독성오믹스 기술을 이용한 환경유해화학물질 모니터링 및 예측용 플랫폼 개발 연구 Development of platform for monitoring and prediction of environmental hazardous chemicals using toxico-omics technology원문보기
보고서 정보
주관연구기관
한국과학기술연구원 Korea Institute Of Science and Technology
독성오믹스.환경유해화학물질.첨단 인체 생체지표.위해성 평가 플랫폼.위해성 평가용 툴킷.휘발성 유기 화합물.자일렌.톨루엔.에틸벤젠.독성유전체학.바오마커.비스페놀A.벤조파이렌.과불화합물.히드라.물벼룩.자바송사리.마이크로어레이.의사결정지원시스템.생체지표.Toxico-omics.Environmental hazardous chemicals.advanced human biomarker.Risk assessment platform.Risk assessment toolkit.VOCs.xylene.toluene.ethylbenzene.toxicogenomics.biomarker.Bisphenol A.Benzo[a]pyrene.Perfluorooctane sulfonate.Hydra.Daphnia.Marine medaka.Toxicogenomics.microarray.environmental hazards.decision supportinq system.
초록▼
개발 목적 및 필요성 본 연구는 환경유해화학물질에 대한 Post-오믹스 (후성유전체) 기반 위해성 사전예축 첨단 생체 지표 개발 및 위해성 예측 플랫폼 개발을 위해서 특이 생체 후성유전체 지표를 발굴하고 검증하여 위해성 기전 및 질환과의 상관 관계를 규명하고 환경유해화학물질 노출 및 사전 예측 평가 방법으로 활용될 수 있는 플랫폼을 개발하고, ENVIHaz-Human Array 등의 위해성 평가용 툴(Tool) 개발을 위한 컨텐츠를 개발하여, 통합 위해성 툴킷으로 적용함을 목표로 한다.
연구개발 결과 - 대표
개발 목적 및 필요성 본 연구는 환경유해화학물질에 대한 Post-오믹스 (후성유전체) 기반 위해성 사전예축 첨단 생체 지표 개발 및 위해성 예측 플랫폼 개발을 위해서 특이 생체 후성유전체 지표를 발굴하고 검증하여 위해성 기전 및 질환과의 상관 관계를 규명하고 환경유해화학물질 노출 및 사전 예측 평가 방법으로 활용될 수 있는 플랫폼을 개발하고, ENVIHaz-Human Array 등의 위해성 평가용 툴(Tool) 개발을 위한 컨텐츠를 개발하여, 통합 위해성 툴킷으로 적용함을 목표로 한다.
연구개발 결과 - 대표적인 환경유해화학물질 (VOCs)의 위해성 예측을 위한 특이적 후성 유전체 지표 발굴, 이를 활용한 위해성 기전 규명, 후성유전체 지표로의 활용 검증. 확보된 특이적 생체지표는 위해성을 평가하고 예측할 수 있는 ENVIHaz-VOC monitoring Array 제작에 필수적인 contents로 제공됨. - 대표적인 환경유해화학물질군 (PAHs, POPs)에 대한 세포주 시료에서의 위해성 기전 특이적 지표 발굴 연구 - 환경유해화학물질 노출 및 위해성 특이 후성유전체 지표를 이용하여 생물정보학 기법을 활용, 환경유해화학물질에 대한 위해성 평가 및 예측 가능한 플랫폼 및 툴 개발 연구
성능사양 및 기술개발 수준 본 연구는 환경유해화학물질에 이해 발현이 변화되는 후성유전체를 생물지표로 이용하여 기존의 유전체 생물지표에 비해 환경의 변화에 보다 더 민감한 지표를 통한 위해성 예측 및 그 기전에 대한 연구를 수행하고자 하였으며 또한 차세대 위해성 평가 및 예측 기술인 독성유전체기술의 국내 기반을 구축하고 고비용과 장시간 소요되는 기존 독성 평가 시스템의 단점을 극복하고자 하였다. 대표적 유해화학물질군인 PAHs, VOCs, POPs의 위해성 예측을 위한 후성유전체 지표 발굴, 화학물질 위해성 통합제어 및 위해성 예측용 chip의 개발 및 독성유전체 데이터베이스 구축 등을 통해, 보다 신속정확하게 예측 가능한 차세대 조기 위해성 평가방법인 환경 독성 유전체 시스템을 구축하여 위해성이 예측을 통한 유해화학물질이 위해성 예방대책을 제공함으로서 국제적으로 경쟁력 있는 위해성 예측 시스템 및 가이드라인을 제시하고자 하였다.
