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    제 목 : 연결체학(connectomics)에 관하여    
  글쓴이 : 미선이 날 짜 : 11-01-25 01:21 조회(9767)
   트랙백 주소 : http://freeview.mireene.co.kr/bbs/tb.php/g001/149 


 
 
연결체학(connectomics)에 관하여
 
 

[BIT의 시스템생물학(System biology)에 도전, 두뇌 뉴런을 3차원 영상으로 분석, 새로운 고감도 영상 기술(sensitive new imaging techniques)과 기계-학습 알고리즘(machine-learning algorithms) 기술을 이용한 두뇌의 1,000억 개의 뉴런과 100조 개의 시냅스(synapses)를 연결하는 두뇌의 연결 다이아그램을 그려내는 새로운 연결체학(connectomics)에 도전, 이미 쥐 망막(rabbit retina)의 부분 연결 다이아그램을 그려 내(A Wiring Diagram of the Brain. The emerging field of connectomics could help researchers decode the brain's approach to information processing(02/Dec/2007)]
 
두뇌 뉴런의 연결을 다이아그램(diagram)의 그림으로 나타낼 수 없을까? 이제 연결체학(connectomics)이라는 새로운 이머징 분야가 연구원들로 하여금 두뇌가 어떻게 정보를 프로세싱하는지를 밝혀내는데 커다란 도움을 주고 있다. 이 연결체학이라는 새로운 기술들은 과학자들로 하여금 두뇌의 정교한 연결(fine wiring)을 전례없이 정확하게 추적하게 하여 조만간 두뇌의 조각 조각들인 모든 아주 작은 섬유를 비롯하여 그 이하 미세한 연결(miniscule connection)까지의 전체 완벽한 연결 다이아그램을 그려 낼 수 있을 것으로 기대하고 있다. 이러한 맵이 그려지면 신경들의 네트워크(neural networks)가 어떻게 정확한 기능들을 수행하는지를 알 수 있고 신경들이 잘못 연결되었을(faulty wiring) 때 발생하는 자폐증(autism)이나 정신분열증(schizophrenia)의 원인을 찾아 낼 수 있을 것으로 기대하고 있다.
 

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[목차]

1. 두뇌 뉴런-시냅스의 연결체학(connectomics)에 도전
2. 어떻게 그려 낼 수 있을까?
3. 지금까지의 결과는? 쥐 망막의 3차원 구축 영상, 하버드는 무지개 쥐(rainbow mice) 탄생
4. 시스템 생물학을 이용한 관련 연구
5. 기타 신경세포 관련 연구

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1. 두뇌 뉴런-시냅스의 연결체학(connectomics)에 도전

"두뇌는 기본적으로 성장 과정 중에 스스로 연결하고 재연결 할 수 있는 하나의 컴퓨터입니다"라고 MIT 공대의 컴퓨터 신경과학자(computational neuroscientist)인 Sebastian Seung은 말한다. "만약 우리가 두뇌의 연결 다이아그램의 그림을 갖고 있다면, 이것은 두뇌가 어떻게 작동하는지를 이해하는데 도움을 주게 될 것입니다"라고 그는 말한다. 예를 들어 과학자들은 노래를 부르는 앵무새(songbird)의 두뇌 부분을 분석하여 새들이 어떻게 노래를 만들어 내는지를 알아 냈다. 지금 Seung은 마찬가지로 두뇌의 연결 구조를 그림으로 매핑하여 그 독특한 능력 아래 숨어져 있는 기능들을 이해하고자 도전하고 있는 것이다.

현존하는 하나의 유기체의 연결 다이아그램은 바로 C. elegans 라는 선충의 현미경 구조로, 이는 고작 302개의 단순한 뉴런들의 연결 그림이자만, 1970년 대에 이를 작성하는데에만 10년 이상이 걸린 프로젝트였다. 이는 연구원들과 과학자들에게 너무나 귀중한 정보를 제공하는 것이어서 이를 발견한 3분들은 2002년 노벨생리의학상을 수상했다.

