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. 고속도로 통행료 20번 넘게 안 낸 차량 37만대…4년 새 두 배
  2. [박헌오의 시조 풍경-32] 시의 몰골
  3. '통닭 거리'와 '화성행궁'의 조화… 수원이 미식 관광지로 뜬다
  4. 몸짓으로 채우는 원도심…대전ART마임페스티벌 10월 16일 개막
  5. 빈집털이 예방부터 절도범 검거까지…대전경찰, 추석 연휴 맞춤형 순찰·신속 대응
  1. 더불어민주당 대전시당, 추석 맞이 민생활동… "이웃에게 따듯한 온기를"
  2. 대전 국공립 중학교 내 정보교사 배치 10곳 중 4곳 불과
  3. "계좌에 '급여' 정보 표시 안할 땐 금리 감면 혜택 못 받는다"
  4. 이서영 충남경찰청장, 귀성길 교통안전 집중 점검
  5. 42㎞ 완주 사족보행로봇 '라이보2' 최적설계 연구 네이처에 게재

헤드라인 뉴스


갑천습지에 일제 금 수탈현장…동굴입구와 산책로 기초 드러나

갑천습지에 일제 금 수탈현장…동굴입구와 산책로 기초 드러나

대전 갑천습지와 도솔산에 일제강점기 금을 수탈한 광산의 존재가 근래에서야 알려진 가운데 동굴 입구로 추정되는 장소가 또다시 발견됐다. 또 갑천습지 산책로가 유실된 지점에서 돌을 차곡차곡 쌓아 하단 기초를 다진 흔적이 드러나면서 이곳에 산책로가 일제의 금 광산에서 채석한 돌을 운반하는 목적으로 조성되었을 가능성이 제기된다. ▲1974년까지 관찰되는 광산 입구 26일 중도일보 취재를 종합하면, 대전 갑천습지와 도솔산 그리고 월평공원이 있는 서구 월평동에서 광산으로 개발되었을 것으로 여겨지는 동굴 입구 추정지가 새롭게 발견됐다. 갑천을..

형소법 개정 일주일 앞두고… 명칭부터 수사 인력 어떻게 달라지나
형소법 개정 일주일 앞두고… 명칭부터 수사 인력 어떻게 달라지나

내달 2일 개정 형사소송법 시행과 공소청·중대범죄수사청 출범을 앞두고 대전지역 형사사법 체계에도 큰 변화가 시작된다. 가장 큰 변화는 검사의 직접 수사와 보완수사가 사라진다는 점이다. 지금까지 경찰이 송치한 사건을 검사가 검토한 뒤 필요한 부분을 직접 추가 수사할 수 있었지만 앞으로는 경찰에 보완수사를 요구하는 방식으로 바뀐다. 검찰청 역시 폐지되고 대전지검과 대전고검은 각각 대전지방공소청과 대전고등공소청으로 전환된다. 이에 따라 대전경찰의 수사 부담과 책임은 한층 커질 전망이다. 일반 형사사건의 1차 수사를 맡은 경찰 단계에서 사..

대전 국공립 중학교 내 정보교사 배치 10곳 중 4곳 불과
대전 국공립 중학교 내 정보교사 배치 10곳 중 4곳 불과

중학교 정보 수업 시수가 두 배로 늘어 2027년이면 전 학년에 적용되지만, 국·공립 중학교 세 곳 중 한 곳에는 정보교사가 없는 것으로 확인됐다. 특히 대전을 비롯해 강원, 전남, 전북 등의 지역에서는 정보교사 배치율이 절반 이하인 것으로 나타났다. 한병도 더불어민주당 의원(전북 익산시을, 국회 교육위원회)이 교육부로부터 제출받은 자료에 따르면, 2026년 3월 1일 기준 전국 국·공립 중학교 2657곳 가운데 정보교사가 배치된 학교는 1706곳(64.2%)에 그쳤다. 나머지 951곳(35.8%)은 정보교사 없이 정보 수업을 운영..

실시간 뉴스

지난 기획시리즈

  • 정치

  • 경제

  • 사회

  • 문화

  • 오피니언

  • 사람들

  • 기획연재

포토뉴스

  • 세월이 지나도 변하지 않는 건 추석의 의미 세월이 지나도 변하지 않는 건 추석의 의미

  • ‘버스전용차로 시행중입니다’ ‘버스전용차로 시행중입니다’

  • ‘풍요롭고 즐거운 추석 명절 되세요’ ‘풍요롭고 즐거운 추석 명절 되세요’

  • 귀성객 맞이 서대전역 방역 ‘꼼꼼하게’ 귀성객 맞이 서대전역 방역 ‘꼼꼼하게’