유전체 코드 해독: 유전체학의 최전선 탐구
개요
유전체학은 유전체의 구조, 기능, 진화, 매핑 및 편집에 초점을 맞춘 생물학의 학제간 분야입니다. 유전체는 모든 유전자와 계층적, 3차원적 구조적 구성을 포함하여 유기체의 완전한 DNA 세트입니다. 개별 유전자와 유전에서의 역할에 대한 연구를 의미하는 유전학과 대조적으로 유전체학은 유기체의 모든 유전자, 유전자 간의 상호 관계 및 유기체에 미치는 영향에 대한 집단적 특성화 및 정량화를 목표로 합니다.
유전자는 효소와 전달자 분자의 도움을 받아 단백질 생산을 지시할 수 있습니다. 결과적으로 단백질은 장기와 조직과 같은 신체 구조를 구성할 뿐만 아니라 화학 반응을 제어하고 세포 간에 신호를 전달합니다.
유전체학은 또한 전체 유전체의 기능과 구조를 조립하고 분석하기 위해 대량 처리 DNA 시퀀싱 및 생물정보학을 사용하여 유전체의 시퀀싱 및 분석을 포함합니다.
유전체학 대 유전학
유전체학은 유전학과 다릅니다. 유전학은 유전을 연구하는 반면, 유전체학은 유전자와 그 기능, 그리고 관련 기술을 연구하는 것으로 정의됩니다.
유전체학과 유전학의 주요 차이점은 유전학은 단일 유전자의 기능과 구성을 면밀히 조사하는 반면 유전체학은 모든 유전자를 다루고 유기체의 성장과 발달에 대한 결합된 영향을 식별하기 위해 상호 관계를 다룬다는 것입니다.
유전체학의 아버지: 프레더릭 생어(1918–2013)
‘유전체학의 아버지’ 프레더릭 생어는 노벨상을 2번 수상한 단 4명의 과학자 중 한 명이었으며 화학 분야에서 두 번 모두 수상한 유일한 과학자였습니다. 두 상 모두 생명의 생물학적 구성 요소의 순서를 결정하는 방법의 발명으로 수상했습니다.
유전체학의 응용
유전체학: 시장 규모
글로벌 유전체학 시장 규모는 2030년까지 약 962억 5천만 달러에 달할 것으로 예상됩니다. 글로벌 유전체학 시장 규모는 2021년에 279억 달러로 평가되었으며 2022년부터 2030년까지 예측 기간 동안 연평균 20.9% 성장할 것으로 예상됩니다.
시장은 COVID-19에 대한 유전체 검사 솔루션 개발 경쟁이 심화됨에 따라 2020년에 여러 제품 출시를 목격했습니다. 예를 들어, 2020년 12월 ThermoFisher는 COVID-19 감염 탐지를 위한 새로운 타액 기반 PCR 검사인 Applied Biosystems TaqCheck SARS-CoV-2 Fast PCR Assay를 출시했습니다. 마찬가지로 2020년 6월 Cepheid는 단일 샘플에서 이 네 가지 병원체를 탐지할 수 있는 Xpert Xpress SARS-CoV-2/Flu/RSV 4-in-1 테스트 개발을 발표했습니다. 이 테스트는 Cepheid의 GeneXpert 시스템에서 실행할 수 있습니다.
유전체학: 추진 요인
- 성장을 돕기 위한 정부 지원 유전체 프로젝트 증가: 시장 성장에 기여한 주요 요인 중 하나는 정부 지원 유전체 프로젝트의 증가입니다. 유전체 연구는 효과적인 치료법 개발에 도움이 될 수 있는 필수 도구입니다. 이것이 여러 정부 기관이 유전체 프로젝트에 투자하는 주요 이유입니다. 예를 들어 Genomics England는 NHS와 협력하여 전체 유전체 시퀀싱을 일상적인 의료에 통합한 Genomic Medicine Service를 시작했습니다.
- 게놈 시퀀싱 채택을 돕기 위한 신제품 및 혁신적인 서비스: NGS 기술 도입으로 인한 개인 맞춤형 의약품으로의 전환과 시퀀싱 비용 감소로 인해 여러 가지 신제품과 서비스가 생겨났습니다. 시장은 새로운 플레이어가 시장에 진입하면서 점차 경쟁이 심화되고 있으며, 따라서 기업은 입지를 강화하기 위해 고급 제품과 서비스를 도입하고 있습니다.
유전체학 유형
사람들은 다양한 목적으로 유전체학을 연구하고 실험하고 있습니다. 다음은 다양한 유형의 유전체학의 예입니다.
- 구조 유전체학: 유전체에 의해 암호화된 모든 단백질의 구조를 결정하는 것을 목표로 합니다.
- 기능 유전체학: 유전자 및 단백질 기능을 설명하기 위해 시퀀싱에서 데이터를 수집하고 사용하는 것을 목표로 합니다.
- 비교 유전체학: 서로 다른 종 간의 유전체 특징을 비교하는 것을 목표로 합니다.
- 돌연변이 유전체학: 사람의 DNA 또는 유전체에서 발생하는 돌연변이 측면에서 유전체를 연구합니다.
결론
결론적으로, 개별 유전자와 유전에서의 역할에 대한 연구를 의미하는 유전학에서 유전체학은 유기체의 모든 유전자, 유전자 간의 상호 관계 및 유기체에 미치는 영향에 대한 집단적 특성화 및 정량화를 목표로 합니다. 유전체학과 유전학의 주요 차이점은 유전학은 단일 유전자의 기능과 구성을 면밀히 조사하는 반면 유전체학은 모든 유전자를 다루고 유기체의 성장과 발달에 대한 결합된 영향을 식별하기 위해 상호 관계를 다룬다는 것입니다. 시장은 COVID-19에 대한 유전체 검사 솔루션 개발 경쟁이 심화됨에 따라 2020년에 여러 제품 출시를 목격했습니다.
저자: Dipanshi Singh