두뇌는 대략 1,000억 개의 뉴런(차원용 소장은 200조 개로 추정)과 100조 개의 시냅스(synapses)로 구성되어 있어 이 전체 지도의 일부분만이라도 그려 낸다는 것은 정말 겁이 나는 작업이다. 기존에 밝혀진 표준 방법으로 접근한다면 이 작업에는 30억 명이 수년에 걸쳐 작업을 해야 대뇌피질(cortex)에 있는 뉴런의 아주 좁은 기능 단위(a narrow functional unit of neurons)인 하나의 단일 피질 컬럼(a single cortical column)의 연결 다이아그램을 그려 낼 수 있을 것으로 독일 Heidelberg 소재 Max Planck Institute for Medical Research의 신경과학자인 Winfried Denk는 추정한다. 그 만큼 전체를 그려낸다는 것은 지금의 기술과 방법으로는 불가능하다는 말이다.

2. 어떻게 그려 낼 수 있을까?

따라서 지금 Denk와 Seung, 그리고 동료 연구원들은 새로운 고감도 영상 기술(sensitive new imaging techniques)과 기계-학습 알고리즘(machine-learning algorithms)을 개발하여 전체 구축 과정을 자동화하려고 한다. 이 새로운 기술을 이용하여 이들은 이미 쥐 망막(rabbit retina)의 부분 연결 다이아그램을 그려 냈다. 그러나 궁극적으로 두뇌의 실제 영역을 보여주는 더욱 커다란 맵을 만들기 위해서는 지금의 기술보다 무려 100만 배 빠른 영상기술과 알고리즘이 필요하다.

과거에도 이러한 도전이 있었지만 대부분 해부학적 기능들(anatomical features)에 초점을 맞추었다. 예를 들어 두뇌의 서로 다른 부분을 연결하는 두꺼운 연결 추적이나 단일 뉴런들의 연결 통로 등을 특정 색을 이용하여 그려내는 것이었다. 그러나 이는 단일 색이나 단일 뉴런의 연결만을 그려 낸 것이어서 이제 기능을 수행하는 뉴런들의 전체 네트워크를 이해하려면 새로운 기술에 의한 새로운 지도가 필요한 것이다.

"두뇌 기능의 주요 부분은 바로 정보를 통합하고 프로세싱하고 추출하는 서킷 수준에서 작동한다는 것입니다. 따라서 이를 이해하려면 누가 누구를 연결하고 있는지를 알아 내야 합니다"라고 이번 연구 프로젝트에는 참가하지 않은 MIT 공대의 신경과학자인 Elly Nedivi는 말한다.
 

[그림 : 뉴런의 축색돌기를 분석(Analyzing axons): 지금 과학자들이 두뇌의 복잡하게 얽혀있는 뉴런의 3차원 영상을 그려 내기 위해 연구하고 있다. 본 영상은 쥐 망막의 부분 3차원 영상이다. 뉴런의 프로젝션 영상으로 뉴런과 뉴런의 연결을 다양한 색으로 보여주고 있다. Credit: Kevin Briggman, Moritz Helmstaedter, Winfried Denk Viren Jain, Joseph Murray, Srini Turaga, and Sebastian Seung]

Denk와 그의 동료들은 전자 현미경(electron microscopy)을 이용하여 보다 정제되고 규모가 큰 연결 맵을 그려 낼 수 있는 새로운 기술을 개발했다. 우선 두뇌 조직의 조그만 블럭에서 시작하여, 연구원들은 블럭의 상층에 전자를 쏘아 튕겨 나오는 이미지를 이용하여 그 조각 안에 있는 신경 섬유의 크로스-섹션 그림을 그려 내는 것이다. 그 다음 아주 얇은 30나노미터 크기의 조각까지 반복하여 그려내는 것이다. 이런 방식으로 각각의 신경 섬유들의 연결 통로를 추적하는 것이다. "이런 방식을 수천번 반복하면 마침내 파리 두뇌의 전체 지도를 만들어 낼 수 있습니다"라고 Denk는 말한다.

Seung과 Denk의 목표는 이와 같은 추적 과정을 자동화된 기계-학습 알고리즘을 이용하여 스피드하게 처리하는 것인데, 한 대학원생이 1주일 걸리는 시간으로 단축하는 것이다. 손으로 그려낸 연결 다이아그램을 인공 신경 네트워크(an artificial neural network)로 하여금 학습을 하게 한 다음 인간이 추적하는 과정을 그 대로 따라 하게(emulate) 하는 것이다. 그 다음 이런 과정을 통해 나온 알고리즘을 이용하여 두뇌 조직의 새로운 조각을 분석하는 것이다. 지금까지 이들은 이 과정의 시간을 100배에서 1,000배로 줄여 왔다.

