KAIST 생명과학과동창회
  • News & Events
  • 생명과학의 역사를 쓰는 사람들 Research Highlights

생명과학의 역사를 쓰는 사람들 Research Highlights

Extra Form
인터뷰 김태묵
논문 Taemook Kim, Hogyu David Seo, Lothar Hennighausen, Daeyoup Lee, and Keunsoo Kang (2018), Octopus-toolkit: a workflow to automate mining of public epigenomic and transcriptomic next-generation sequencing data, Nucleic Acids Res. 2018 Feb 6. doi: 10.1093/nar/gky083, (PUBMED : https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/29420797)
한줄요약 Next-generation sequencing data를 분석하기 위한 자동화 분석 툴킷


인터뷰

 

1. 논문 내용과 의미를 설명해 주세요.

   Next-Generation sequencing(NGS) 기술로 인해 최근 수년간 대규모의 Sequencing 데이터가 쌓여가고 있습니다. 많은 생물학을 연구하는 연구원들께서 이미 공개된 수많은 데이터를 이용하여 연구하고자 하는 목적에 맞게 더욱 더 유의미한 정보를 얻고자 노력하고 있습니다.

   하지만 대부분의 연구원들이 직접 데이터를 분석하는데 몇가지 어려움을 겪고 있습니다. 대부분의 NGS Tools Linux 기반으로 개발이 되어 있으며, GUI (Graphic user interface)가 아닌 CommandTool로 개발되어 있습니다. 사용자에게 익숙한 Window와 같이 파일을 열고 옵션을 선택한 뒤 클릭만으로 처리가 되는 것이 아니라 과거 Dos와 같이 직접 명령어를 하나하나 입력을 해야 되기 때문에 처음 시도 하시는 분들이 적응하는데 쉽지는 않습니다. 또한 NGS 관련 분석 Tools이 약 수 천개가 개발이 되어 있으며, ChIP-Seq, RNA-Seq 등등 하나의 분석을 하기 위해서도 관련된 Tool이 여러가지 필요합니다. (예시로 ChIp-Seq의 경우 약 10~12개의 Tool, 관련 Package 10개 필요)

   많은 연구원들이 익숙치 않은 운영체제에서 복잡한 설치 과정 및 실행 등 높은 진입장벽으로 인해 포기를 하는 경우를 많이 봤습니다. 이러한 문제점들을 해결하고 좀 더 쉽게 자신의 데이터를 분석하는데 도움이 되고자 개발은 진행하였습니다.

   제가 개발한 Octopus-toolkit은 분석과 관련된 여러가지 Tool을 자동으로 설치해주며, 클릭 몇 번만으로 NGS data를 분석을 처리해 줍니다. 또한 National Center for Biotechnology Information(NCBI) Published sequencing data의 경우 Accession Number(GSE,GSM)만 입력하여 분석을 할 수 있으며, 개인이 가지고 있는 데이터 또한 분석을 할 수 있습니다. ChIp-Seq, RNA-Seq, ATAC-Seq, DNase-seq, MNAse-seq, MeDIP-Seq을 처리할 수 있으며, 현재는 human (Homo sapiens), mouse (Mus musculus), dog (Canis lupus familiaris), plant (Arabidopsis thaliana), zebrafish (Danio rerio), fruit fly (Drosophila melanogaster), worm (Caenorhabditis elegans), and budding yeast (Saccharomyces cerevisiae) genomes을 대상으로 분석을 지원하고 있습니다.


figure.jpg

 

2. 연구과정에서 있었던 에피소드를 소개해 주세요.

   Octopus-toolkit NCBIPublished sequencing data를 처리하기 위하여 관련 정보들을 수집합니다. 올해 초 마지막 Revision을 하던 중 NCBI에서 Sequencing data에 대한 URL 및 사이트를 포맷을 변경을 하면서, 갑자기 프로그램의 기능 중 중요한 부분이 처리가 되지 않는 문제가 발생했습니다. 이미 여러가지 이유(리뷰어 요청 : Tools에 대한 추가 개발) Revision을 하던 중이어서 마지막에 Reject이 되지 않을까 하던 걱정을 하고 빠르게 수정을 해서 재배포를 하였는데, 다행히 에디터가 여행을 가는 바람에 리뷰어들에게 전달이 되지 않아 무사히 넘겼던 적이 있습니다.

