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교육 Academic

생명과학기술대학 College of Life Science and Bioengineering

KAIST가 그동안 특화해 온 생물학, 뇌과학, 의과학동과 IT/NT에 기반을 둔 Bio분야의 학문적 역량을 집적하고, KAIST 내 KI for Biocentury의 융합연구 환경을 보다 효율적으로 지원하고자 설립된 대학입니다.

바이오 분야의 다학제적 교육 · 연구를 추구하며, IT 및 NT 기반기술과의 융합을 통한 신학문 개발로 국가 바이오과학기술발전을 이룰 수 있도록 설립된 대학으로서 생명과학과, 의과학대학원으로 구성되어 있습니다.

생명과학과는 생명과학분야의 창의적 연구능력을 갖추어 국가 과학기술 발전에 선도적인 역할을 하는 생명과학자 및 생명공학자를 양성하며, 미래 지향적인 사고와 전인적 인격을 갖춘 우수 과학자를 양성하고 있습니다.

의과학대학원은 의과대학, 치과대학, 한의과대학을 졸업한 의사(전문의)들을 대상으로 신약 및 의료기기 개발을 위한 기초 의과학, 생명과학, 의공학 분야의 다학제적 지식과 연구경험을 동시에 갖춘 고급인력을 양성하여 생명과학 발전과 의료기술 개발을 목적으로 설립된 전문대학원입니다.

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생명과학기술대학 학위과정
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생명과학과 042-350-2602(F.2610) 생명과학과 홈페이지로 이동합니다.
의과학대학원   042-350-4232(F.4240) 의과학대학원 홈페이지(http://gsmse.kaist.ac.kr)로 이동합니다.
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의과학대학원

의과학학제전공   의과학학제전공 홈페이지(http://gsmse.kaist.ac.kr/m_intro)로 이동합니다.

 

02-350-4232 [F. 4240]

※ 바이오및뇌공학과는 2015. 3. 1일부로 생명과학기술대학에서 공과대학으로 소속이 변경되었음.
생명과학기술대학 우수논문

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News
정인경 교수, 인체 조직의 3차원 게놈지도 해독

왼쪽 정인경 교수, 오른쪽이정운 박사과정
<정인경 교수, 이정운 박사과정>

 

연구팀은 인체의 27개 부위 조직의 3차원 게놈 지도를 분석해 치매, 심혈관계 질환 등을 포함한 2만 7천여 개 이상의 복합 질환 관련 유전 변이 기능을 예측했다.

 

현재까지 수많은 연구를 통해 알츠하이머병, 파킨슨병, 자가면역질환 등 다양한 복합 질환의 원인을 규명하려는 시도가 이뤄지면서 실제 다수의 질환과 관련한 중요 유전변이가 발견됐다.

 

하지만 이들 대부분의 유전변이는 DNA가 단백질을 생성하지 않는 비전사 지역에 존재하기 때문에 1차원적 DNA 서열 분석에 기반한 유전체 연구로는 모든 기능을 규명하는 데 한계가 있다.

 

이에 지난 10년간 비약적으로 발전한 3차원 게놈 구조 연구는 비전사 지역에 존재하는 유전변이도 3차원 게놈 구조에 의해 형성되는 염색질 고리 구조(chromatin loop)를 통해 멀리 떨어진 유전자를 조절할 수 있다는 모델을 제시했다.

 

그러나 이러한 3차원 게놈 구조 연구는 몇 가지 세포주를 대상으로만 국한돼 있고, 질환과 직접 연관이 있는 각 인체 조직을 표적으로 한 게놈 3차 구조는 규명되지 않았다.

 

연구팀은 인체 내의 27개 조직을 대상으로 이들 게놈의 3차원 구조를 규명하기 위해 전사촉진 부위만 선택적으로 분석하는 ‘표적 염색질 3차 구조 포착법(promoter-capture Hi-C)’이라 불리는 신규 실험 기법을 활용해 고해상도의 3차원 게놈 참조 지도를 작성했다.

 

그 결과 인간 게놈에 존재하는 약 90만 개의 게놈 3차원 염색질 고리 구조를 발굴하고, 이들 중 상당수가 각 인체 조직 특이적으로 존재한다는 사실도 규명했다.

 

연구팀은 3차원 게놈 구조를 기반으로 지금까지 기능이 명확하게 정의되지 않은 2만 7천여 개 이상의 질환 연관 유전 변이의 표적 유전자를 정의해 이들 변이의 기능을 예측했다. 나아가 각 질환의 표적 유전자 유사도에 기반해 질환과 질환 사이의 신규 관계를 규명했고, 이를 바탕으로 여러 질환에 공통으로 관여하는 신규 분자 기전을 제시했다.

 

정 교수는 “복합 질환 기전 규명을 위해 비전사 게놈의 중요성을 강조하고 존재하는 다수의 중요 유전변이를 3차원 게놈 구조 해독을 통해 규명 가능함을 보였다”라며 “이번 결과는 퇴행성 뇌 질환을 포함 다양한 복합 질환의 신규 기전 규명 및 표적 발굴에 활용될 것이다”라고 말했다.

 

이번 연구는 한국연구재단 신진연구자지원사업, 보건복지부 질환극복기술개발사업, 서경배 과학재단의 지원을 통해 수행됐다.

 

□ 그림 설명

 

그림1. 3차원 게놈 구조 모식도 (modified from Stefano et al., 2016)

3차원 게놈 구조 모식도 (modified from Stefano et al., 2016)

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