3. 지금까지의 결과는? 쥐 망막의 3차원 구축 영상, 하버드는 무지개 쥐(rainbow mice) 탄생

그 간 이들이 연구한 결과는 11월 초 미국 샌디에고에서 열린 Society for Neurosciences에서 발표했는데 이를 보고자 참여한 연구원들이 떼거리로 몰려 들었다. 이들은 '내부 플렉스폼 층(inner plexiform layer)'이라 불리는 쥐 망막(rabbit retina)의 3차원 구축 영상을 발표했는데, 이는 빛을 감지하고 영상 정보를 두뇌로 보내는 눈 뒤의 신경 조직의 일부분이다. "그러나 우리는 앞으로 이보다 106배나 향상시켜야 합니다. 그래야만 30억명이 수년에 걸쳐 작업할 것을 2년 안에 작업할 수 있습니다. 결국 우리는 해낼 것입니다. 그러나 솔직히 얼마나 걸릴지 알 수 없지만 행운이 따른다면 1-2년 안에 해낼 수 있을 것입니다"라고 Denk는 말한다.

[동영상 보기 - 쥐 망막의 3차원 구축]

2007년 11월 초에 하버드 대학 연구원들이 형광 단백질을 주입하여 100가지 색을 발광하는 쥐의 뇌-뉴런을 탄생시켰는데 바로 무지개 쥐(rainbow mice)이다. 이 연구를 주도한 Jeff Lichtman은 "우리도 기본적인 뉴런의 연결 다이아그램을 그려 내려고 합니다"라고 말한다.

과학자들은 하버드의 방법론과 Seung이나 Denk의 방법론이 서로 다른 관점에서 뉴런의 서킷을 본다는 점에서 상호 보완적이 될 수 있을 것이라고 지적한다. 궁극적으로 Seung은 파리의 연결체학(fly connectome)을 100% 완성 하고자 한다. 동시에 포유류의 해마(hippocampus), 후신경구(olfactory bulb)나 망막(retina)의 일부분을 그려 내고자 한다. 그저 매핑하는 것이 아니라 정보를 프로세싱하고 전달하는 프레임워크를 그려 내고자 한다. 다양한 뉴런 세포들의 바이오화학적(biochemical) 성질과 생리적(physiological) 성질을 통합한 지도에 도전하는 것이다.

4. 시스템 생물학을 이용한 관련 연구

4-1. [하버드대학, 유전자적중된 쥐(knockout mice)에 형광 단백질을 주입하여 무지개 색을 발광하는 쥐의 뇌를 만들어, 무지개 쥐(rainbow mice)의 탄생, 뉴런-시냅스-뉴런의 연결을 알 수 있게 해주는 두뇌의 모델을 개발, 과학자들은 두뇌의 최종 영역들인 전두엽, 두정엽, 측두엽, 후두엽이나 소뇌 중 하나의 영역을 매핑 할 수 있어, 인간 두뇌의 초기 성장과정(early development of the human brain)을 밝혀 낼 수 있고 뉴런들의 연결의 문제로 인해 야기되는 자폐성(autism)이나 정신분열증(schizophrenia) 등의 질병을 밝혀 낼 수 있어, 이번 발견은 퇴행성 뇌질환(degenerative brain diseases)이나 퇴행성 신경질환(neurodegenerative diseases)을 치료할 수 있는 획기적인 연구결과로 평가, Nature 지 2007년 11월 1일자에 "신경시스템에서의 발광 단백질의 조합 발현을 위한 유전자변형 전략(Transgenic strategies for combinatorial expression of fluorescent proteins in the nervous system)"이라는 논문으로 발표(The Technicolor Brain Illuminating neurons with nearly 100 different colors could shed light on the brain(08/Nov/2007), 02373-BIO]

4-2. [미국 캘리포니아 어바인 대학(University of California, Irvine), 유전자 조작으로 쥐의 해마에 손상을 일으킨 뒤, 신경줄기세포를 이식하여 쥐의 기억력을 향상시켜, 향후 인간에 적용할 경우 각종 뇌질환으로 손실된 기억력을 향상시킬 수 있어, 치매 치료법으로 발전 기대, 2007년 10월 31일자 신경과학저널(The Journal of Neuroscience)에 "뉴런을 손실한 유도 쥐 모델에서의 줄기세포 이식으로 기억력 향상에 관한 연구(Neural Stem Cells Improve Memory in an Inducible Mouse Model of Neuronal Loss)"라는 논문으로 발표(Saving Memories Stem-cell transplants improve memory in brain-injured mice(04/Nov/2007), 02369-BIO]

