2008년 11월 12일
중국인, 흑인의 지놈 서열 규명
사실 휴먼 지놈 프로젝트가 몇 년 전에 끝났고 이미 개인의 지놈 시퀀스도 두 명 (크레이그 벤터, 제임스 왓슨) 에 대해서 발표된 시점에서 큰 의미가 있을까 싶지만 그래도 백인 이외의 최초 개인지놈 정보라는 점에서 의의가 있을지도.
흑인 지놈 논문
중국인 지놈 논문
굳이 기술적인 면에서 의의를 찾자면, Illumina Genome Analyzer (Solexa Sequencing) 만으로 이루어진 최초의 인간 지놈 시퀀싱이라는 것에서 의의를 찾을 수 있다. 크레이그 벤터의 경우에는 통상적인 dye terminator 를 이용한 sanger sequencing 이고, 작년에 발표된 제임스 왓슨의 시퀀스는 454의 Pyrosequencing 을 이용한 것이었다.
업계 관련자라면 알겠지만 (한국의 자칭 업계 관련자 중에서는 모르는 사람도 종종 있두만) Solexa Sequencing은 각각의 Read length가 35bp 정도밖에 되지 않는다. 따라서 800-1000bp 정도의 sanger sequencing이나 200bp 정도를 읽을 수 있는 Pyrosequencing 과는 달리 de novo assembly 를 수행할 수 없고, 이미 휴먼 지놈 프로젝트에 의해서 알려진 레퍼런스 휴먼 어셈블리 시퀀스에 각각의 35bp 를 align 하는 방식으로 이루어졌다.
사실 이런 방식은 기존에 지놈 시퀀스가 알려진 생물에 대해서는 꽤 유효한 방법이긴 하지만, 한가지 단점이라면 지놈의 구성이 많이 상이한 경우 그 구성에서의 변화를 정확히 감지하기는 쉽지 않다는 것이다. 즉, 유전자 레벨에서의 rearrangement, deletion, insertion 이 있는 경우 이를 정확히 알아내기는 힘들다. (즉, 기존에 알려진 시퀀스를 기준으로 read 를 align 하므로)
물론 Read Length 가 짧은 Solexa 를 이용하였으므로 충분한 coverage 를 얻기 위해서는 Read 길이가 긴 sanger sequencing 에 비해서 훨씬 더 높은 redundancy가 필요하다. (10X의 Redundancy라면 1Gb 의 지놈을 시퀀싱하기 위해서는 10Gb 에 상응하는 염기서열 데이터를 얻어야 한다는 이야기이다) 두 경우 모두 인간 지놈 서열 크기보다 30배 이상의 데이터를 확보해야만 했다는 것을 참고해야 할 것이다.
흑인 지놈 논문
중국인 지놈 논문
굳이 기술적인 면에서 의의를 찾자면, Illumina Genome Analyzer (Solexa Sequencing) 만으로 이루어진 최초의 인간 지놈 시퀀싱이라는 것에서 의의를 찾을 수 있다. 크레이그 벤터의 경우에는 통상적인 dye terminator 를 이용한 sanger sequencing 이고, 작년에 발표된 제임스 왓슨의 시퀀스는 454의 Pyrosequencing 을 이용한 것이었다.
업계 관련자라면 알겠지만 (한국의 자칭 업계 관련자 중에서는 모르는 사람도 종종 있두만) Solexa Sequencing은 각각의 Read length가 35bp 정도밖에 되지 않는다. 따라서 800-1000bp 정도의 sanger sequencing이나 200bp 정도를 읽을 수 있는 Pyrosequencing 과는 달리 de novo assembly 를 수행할 수 없고, 이미 휴먼 지놈 프로젝트에 의해서 알려진 레퍼런스 휴먼 어셈블리 시퀀스에 각각의 35bp 를 align 하는 방식으로 이루어졌다.
