초록 ▼

□ 연구개요
핵 내에서 광범위한 RNA-Chromatin 상호작용을 포착할 수 있는 새로운 시퀀싱 기술들을 개발(단일 세포 수준 포함)하고 동시에 이를 이용한 3D 유전체 구조 및 전사허브(promoter-enhancer 상호작용) 네트워크를 구축하고 여기에 관여하고 유전자의 발현을 조절할 수 있는 RNA들을 발굴하고 그 조절 기능을 규명하고자 함.

□ 연구 목표대비 연구결과
초기 본 과제에서 하고자 하였던 open chromatin에서 상호작용하고 있는 RNA들을 포착할 수 있는 향상된 GRID-seq 기술

□ 연구개요
핵 내에서 광범위한 RNA-Chromatin 상호작용을 포착할 수 있는 새로운 시퀀싱 기술들을 개발(단일 세포 수준 포함)하고 동시에 이를 이용한 3D 유전체 구조 및 전사허브(promoter-enhancer 상호작용) 네트워크를 구축하고 여기에 관여하고 유전자의 발현을 조절할 수 있는 RNA들을 발굴하고 그 조절 기능을 규명하고자 함.

□ 연구 목표대비 연구결과
초기 본 과제에서 하고자 하였던 open chromatin에서 상호작용하고 있는 RNA들을 포착할 수 있는 향상된 GRID-seq 기술을 개발하였으며, 또한 GRID-seq을 이용하여 P-E 상호작용을 추론하여 세포내에서 전사허브 네트워크를 구축하였고, 여기서 기능을 하고 있는 RNA들을 조사하였음. 또한 이러한 데이터 분석을 토대로 전사허브내에서 유전자들 사이에 “커뮤니티 효과”를 가지고 있음을 확인함. 또한 전사허브(P-E 상호작용)에 관련한 RNA의 발현을 조절하여 관련 유전자의 변화/표현형적 변화/전사인자 등의 변화들을 측정하였음. 더 나아가 단일 세포내에서 RNA-Chromatin 상호작용 포착을 할 수 있는 snGRID-seq 기술을 개발하였음.

□ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성)
- 본 연구 과제를 통해 새롭게 구축된 RNA-DNA 상호작용을 포착할 수 있는 향상된 GRID-seq은 먼저 RNA 생물학 분야에서 유전자 조절 기능을 가지고 있는 특정 non-coding RNA의 조절 메커니즘을 규명하는데 중요한 역할을 담당할 것이라 사료됨. 직접적으로 표적 DNA 결합하여 후성 유전학적으로 유전자 발현 조절에 관여하는 경우 이를 포착함으로써 해당 RNA의 분자적 수준에서의 조절 기작에 대한 직접적 증거 데이터로 활용할 수 있음.
- 향상된 GRID-seq을 통해 확보 또는 추론될 수 있는 정보들은 nascent transcript의 수준(전사 활성), 활성 open-chromatin 부위 (예, 활성 TSS, enhancer 유전체 부위), RNA-Chromatin 상호작용, 전사 허브로 한번에 다양한 정보를 얻어 낼 수 있는 multi-omics의 기능을 보유하고 있음. 특히 전사 허브를 유추하여 promoter-enhancer간의 상호작용을 규명하고 이에 따른 후성 유전학적 조절 현상을 이해하는데 중요한 역할을 할 수 있을 것으로 생각됨.
- 새로운 시퀀싱 기술의 원천 기술 확보는 국가적으로 경제적 가치를 가질 수 있을 뿐만 아니라 이러한 제반 기술을 기반으로 새로운 생명과학 연구 분야와 융합하여 좀 더 확장되고 유용한 또 다른 시퀀싱 기술들을 개발할 수 있는 원동력이 될 것이라 판단됨. 따라서 본 과제에서 확보한 기술과 유사한 시퀀싱 기술은 미국에서 처음 개발되어 아직 국내에서는 직접적으로 활용된 적이 없는 만큼 유전체 분야에서 새로운 국제 경쟁력을 확보할 수 있을 것으로 기대됨.

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 1.1 연구개발의 최종 목표 ... 4
• 1.2 연구의 필요성 ... 4
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 5
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 수준 ... 11
• 1) 정성적 연구개발성과(연구개발결과) ... 12
• 2) 세부 정량적 연구개발성과 ... 12
• 3) 목표 달성 수준 ... 12
• 4) 목표 미달 시 원인 분석 ... 12
• 4. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도(연구개발결과의 중요성) ... 12
• 5. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 13
• 6. 자체점검표 ... 14
• 7. 참고문헌 ... 14
• 끝페이지 ... 29