4-3. [BIT Case, 미국 스탠포드대학 인실리코(In silico) 방식의 실리콘 뇌(Silicon Brains) 개발에 도전, 실리콘 칩으로 뇌를 만들어 뇌의 뉴런들이 어떻게 작동하는지를 알아내는 인지과학에 도전, 지금은 32 x 32 개의 어레이 칩이지만 향후 256 x 256 어레이 칩에 도전, 이들 뉴런 셀들이 연결되면 뉴런이 점화되어 불이 밝혀져, 커다란 불빛은 그만큼 강력한 뉴런의 점화를 의미, 이 새로운 학문을 뉴로모핑(neuromorphing) 이라고 함, 그러나 전체 666조 개의 세포들 중 뉴런 세포는 40%의 200조 개로 추정, 200조 개의 어레이 칩을 만들어야, 아직 갈 길이 멀어(Silicon Brains, Computer chips designed to mimic how the brain works could shed light on our cognitive abilities(14/Jul/2007), 02291-TRM]

4-4. [BT 기반의 IT가 융합되는 BIT 기술 중 생물정보학(Bioinformatics) 또는 시스템생물학(System Biology)의 구체적인 사례 연구, 미국 IBM의 연구원 및 네바다 대학의 연구원들, 슈퍼 컴퓨터를 이용해 쥐-뇌의 50%의 신경세포와 시냅스를 버추얼 시뮬레이션으로 구축하여 리얼타임으로 분석하는 시스템생물학에 도전, IBM의 슈퍼컴퓨터인 BlueGene L을 이용해 쥐-뇌의 800만개의 뉴런과 뉴런 한 개당 6,300개의 시냅스를 연결하는 버추얼 쥐-뇌(virtual mouse brain) 구축에 성공, 향후 100% 구축에 1초의 시뮬레이션을 달성하면 실제 쥐의 뇌를 실시간으로 분석할 수 있어 이를 인간 뇌의 분석에 활용 기대 커(Mouse brain simulated on computer. US researchers have simulated half a virtual mouse brain on a supercomputer(17/May/2007), 02276-TRM]

4-5. [영국의 웰컴트러스트생거연구소(Wellcome Trust Sanger Institute) 및 국제공동연구팀 과학자들 HapMap 프로젝트 결과 발표, 기존의 정설인 인간은 남자이든 여자이든 어느 국가 민족이든 99.9%의 유전자가 같고, 염기단일변이(SNPs)에 의해 0.1%만이 달라 이 차이가 민족다양성 및 다양한 병의 원인이라는 설을 뒤집는 연구논문을 2006년 11월 23일자 Nature 지의 News & Views(p 428) 란에 "인간 게놈학 : 정상을 찾아(Human genomics: In search of normality)"라는 특별 설명, "Genomics: vive les differences"라는 편집자의 요약과 더불어, 444-454페이지에 걸쳐 "인간 게놈에서의 복제 수의 글로벌 차이(변화)(Global variation in copy number in the human genome)"라는 논문으로 발표, 인간은 전체 게놈의 12%가 달라, 유전자 복제 수(Copy Number Variation, CNV)가 사람마다 커다란 차이가 있어, 이것이 바로 다양한 병의 근원 가능성 커, 향후 인간의 3,199가지의 병의 근원 및 기전을 밝힐 새로운 발견(Wellcome Trust Sanger Institute Humans show big DNA differences, Scientists have shown that the genetic make-up of humans can vary hugely - far more than was previously thought(05/Dec/2006), 02227-BIO]

4-6. [IT와 BT의 융합, 영국 University of Cambridge 대학의 Dennis Bray 박사로 박테리아(바이러스) 이-콜리(bacterium E.coli)에 대한 혁신적인 컴퓨터 시뮬레이션을 발견한 공로로 European Science Award 를 수상, 박테리아의 반응을 감지하는 시뮬레이션 시스템 개발, 컴퓨팅과 세포분자 생물학의 융합 -> 컴퓨팅 생물학(computational biology)의 등장, 화학주성(化學走性, chemotaxis) - 질병의 전염을 사전에 예방, 박테리아와 똑같은 생물적 시뮬레이션 시스템의 개발에 도전(Dr. Dennis Bray from the University of Cambridge was given the European Science Award for his innovative computer simulations of the bacterium. Computer bug study wins top prize(14/Nov/2006), 02222-BIO]

