Sanger 시퀀싱에 기반을 둔 DNA 시퀀싱 기술은 유기체의 유전정보 분석에서, 자동화, 정보 처리기술 등 다양한 발전을 이루어왔다. 그러한 발전과 성공적인 Human Genome Project의 완료와 함께, 과학자들의 관심이 DNA의 시퀀싱에서 유전자 기능분석, RNA, 단백질로 옮겨갔으며, 이러한 관점에서 Sanger 시퀀싱은 여전히 가격과 데이터의 품질부분에 단점을 가지고 있어왔다. 그러한 단점들을 극복하고자, 최근 ...
Sanger 시퀀싱에 기반을 둔 DNA 시퀀싱 기술은 유기체의 유전정보 분석에서, 자동화, 정보 처리기술 등 다양한 발전을 이루어왔다. 그러한 발전과 성공적인 Human Genome Project의 완료와 함께, 과학자들의 관심이 DNA의 시퀀싱에서 유전자 기능분석, RNA, 단백질로 옮겨갔으며, 이러한 관점에서 Sanger 시퀀싱은 여전히 가격과 데이터의 품질부분에 단점을 가지고 있어왔다. 그러한 단점들을 극복하고자, 최근 next generation sequencing(NGS)기술이 개발이 되었다. NGS는 높은 수준의 품질을 가진 데이터들이 저렴한 가격에 제공되게 하였으며, 유전자의 명확한 기능을 설명하기 위해서는 세포종류, 기관, 조직, 시기등의 종합적인 관찰이 불가피 해졌기에, 연구자들은 더욱이 NGS기법을 필요로 하게 되었다. 또한, 암 생물학에 있어서도, NGS는 진단과 처방에 있어 활용도가 매우 높아졌다. 본 연구에서는, 발생생물학과 암 생물학에 있어, NGS 기법을 활용하였다. 첫째로, 발생생물학에서, 본 연구는 올리고덴드로사이트의 리마이엘린에이션 에서, Brg1/Olig2 가 매우 중요한 역할을 한다는 것을 알게 되었다. BRG1이 ATP 의존적 크로마틴 재구성 복합체에서 중요한 역할을 하면서, 마이엘린에 중요하다는 것을 밝혔으며, 이는 마이엘린 이상으로 야기된 질병 치료에 활용될 수 있을 것으로 기대한다. 두번째로, 암생물학에 있어, 본 연구는 유방암세포인 MDA-MB-231과 유방암줄기유사세포의 유전적 발현차이를 비교하였으며, 그 결과, GPR50, GPC3등, 얻어진 유전자가 유방암줄기유사세포에의 sphere 형성률에 깊은 연관성을 가지고 있다는 것을 밝혔다. 더불어, TMBIM6 역시 암의 특성과 깊은 연관이 있다는 것을 밝히고, S100 protein family와 연관이 있을 수 있음을 제시하였다. 종합적으로, NGS기법은 다방면의 생물학적 연구에 활용될 수 있으며, 현재도 많은 의미있는 결과들을 도출해 내고 있다. NGS기법은 향후 개인 유전자 분석을 가능하게 할 것이며, 환자 맞춤형 치료가 일반적이 되도록 하는데 일조를 할 것으로 사료된다.
Sanger 시퀀싱에 기반을 둔 DNA 시퀀싱 기술은 유기체의 유전정보 분석에서, 자동화, 정보 처리기술 등 다양한 발전을 이루어왔다. 그러한 발전과 성공적인 Human Genome Project의 완료와 함께, 과학자들의 관심이 DNA의 시퀀싱에서 유전자 기능분석, RNA, 단백질로 옮겨갔으며, 이러한 관점에서 Sanger 시퀀싱은 여전히 가격과 데이터의 품질부분에 단점을 가지고 있어왔다. 그러한 단점들을 극복하고자, 최근 next generation sequencing(NGS)기술이 개발이 되었다. NGS는 높은 수준의 품질을 가진 데이터들이 저렴한 가격에 제공되게 하였으며, 유전자의 명확한 기능을 설명하기 위해서는 세포종류, 기관, 조직, 시기등의 종합적인 관찰이 불가피 해졌기에, 연구자들은 더욱이 NGS기법을 필요로 하게 되었다. 또한, 암 생물학에 있어서도, NGS는 진단과 처방에 있어 활용도가 매우 높아졌다. 본 연구에서는, 발생생물학과 암 생물학에 있어, NGS 기법을 활용하였다. 첫째로, 발생생물학에서, 본 연구는 올리고덴드로사이트의 리마이엘린에이션 에서, Brg1/Olig2 가 매우 중요한 역할을 한다는 것을 알게 되었다. BRG1이 ATP 의존적 크로마틴 재구성 복합체에서 중요한 역할을 하면서, 마이엘린에 중요하다는 것을 밝혔으며, 이는 마이엘린 이상으로 야기된 질병 치료에 활용될 수 있을 것으로 기대한다. 두번째로, 암생물학에 있어, 본 연구는 유방암세포인 MDA-MB-231과 유방암줄기유사세포의 유전적 발현차이를 비교하였으며, 그 결과, GPR50, GPC3등, 얻어진 유전자가 유방암줄기유사세포에의 sphere 형성률에 깊은 연관성을 가지고 있다는 것을 밝혔다. 더불어, TMBIM6 역시 암의 특성과 깊은 연관이 있다는 것을 밝히고, S100 protein family와 연관이 있을 수 있음을 제시하였다. 종합적으로, NGS기법은 다방면의 생물학적 연구에 활용될 수 있으며, 현재도 많은 의미있는 결과들을 도출해 내고 있다. NGS기법은 향후 개인 유전자 분석을 가능하게 할 것이며, 환자 맞춤형 치료가 일반적이 되도록 하는데 일조를 할 것으로 사료된다.
