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게놈프로젝트의 조기완성을 기대하고 있는 지금, 한쪽에선 포스트게놈프로젝트 논의가 달아오르고 있다. 게놈처럼 대규모 국제적 공조가 될지는
미지수이나 각 연구주체들은 벌써부터 게놈계획 이후를 발빠르게 대비하고 있는 것이다.
Post-genome era(게놈 후
시대)란 생명체의 DNA 정보를 모두 밝혀낸 후를 말하는 것으로서 이는 각 생물체의 게놈 프로젝트를 통해서 얻어지는 방대한 DNA 정보와
생명체의 정보를 이용한 생물학을 일컫는 것이며, 다른 의미로 DNA가 발현되는 단백질에 대한 연구, 즉 프로테오믹스의 이어짐을 말한다.
게놈 후 시대에는 방대한 양의 정보를 이용한 분석이 필수적이므로 DNA 칩이나 생명정보학(바이오인포매틱스)의 비중이
상대적으로 매우 높아진다고 할 수 있다.
포스트게놈프로젝트의 목적은 유전자의 기능을 밝혀내는 일이 맨 앞에 온다. 또한
단백질의 3차원 구조를 밝혀내 세포에서 일어나는 모든 생명현상을 이해하기 위한 프로테움프로젝트 역시 주요한 영역이다.
인간을 넘어 다른 생명체로 유전자분석을 확대해 나가는 작업도 한창인데, 효모 등 16개 생명체의 게놈 분석이 이미 끝났고
70여종에 대한 연구가 진행되고 있다. 궁극적으로 모든 생명체의 설계도를 손에 넣는 것이 목표라 할수 있다. 미생물로부터 인간에 이르는 다양한
생물의 유전자 구조를 이해하게 됨에 따라 발생생물학의 연구가 급진전하고 인간을 비롯한 생명체가 어떤 과정을 거쳐 어디로부터 진화했는가를 밝혀낼
수 있을 것이다.
인간의 생물학적 구조 중 가장 복잡한 뇌를 대상으로 하는 연구 역시 한 축을 이루는데, NIH는 이미
브레인매핑프로젝트를 시작했다. 이것은 뇌에서 발견되는 유전자를 모두 규명해 그 발현양상을 분석해내는 일이다.
포스트게놈프로젝트는 게놈계획의 연구성과 이용을 토대로 한다. 게놈정보를 효율적으로 관리·이용하기 위한 생물정보학이 각광받는
학문으로 떠오르고, 최근 국내외에서 가장 수익높은 벤처업종으로 간주되는 DNA칩 개발이 생물정보학의 각광받는 한 분야로 실험실의 게놈연구를
상업화하고 다른 분야로의 활용을 가능케 해주는 주요 도구가 될 전망이다.
포스트 게놈 시대의 향후 연구방향 포스트 게놈
시대의 향후 연구방향은 크게 기능유전체 연구와 비교유전체 연구의 2가지 방향일 것으로 예측되고 있다.
1. 기능유전체 연구
인간 유전자들을 발굴하고 그 기능을 체계적으로 연구, 유전자 질병의 원인을 규명해 내는 과정으로, 이미 알고 있는
유전정보로부터 어떤 단백질이 만들어지는가를 추적하고 그 단백질의 구조와 기능을 밝혀내는 연구 분야를 말한다.
인간 유전체는
다른 모델 생명체의 유전체보다 훨씬 복잡하며, 유전자로 추정되는 부분은 전체의 3% 정도에 지나지 않는 데다 거의 모든 유전자를 발굴한다는 것이
결코 쉬운 작업이 아니기 때문에, 염기서열이 완료된 후에도 기능유전체 연구는 한동안 지속될 것으로 예상되고 있다.
발굴된
유전자들의 기능을 다각도로 밝혀내는 과정을 통해 여러 질병 관련 유전자들이 속속 밝혀지고, 유전자 관련 질병들의 발병 기전도 보다 상세하게
밝혀지며, 이를 바탕으로 새로운 치료법들이 개발되는 등 앞으로 의약학 전반에 걸쳐 큰 변화가 예상된다.
2. 비교유전체 연구
개인, 인종, 생물간 유전체 정보를 비교해서 차이점을 찾아내고 이로 인한 생체기능의 차이를 추적하는 연구 분야를
말한다. 특히 개인간의 염기 하나의 차이를 나타내는 단일염기변이(SNP)를 발굴하고 연구하는 것은 비교유전체 연구의 시발점으로서, 현재 다수의
제약회사들이 이를 찾기 위해 노력 중에 있다. 비교유전체 연구를 통해 개인의 체질, 유전적 성향, 의약품에 대한 반응의 차이 등을 파악할 수
있게 됨으로써 새로운 개념의 개인별 '체질의학(또는 맞춤의학)'과 과학적 자료에 기반을 둔 예방의학이 크게 발전할 것으로 예상된다.
3. 프로티오믹스
단백질의 분리와 그것의 확인 작업을 말하며 최근에 부각되기 시작한 분야이다. 이는 단백질
수준에서의 발현수치, 해독후의 변형, 질병 진행에 대한 통합된 관점, 세포진행 등에 관여하는 단백질의 특성 및 기능을 밝히는 연구로서 기능유전체
연구에서 중요한 위치를 차지하고 있는 분야이다.
또한 많은 질병이 유전자와는 무관하게 단백질의 상호작용, 기능장애 등의
의한 경우가 있기 때문에 게노믹스와 프로티오믹스 기술을 병용한 연구의 필요성이 부각되고 있으며, 많은 단백질의 고성능 시스템을 이용한 분석과
테스트를 가능케 하는 단백질칩 분야도 새롭게 떠오르고 있는 분야이다.
4. 모델 동물의 유전체 연구
비교유전체 연구 분야에서도 사람과 유사한 유전자를 가진 침팬지와 같은 모델 동물의 유전체 연구도 진행되고 있는데, 이러한
모델동물들의 염기서열을 밝히는 작업과 인간 유전체와의 비교 연구는, 인간 질환 연구에 큰 도움이 될 것으로 예상되고 있다.
[참고
자료] jurio.new21.org
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