4-7. [난치병 의문 해결한다. 영국서 최대 의학 실험 시작, 암 등 인간을 사망에 이르게 하는 이른바 '킬러 디지즈(killer diseases)'의 유전적 궁금증을 풀기 위한 인류 최대 규모의 의학 실험인 비영리성의 'UK 바이오뱅크(UK Biobank)' 프로젝트가 2010년을 목표로 2006년 8월 21일 영국에서 시작, (1) 2001년에 완성한 게놈 프로젝트, (2) 2005년에 완성한 햅맵(HapMap) 프로젝트, (3) 2007년에 완성할 블루 브레인(Blue Brain) 프로젝트, (4) 2010년에 완성할 제노그래픽(Genographic) 프로젝트에 이은 인간의 5번째 프로젝트, 인간의 3199가지의 병과 유전자와의 관계 밝히는데 주력(UK Biobank set for national roll out. The largest study into the genetic and environmental causes of disease is to be rolled out across the UK(12/Sep/2006), 02203-BIO]

4-8. [스위스 신경과학자들-IBM의 eServer 슈퍼컴퓨터인 Blue Gene를 활용해 언어, 학습, 기억 등 복잡한 사고를 다루는 두뇌의 신경피질(Neocortex)을 앞으로 2년간 3차원 시뮬레이션으로 만드는 작업인 Blue Brain Project 시작, 전자전기와 화학이 만나야만(electro-chemical connections) 그려 낼 수 있는 프로젝트(Supercomputer to build 3D brain Neuroscientists are to build the most detailed model of the human brain with the help of an IBM supercomputer. The effort has been dubbed the Blue Brain Project(27/Jun/2005), 02099-BIO]

4-9. [게놈(Genome, 1997-2001)->하플로 맵(Haplo Map, 2002-2007)->세번째 유전자 프로젝트인 고대 인간의 발자취, 즉 현생인류인 호모 사피엔스(Homo Sapiens)의 이주 경로를 추적하여 매핑하는 3번째 유전자 프로젝트(DNA Project)인 제노그래픽 프로젝트(Genographic Project) 2005년 4월 13일 시작, 향후 5년간 5개 대륙에 걸친 토착민 유전 샘플로 인류 이주 경로 추적하여 "인간은 누가 창조했으며, 어디에서 왔는지, 근본적인 문제에 도전"하는 프로젝트 시작, 진화론이냐 유전자결정론이냐, 네안데르탈인(Neanderthals)과 호모 사피엔스가 이종교배(Interbreeding)를 했는지, 아담과 이브는 어떻게 창조되었는지 추적, 666,000개의 유전자는 인간과 동물의 같은 조상(Common ancestor), 666조의 세포와 666,000개의 유전자를 콘트롤 하는 666칩의 도래(DNA project to trace human steps. A project spanning five continents is aiming to map the history of human migration via DNA(06/May/2005), 02089-BIO]

4-10. [미국, 영국, 중국 등 6개국 인간게놈프로젝트(HGP), 중형 컴퓨터 300대와 PCR 증폭기술을 이용한 인간 게놈 서열 분석 완료(Venter, et al., 2001), 01493-BIO]

5. 기타 신경세포 관련 연구

5-1. [2007 노벨생리의학상, 유전자 표적/적중(gene targeting) 및 DNA 재조합(recombination) 기술의 발견, 배아줄기세포(embryonic stem cells)와 상동재조합(homologous recombination)으로 500 여 이상의 인간의 질병을 가진 생쥐 탄생, 이러한 질병을 가진 생쥐를 바탕으로 인간의 건강과 질병을 연구하는데 기여, 이미 1986년부터 유전자 적중된 생쥐(Knockout mice) 활용, 배아 발생 및 성장, 성인 생리학, 노화 및 질병을 일으키는 여러 가지 유전자들의 역할을 규명하는데 기여(Mario R. Capecchi, Martin J. Evans and Oliver Smithies for their discoveries of "principles for introducing specific gene modifications in mice by the use of embryonic stem cells"(16/Oct/2007), 02353-NOB]

