동적인 개념을 적용한 아기장대 뿌리 네트워크의 특성 분석 (Analysis on the Arabidopsis Root Developmental Networks Based on the Dynamic Network Approach)

서지정보

· 발행기관 : 한국지능시스템학회
· 수록지 정보 : 한국지능시스템학회 논문지 / 30권 / 2호 / 94 ~ 99페이지
· 저자명 : 김만선, 김정래

초록

생명체의 다양한 세포 내에서는 세포의 상태 및 외부 환경에 따라 일부 단백질과 그 상호작용만이선택적으로 활성화된다. 따라서, 고정된 네트워크를 분석하는 연구 방법으로는 시간의 흐름에 따라진행되는 식물의 발달과정(developmental process)을 이해하기 어렵다. 본 연구에서는 동적인 개념을 적용하여 특정 시간대에서만 활성화되는 네트워크를 재구성함으로써 시간에 따라 변화하는 네트워크의 동적 특성에 대하여 연구하고자 한다. 우리는 이러한 접근법을 대표적인 식물 모델인 아기 장대(Arabidopsis thaliana)에 적용했다. 그 결과, 발달 단계에 따른 초기, 중기, 후기 유전자들과 중첩된 부분 네트워크를 발굴하고 이들 네트워크의 구조적 분석을 수행했다. 우리는 또한 뿌리가 발달하는 과정 동안 신호가 점진적으로 퍼져 나가다 다시 수렴되는 특성이 있음을 확인하였다. 이런 결과는 뿌리 발달과정을 정보의 전달 측면에서 생명현상을 매우 효율적으로 설명해줄 수 있는 구조임을제안한다. 이런 분석 방법론은 식물 유전 연구와 마커 탐색과 같은 식물 육종에 유용한 자원으로 이용될 수 있을 것이다.

영어초록

In plant cells, only some proteins and their interactions are optionally activated, depending on the state of the cell and its external environment. Thus, it is difficult to understand the developmental process of plants over time with the present methodology of analyzing fixed networks. In this study, we applied the dynamic concept to understanding the characteristics of developmental process occurred in “Arabidopsis thaliana”, by reconfiguring networks that are activated only at specific time points. The partial networks covered with the early, mid-term and late genes according to the developmental stage were selected and the structural analysis was carried out. In the network the characteristic signals are gradually increased and recombined during the course of root development.
These results show that the dynamic gene network occurred during root development process very efficiently in terms of information transmission. This analysis methodology could be used as a useful resource for plant breeding, such as plant genetic research and marker exploration.

참고자료

· 없음