생체 내 생명조절기능 수학적 방법으로 풀어

  • 경제/과학
  • IT/과학

생체 내 생명조절기능 수학적 방법으로 풀어

중앙대 성재영 교수팀 세포반응 방정식 도입

  • 승인 2015-11-22 14:33
  • 신문게재 2015-11-23 13면
  • 최소망 기자최소망 기자
국내 연구진이 생체 내 생명조절의 기능을 수학적으로 설명하는데 성공했다.

한국연구재단(이사장 정민근)은 중앙대학교 성재영 교수 연구팀이 '역동적 반응 네트워크 모델'을 도입해 생명현상의 근간이 되는 세포의 유전자 발현 조절 능력을 기술하는 수학적 방법론을 제시했다고 22일 밝혔다.

지금까지 생명현상을 세포 내 화학반응 차원에서 이해하려는 시스템 생학에서는 대부분 파울리의 마스터 방정식(Wolfgang Ernst Pauli, 1928)이 이용됐다. 이 방정식은 플라스크처럼 균일한 환경에서의 화학반응을 정확하게 설명했지만 분균일한 환경에서는 한계가 있었다. 세포 내 화학 반응은 세포의 영양상태, 분열 주기, 세포의 크기, 유전자의 미시적 상태 등 환경 변수에 따라, 시간에 따라 불규칙하게 변화하기 때문이었다. 따라서 이를 정확하게 묘사할 모델과 수학적 이론은 존재 하지 않았다.

성 교수 연구팀은 한계를 극복하기 위해 세포 내 수없이 많은 환경 변수들과 상호작용해 화학반응 과정을 나타내는 '역동적 반응 과정'이라는 개념을 새롭게 도입했으며 결과적으로 일련의 역동적 반응과정을 구성된 네트워크를 정확하게 기술할 수 있는 방정식을 수립했다.

유전자 발현 반응 네트워크는 DNA로부터 메신저 RNA가 만들어지고, 메신저 RNA로부터 실제 생체기능을 담당하는 단백질이 생성되는 일련의 과정이 이루는 네트워크다. 적정 개수의 단백질을 유지하도록 조절하는 능력이 적정 수준의 생체 기능 유지와 직결되는 것이다.

성 교수 연구팀은 세포의 유전자 발현 과정을 역동적 유전자 발현 반응 네트워크로 모델화 해 이를 정확히 기술하는 방정식을 수립했다. 이로 유전자 발현 결과물인 단백질 개수의 평균과 분산 등 실험 관찰량들에 관한 간단한 수학적 결과를 얻어낼 수 있었다고 성 교수 연구팀은 설명했다.

최소망 기자 somangchoi@

중도일보(www.joongdo.co.kr), 무단전재 및 수집, 재배포 금지

기자의 다른기사 보기

랭킹뉴스

  1. '국가기관 집중' 세종, 2차 공공기관 이전도 촉각
  2. 서산 고구마 '호풍미' 본격 수확, 해미읍성축제에서 950만 원 판매 성과
  3. 트램 공사로 평균통행속도 16.4% 감소... 대책 강구키로
  4. 대전샛 정상가동 '눈앞'…활용 조례 제정 시급
  5. 학교급식 음식물쓰레기 처리비 천차만별…충청권도 격차
  1. 충남대 총동창회, 대학 통합 재추진 촉구… 김정겸 총장에 건의서 전달
  2. 중국으로 반도체 핵심기술 빼돌린 일당 덜미
  3. 유성국화축제 ‘준비 착착’
  4. 대전 중등 교원 500명 한자리에…수업 혁신 방향 모색
  5. 대청종합병원 보건복지부 종합병원 의료기관 인증 '획득'

헤드라인 뉴스


정부, 통합돌봄 예산 77% 확대… 충청권 돌봄 격차 해소 나선다

정부, 통합돌봄 예산 77% 확대… 충청권 돌봄 격차 해소 나선다

정부가 내년도 통합돌봄 예산을 올해보다 77% 늘린 1600억 원 규모로 편성하면서 지역 중심 돌봄체계 구축에 속도를 낸다. 특히 고령화와 인구구조 변화에 따라 돌봄 수요가 빠르게 늘어나는 가운데 대도시와 농촌이 공존하는 충청권에서 지역별 돌봄 격차를 해소하기 위한 협력 방안이 본격적으로 논의됐다. 15일 대전시에 따르면 국무총리 소속 사회대개혁위원회와 대전·세종·충북·충남 등 충청권 4개 시·도는 이날 대전근현대사전시관에서 '대한민국 대전환 제2차 국민토론회-충청에서 돌봄을 묻다'를 개최했다. 이번 토론회는 지역별 돌봄 현안과 정..

대전 빵집 120곳 한자리에…`2026 대전 빵 축제` 17일 개막
대전 빵집 120곳 한자리에…'2026 대전 빵 축제' 17일 개막

대전의 다채로운 빵과 문화, 즐길 거리를 한자리에서 만나는 '2026 대전 빵 축제'가 오는 17일부터 18일까지 이틀간 엑스포과학공원 일원에서 열린다. 올해 축제에는 지난해보다 늘어난 지역 빵집 120곳이 참여해 각자의 개성을 담은 대표 메뉴를 선보인다. 개막식은 17일 오후 6시 시민과 함께하는 15m 규모의 대형 롤케이크 커팅 퍼포먼스와 축하공연으로 막을 올린다. 축제의 중심인 '빵 정거장'은 5개 구역(A~E)으로 나눠 운영되며, 방문객들은 참여 빵집의 대표 메뉴를 매장 판매가격보다 5% 이상 할인된 가격에 구매할 수 있다...

대전노동청과 천안·서산지청, 중대재해 33건 조사 외면?
대전노동청과 천안·서산지청, 중대재해 33건 조사 외면?

대전지방고용노동청과 천안·서산지방청이 산업재해로 인정된 중대재해 33건에 대해 재해조사를 하지 않은 것으로 나타났다. 또 재해 발생 상황 파악 등 후속 조치를 해야 하는 유족보상과 장의비 접수 사건도 100건이나 빠뜨렸다. 국회 기후에너지환경노동위원회 더불어민주당 어기구 의원(충남 당진시)이 고용노동부 지방노동청별 현황을 분석해 15일 제공한 자료에 따르면, 산업재해 요양 급여 승인 사건 중 대전청 15건, 천안지청 13건, 서산지청 5건 등 모두 33건의 재해 발생 상황 파악과 재해조사가 이뤄지지 않았다. 산재 요양 급여 승인 사..

실시간 뉴스

지난 기획시리즈

  • 정치

  • 경제

  • 사회

  • 문화

  • 오피니언

  • 사람들

  • 기획연재

포토뉴스

  • ‘나Be 한마당에서 꿈 찾았어요’ ‘나Be 한마당에서 꿈 찾았어요’

  • 유성국화축제 ‘준비 착착’ 유성국화축제 ‘준비 착착’

  • 어르신들의 신중한 한수 어르신들의 신중한 한수

  • 기온 뚝…‘겉옷 챙기세요’ 기온 뚝…‘겉옷 챙기세요’