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. “딸기와 가요의 달콤한 만남”… ‘제1회 논산딸기 전국가요제’ 개최
  2. 김해분청도자기축제 30년 만에 진례 떠나 장유로
  3. 대전 서구 중학교서 1학년 학생 3층서 추락… 병원 이송
  4. 전국 각지서 대전으로…‘빵박 2일’ 성료
  5. 정명석 성범죄 돕고 고소 막은 JMS 간부 4명… 최대 징역 3년 6개월 구형
  1. '아산페이'구매, 보유 한도 개편
  2. 세종에 '국립여성사박물관' 건립… 행정수도 기관 이전 '촉매제' 되나
  3. 박용갑 의원, '공공기관 2차 이전·대전중수청 대전 복귀' 요청
  4. 대전교육공무직노조 "초등학교 교장 노조간부 폭행"…교장 "사실 아니다"
  5. [중도초대석] 국내 최초 국립박물관단지… 임철빈 이사장 "박물관 연결해 새 문화 플랫폼으로"

헤드라인 뉴스


`지방주도성장·청년` 집중 투자… 당정, 2027년 예산안 방향 제시

'지방주도성장·청년' 집중 투자… 당정, 2027년 예산안 방향 제시

정부와 집권당인 더불어민주당이 지방주도 성장과 청년, 미래성장 등을 위한 중점 분야에 집중투자라는 '2027년 예산안' 편성 방향을 제시했다. 기업이 지방으로 이전하면 정부가 설비투자를 지원하는 '성장엔진특별보조금' 신설을 비롯해 지방 미래성장지원금 조성을 통한 성장거점 조성, 지역 필수의료 특별회계 신설, 지방국립대 등록금 전액 지원 등도 포함했다. 정부와 민주당은 이날 오전 국회에서 '2027년도 예산안 첫 당정 협의'를 열었다. 한병도 원내대표는 인사말을 통해 "재정 여력이 커진 만큼 어디에, 먼저 얼마나 투자할 것인지 우선순..

이재명 정부 지방이전 속도조절? 좌고우면 안된다
이재명 정부 지방이전 속도조절? 좌고우면 안된다

이재명 정부가 공공기관 및 중앙행정기관 지방 이전을 두고 서울 수도권 소재 기관 눈치 보기 등의 이유로 속도 조절 하는 것 아니냐는 지적이다. 25일 국무회의에서 상정될 것으로 점쳐졌던 금융위원회 등 지방 이전 안건이 전날 금융권 노조 등의 집단 반발 뒤 누락 되면서 나오는 걱정이다. 공공기관 등 이전은 수도권 일극화를 극복하고 국가균형발전을 위한 시대적 과제로 정부가 좌고우면 해선 안된다는 목소리가 높다. 정치권 등에 따르면 이날 열리는 국무회의에서 2차 공공기관 지방 이전 관련 안건이 논의될 가능성이 거론됐지만, 이번 국무회의..

올 하반기에 행정수도 세종 `명운`… 민·관·정 똘똘 뭉친다
올 하반기에 행정수도 세종 '명운'… 민·관·정 똘똘 뭉친다

행정수도 완성의 최대 관문을 앞둔 세종시. 22년 동안 반복해온 '수도 위헌 논란'을 끊어내고, 법적 명문화를 이끌어내기 위한 최적의 시기가 다가오고 있다. 첫걸음은 단연 행정수도특별법 제정으로 향한다. 특별법은 세종을 행정수도로 명문화하고, 대통령실과 국회 본원 이전, 수도권 잔류 행정기관의 추가 이전을 법제화하는 필수불가결한 과정이다. 6·3 지방선거 전 공청회를 마지막으로 멈춰선 특별법 제정 논의를 9월 정기국회에서 재점화, 연내 처리의 과업을 반드시 달성해야만 한다. 조상호 세종시장과 지역 정치권, 시민들이 필승 결의를 다지..

실시간 뉴스

지난 기획시리즈

  • 정치

  • 경제

  • 사회

  • 문화

  • 오피니언

  • 사람들

  • 기획연재

포토뉴스

  • ‘여러분의 새 출발을 응원합니다’ ‘여러분의 새 출발을 응원합니다’

  • ‘안전한 우리동네 자율방재단이 지킨다’ ‘안전한 우리동네 자율방재단이 지킨다’

  • 2027학년도 대학수학능력시험 원서 접수 시작 2027학년도 대학수학능력시험 원서 접수 시작

  • 호흡기 질환자 급증…‘건강 유의하세요’ 호흡기 질환자 급증…‘건강 유의하세요’