공공 빅데이터로 암 잡는 '마이크로RNA' 찾아낸다

UNIST 남덕우 교수팀, 유전자 발현 빅데이터 분석 알고리즘 개발

[아시아경제 김철현 기자] UNIST(총장 정무영)는 생명과학부의 남덕우 교수팀이 '유전자 발현 빅데이터' 분석을 통해 암을 억제하는 '마이크로RNA'와 이와 관련된 세포 신호조절 경로를 발굴했다고 17일 밝혔다. 마이크로RNA는 19~23개 정도의 짧은 염기로 이루어진 RNA 분자로, 여러 유전자의 발현을 억제한다. 이를 통해 다양한 세포 활동 및 암과 당뇨 등의 만성질환에 핵심적인 역할을 한다.

남 교수팀은 15년 이상 차곡차곡 쌓인 유전자 발현 공공 데이터베이스를 활용하는 새로운 분석 전략을 개발했다. 연구팀은 이 데이터베이스에서 각종 질병과 조직 특성, 세포 분화, 약물처리 등 다양한 세포 조건에 따른 5000여 개의 데이터 세트를 가공해 '유전자 발현 빅데이터'를 수집했다. 또 마이크로RNA의 염기서열에 기반한 타깃 유전자 집단의 정보를 함께 분석했다. 그 결과, 459개의 "인간 마이크로RNA에 의한 조절 네트워크'를 예측하는 빅데이터 분석 시스템을 구축할 수 있었다.

유전자 발현 빅데이터로 마이크로RNA 발굴하는 바이클러스터링 알고리즘

특히 '바이클러스터링'이라는 양방향 군집화 분석을 통해, 마이크로RNA가 조절하는 '유전자 집단'과 관련 '세포 조건'을 동시에 제시해주는 새로운 접근법을 개발했다. 남 교수는 "유전자 발현 빅데이터에 바이클러스터링 방법을 적용하면, 줄기세포나 특정 질병 등 다양한 세포 조건에서 일어나는 마이크로RNA 조절 네트워크를 더 정확하게 발굴할 수 있다"며 "가령 유방암이 어떤 유전자들의 발현과 연결돼 있고, 이들 유전자를 억제하는 마이크로RNA가 무엇인지 예측하게 되는 것"이라고 설명했다.

이번 연구는 윤소라 UNIST 생명과학부 박사가 제1저자로 참여했으며, 포스트게놈 다부처유전체사업 및 선도연구센터에서 지원 받았다. 연구결과는 영국 옥스퍼드대학 출판사에서 발행하는 저명한 생물학 저널 '뉴클레익 에시드 리서치' 온라인판에 최근 게재됐다.