○ IT·ET·BT 융합기술을 활용하여 외래생물 제어·방제를 위한 분포·확산 메커니즘 규명 및 탐지모델 개발 - 유입 외래생물 대상종 생리·생태·환경유전 특성정보 통합데이터베이스(DB) 구축 - 유입 외래생물 맞춤형 연구지로 위치추적기술 적용 모니터링 표준지 구축 - IT·ET·BT 융합 서식·환경조사를 통해 유입 외래생물 종분포·확산 프로세스 구조화 - 공간 명시적 개체군 모델과 머신러닝 기반 앙상블 종분포 모델 결합 및 개발 - 최신 위치추적기술 적용 외래생물 분포·확산 탐지모델 고도화 및 모니터링·방제 플랫폼 구축 지원
해당 연구는 < 국가 바이오 빅데이터 구축 시범사업 >의 일환으로 수집된 코호트 중, "치매(ARD) 코호트"에 해당함 MRI 기반 고령 한국인 연령별 남·녀 표준 뇌지도 구축 2,400명 이상 대규모 코호트 대상 치매정밀검진 및 MRI 뇌영상 획득 (구성: 정상 1200명 이상, 경도인지장애 800명 이상, 치매 400명 이상) 정상인 MRI 기반 연령별 고령 한국인 남·녀 표준 뇌지도 구축 (대뇌피질, 백질, 뇌실, 해마 등 다양한 해부학적 특성에 대한 정량화 및 표준화) 뇌의 구조적·형태적 변화에 대한 연령별 정규화를 통한 정상 노화 과정 규명 MRI 기반 알츠하이머성 치매 특이 뇌 손상 특성 및 유전적 영향 규명 치매 정밀검진을 통한 정상/경도인지장애/치매 집단 선별 (검진항목: 기초신체 검진, 뇌영상 촬영, 혈액검사, 병력·가족력 조사, 신경심리검사, 임상 평가 등) 정상 표준 뇌지도와의 비교·분석을 통한 알츠하이머성 치매 특이 뇌 손상 특성 규명 치매 특이 뇌 손상과 유전적 변이 간에 상관관계 분석을 통한 유전적 영향 규명 뇌 손상 영역 및 패턴에 따른 인지기능 저하 특성 규명 대규모 코호트 추적 연구를 통한 치매 발병과정 규명 장기적 주기적 추적조사를 통한 개인별 뇌영상 및 인지능력 변화 데이터 확보 인지기능 저하 및 치매발병에 따른 AD 특이 뇌 손상 변화 패턴 규명 및 표준화 시계열 데이터에 기반한 표준 뇌지도 정교화 및 신뢰도 제고 한국인과 서양인의 뇌 구조적 특성 및 동양인 특이 뇌 손상 부위 규명 한국인(몽골리안)과 코카시안에 대한 연령대별 표준 뇌지도 비교분석 정상 노화에 따른 뇌 위축 과정의 인종 간 특성 비교분석 알츠하이머성 치매 특이 뇌 손상의 인종 간 차별성 규명 종적 시계열 분석을 통한 치매 예측 뇌영상 모델 및 알고리즘 개발 다변량 ROI 분석을 통한 MRI 기반 인지기능 저하 예측모델 개발 MCI-초기치매 과정 특이 ROI 패턴 분석을 통한 AD 중증도 조기진단모델 개발 치매 진행 중 뇌구조 변화 데이터의 종적 분석을 통한 AD 발병 예측모델 개발
인간에게는 총 48개의 ABC 트랜스포터가 있으며, 공통적으로 ATP를 가수분해하여 다양한 기질을 세포막 내외로 운반함. 이들의 돌연변이 및 기능 이상은 다양한 난치성 질환 (암, 대사, 면역, 뇌신경 질환)의 주요 원인임. 이러한 생물학적 중요성에도 불구하고 대량생산 및 결정 생성의 어려움으로 인하여 현재까지의 ABC 트랜스포터 구조연구는 대부분 박테리아 유사 단백질에 집중되어 왔으며, 인간 트랜스포터의 구조연구는 극히 일부만 성공하였음. 본 연구에서는 cryo-EM을 이용하여 인간 ABC 트랜스포터의 고해상도 분자입체구조를 규명하고, ATP 가수분해 및 기질 수송으로 인한 ABC 트랜스포터의 구조 및 구조 전이 과정을 밀리초 (millisecond) 시간 분해능으로 규명하고자 함.
