하였습니다. 이를 위해 Whole metagenome shotgun sequencing과 Metabolite LC-MS/MS profiling을 실시하였고 분석 결과를 머신러닝을 통해 진단 예측률을 향상시켰습니다. 이번 연구는 솔크연구소 옆에 UCSD NAFLD Center (UC샌디에고대학 비알콜성지방간 센터)에 있는 Dr Rohit Loomba와 함께 진행하였는데 이를 통해 진료를 보시는 의대 교수님의 관점을 많이 배우고 들을 수 있는 좋은 기회였던 거 같습니다. 2. 연구를 진행했던 소속기관 또는 연구소에 대해 소개 부탁 드립니다. 솔크연구소는 샌디에고 라호야 (La Jolla) 라는 지역에 위치하고 소아마비 백신 개발자인 Jonas Salk가 설립했으며 Louis Kahn이 디자인한 공간으로 경치가 좋기로도 유명합니다. 특히 해가 지는 저녁노을 석양 풍경이 예쁩니다. 학군도 괜찮고 동부처럼 춥지않고 좋은 날씨에 북캘리포니아처럼 엄청 비싸지는 않아서 (그래도 비싼 편입니다ㅜ) 저처럼 아이 있는 연구자 분들에게도 추천 드리고 싶네요. 솔크연구소는 현재까지 11명의 노벨상 수상자가 있었고 여러 분야의 대가들과 시니어/주니어 PI들이 협업하고 있습니다. 제 Ronald Evans 교수님은 Nuclear Receptor분야 선구자이시고 실험실에서는 많은 연구원들이 각자의 재미난 프로젝트들을 토론하고 진행하고 있습니다. 3. 연구활동 하시면서 평소 느끼신 점 또는 자부심, 보
- Cell Metab.
- 2020.08.31

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