 

3. 연구를 통해 얻은 지혜를 후배들에게 들려주세요.

   이 프로젝트()를 진행하면서 분명히 A라고 이해를 하고 진행을 하다가 다른 프로젝트()를 진행한 뒤 나중에 이 프로젝트()를 확인을 했을 때 B라고 이해를 하고 진행한 적이 있습니다. 몇일이 지나서 이상한 부분이 있어서 다시 앞에서부터 확인을 해보니 잘못 기억을 해서 진행하고 있던 것을 확인한 적이 있습니다. 실험실에서 이 프로젝트 하나만을 진행하는 것이 아니기 때문에, 매일 연구를 하고 분석을 한 내용들을 매번 잘 기록을 해 두는 것이 좋을 것 같습니다.

 

4. 나는 왜 명과학자가 되었는가?

   저는 학부과정을 컴퓨터를 전공하였고, 단순히 소프트웨어 개발을 하는 것이 아니라 생물학과 융합하여 제가 가지고 있는 능력을 좀 더 이쪽에서 발휘하고자 시작을 하였습니다. 공부를 하면서 세포 내에서 일어나는 많은 기작 등에 흥미를 느끼며, Bioinformatic에 흥미를 가져서 이를 연구하고 많은 궁금증을 해결하기 위해서 입니다.

 

5. 다른 하고 싶은 이야기

   이 논문을 쓰기까지 옆에서 관심 가져주시고 지도해주신 이대엽 교수님과 단국대학교 강근수 교수님께 감사 말씀드립니다. 그리고 실험실에서 오래 동안 있으면서 다들 건강 잘 챙기고, 하고 있는 연구에서 좋은 결과를 얻을 수 있기를 바랍니다.


  1. 김성수(바이오이미징&광유전학 연구실, 허원도 교수님)

    그림1. monSTIM1의 활성화 개념 그림설명(좌), 빛 세기에 대한 세포 내 칼슘 활성도(우) 그림2. 비침습적 광조사를 받고 있는 쥐 (좌), 빛 자극에 따른 칼슘 신호 마커, c-Fos발현 (우) <빛의 민감도를 증가시킨 monSTIM1의 활성화를 통한 비침습적 뇌세포 칼...
    Date2020.02.03 By생명과학과 Views2760
    Read More
  2. 서예지 (바이오이미징&광유전학 연구실, 허원도 교수님)

    <그림. 1> Graphical Abstract: 광유도 TrkB 수용체의 국소활성화를 통한 신경세포의 극성화 <그림. 2> 광유도 TrkB 수용체의 국소활성화에 의한 액틴파 형성 및 축삭 단백질의 축적 1. 배경지식 신경세포는 발달과정동안 여러 개의 미성숙 신경 돌기를 가지...
    Date2019.12.26 By생명과학과 Views2447
    Read More
  3. 유다슬이 (바이오이미징 & 광유전학 연구실, 허원도 교수님)

    <그림 1> 항체조각과 Optobody 모식도 <그림 2> 광활성화된 항체에 의한 항원의 비활성 및 기능 억제 1. 배경지식 항체는 면역반응의 핵심 물질이며 질병 치료제로도 사용 중에 있습니다. 항체를 직접적인 질병 치료제로 사용하는 경우 항체 단백질을 정제하...
    Date2019.12.26 By생명과학과 Views2521
    Read More
  4. 김기정 (에피제네틱스 구조생물학 연구실, 송지준 교수님)

    <알데히드-알코올 탈수소효소의 구조 및 기능적 연구 > 1. 배경지식 박테리아에 널리 보존되어 있는 알데히드-알코올 탈수소효소(AdhE)는 발효과정에 관련된 효소이다. 알데히드-알코올 탈수소효소는 두 개의 도메인, 알데히드 탈수소효소와 알코올 탈수소효...
    Date2019.10.21 By생명과학과 Views3706
    Read More
  5. 신왕용 (시냅스뇌질환 연구실, 김은준 교수님)