5-2. [신경세포들의 연결의 비밀이 밝혀지다. 신경세포필라멘트(neurofilaments)의 불꽃에 의해 신경세포들이 연결되는 것이 아니라 베타 줄기세포(beta spectrin)라 불리는 단백질이 만들어지지 않거나 없으면 신경세포들은 깨져 연결되지 않음으로써 결국 팔다리의 마비증세(paralysis)가 옴, 이번 연구결과는 세포생물학저널(Journal of Cell Biology) 2007년 1월 29일자에 "베타 줄기세포 단백질이 부족할 경우 동물에서 나타나는 신경축색돌기의 파괴에 관한 연구(Axons break in animals lacking ß-spectrin)"라는 논문으로 발표 (Nerve cell stretchiness uncovered. US scientists may have discovered why long nerve cells do not break when you move or stretch your limbs(31/Aug/2007), 02319-BIO]

5-3. [중풍(파킨슨병)은 가라!! 핀란드 헬싱키 대학의 과학자들 파킨슨병의 증상을 완화시키거나 아예 역전시킬 수 있는 새로운 단백질인 CDNF 발견, 쥐를 대상으로 실험한 결과 96%의 신경세포를 보호하고 58%의 도파민을 생산하는 신경세포가 되 살아나, Nature지 2007년 7월 4일자(V448, N7149)에 "새로운 신경친화성의 분자 CDNF가 실제 살아 있는 쥐를 대상으로 실험한 결과 중간 뇌의 도파민 신경세포를 보호하고 복구하는 발견에 관한 연구(Novel neurotrophic factor CDNF protects and rescues midbrain dopamine neurons in vivo)"라는 논문으로 발표(Hope for new Parkinson's therapy. Scientists have discovered a protein which may help to slow, or even reverse symptoms of Parkinson's disease(27/Jul/2007), 02296-BIO]

5-4. [KAIST 정종경 교수 연구팀 및 서울대 설재홍 교수/경희대 유순지 교수의 국제연구팀, 파킨슨병 발병원인 유전자 기능 및 상호작용 발견, 파킨슨씨병 원인 찾았다, 치료길 '활짝', 치료제 개발 임박, 파킨슨병의 핵심 원인 유전자로 알려진 ‘파킨’(Parkin)과 ‘핑크1’(PINK1)의 손상이 도파민(Dopamine·신경전달물질) 뇌신경세포와 근육세포의 사멸을 일으킨다는 사실을 밝혀, 서울대 설재홍교수 및 경희대 유순지교수, 그리고 UCLA 및 캘리포니아공대 공동연구팀은 이번 연구결과를 과학저널 네이처(Nature)지 2006년 5월 3일자 인터넷판(AOP)에 "초파리 핑크 1유전자는 미토콘드리아 기능 활성화에 필요한 유전자이며 이 유전자는 유전학적으로 파킨슨병과 상호작용(Drosophila pink1 is required for mitochondrial function and interacts genetically with parkin)"이라는 논문으로 발표했으며, KAIST 정종경교수 연구팀은 같은 날의 네이처지 인터넷판에 "초파리 핑크1 유전자 결핍에 의한 미토콘드리아 기능저하는 파킨슨병을 유발(Mitochondrial dysfunction in Drosophila PINK1 mutants is complemented by parkin)"이라는 논문으로 발표(16/May/2006), 02167-BIO]

5-5. [서울대 강경선 교수, 신경줄기세포 재생 및 사멸에 결정적 역할을 하는 유전자 NPC1 발견, NPC1 유전자 결핍(NPC1 gene deficiency)은 신경줄기세포의 재생능력을 떨어뜨리고 동시에 p38 MAP 키나제 인산화 효소 억제제 시그널의 활성화를 유도해 비정상적 차별화로 결국 신경줄기세포의 사멸 유도, 10년 내에 임상시험을 거쳐 알츠하이머병, 니만픽병(Niemann-Pick type C1(NPC1) 등 퇴행성 신경질환(neurodegenerative diseases) 치료제 개발이 가능할 것으로 전망, 이번 연구성과는 줄기세포 분야 유명 국제학술지인 스템셀(Stem Cells) 인터넷판인 ‘급행(express)’에 2005년 8월 11일 논문으로 소개(NPC1 gene deficiency leads to lack of neural stem cell self-renewal and abnormal differentiation through activation of p38 MAP kinase signaling)(06/Sep/2005), 02114-BIO]