본 프로젝트는 다양한 질소 관련 스트레스 조건에서 배양된 Chlamydomonas sp.의 전사체 시퀀싱 데이터를 제공한다. 본 연구는 암모니아 스트레스에 대한 세포 반응, 아세테이트에 의한 스트레스 완화 기작, 그리고 질산염 관련 대사 조절을 조사하였다. 미세조류는 아세테이트 보충 유무에 따른 암모니아 스트레스 조건과 질산염 기반 환경을 포함한 다양한 실험 조건에서 배양되었다. 시간 경과에 따른 전사체 변화를 확인하기 위해 시계열 샘플링이 수행되었으며, 이를 통해 각 처리 조건에 따른 동적 유전자 발현 반응을 분석할 수 있도록 하였다.
식품첨가물인 카테킨의 주성분 중 하나인 에피갈로카테킨갈레이트(EGCG)는 항산화작용, 항암작용 등 다양 한 효과가 알려져 있다. 그러나 최근 고용량으로 섭취되었을 때 건강 증진 효과보다는 해로운 효과를 보여 주는 많은 역학적 보고가 점점 증가하고 있는 실정이다. 또한 식품첨가물 중의 하나인 프로필갈레이트(PG) 도 항산화 효과를 가지고 있어 주로 식품의 산화방지제로 사용되고 있으나, PG 역시 간세포에 처리되었을 때 세포 독성을 나타낸다는 보고가 있다. 이와 같이 급속한 고령화 진행과 식생활 패턴 변화에 따른 질병 예방 목적의 항산화제와 같은 식품 및 가공식품을 통한 식품 첨가물의 사용은 증가하고 있으나, 이러한 물 질들의 과다 섭취 가능성 및 부작용을 고려한 안전성 평가 연구 및 시험법은 확립되어 있지 않은 상황이 다. 본 연구에서는 항산화 효능을 가진 것으로 알려져 있는 식품첨가물인 EGCG와 PG를 간세포주에 단독 및 병용 처리하여 안전성·효능 관련 전사체 프로파일을 확보하고, 안전성·효능 예측 후보지표도 발굴하고자 하였다.
바이러스 기초 연구 및 숙주 면역기전 연구를 기반으로 국가 재난형 바이러스 감염 예방ㆍ치료 글로벌 원천 기술 확보 ※ 연구 대상 바이러스 - (사회문제형 바이러스) SARS-CoV-2, 구제역, 인플루엔자, 아프리카 돼지 열병바이러스 등 - (미래 대유행 가능 바이러스) SFTSV(열성혈소판 감소 증후군 바이러스), 기후변화 (뎅기, 지카, 치쿤구니야 등), 고령화 만성 감염병(헤르페스, 파필로마 바이러스 등)
희귀 신경계질환의 정밀ㆍ맞춤 의료(예방, 예측, 진단, 치료의 4P medicine) 구현을 위한 유전체변이지도 기반 희귀 신경계질환의 진단 및 치료 원천 기술을 개발함
희귀난치성 유전신경질환 고품질 임상시료 임상정보 유전체정보 확보(명확한 임상정보 보유한 양질의 한국인 가계의존성 3종 임상시료 확보 (HSP, Dystonia, LGS, >100 시료/질환, NGS 유전체분석기술을 이용한 양질의 유전체 빅데이터 생산)
바이러스 기초 연구 및 숙주 면역기전 연구를 기반으로 국가 재난형 바이러스 감염 예방·치료 글로벌 원천 기술 확보 ※ 연구 대상 바이러스 - (사회문제형 바이러스) SARS-CoV-2, 구제역, 인플루엔자, 아프리카 돼지 열병바이러스 등 - (미래 대유행 가능 바이러스) SFTSV(열성혈소판 감소 증후군 바이러스), 기후변화 (뎅기, 지카, 치쿤구니야 등), 고령화 만성 감염병(헤르페스, 파필로마 바이러스 등)