활용계획 Post-오믹스 기법을 이용하여 발굴된 후성유전체 생물지표를 환경유해물질의 위해성 판정용 chip인 ENVIHaz-VOC monitoring Human Array와 ENVIHaz-MOA Prediction Human Array의 시제품 제작을 위한 컨텐츠로 활용하였으며 독성유전체학 기술과 생물정보학 기술을 융합하여 환경유해물질의 독성메카니즘 및 위해성 예측이 가능한 ENVIHaz Predictive Toxicogenomics Tool kit, ENVIHaz- Decision Supporting system, ENVIHaz Integrated Eco-database와 같은 위해성 예측을 위한 최적의 플랫폼을 개발 및 확립이 진행 중에 있다. 또한 관련 독성오믹스 데이터베이스의 구축 및 위해성 예측 & 스크리닝 프로그램을 공개하여 활용할 계획이며, OECD 관련 위해성 평가 가이드라인 작성에 본 연구결과를 자료로 활용하고자 한다.
(출처 : 요약서 4p)
Abstract▼
IV. Outcomes In the present study, VOCs, PAHs, and POPs which are three representative environmentally harmful chemical groups were selected by investigating information such as material properties, emissions, quantities distributed, exposure, risks, and social issues, base technologies for the d
IV. Outcomes In the present study, VOCs, PAHs, and POPs which are three representative environmentally harmful chemical groups were selected by investigating information such as material properties, emissions, quantities distributed, exposure, risks, and social issues, base technologies for the discovery of miRNA and DNA methylation indicators specific to environmentally harmful chemicals were established, the patterns of changes in epigenomes resulting from exposure to VOCs were identified in blood samples from exposed human bodies and human cell brain models using analysis methods through microarray experiments, and indicators specific to individual environmentally harmful chemicals were secured. For the selected epigenome indicators specific to environmentally harmful chemicals, studies to judge their predictability and verify their utilizability were conducted and the results were utilized as contents in the development of arrays for predicting human body exposure to environmentally harmful chemicals. In addition, epigenome indicators specific to PAHs, POPs risks were discovered in the cell strain models and those indicators were used to elucidate harmful material specific risk inducing mechanisms which were utilized as contents in the development of arrays for predicting risk mechanisms
(출처 : SUMMARY 9p)
목차 Contents
표지 ... 1
제출문 ... 2
총괄 과제 ... 3
요 약 서 ... 4
요 약 문 ... 6
SUMMARY ... 8
목차 ... 11
표목차 ... 13
그림목차 ... 17
제1장 서론 ... 25
제1절 연구개발과제의 개요 ... 25
1. 연구개발의 목적 및 필요성 ... 25
2. 연구개발대상 기술의 차별성 ... 47
제2절 연구개발의 국내외 현황 ... 54
1. 해외 기술 개발 동향 시장 ... 54
2. 국내 기술개발 동향 시장 ... 69
제3절 연구개발의 내용 및 범위 ... 73
1. 연구개발의 최종 목표 ... 73
2. 연도별 연구개발 목표 및 평가방법 ... 74
3. 연도별 추진체계 ... 76
제2장 연구개발 수행내용 및 결과 ... 79
제1절 연구개발 결과 및 토의 ... 79
1. 환경유해화학물질 선정 ... 79
2. 인체 위해성 사전예측에 활용 가능한 Post-오믹스 기반 기술 확립 ... 88
3. 오믹스 기반 유전체 지표 탐색 및 검증 ... 113
4. Post-오믹스 기반 환경유해화학물질 인체 노출 예측용 유전체 생체 지표 탐색 I ... 119
5. Post-오믹스 기반 위해성 기전 예측용 인체 유전체 지표 탐색 I ... 144
6. Post-오믹스 기반 환경유해화학물질 인체 노출 예측용 유전체 생체 지표 탐색 II ... 155
7. Post-오믹스 기반 유전체 지표의 예측도 판단 및 활용성 검증 연구 I ... 185
8. 환경유해화학물질 인체 노출 예측용 Array 시스템 개발 ... 197
9. Post-오믹스 기반 위해성 기전 예측용 인체 유전체 지표 탐색 II ... 207
10. Post-오믹스 기반 유전체 지표의 예측도 판단 및 활용성 검증 연구 II ... 224
11. Post-오믹스 기반 위해성 기전 예측용 인체 유전체 지표 탐색 III ... 235
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