생명과학의 미래를 푸는 DNA 실타래 2011 년 10 월 7 일 김 학 용 충북대학교 자연과학대학 생화학과 DNA 복재양 돌리 바이러스 줄기세포.

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1 생명과학의 미래를 푸는 DNA 실타래 2011 년 10 월 7 일 김 학 용 충북대학교 자연과학대학 생화학과 DNA 복재양 돌리 바이러스 줄기세포

2 네이처 (1953 년 ) 1962 년 DNA 구조

3 인간게놈프로젝트 프린시스 콜린, 미국보건원 국제인간게놈콘소시엄 크레이그 벤터 셀레라 지노믹스 (1997 년 ) 2001. 2. 15. 2001. 2. 16.

4 인간게놈프로젝트에서 얻은 정보를 CD 에 담으면 몇 장 정도 될까 ? 800 만장 생물정보학

5 인간게놈이란 ? A,G,T,C 4 개 문자로 되어 있는 (4 진법 ) 숫자의 나열 그 속의 비밀은 ? GGCTTTATTG

6 개인게놈시대 2001 년에 발표한 인간게놈은 : 3 인의 평균 크레이그 벤터 : 2007 년 9 월 4 일 (PLoS Biology), 같은 날 News 제임스 왓슨 : 2008 년 4 월 17 일 (Nature), 2007 년 5 월 31 일 양 후앙밍 : 2008 년 11 월 6 일 (Nature) 마레올린 크리그 ( 네델란드 여인 ) 2008 년 5 월 27 일 News 김성진 박사 ( 가천의대, 암  당뇨연구원장 ) 2008 년 11 월 6 일

7 연도주 체주 체기 술기 술시간비용 2000 인간게놈프로젝트컨소시엄 생거시퀀싱 10 년 3.6 조원 2000 셀레라지노믹스 생거시퀀싱 4년4년 3600 억원 2007 그레이그벤터연구소 생거시퀀싱 4년4년 840 억원 2007 베일러의과대학 로체 454 수개월 12 억원 2007 베이징게놈연구소 솔렉사 수개월 6 억원 2008 가천의대 솔렉사 수개월 2.5 억원 2009 스텐퍼드대학교 헬리스코프 수개월 6 천만원 2010 컴플리트지노믹스 수개월 520 만원 한 사람의 전체 유전자코드를 읽는데 필요한 비용과 시간은 ?

8 단염기 다양성 (Single Nucleotide Polymorphisms,SNP)

9 한국인 게놈 지도 완성 자신의 게놈 지도를 공개한 김성진 이길여암 · 당 뇨연구원장 (54) 은 이같은 신기술 덕을 톡톡히 보았다. 그가 사용한 기계 는 8 억원짜리 솔렉사. 이 기계를 이용해 그의 백혈구에서 DNA 를 채취해 해독했다. 분석에서 해독까지 걸린 시간은 8 개월. 비용도 2 억 5000 만원 (18 만 달러 ) 밖에 들지 않았다. 김성진 원장은 “ 표준 인간 유전체 게놈의 약 7.8 배의 염기 (30 억 ×7.8=234 억 개 ) 를 분석해, 단일염기다형성 (SNP) 324 만 개를 발견했다 ” 라고 말했다. 김 원장의 SNP (324 만 개 ) 중에서 양 후안밍 박사와 겹치는 SNP 는 114 만 5175 개. 반면, 왓슨 박사와는 72 만 1928 개가 겹쳤고, 벤터 박 사와는 91 만 7539 개가 겹쳤다. 그러니까 김 원장은 인종적으로 양후 안밍 박사와 가장 가깝고, 왓슨 박사와 가장 먼 셈이다 나를 고치고 새로 만드는 게놈의 기적 100 만원으로 개인의 게놈을 해독하는 시 대가 도래했다. 의학자들은 해독된 게놈 자료를 이용해 질병을 치료 중이다. 이미 세계 곳곳에서 ‘ 경이로운 기적 ’ 이 일어나 고 있다.

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11 개인게놈의 인종 간의 비교

12 개인 게놈정보로부터 무엇을 알 수 있을까 ? 개인별 약 처방 개인 질병 예측 약 A 에 부작용이 있는 사람 염기서열 약 A 에 부작용이 없는 사람 염기서열

13 DNA 속의 비밀 아직까지도 10% 밖에 밝히지 못했다

14 미래 생명과학자인 나는 무엇이 필요한가 ?

15 마시멜로 (marshmallow) 70% of the students 30% of the students 즉시 15 분 후 SAT 성적 210 점 차이 15 년후 (1981 년 ) 1966 년 월트 미셀 (Walter Mischel) 인내력

16 10,000 년 전 농경사회 상상력과 창의력 드림소사이어티에 들어간 세계 1 호 국가는 ? 드림 소사이어티란 ? 꿈과 이미지에 의해 움직이는 사회 짐 데이터 90,000 년 전 수렵채취사회 200 년 전 산업사회 20 년 전 정보화 사회 오늘날 드림소사이어티

17 K-pop 의 조회건수 8 억 5 천만건 (2011.9.16.)

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20 에셔의 세계 (M.C. Escher, 1898~1972)

21 에스키모인에게 냉장고를 팝시다 ! 다음 중 어느 길로 가는 것이 더 빠를까요 ? A B 1 2

22 김 학 용 ( 충북대학교 생화학과 ) e-mail: hykim@cbnu.ac.krhykim@cbnu.ac.kr http://hykim.cbnu.ac.kr