위해요소별 식품안전관리 관련 정보의 표준화 및 DB화 필요성이 크게 대두되고 있음. 따라서, 본 연구팀이 가지고 있는 식품안전성 관련 빅데이터 표준화 기술, 데이터베이스 구축기술, 빅데이터 분석기술을 바탕으로 식품(메디푸드, 대체식품, 건강기능식품) 안전성 평가를 위한 빅데이터 정보를 표준화하고 통합 DB를 구축하여 식품안전관리 심사자, 산업계 개발자, 연구자들이 손쉽게 활용 가능한 푸드테크 데이터 허브 시스템을 개발하고자 함. 고령사회 가속화, 만성질환 유병률 증가, 기능성식품 선호 트렌드로 인해 비만, 당뇨병, 기타 영양질환 등 메디푸드 채택이 확산될 것으로 예측되지만 이에 대한 안전성 예측 방법 및 AI 융합 플랫폼 개발은 제한적임. 이러한 문제를 해결하고자 본 연구팀이 가지고 있는 데이터베이스 구축기술, 빅데이터 분석기술, 인공지능 기반 안전성 예측/해석 기술, 네트워크 약리학 분석기술, 다중성분-다중표적 분석기술을 활용하여 식품(메디푸드, 대체식품, 건강기능식품 등)의 안전성을 정확하고 신속하게 평가하는 첨단 식품 안전성 평가 플랫폼을 구축하고 관련 산업을 활성화하고자 함.
신·변종 감염병 대응 플랫폼 핵심기술 개발 사업들의 운영 및 지원을 통한 정부 투자의 효율성을 제고하고, 효과적인 과제 수행을 유도 - 신·변종 감염병 대응 플랫폼 핵심기술 개발 사업 모니터링, 검증 프로세스 관리 및 효율적인 운영 체계를 구축 - 신·변종 감염병 대응 플랫폼 핵심기술 개발 사업성과 관리, 활용 및 홍보
<연구개발 목표> ∘ 각국의 평가 기준, 심사시스템, 규정의 정리 ∘ 유전자변형생물체 평가심사를 위한 표준운영시스템(SOP) 구축 ∘ 식용·비식용 GM 식물 품종보호출원을 위한 프레임 구축 ∘ 식용·비식용 GM 식물 세계수출 시스템 구축 ∘ 해충저항성 GM 벼의 생물검정 선발을 통한 우수 계통 육성 및 산업화 추진 ∘ 제초제 저항성 GM 잔디의 환경위해성 평가, 포장시험을 거쳐 심사서 작성, 대량 증식 시스템 확보를 통한 상업화 <연구개발 내용> ∘ 대상 식물: 벼, 잔디 ∘ 개발된 위해성 평가 항목으로 프레임 구축 - 식용·비식용 GM 식물의 수출을 위한 적합한 프레임 구축 - 식용·비식용 GM 식물의 유전자 이동성 평가 - 식용·비식용 GM 식물의 잡초화 가능성 평가 - 식용·비식용 GM 식물의 주변 생태계에 미치는 영향 평가 ∘ 식용·비식용 GM 식물의 재배 승인을 위한 심사서 작성 ∘ GM 해충저항성 벼의 포장에서의 생물검정 구축 시스템 개발 ∘ GM 제초제저항성 벼의 포장에서의 생물검정 구축 시스템 개발 ∘ 식용 비식용의 품종등록 항목 비교 검토를 통한 품종등록 체계화 ∘ 해충성저항성 GM 벼의 상용화를 위한 심사서 작성 후 이벤트 계통 품종화 및 글로벌 시장 진출 전략 개발 ∘ 제초제저항성 GM 잔디의 상용화를 위한 심사서 작성 후 이벤트 계통 품종화 및 글로벌 시장 진출 전략 개발 <활용계획 및 기대효과> ∘ GM 식물 품종등록으로 인한 지식재산권 확보 ∘ GM 식물 위해성 평가 안 표준작업절차(SOP) 구축으로 품종등록 프레임 구축 ∘ 한국의 GM 식물 수출로 인하여 해외 GM 개발 국가와 동등한 위치 확보 ∘ 국내외 GM 격리 포장 방출 설치·운영 기준 조사로 국가과학 기술지도(NTRM) 및 GM 기술발전 전망에 따라 GM 안전성 평가기술의 개발 전략을 수립하는 기초자료로써 활용 ∘ GM 관련 부분의 SOP 구축을 통한 GMO Control Tower 구축 ∘ GM을 다루면서 발생할 수 있는 비상 상황에 연계하여 생물자원 보존의 비상 상황에 빠른 대처요령을 제공 ∘ 국내 개발 GM 벼의 재배 승인을 위한 심사서 제출 ∘ 국내 개발 GM 잔디의 재배 승인을 위한 심사서 제출 ∘ GM 벼 및 잔디의 심사서 제출을 통한 국내 개발 GM 식물의 상용화 연구 촉진 ∘ GM 식물의 형질 검정과 분석, 우수한 형질의 품종개발 등으로 지구적 기후 변화, 식량부족에 대응할 수 있는 다양한 유용 유전자원 확보가 가능 ∘ 산업화를 전제로 차별화된 사전기획을 통한 안전성이 확보된 GM 식물의 보급 및 체계화된 안전관리 기반구축으로 GM에 대한 소비자의 막연한 불안감 해소
담수 환경에서 분리된 미생물의 계통분류학적 특성과 생리·대사 활성을 종합적으로 분석하여 신규 기능성 바이오소재 후보를 발굴한다. 또한 주요 대사산물의 화학적 특성과 생리활성 기작을 규명함으로써, 천연 유래의 유용 생리활성 물질 개발을 위한 기초 자료를 확보한다.
임상표현형이 뚜렷한 희귀난치성 발달장애 고품질 임상시료확보 NGS 기반 유전체 분석을 통한 대뇌·시각발달장애와 조기발병 운동발달장애의 원인유전자 발굴 및 유전체변이지도 작성 대뇌·시각발달장애와 조기발병 운동발달장애 조기진단을 위한 검사 도구 개발
식품공전에 등재된 상백피(뽕나무뿌리 껍질), 상지(뽕나무 가지), 오디, 뽕잎을 물 또는 알코올로 추출한 후 이를 GRAS 등재된 미생물 혹은 베타-글루코시다제 효소를 이용하여 발효하여 mulberroside A, rhapontin, rutin, flavonoid등의 배당체를 가수분해하여 oxyresveratrol, rhapontigenin, quercetin 으로 전환시켜 발효된 물질의 노인성 만성 질환인 혈액순환 및 고지혈증의 개선 및 항산화기능을 증진시키기 위한 천연물 유래 복합기능성 건강기능식품을 개발하고자 함.
가계성이 비교적 뚜렷한 희귀난치성 발달장애 고품질 임상시료확보 NGS 기반 유전체 분석을 통한 대뇌·시각발달장애와 조기발병 운동발달장애의 원인유전자 발굴 및 유전체변이지도 작성 대뇌·시각발달장애와 조기발병 운동발달장애 조기진단을 위한 검사 도구 개발
가계성이 비교적 뚜렷한 희귀난치성 발달장애 고품질 임상시료확보. NGS 기반 유전체 분석을 통한 대뇌·시각발달장애와 조기발병 운동발달장애의 원인유전자 발굴 및 유전체변이지도 작성. 대뇌·시각발달장애와 조기발병 운동발달장애 조기진단을 위한 검사 도구 개발
