초록 ▼

최근 세계적인 컨소시움을 통해 많은 연구소들이 후성 유전체학 정보를 공동 생산하고 공유하고 있으며 이렇게 생성된 정보를 많은 연구자들이 이용하여 각자의 연구에 사용하고 좋은 연구 성과를 보이고 있다. 하지만 연구자들이 필요로 하는 특정 조직이나 세포에 대한 후성 유전체학적인 분석에 대해서는 여전히 많은 부분이 데이터 생산 진행 중에 있다.이러한 상황을 해결하고 더 나아가 세계적인 수준의 컨소시엄에 동참하기 위하여 원시세포와 조직으로부터 얻은 샘플들에 대하여 히스톤 마커, DNA 메틸레이션과 같은 후성 유전체적 분석 및 mRNA와 s

최근 세계적인 컨소시움을 통해 많은 연구소들이 후성 유전체학 정보를 공동 생산하고 공유하고 있으며 이렇게 생성된 정보를 많은 연구자들이 이용하여 각자의 연구에 사용하고 좋은 연구 성과를 보이고 있다. 하지만 연구자들이 필요로 하는 특정 조직이나 세포에 대한 후성 유전체학적인 분석에 대해서는 여전히 많은 부분이 데이터 생산 진행 중에 있다.이러한 상황을 해결하고 더 나아가 세계적인 수준의 컨소시엄에 동참하기 위하여 원시세포와 조직으로부터 얻은 샘플들에 대하여 히스톤 마커, DNA 메틸레이션과 같은 후성 유전체적 분석 및 mRNA와 small RNA에 대한 데이터 생산을 진행했다. 이를 여러 종류의 원시세포에 대한 후성 유전체 표지 데이터베이스를 구축하는 동시에 이 정보들을 기반으로 하는 연구가 진행하여 세포 특이적으로 자주 발생하는 질병이나 암에 대한 연구에도 커다란 도움이 될 것으로 예상된다.
본 사업을 통해 총 10종의 원시세포 (Dermal fibroblast 계열 3종, 정상/질병 iPSC, 정상/질병 NPC, 정상/질병 Early neuron, Skeletal muscle cell)에 대하여 원시세포 마다 7개의 히스톤 마커에 대한 ChIP-seq 데이터, 1개의 Whole Genome Bisulfite sequencing 데이터, 1개의 mRNA sequencing 데이터, 1개의 small RNA sequencing 데이터를 생산하여 총 100개의 데이터에 대한 preprocessing 과정까지 수행하였다.
각 실험에 따라 필요한 sequencing 분석 도구를 이용하여 진행되었고, 내용은 trimming, mapping, output file conversion 등을 포함한다. 생산한 데이터는 IHEC이 제시하는 데이터의 포맷과 일치하는 형태로 생산되었고, 보건원에서 제시한 기준에 부합하는 충분한 read수의 데이터 생산함으로써 고품질의 데이터를 생산하였다. 또한 데이터의 편향된 정도 등을 확인하는 품질관리 과정을 통해 각각의 데이터가 실험 목적에 부합하도록 생산하였는지 확인하였다.
본 과제를 통하여 생산된 데이터는 추후에 질병이나 발달 등 생물학적 의미를 연구 분석의 기반이 될 수 있고, 향후 생산해 낸 데이터와 관련된 분야의 후성유전학적 연구가 활발해 질것으로 예상된다. 또한 본 연구결과를 통해 생산한 데이터를 국제 컨소시엄인 IHEC에 제공함으로써 국가의 과학 기술과 정보 경쟁력에 기여할 것으로 기대된다.

(출처 : 보고서 요약문 8p)

Abstract ▼

Collaborations mediated by international consortiums have resulted in much epi-genomic data generation and sharing between various research labs. Hence, meaningful research progress using shared data has reached unprecedented rates. Nonetheless, there remains a growing need for more epi-genomic data

Collaborations mediated by international consortiums have resulted in much epi-genomic data generation and sharing between various research labs. Hence, meaningful research progress using shared data has reached unprecedented rates. Nonetheless, there remains a growing need for more epi-genomic data on specific tissues and cells.
In a two-pronged aim to address such issues and to contribute to established consortiums, the following aspects – epi-genomics (histone markers, DNA methylation), mRNA data, small-RNA data - were examined in primary cells and tissues. As several cell-types were looked at, we strongly feel that our data would be a valuable contribution to existing databases and could aid research on cell-specific diseases and cancer.
This project examined a total of 10 cell types (3 types of dermal fibroblasts, normal/diseased iPSC, normal/diseased NPC, normal/diseased early neurons, skeletal muscle cells). The following datasets were generated for each cell type: ChIP-seq on 7 histone markers, Whole Genome Bisulfite sequencing, mRNA-sequencing, small RNA-sequencing. The resulting 100 sets of data were then pre-processed.
Relevant sequencing-data analysis tools were used to carry out jobs such as trimming, mapping and output file conversion. Final output file formats were converted to that as requested by IHEC. Quality control (such as number of reads) during data generation was carried out in accordance to standards set by the Korean National Institute of Health. Data was also examined for possible bias through quality checks to ensure that experimental aims had been met.
In conclusion, we foresee that the work conducted through this project would be a rich source of data for future analysis to elucidate diseases and developmental biology. We also expect high usage of the cell-specific data for further relevant epi-genomic analysis. Lastly, we firmly believe that our data contribution to internationally-renown organizations such as IHEC would elevate our country’s scientific technology and data-mining competitiveness.

(출처 : Summary 9p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 정책연구용역사업 연구결과점검보고서 ... 2
• 목차 ... 3
• 그림목차 ... 5
• 표목차 ... 7
• 보고서 요약문 ... 8
• Summary ... 9
• 정책연구용역사업 연구결과 ... 10
• 제1장 최종 목표 ... 10
• 1절. 사업 목표 ... 10
• 2절. 목표달성도 및 관련분야에 대한 기여도 ... 11
• 제2장 국내외 기술 현황 ... 13
• 제3장 최종 연구내용 및 방법 ... 16
• 1절. 이론적, 실험적 연구방법 ... 16
• 2절. 데이터 pre-processing 방법 ... 25
• 제4장 최종 연구결과 ... 39
• 1절. 원시세포 정보 및 배양 방법 ... 39
• 2절. Sequencing sample preparation 결과 ... 46
• 2절. Sequencing data 분석 결과 ... 98
• 제5장 연구결과 고찰 및 결론 ... 113
• 제6장 연구성과 및 활용계획 ... 114
• 제7장 정책연구용역사업 진행과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 116
• 제8장 기타 중요변경사항 ... 117
• 제9장 연구비 사용 내역 및 연구원 분담표 ... 118
• 제10장 참고문헌 ... 120
• 제11장 첨부자료 ... 123
• 끝페이지 ... 124