1. 염기서열 분석의 중요성
우리가 흔히 알고 있는 유전자는 DNA (Deoxyribonucleic acid)라 불리며, 생명체의 유전정보를 담고 있는 유전물질로 알려져 있습니다.
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이러한 DNA는 아데닌(Adenine), 구아닌(Guanine), 시토신(Cytosine), 및 티민(Thymine) 4개의 염기로 구성되어 있고 생명체의 종류에 따라 그 크기가 다릅니다.
2. 생어 시퀀싱(Sanger sequencing)
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DNA 염기서열 분석을 위한 최초의 방법은 1977년 Frederic Sanger라는 과학자에 의해 개발된 사슬 종결법이라는 기술인데 기술 발명자의 이름을 따 생어 시퀀싱이라 부릅니다.
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이 기술은 형광 표지 혹은 방사선 표지가 된 유전자 구성물질(dNTP)을 활용하여 염기서열을 읽어냅니다. 기술 초반에는 방사선동위원소를 활용했으나, 최근엔 형광 표지를 활용하여 염기서열을 분석합니다.
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생어 시퀀싱의 장점으로는 정확성이 뛰어나 현재도 많이 사용됩니다. 하지만, 1회 운용에 많은 비용이 발생하며 비용 대비 적은 output을 생산합니다. 따라서, 최근에는 차세대 염기서열 분석 (Next generation sequencing)을 활용합니다.
3. 차세대 염기서열 분석(Next Generation Sequencing)
1) NGS의 도입
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앞서 언급한 생어시퀀싱의 가장 큰 단점은 많은 양의 데이터를 생산하지 못하는 것인데, 이를 극복하기 위해 차세대 염기서열 분석 (NGS, Next generation sequencing)이 개발되었습니다.
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NGS의 기본 개념은 전장 유전체 (whole genome)을 조각 내어 각 서열을 분석하고, 서열들을 다시 조립하여 정보를 확인하는 것입니다. 이를 위해 NGS 장비와 고성능 컴퓨터 내지 데이터 분석 서버가 필요합니다.
1) NGS 장비의 발전
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NGS 장비의 염기서열 해독 기술은 형광 표지를 이용한 서열 결정, pH 변화를 이용한 서열 결정, 전기 시그널을 이용한 서열 결정 방법이 있으며, NGS 장비에 따라 차이가 있습니다. 현재 NGS는 2세대 NGS와 3세대 NGS로 나뉘며 마이크로발란스에서는 2세대 NGS의 Illumina platform과 MGI platform을, 3세대 NGS의 Oxford Nanopore platform을 가지고 있습니다.
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마이크로발란스에서는 이러한 NGS 장비에 대한 운용, 염기서열 결과를 기반으로 한 빅데이터 분석, 농업, 축산, 및 환경 분야의 빅데이터 해석을 위한 전문 인력을 보유하고 있으며, 이를 기반으로 맞춤형 미생물 개발 및 농업 환경 빅데이터 분석 서비스를 제공하고 있습니다.