▲ MORPHIN 웹 서버 화면

국제 공동연구진이 인간 유전자 2만 여개 사이의 상호관계 네트워크를 이용해 동물모델에서 암이나 당뇨 같은 질환을 연구할 수 있는 신호전달경로를 예측·발굴할 수 있는 웹기반 시스템을 개발했다.
연세대 생명공학과 이인석 교수 주도로 황소현 박사, 텍사스 주립대 마콧(Marcotte) 교수가 참여한 이번 연구는 미래창조과학부가 추진하는 중견연구자지원사업(도약) 및 바이오의료기술개발사업의 지원을 받아 수행되었고 연구결과는 시스템 생물학 분야 학술지 Nucleic Acids Research지 5월 26일자 온라인판에 게재되었다.
(논문명 : MORPHIN: a web tool for human disease research by projecting model organism biology onto a human integrated gene network)
 연구팀은 지난 2011년 텍사스 주립대와 공동으로 자체 개발한 인간 유전자소셜네트워크*인 휴먼넷(HumanNet)을 이용해 선충, 초파리, 흰쥐 등 동물모델에서 인간의 질환을 연구할 수 있는 새로운 신호전달경로 모델을 발굴하는 웹기반 예측시스템 MORPHIN*(www.inetbio.org/morphin)을 개발하였다.
* 유전자소셜네트워크 : 세포 내 모든 유전자들 사이의 관계를 마치 사람들 사이의 친구관계를 보여주는 소셜네트워크와 같은 방식으로 나타내는 네트워크 모델. HumanNet은 인간의 2만 여개의 유전자 사이의 기능적 상관관계를 지도화한 유전자소셜네트워크이다.
* MORPHIN(Model ORganisms Projected on a Human Integrated gene Network) : 모델생물체의 유전자들을 휴먼넷에 반영하여 인간의 질환과 모델생물체 간의 관계성 연구를 가능케 하는 웹기반 생물정보학 시스템(www.inetbio.org/morphin)
모든 연구자가 자유롭게 접근할 수 있는 생물학적 빅데이터를 토대로 한 탐색시스템으로 다양한 인간 질환의 기전연구에 활기를 불어넣을 것으로 기대된다.
 MORPHIN은 인간 질환 관련 유전자 그룹 1,500여 개를 탐색하여 검색하는 동물모델의 특정 유전자와 기능적으로 관련된 인간 유전자 그룹을 보여준다.
실제 연구팀은 극한 상황에서 꼬마선충이 휴면(休眠)에 들어가는 과정에 관여하는 신호전달 경로가 인간 제2형 당뇨병의 분자기전을 연구하는 모델로 사용될 수 있음을 재확인하는 한편, 대사과정에서 발생하는 아미노산(homocysteine) 과다와 심혈관질환 사이의 관련성을 꼬마선충에서 예측할 수 있음을 제시하였다.
이 교수는 “ICT-BT 융합기술이 어떻게 인터넷상에서 자유롭게 이용할 수 있는 바이오 빅데이터의 분석을 통해 인간의 질환연구에 기여할 수 있는지를 보여준 연구사례로 향후 빅데이터 기반 시스템생물학이 미래의학의 새로운 패러다임이 될 가능성이 높다”고 밝혔다.

리서치뉴스 임상호 기자