     < NMDAR 활성을 통한 NGL-3 돌연변이 생쥐의 비정상적 행동과 전기생리학적 특징 회복 > 1. 배경지식 시냅스는 신경계의 가장 작으면서도 핵심적이고 기능적인 요소로 신경세포 간의 정보전달에 필수적인 구조입니다. 시냅스는 이온통로, 수용체, 접착 단백...
    Date2019.06.11 By생명과학과 Views3857
    Read More
  6. 장성민 (에피제네틱스 구조생물학 연구실, 송지준 교수님)

    < Cryo Electrom Microscopy (Cryo-EM) 으로 규명한 DOT1L – 유비퀴틴 뉴클레오좀 복합체 구조 > < 정상적인 뉴클레오좀 (파란색, 녹색)과 비교했을 때, DNA가 풀려 사라지고 히스톤 2차 구조가 손실되는 불안정화 현상이 관찰됨 (빨강) > 1. 배경지식 Histon...
    Date2019.04.19 By생명과학과 Views3978
    Read More
  7. 정창욱, 하승민 (시냅스뇌질환 연구실, 김은준 교수님)

     <생후 7~21일 동안 memantine을 투여한 경우 Shank2 결손 생쥐의 사회성이 개선된다.> 1. 배경지식 자폐증은 어린 나이에 발병되는 신경발달장애 중 하나로 전 세계적으로 약 1%의 유병률을 보이며 최근 점점 환자 수가 증가하고 있습니다. 그러나 현재까지...
    Date2019.04.03 By생명과학과 Views3278
    Read More
  8. 박진아 (대사신호전달 연구실, 김세윤 교수님)

    <흥분성 신경세포 특이적 IPMK 녹아웃에 의한 공포기억 소거증진 효과> 1. 배경지식 포유류에게 있어 다가오는 위협에 대응하여, 관련된 사건을 기억하고 적절한 반응을 하는 것은 생존에 매우 중요합니다. 또한 필요 이상으로 과도한 공포를 느껴 수행능력이...
    Date2019.03.28 By생명과학과 Views4142
    Read More
  9. 이윤정 (에피제네틱스 구조생물학 연구실, 송지준 교수님)

     <그림. MRG15 binding to ASH1L releases the autoinhibitory loop, and activates ASH1L histone methyltransferase activity> 1. 배경지식 DNA는 히스톤 H2A, H2B, H3, H4가 각각 한 쌍씩 8개로 결합해 이루어진 octamer에 감겨, 크로마틴의 가장 기본 단...
    Date2019.03.28 By생명과학과 Views3295
    Read More
  10. 김지훈 (바이오이미징 & 광유전학 연구실, 허원도 교수님)

    <형광단백질을 이용한 실시간 small GTPase 단백질 센서의 개발과 생명연구의 적용 > (a) Schematic of ddFP-based small GTPase sensor. (b) (top) Schematic depiction of KRas (G-KRas) sensor construct. (bottom) Fluorescence images showing Ras activ...
    Date2019.02.07 By생명과학과 Views4125
    Read More
  11. 인선아 (진핵세포전사 연구실, 김재훈 교수님)

     <RNF20/40에 의한 열충격유전자 발현 조절 메커니즘> 1. 배경지식 진핵생물에서 DNA는 히스톤 단백질과 함께 ‘뉴클레오좀’이라는 단위로 존재합니다. 히스톤에는 Methylation, Acetylation, Phosphorylation, Ubiquitylation 등의 다양한 번역 후 수정(Post-...
    Date2019.02.07 By생명과학과 Views2742
    Read More
  12. 정현진 (바이오이미징 및 광유전학 실험실, 허원도 교수님)

    <광활성 Flp을 개발, 마우스 머리에 LED를 비추어 유전자 발현을 조절함> 1. 배경지식 유전자 기능 연구를 수행하는데 있어 가장 일반적인 방법인 유전자 변형 실험모델을 만드는 것은 많은 시간, 비용, 노력 등이 소요됩니다. 연구를 수행하는데 있어 필요한...
    Date2019.01.24 By생명과학과 Views3605
    Read More
  13. 유병준 (바이오나노의약 연구실, 전상용 교수님)

