아주대 생물학실험1 결과보고서 [7주차 생물 정보학] (점수 10/10, 에이쁠)

소개글

아주대 생물학실험1 결과보고서 [7주차 생물 정보학]입니다. 점수는 10/10으로 만점입니다. 각종 사전뿐만 아니라 <생물학1>과목의 교재인 [캠벨 생명과학] 교재의 내용도 참고해 보고서를 작성했습니다. 보고서를 읽으면서 <생물학실험1>뿐만 아니라 <생물학1>의 시험을 대비할 때에도 도움이 될 것입니다.

제 보고서의 점수가 높은 이유는 자세하게 실험원리를 서술하고 이를 바탕으로 결과를 해석하여 유의미한 고찰을 도출했기 때문입니다. 이론-결과-고찰의 논리연결에 집중하여 작성했습니다.

당신의 성적에 +를 다는 보고서입니다. 마음껏 이용하시길 바랍니다.

목차

01. 실험목적
02. 실험원리 (이론)
03. 실험재료 및 방법
04. 실험결과
05. 고찰
06. 참고문헌

본문내용

02.실험원리 (이론)
1. 생물정보학
- 생물정보학 정의
: 생물정보학은 생명과학(bio)과 정보학(informatics)의 합성어다. 용어의 기원에서 보듯 생물학 분야의 해석을 통계학과 컴퓨터 시스템의 도움을 받는 방식의 학문이다. 이를 위해 생물학적 데이터의 흭득의 양적 진화와 해석하는 툴의 발전을 바탕으로 생물정보학 분야가 크게 발달하게 되었다.

- 생물정보학의 최종적 목표

(1)많은 생물학적 데이터의 올바른 확립
(2)얻어낸 데이터들의 올바른 분석
(3)생물학적 데이터들의 의미 있는 해석과 예측

- 생물 정보학에서의 컴퓨터 기능 활용

: 데이터베이스 구축, 알고리즘, 소프트웨어에 사용된다.

(1) 데이터 베이스 구축 : 데이터 베이스는 생물정보학 연구와 응용에 바탕이 된다. 이를 구축하기 위해 분석을 위한 생물학적 데이터 축적이 선행되어야 한다. 또한 데이터를 올바르게 분석하고 분류하여 정보에 대한 접근성을 높여야 한다. 예를 들어, 유전형과 표현형, DNA 염기 서열정보, 단백질 서열 등이 기존 연구를 통해 데이터베이스가 축적되어 있고 연구자들은 축적된 정보들을 공유하며 연구한다.

(2) 알고리즘 : 생물학적 데이터의 양적 축적이 가속화되었다. 시간이 지날수록 쌓이는 방대한 데이터의 처리 과정을 컴퓨터를 이용해 분석하기 위해 복잡한 과정을 간소화하고 자동화를 이룬 올바른 알고리즘이 필요하다.

(3) 소프트웨어 : 알고리즘을 통해 방대한 데이터를 분석하고 나면 생물학자들이 연구에 직접 데이터를 활용할 수 있도록 소프트웨어 개발이 필요하다.
- 생물정보학의 활용

: 통계학과 컴퓨터 시스템을 바탕으로 발전하는 생물정보학은 다양한 방면에서 활용된다.

(1) DNA 서열 분석 : DNA 서열 분석에는 선제적으로 염기서열의 엄청난 양적 흭득이 정확한 순서로 분석되어야 한다. 이때 다양한 길이와 서열로서 얻어진 정보를 양쪽 말단의 중복되는 서열로서 조립되고 이 과정에 컴퓨터의 연산처리 능력과 조립 알고리즘의 발달이 필요하다. 유전정보학을 통한 DNA 서열 분석은 유전체의 염기 서열, 구조, 기능, 진화를 밝히는 유전체학에 활용된다. 이외에도 시퀀싱 기기와 분석방법의 발전으로 질병에서의 유전체 분석에도 이용된다.

(2) RNA, 단백질 발현 분석 : DNA 서열을 반영하는 것은 단백질의 합성하는 것이고 그 과정에서 mRNA의 발현과정을 거친다. 유전 정보학은 RNA를 통한 유전자 발현 분석을 통해 단백질 발현을 분석한다. 그 과정에서 RNA의 발현을 확인하기 위해 cDNA 서열태그, mRNA 마이크로어레이, 광역 병렬 신호 시퀀싱 등의 방식을 이용한다. 이 방식들을 구현하기 위한 생물정보학적 정보처리의 핵심은 많은 양의 데이터에서 유효한 시그널과 노이즈 시그널을 구분해내는 통계도구의 개발이다. 이외에도 생물정보학은 구조생물정보학과 시스템 생물학의 발전을 도모했다.

- 생물정보학의 대표적인 기관들
(1) National Center for Biotechnology Information(NCBI)
: NCBI는 미국 국립 생물 공학 정보센터이다. 이 기관이 제공하는 주요 서비스 항목은 PubMed, Blast, Gene ,EST, Genome, Nucleotide, SNP, Protein 등이 있다. 이를 통해 개인이 직접 NCBI의 데이터베이스를 이용해 미지의 유전자를 이와 대조해 어떤 서열을 가지고 있는 찾아낼 수 있다. 다음의 URL은 해당 기관의 사이트이다.
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/

(2) EMBL’s European Bioinformatics Institute(EMBL-EBI)
EMBL-EBI는 유럽 생물정보학 연구소이다. 이 기관은 생물정보학에 관한 연구를 수행하고 이에 대한 정보를 제공한다. 또한, EMBL DB, SWISS-PROT DB, PDB 등의 생물학 데이터 베이스를 제공하고 이를 분석하는 tool들을 웹 서비스로 제공한다. 다음의 URL은 해당 기관의 사이트이다.
https://www.ebi.ac.uk/

참고 자료

TAYLOR 외/캠벨 생명과학/라이프 사이언스/2022 년/P.10~11 : 다윈의 진화이론 참고
분자-세포생물학백과 : BLAST 정의 및 BLAST programs BLAST (naver.com)
https://m.terms.naver.com/entry.naver?docId=5569099&cid=61233&categoryId=61233 : 분자-세포생물학 백과/ 생물정보학 정의 참고
단백질 블록의 아미노산 대체 매트릭스. - 피엠씨 (nih.gov) : BLOSUM MATRIX 정의 참고
미생물학백과 : Multiple sequence alignment 정의 참고