22
생물정보학 강의 경상대학교 생화학과 생물정보학연구실 Bioinformatics Lab http://bio.gsnu.ac.kr Bioinformatics Lecture By Prof. Keun Woo Lee 현대생물학과 생물정보학 Modern Biology and Bioinformatics

Modern Biology and Bioinformatics - bio.gnu.ac.krbio.gnu.ac.kr/lecture/bi/bi_intro_bi/Intro.pdf · Transcriptomics (전사체학): Exon-Intron 구조로 인하여 한개의 유전자가

  • Upload
    others

  • View
    2

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

생물정보학 강의 경상대학교 생화학과 생물정보학연구실Bioinformatics Lab http://bio.gsnu.ac.kr

Bioinformatics Lecture By Prof. Keun Woo Lee

현대생물학과 생물정보학Modern Biology and Bioinformatics

생물정보학 강의 경상대학교 생화학과 생물정보학연구실Bioinformatics Lab http://bio.gsnu.ac.kr

DNA

Central Dogma of Molecular Biology(생화학의 중심원리)

RNA

Protein

생물정보학 강의 경상대학교 생화학과 생물정보학연구실Bioinformatics Lab http://bio.gsnu.ac.kr

Chromosome, Genome, and Gene

생물정보학 강의 경상대학교 생화학과 생물정보학연구실Bioinformatics Lab http://bio.gsnu.ac.kr

Ribose

Adenine

Nucleotide Structures

Tri-Phosphate

(cf. ATP)

생물정보학 강의 경상대학교 생화학과 생물정보학연구실Bioinformatics Lab http://bio.gsnu.ac.kr

DNA and RNA Bases

생물정보학 강의 경상대학교 생화학과 생물정보학연구실Bioinformatics Lab http://bio.gsnu.ac.kr

DNA Double Helix Structure

생물정보학 강의 경상대학교 생화학과 생물정보학연구실Bioinformatics Lab http://bio.gsnu.ac.kr

DNA vs. RNA

생물정보학 강의 경상대학교 생화학과 생물정보학연구실Bioinformatics Lab http://bio.gsnu.ac.kr

RNAs: Name and Functions

생물정보학 강의 경상대학교 생화학과 생물정보학연구실Bioinformatics Lab http://bio.gsnu.ac.kr

DNA to RNA (Transcription)

생물정보학 강의 경상대학교 생화학과 생물정보학연구실Bioinformatics Lab http://bio.gsnu.ac.kr

DNA to RNA (Transcription)

Cytoplasm

Nucleus

RNA polymerase

생물정보학 강의 경상대학교 생화학과 생물정보학연구실Bioinformatics Lab http://bio.gsnu.ac.kr

RNA to Protein (Translation)

생물정보학 강의 경상대학교 생화학과 생물정보학연구실Bioinformatics Lab http://bio.gsnu.ac.kr

RNA to Protein (Translation)

생물정보학 강의 경상대학교 생화학과 생물정보학연구실Bioinformatics Lab http://bio.gsnu.ac.kr

Why TRANSLATION?(Central Dogma of Biochemistry)

DNA/RNAAlphabet:A/T/C/G

ProteinAlphabet:Ala/Thr/Cys/Gly….

생물정보학 강의 경상대학교 생화학과 생물정보학연구실Bioinformatics Lab http://bio.gsnu.ac.kr

생물정보학 강의 경상대학교 생화학과 생물정보학연구실Bioinformatics Lab http://bio.gsnu.ac.kr

DNA

현대생물학의 Keyword “-OMICS”

mRNA

Protein

“Genomics”

“Proteomics”

“Functional Genomics”(“Transcriptomics”)

생물정보학 강의 경상대학교 생화학과 생물정보학연구실Bioinformatics Lab http://bio.gsnu.ac.kr

Genomics to Proteiomics

Genomics (유전체학): 세포내 존재하는 유전정보물질(DNA, RNA)을 대상으로하는 연구의 총칭. 즉 유전정보의 수집및 체계적 분석, 혹은 발굴/발견등을 수행한다.

Functional Genomics (기능유전체학): 유전체학중에서 유전자의 기능 및 질병과연관된 상관관계를 연구하는 분야.

Structural Genomics (구조유전체학): 유전자 정보로 부터 그 기능을 예측하고구조와 기능간의 상관관계를 연구하는 분야.

Transcriptomics (전사체학): Exon-Intron 구조로 인하여 한개의 유전자가 한개의 mRNA를 만들지 않고 이과정에도 매우 복잡한 작용기작이 존재함이 발혀 졌다. 이처럼 DNA에서 RNA로 진행되는 과정을 연구하는 학문을 전사체학이라고한다.

Proteiomics (단백체학): 단백질의 발현 및 발현후 작용 (변형, 기능 및 조절작용, 다른 단백질과의 상호작용)을 연구하고 더나아가 이들 단백질간의 기능 및 상호연관 네트웍을 조사하는 연구분야.

(어원: 전체를 뜻하는 -ome 과 학문을 뜻하는 접미사 –ics 가 더해짐)

생물정보학 강의 경상대학교 생화학과 생물정보학연구실Bioinformatics Lab http://bio.gsnu.ac.kr

OMICS 시대의 도래 와 생물정보학의 출현

“Huge Amount of Data”

DNA chip

Protein chip

Seq. Data…

“Genomics”

“Proteomics”“Functional Genomics”

“Structural Genomics”“Physiomics”

“Metabolomics”

생물정보학 강의 경상대학교 생화학과 생물정보학연구실Bioinformatics Lab http://bio.gsnu.ac.kr

Bioinformatics생물정보학

“유전자나 단백질같은 생체물질의 구조 및 서열 같은 다양한 생물데이터를 수리과학적, 전산학적 방법론을 이용하여 조작 및 분석하는 새로운 학문 분야” -이근우-

생물정보학 강의 경상대학교 생화학과 생물정보학연구실Bioinformatics Lab http://bio.gsnu.ac.kr

중심원리의중심원리의중심원리의중심원리의 위기와위기와위기와위기와단백체학의단백체학의단백체학의단백체학의 대두대두대두대두

Bioinformatics Lecture By Prof. Keun Woo Lee

생물정보학 강의 경상대학교 생화학과 생물정보학연구실Bioinformatics Lab http://bio.gsnu.ac.kr

고등생물의 유전자수 부족?

C. elegans (선충): 총 DNA수 100 M � 총 유전자수 19000개

Human (인간): 총 DNA수 3200 M � 총 유전자수 25000개

단백질수의 증가By Alternative splicting and Post-translational Modification

생물정보학 강의 경상대학교 생화학과 생물정보학연구실Bioinformatics Lab http://bio.gsnu.ac.kr

새로운 “생화학의 중심원리”

생물정보학 강의 경상대학교 생화학과 생물정보학연구실Bioinformatics Lab http://bio.gsnu.ac.kr

Alternative Splicing