I. 제목
시스템 미생물학 연구를 위한 오믹스 데이터 융합기술 플랫폼 개발 및 미생물 분자상호작용 네트워크 동역학 분석 응용
II. 연구개발의 목적 및 필요성
다양한 차원의 특성을 갖는 오믹스 데이터를 융합하여 개개의 오믹스 데이터가 갖는 제한적인 정보를 집대성함으로써 포괄적으로 해석할 수 있는 융합기술 플랫폼 개발이 필수적이다. 오믹스 융합기술 플랫폼을 이용하면 미생물 분자상호작용 네트워크의 종합적 분석이 가능할 것으로 기대된다.
이를 활용하려는 시도는 폭발적으로 증가함은 불문가지이나, 현재 세계적으로도 오믹스 데이터 융합기법의 활용은 시작단계에 있는 만큼, 이의 육성은 시급한 상황에 있다고 할 수 있다.
III. 연구개발의 내용 및 범위
● 최근 수행된 오믹스 데이터 획득을 위한 실험 기법에 대한 이해 및 각 데이터에 대한 독특한 특성을 파악
● functional network 정보를 활용하여 스트레스 특이적 ORF 스코어 계산을 수행
● 미생물 오믹스 데이터 등을 활용한 동역학 분석방법을 개발
● 생체 분자 네트워크 및 오믹스 데이터를 통합하여 분자 상호작용 네트워크의 동역학적 특성을 분석
IV. 연구개발결과
● 첫째로, 최근 수행된 오믹스 데이터 획득을 위한 실험 기법에 대한 이해 및 각 데이터에 대한 독특한 특성을 파악하였다.
● 둘째로, functional network 정보를 활용하여 스트레스 특이적 ORF 스코어 계산을 수행하였다.
● 셋째로, 미생물 오믹스 데이터 등을 활용한 동역학 분석방법을 개발하였다.
● 넷째로, 생체 분자 네트워크 및 오믹스 데이터를 통합하여 분자 상호작용 네트워크의 동역학적 특성을 분석하였다.
● 다섯째로, 오믹스 데이터 융합 플랫폼을 집대성하였다. 구체적으로 이질적인 오믹스 데이터 융합 기술, 네트워크 추론 기술, 신호전달 네트워크 동역학 분석 기술 등의 요소기술을 정리하였고, 이러한 오믹스 데이터를 분석하는 요소기술들의 총합체로서의 오믹스 데이터 융합플랫폼을 집대성하였다.
● 여섯째로, 발굴된 효모세포의 공통 네트워크의 구조적 특성과 유전적 특성을 분석하였다.
● 일곱째로, 미생물 오믹스 데이터 융합 분석 기술 플랫폼을 활용한 생체 네트워크 추론 기법을 개발하였다.
V. 연구개발결과의 활용계획
본 연구를 통해 개발된 다양한 기술들: 동적 네트워크 개념을 활용하여 미생물의 동역학 특성 변화 분석 기술, 시계열-데이터 융합기술, 미생물의 시간 흐름에 따른 분자들의 동역학 분석 기술, 생체 내 주기신호들이 갖는 동기화 특성을 발굴하고 네트워크 관점의 분석 기술, 이질적 네트워크 데이터 융합 및 동역학 분석기술, 시계열 데이터로부터 피드백 구조 추론 기술, 마이크로어레이데이터와 서열정보 융합 기술 등은 추후 미생물 오믹스 시대를 맞이하여 다양하게 응용할 수 있다.