    < 펩타이드-항체 복합체 구성 및 항암 작용기작 > 1. 배경지식 펩타이드의약품이란, 약 40여개 이하의 아미노산으로 이루어진 물질로 주로 화학적인 합성을 통해서 생산하는 의약품을 말합니다. 펩타이드의약품은 질병 관련 표적에 특이적 결합으로 인해 임상...
    Date2019.01.09 By생명과학과 Views5075
    Read More
  14. 신안나 (행동유전학 연구실, 김대수 교수님)

    <졸음 행동 모델 제작과정과 T타입 칼슘채널 결핍 마우스 모델의 졸음행동 차이분석> 1. 배경지식 일반적 수면 행동에 비해 졸음행동은 관련 연구가 면밀히 진행되지 않았다. 높은 칼로리의 식품 섭취는 수면을 유도하고, 마우스 모델을 사육되는 상자가 아닌...
    Date2018.12.19 By생명과학과 Views4084
    Read More
  15. 유이슬 (생체분자공학 연구실, 김학성 교수님)

    <합리적 설계가 가능한 핵단백질 나노 입자와 암세포로의 표적화 및 치료 단백질 전달> 1. 배경지식 지난 수 십년 간 다양한 질병의 진행과 관련한 분자적 기작에 대한 연구 결과가 나오면서 세포 외부에 존재하는 생체 분자뿐만 아니라, 세포 내부의 다양한 ...
    Date2018.11.12 By생명과학과 Views4625
    Read More
  16. 전종철 (진핵세포전사 연구실, 김재훈 교수님)

    <효모 Set1 complex 의 H2B ubiquitylation 의존적 H3K4 methylation 기작> 1. 배경지식 핵산인 DNA와 단백질인 히스톤은 염색체의 기본 구성인자인 nucleosome을 이룹니다. DNA를 기반으로 하는 다양한 생명현상들 예컨데 DNA replication, DNA repair, DNA ...
    Date2018.10.24 By생명과학과 Views3352
    Read More
  17. 정화진, 박하람 (시냅스뇌질환 연구실, 김은준 교수)

    <Sexually dimorphic gene expression in Chd8-mutant mice> 1. 배경지식 자폐증은 1% 가량의 인류가 영향을 받는, 굉장히 큰 사회적 비용이 들어가는 정신질환입니다. 사회성 문제와 제한되고 반복적인 행동을 보이는 환자를 자폐증으로 진단합니다. 세계적...
    Date2018.08.21 By생명과학과 Views5566
    Read More
  18. 손준영 (생체리듬 연구실, 최준호 교수)

    <배고플 때 잠을 못 자는 이유: 아미노산 세린이 아세틸콜린 신호를 증진시켜 잠을 억제한다> 1. 배경지식 동물들은 성장과 신체의 다양한 대사 작용을 유지하기 위한 에너지와 영양소를 먹이로부터 얻으며, 굶게 되면 수면을 억제 시키면서까지 먹이를 찾는...
    Date2018.08.16 By생명과학과 Views4508
    Read More
  19. 허우성 (생체분자공학 연구실, 김학성 교수)

    1. 배경지식 빛을 이용한 세포의 다양한 신호전달 조절은 물리, 화학적 방법보다 비 침습적이고 빠르기 때문에 세포 기능 연구에 매우 효과적으로 활용될 수 있습니다. 그러나, 지금까지는 주로 자연에 존재하는 광 스위치 단백질에 의존하였기 때문에 많은 ...
    Date2018.07.30 By생명과학과 Views3801
    Read More
  20. 박은애 (식물학 연구실, 최길주 교수)

    <그림. 파이토크롬의 힘: 숲 속, 키 큰 나무 아래 그늘에 비추는 잠깐의 빛으로도 키 작은 식물은 푸르러진다> 1. 배경지식 파이토크롬B는 빛을 인지하여 식물의 발아, 새싹 발달, 개화 등을 조절하는 광수용체이다. 파이토크롬B가 식물의 광형태형성을 촉진...
    Date2018.07.26 By생명과학과 Views4541
    Read More
Board Pagination Prev 1 2 3 4 5 6 Next
/ 6