사실 이런 방식은 기존에 지놈 시퀀스가 알려진 생물에 대해서는 꽤 유효한 방법이긴 하지만, 한가지 단점이라면 지놈의 구성이 많이 상이한 경우 그 구성에서의 변화를 정확히 감지하기는 쉽지 않다는 것이다. 즉, 유전자 레벨에서의 rearrangement, deletion, insertion 이 있는 경우 이를 정확히 알아내기는 힘들다. (즉, 기존에 알려진 시퀀스를 기준으로 read 를 align 하므로)
물론 Read Length 가 짧은 Solexa 를 이용하였으므로 충분한 coverage 를 얻기 위해서는 Read 길이가 긴 sanger sequencing 에 비해서 훨씬 더 높은 redundancy가 필요하다. (10X의 Redundancy라면 1Gb 의 지놈을 시퀀싱하기 위해서는 10Gb 에 상응하는 염기서열 데이터를 얻어야 한다는 이야기이다) 두 경우 모두 인간 지놈 서열 크기보다 30배 이상의 데이터를 확보해야만 했다는 것을 참고해야 할 것이다.
# by | 2008/11/12 14:48 | Science | 트랙백 | 덧글(4)
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아시아 쪽에서는 일본이 먼저 할 것이라 예상했는데,
중국이 먼저 발표를 해서 조금 의외였습니다.
전체 sequencing 비용면에서는 어느 방법이 저렴한지 궁금하네요. ^ ^
물론 제일 싼 가격은 Solexa > 454 > Sanger 순이겠고,
데이터 퀄리티는 그 역순이라고 생각하면 될 듯 합니다.
Solexa Genome Analyzer 로 수행된 두 프로젝트에서는 대개 시약값만 계산해서 25-50만불 정도라고 논문에서 그러네요.
물론 그것은 시약값 이야기일 뿐이고, 실험하는 사람, 데이터분석하는 사람, 기기관리하는 사람, 서버관리하는 사람 등등의 인건비, 기기 감가 상각비 따위는 계산되어 있지 않지요. ㅎㅎ
작년에 네이쳐에 실렸던 왓슨의 지놈의 경우에는 100만불 정도면 된다고 논문에서는 그랬지만, 사실 그 논문에서는 고작 7.4x 정도의 Redundancy로 454 시퀀싱을 했는데 사실 454 sequencing의 특성을 감안하면 최소 두 배는 더 해야 하지 않았을까 하는 생각도 듭니다.
Sanger 방식으로 수행된 벤터 지놈의 경우에는 1,000만불에서 1억불 정도의 비용이 들었다고 합니다. 사실 벤터의 경우에는 셀레라에서 수행된 휴먼 시퀀싱 프로젝트 DNA의 상당수가 자기 DNA 였다는 것을 생각하면 정확한 비용을 산출하기는 좀 그렇죠.
그러나 대충 몇 Reaction 정도를 했는지 보면 대충의 가격이 나오는데, 논문에는 총 3,200만 reaction을 했다고 하는군요.
대략적으로 Mass Sequencing에서의 원가는 Reaction 당 1불보다 훨씬 싼 가격이므로 대충 1-2천만불 정도는 시약값으로 나가지 않았을까 생각이 듭니다.
일인당 지놈 1000불 시대까지는 조금 시간이 필요하겠지요? ㅎㅎ
저는 의대에서 연구를 하고 있는데,
어제 교수님들이 이야기하는 도중 중국에 관한 이야기를 하셨는데,
역시, 사람이 많고 규모가 다르니 연구하는 sample의 수가 상상을 초월하더군요.
의학쪽 실험은 환자 sample의 수가 매우 중요한데, 그런면에서 중국은 앞으로도
많은 발전이 있을것 같습니다.
그렇게 준비된 대량의 샘플을 가지고 실험할 노동력도 무진장이라는 것도 강점이라면 강점이겠지요..ㅎㅎ
첨단 분야가 아닌 어느정도 방법론이 확립된 분야 (노가다로 승부할 수 있는 분야)의 연구라면 머지않아
중국이 주도권을 쥘 것 같다는 생각도 듭니다..