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. 김해 국·공립 산림휴양시설 10월 동시 개장
  2. 경기 광주시, 환승부터 역동 개발까지 살핀다
  3. 충남신보, 천안-아산 소상공인에 특례보증 지원
  4. 대전시 "선도지구 2차 선정 공모 또는 제안 방식으로"… 두 방식 차이점은?
  5. 해외 증권사 사칭해 현금·골드바 15억 가로챈 일당 검거
  1. 대전 가장교 시멘트 떨어짐 현상…시민들 안전 ‘위협’
  2. KAIST 부설 한국과학영재학교 교장에 김도경 KAIST 명예교수 선임
  3. 대전중수청 '대전 이전' 속도… 행안부 차관 "내년 설계비 반영" 확답
  4. '피지컬AI 1㎜ 에러를 잡아라' 대전창업포럼서 스타트업 '주목'
  5. 최저 건보료 2만원 넘는데… 대전시 지원 기준은 18년째 ‘1만원’

헤드라인 뉴스


대전 당정, 공공기관 유치·CTX 조기 착공 힘 모은다

대전 당정, 공공기관 유치·CTX 조기 착공 힘 모은다

대전시와 더불어민주당 대전시당이 2차 공공기관 이전과 충청권 광역급행철도(CTX) 조기 착공 등 지역 현안 해결과 내년도 국비 확보를 위해 공조에 나섰다. 특히 올 하반기 이전기관과 지역 선정 등 정부의 2차 공공기관 이전 로드맵 발표가 예정된 만큼 전략적인 공공기관 유치에 당정 역량을 집중하기로 했다. 13일 대전시에 따르면, 이날 오전 옛 충남도청 대회의실에서 열린 당정협의회에는 허태정 대전시장과 장종태 더불어민주당 대전시당위원장, 박범계·조승래·장철민·박용갑·박정현·황정아 국회의원, 대전시와 시당 관계자 등 60여 명이 참석했..

여고생 유관순·양궁부 안중근… 대전교육청 AI 영상 인스타그램서 하루 만에 26만뷰
여고생 유관순·양궁부 안중근… 대전교육청 AI 영상 인스타그램서 하루 만에 26만뷰

여고생이 된 유관순 열사와 양궁부 선수로 변신한 안중근 의사. 생성형 인공지능(AI)으로 독립운동가들을 오늘날 학교에 불러낸 대전시교육청 영상이 공개 하루 만에 조회수 26만회를 넘어섰다. 광복절을 앞두고 역사적 인물을 익숙한 교실 풍경과 연결한 방식이 온라인에서 관심을 끌고 있다. 12일 대전교육청 공식 사회관계망서비스(SNS)를 확인한 결과 전날 공개된 1분 30초 분량의 영상 '영웅들이 학교에 오다!'는 이날 오후 4시 기준 인스타그램에서 조회수 26만2000회를 기록했다. 교육청 공식 유튜브에도 게시돼 조회수 2200회를 넘..

무수익여신 늘어나는 시중은행... 연체율 느는 대전 기업·가계대출도 적신호
무수익여신 늘어나는 시중은행... 연체율 느는 대전 기업·가계대출도 적신호

주요 시중은행에서 돈을 빌리고 이자를 내지 못하는 가계와 기업 비율이 코로나19 이후 최고 수준에 달하고 있다. 대전 시중은행에서도 기업·가계대출 연체율이 급격히 치솟고 있는데, 기준금리 인상 기조까지 더해지면서 한계 차주들이 더 늘어날 전망이다. 12일 금융권에 따르면 5대 은행(KB국민·신한·하나·우리·NH농협)의 올 2분기 말 무수익여신 잔액은 총 6조 4108억원으로 집계됐다. 2025년 말(5조 65억원)보다 28.0% 증가했다. 이들 은행의 무수익여신 잔액이 6조원을 넘은 것은 이번이 처음이다. 5대 은행의 전체 여신에서..

실시간 뉴스

지난 기획시리즈

  • 정치

  • 경제

  • 사회

  • 문화

  • 오피니언

  • 사람들

  • 기획연재

포토뉴스

  • 대전 가장교 시멘트 떨어짐 현상…시민들 안전 ‘위협’ 대전 가장교 시멘트 떨어짐 현상…시민들 안전 ‘위협’

  • ‘무궁화 축제에서 나라사랑 의미 되새겨요’ ‘무궁화 축제에서 나라사랑 의미 되새겨요’

  • 폭염에 농작물도 피해 폭염에 농작물도 피해

  • 중장년 재취업을 향한 열기 중장년 재취업을 향한 열기