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공정 개발에 응용하는 유전체학과 단백체학

전문가 제언: ○ 유전체학은 미세 서열과 생물 정보학을 중요한 도구로 이용하여 유전체의 구조와 기능에 대하여 광범위한 조사를 하는 기술이다. 곧 유기체의 유전적 내용물에 관한 포괄적 분석이며 메신저 RNA(mRNA) 발현에 대한 유전자 전반의 연구이다. 유전체의 구조와 기능에 대한 이해는 신약 발견과 개발, 생물공학 등에 많이 쓰인다. 유기체의 유전체는 상당히 일정하지만 프로테옴(proteome)은 세포마다 다르고 유전체와 환경에 따른 생화학적 상호 작용으로 끊임없이 변화한다. 단백체학은 특정 시간에 나타나는 유전체의 단백질 보체에 대한 연구이다.

○ 유전체 및 단백체 분석에 따른 세계적인 유전자 발현 프로파일링은 지난 수년간 약품 개발과 생물학 연구에 많은 변화를 주었다. 재조합 단백질을 생산하기 위한 공정개발 부문에서 이런 기술의 이점이 점점 더 현실화되었다. 대부분의 포유동물 세포주에 대한 유전체 서열 정보가 부족하기는 하지만 이 기술들은 분석 도구와 유전체 순서 결정 기술의 발달에 힘입어 분자 수준에서의 지식을 획기적으로 늘리고 각종 공정개발 단계에 적용될 수 있다.

○ 1980년대에 등장하여 1990년대에 게놈 프로젝트의 착수로 도약한 새로운 기술인 단백체학과 유전체학은 약품 개발과 복잡한 세포 작용을 이해하는데 널리 쓰이고 있다. 이런 방법들은 비교적 새로워서 공정개발에 광범위하게 적용되지 않고 있지만 미래의 생물 공정을 설계하는데 잠재력을 갖게 될 것이다.

○ 단백체학을 이해함으로써 각 단백질의 구조와 기능, 단백질과 단백질 상호 작용이 장차 가장 효과적인 진단 기술과 질병 치료법을 개발하는데 쓰이게 될 것이다. 특정 단백질 생물 표지를 질병 진단에 쓰는 일은 단백체학에서 매우 관심 있는 분야의 하나이다. Western blot, 면역 조직 화학 염색(immunohistochemical staining), ELISA(Enzyme Linked Immunosorbent Assay) 및 질량 분석법 등을 이용하여 특정 질병으로 생성된 단백질을 시험하여 질병을 빨리 진단할 수 있다.

저자: Gupta, P; Lee, KH; AF Gupta, Prateek; Lee, Kelvin H.
자료유형: 학술정보