The DNA sequencing technology based on Sanger sequencing has achieved dramatic improvement in automation and data refinement of genetic information of organism. In spite of many improvements and successful competing of human genome projects, Sanger sequencing still has problems such as cost and low ...
The DNA sequencing technology based on Sanger sequencing has achieved dramatic improvement in automation and data refinement of genetic information of organism. In spite of many improvements and successful competing of human genome projects, Sanger sequencing still has problems such as cost and low throughput. Moreover, biologists have started shifting their focus from cDNA sequencing to analyzing genes, RNAs, and proteins. Recently, NGS technology has developed and it could compensate the weakness of Sanger sequencing. NGS could provide high level sequence quality, throughput, and low cost. Genetic variation and different genetic regulation might explain the gene function in different tissue, cells, and organs. Scientist have concentrated their effort to unfold the epigenetics by the NGS technology. Moreover, in cancer biology, NGS has been used for cancer mechanism study, diagnosis, and prognosis. In this study, I have used the NGS technology for developmental biology and cancer biology. Firstly, in the developmental biology study, I have suggested that a potentially important function of Brg1/Olig2 in oligodendrocyte remyelination. Given the critical role of Brg1 in promoting oligodendrocyte differentiation, augmenting the activity of the ATP-dependent chromatin-remodeling enzyme might have therapeutic benefits for promoting myelin repair in demyelinating diseases. Second, in cancer biology study, I suggested differentially expressed genes profiling between MDA-MB-231 human breast cancer cell line and established breast cancer stem like cells. And I have confirmed selected genes have a role in sphere-forming capacity of cancer stem like cells. Consequently, the NGS technology could be applied various field of biological study. Indeed, it has been producing creative impact in functional biology and bio-medical science. Based on its cost effectiveness, NGS could make a personal sequencing tool for individual treatment as a routine task in the future.
The DNA sequencing technology based on Sanger sequencing has achieved dramatic improvement in automation and data refinement of genetic information of organism. In spite of many improvements and successful competing of human genome projects, Sanger sequencing still has problems such as cost and low throughput. Moreover, biologists have started shifting their focus from cDNA sequencing to analyzing genes, RNAs, and proteins. Recently, NGS technology has developed and it could compensate the weakness of Sanger sequencing. NGS could provide high level sequence quality, throughput, and low cost. Genetic variation and different genetic regulation might explain the gene function in different tissue, cells, and organs. Scientist have concentrated their effort to unfold the epigenetics by the NGS technology. Moreover, in cancer biology, NGS has been used for cancer mechanism study, diagnosis, and prognosis. In this study, I have used the NGS technology for developmental biology and cancer biology. Firstly, in the developmental biology study, I have suggested that a potentially important function of Brg1/Olig2 in oligodendrocyte remyelination. Given the critical role of Brg1 in promoting oligodendrocyte differentiation, augmenting the activity of the ATP-dependent chromatin-remodeling enzyme might have therapeutic benefits for promoting myelin repair in demyelinating diseases. Second, in cancer biology study, I suggested differentially expressed genes profiling between MDA-MB-231 human breast cancer cell line and established breast cancer stem like cells. And I have confirmed selected genes have a role in sphere-forming capacity of cancer stem like cells. Consequently, the NGS technology could be applied various field of biological study. Indeed, it has been producing creative impact in functional biology and bio-medical science. Based on its cost effectiveness, NGS could make a personal sequencing tool for individual treatment as a routine task in the future.
주제어
#NGS Cancer stem like cells Developmental biology Cancer biology DEG
학위논문 정보
저자
김봉우
학위수여기관
건국대학교 대학원
학위구분
국내박사
학과
동물생명공학과
지도교수
조쌍구
발행연도
2014
총페이지
143
키워드
NGS Cancer stem like cells Developmental biology Cancer biology DEG
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