알림
이 포스팅은 2019년 Harvard STAT115강의를 요약한 것임을 알려드립니다.
Protein Sequencing
초기 Bioinformatics 연구는 Protein Sequencing에 집중되었다. 다음은 protein sequencing의 역사에 대해 간략히 보여준다.
- Sanger Sequencing (1955)
- Smith-Waterman algorithm (fast sequence alignment algorithm, 1970)
- PDB (Protein structure Database, 1973)
- BLAST algorithm (fast search to find similar sequence from DB, 1990) -BLOCKS database (functional sequence, 1994)
- CASP competition (developing algorithm for prediction of structure from a partial sequence, 1994)
- Proteomics (전체(total) 단백질 연구, 1997)
- Proteomics in genomics (protein level을 추정하기 위해 genomics를 활용하기 시작, 2017 - )
최근 (Dec 03, 2018) 구글 딥마인드 랩에서는 AlphaFold라는 것을 제작하였다고 한다. 이전동안 protein structure prediction은 생명과학분야에서만 다루었다. 하지만 이번 구글의 딥러닝 기술을 활용한 AlphaFold가 기존의 CASP13 protein-folding competition에서 우승을 하면서 크게 주목받게 되었다.
Microarray
1995년에 스탠포드 대학에서 Microarray를 발명하였다. 마이크로어레이는 동시에 여러개의 gene expression level을 검사할 수 있다. 마이크로어레이의 probe에 있는 색상이 gene expression level의 정도를 나타낸다. 오늘날 microarray기술은 한 번에 1000 probe까지 분석 할 수 있다. 또한 전체 gene expression level이 아니라 일부분의 gene expression level을 가지고도 이미 나와있는(이전에 분석하여 공공으로 개방된) 데이터와 결합하여 어떤 cell인지 유추할 수 있다.
- Connectivity Map (CMAP) : 이러한 일부분의 gene expression level데이터를 가지고 전체를 유추하는 프로젝트
DNA Sequencing Wave
그 이후로는 DNA의 구조에 관한 연구가 활발히 진행되었다.
- DNA structure (1953)
- Recombinant DNA (재조합 DNA, DNA를 효소를 이용해 자르고 재조합하기 등. 1972)
- Sanger sequencing (DNA를 sequencing함, 1977)
- PCR (DNA sequence를 분석하기 전 amplify하는 방법 개발, 1985)
- NCBI (National Center for Biotechnology and Information, PubMed가 NCBI산하 프로젝트임, 1988)
- BLAST (Fast sequencing algorithm, 1990)
현재 DNA sequencing 기술이 발전하여 비용과 가격이 많이 줄어들으며, 개인의 DNA sequence를 분석하여 personalized disease susceptibility test를 하기도 한다.
- High-throughput sequencing (HTS) : next generation sequencing (NGS)라고도 불린다. 이전에 쓰이던 Sanger sequencing을 대신한 빠른 속도의 sequencing 방법을 의미한다. 소개 영상
Bioinformatics와 Computational Biology의 차이점
- Computational Biology : 컴퓨터를 이용해 biology를 연구하며, living system에 관한 연구를 진행, 과학.
- Bioinformatics : 문제를 해결하기 위해 알고리즘이나 데이터베이스를 생성하는 것, 엔지리어닝.
- 두 용어는 같은 의미로 사용되기도 한다.
토픽
Transcriptome (전사체, 어떤 종류의 세포, 또는 조직에서 어느 순간에 발현중인 RNA의 총합)
- Microarray
- RNA-seq
- Single cell RNA-seq
Gene regulation
- Motif finding
- ChIP-seq
- Epigenetics
- GWAS interpretation
Cancel genomics
- TCGA
- CRISPR screens
- cancer immunology