5-6. [체세포 복제(무성생식)란? 줄기세포 및 동물 복제 도전 - 황우석 교수는 노벨상을 탈 수 있을까? 동물 복제(Dolly, Snuppy)에 이어 인간복제 가능한가? 줄기세포 연구는 마스터 유전자인 나노그(Nanog)와 연구 병행되어야(Patient-Specific Embryonic Stem Cells Derived from Human SCNT Blastocytes. Stem Cell Research should be done with the Functional Expression Cloning of Nanog, a Pluripotency Sustaining factor in Embryonic Stem Cells(29/Aug/2005), 02112-BIO]

5-7. [KAIST 생명과학과 김재섭 교수(43세)팀은 지나친 자극으로부터 신경세포를 보호하는 뇌신경 보호유전자를 세계 최초로 발견하고, 이 유전자를 열병을 뜻하는 파이렉시아(Pyrexia)라고 명명, 네이처 제네틱스 (Nature Genetics)에 2005년 1월 31일자 인터넷판에 실려, 마약복용 등으로 손상된 뇌기능 회복 가능한 약(화학물질, 신경전달물질) 개발 길을 터, 형질전환초파리에서 발견된 고온에서 신경세포를 보호하는 새로운 고온 이온 수용 채널 유전자인 파이렉시아(Pyrexia is a new thermal transient receptor potential channel endowing tolerance to high temperatures in Drosophila melanogaster)(18/Mar/2005), 02076-BIO]

5-8. [고려대 의대 김현, 선웅 교수 - 과기부 <21세기 프론티어연구개발사업>인 <뇌신경생물학사업단> 및 <뇌기능활용 및 뇌질환치료 기술개발사업단> 연구과제를 통해 신경줄기세포에서 분열-분화-증식한 신경세포의 사멸(死滅)원인 규명, 신경세포 사멸(死滅)에 백스(Bax)유전자가 결정적인 역할을 하고 있음을 세계 최초로 밝혀, 미신경과학회지(Journal of Neuroscience) 2004년 12월 8일에 실려, 노벨 의학상에 맞먹는 연구결과, 이 유전자만 콘트롤 하면 줄기세포를 이용한 뇌질환 치료 응용 가능성 제시, 정상 성인의 뇌 속에서 유래된 해마(기억)용 신경세포의 사멸 프로그램은 사전적 사멸 유전자 백스에 의해 조절(Programmed Cell Death of Adult-Generated Hippocampal Neurons Is Mediated by the Proapoptotic Gene Bax)(14/Jan/2005), 02043-BIO]

5-9. [서울대 윤병우 교수, 사람의 신경줄기세포를 ‘뇌경색 쥐’의 꼬리에 정맥주사, 혈관을 타고 쥐의 뇌로 이동, 쥐 뇌 속의 혈관세포와 상호작용을 거쳐 뇌경색이 일어난 지점에 안착, 뇌경색이 일어난 쥐 뇌에서 발생하는 여러 가지 생체신호와 결합하여, 사람의 신경줄기세포들이 신경세포와 신경교세포로 분열 분화 증식하는 뇌세포 재생현상을 확인하여 세계 첫 보고(19/Dec/2004), 줄기세포 이용 뇌질환 치료 전기 마련, "뇌의 혈관을 이용한 불멸의 인간 신경줄기세포를 정맥주사한 후의 이동 경로와 뇌세포 재생 과정(Distribution and in situ proliferation patterns of intravenously injected immortalized human neural stem-like cells in rats with focal cerebral ischemia)"(14/Jan/2005), 02042-BIO]

5-10. [미국 캘리포니아 샌디에고대학(UCSD) 하워드휴브의학연구소의 주봉건 박사(37), 뇌신경세포 분화의 열쇠 찾아내, 신경줄기세포가 신경세포로 분화하는데 결정적인 역할을 하는 단백질 복합체(Groucho/TLE1 Corepressor Complex) 실체 규명, 단백질 복합체의 일부인 효소(PARP-1)가 활동을 하면 유전자 MASH-1이 활성화되 신경세포로 자라, 알츠하이머병(기억상실병), 파킨슨병(중풍) 등 뇌 손상 환자들에 새로운 신경세포 이식하여 치료하는 근본 해결책 제시(Activating the PARP-1 Sensor Component of the Groucho/ TLE1 Corepressor Complex Mediates a CaMKinase IIδ-Dependent Neurogenic Gene Activation Pathway(14/Jan/2005), 02041-BIO]

[소스]

[Technology Review-A Wiring Diagram of the Brain(19/Nov/2007)] 
 
 
http://www.studybusiness.com/dir/dir/Download/NBIT/1378.html
 
 


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