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2018년 4월 25일 수요일

지구상 모든 진핵 생물의 DNA 정보를 수집하는 Earth BioGenome Project


(The Earth BioGenome Project aims to sequence all eukaryotic species. This superkingdom of life includes all organisms except bacteria and archaea. Credit: Mirhee Lee)



 지구상의 모든 생물의 DNA 정보를 밝히고 이를 과학자들이 모두 자유롭게 활용할 수 있게 오픈하는 프로젝트가 추진 중입니다. Earth BioGenome Project는 150만종에 달하는 진핵 생물 - 이미 밝혀진 인간은 물론 곤충, 단세포 동물, 식물 등 - 의 유전정보 데이터 뱅크를 만드는 계획입니다. 이는 아마도 지구 전체의 진핵생물 1000-1500만 종 (물론 대부분은 작은 다세포 동물이나 단세포 동물)의 10%로 사실상 알려진 모든 진핵생물을 다 포함하는 거대한 데이터가 될 것입니다. 프로젝트 추정 비용은 470억 달러입니다. 


 이 프로젝트를 추진하는 24명의 전문가 그룹은 저널 PNAS (Proceedings of the National Academy of Sciences)에 프로젝트에 대한 상세한 내용을 발표했습니다. 


 이런 프로젝트가 가능하게 된 것은 DNA 시퀀싱 기술의 발전으로 인해 전체 유전자를 해독하는 비용이 크게 낮아졌기 때문입니다. 연구팀은 하나의 진핵생물종의 유전자를 해독하는 비용이 3만 달러 정도 될 것으로 예상하고 있습니다. 전체 데이터 크기는 엑사바이트 혹은 10억 기가바이트 급이 될 것으로 예상했습니다. 당연히 이런 대규모 프로젝는 1-2 국가나 단체가 주도하기 어렵습니다. 


 연구팀은 이미 진행 중인 다양한 대규모 유전자 데이터 베이스 프로젝트 - Vertebrate Genomes Project, the Global Invertebrate Genome Alliance, the 10,000 Plant Genomes Project, the 5000 Insect Genomes Project - 와 연계해서 모든 과학자들이 데이터를 공유하는 한편 다양한 표본을 지니고 있는 박물관, 국가, 연구소 등이 협업해야 한다고 보고 있습니다. 특히 희귀 동식물의 표본을 대량으로 가지고 있는 박물관과 연구자들의 도움이 절실히 필요합니다. 더 나아가 연구팀은 시민 과학자들의 자발적 참여를 통해서 필요한 샘플들을 조달해야 한다고 보고 있습니다. 


 프로젝트가 완료된다고 해도 이 유전 정보를 바탕으로 진화 과정을 추적하거나 혹은 유전자의 기능을 이해하는 데는 다시 상당한 시일이 걸릴 것입니다. 하지만 이렇게 해서 얻은 지식은 더 효과적인 약물 개발이나 혹은 안전하고 효율적인 해충 구제 방법을 개발하는 데 도움을 주어 궁극적으로는 인류 전체에 기여하게 될 것입니다. 


 개인적인 생각으로는 언젠가 인류는 이와 같은 프로젝트를 반드시 진행하게 될 것입니다. 그렇다면 지금부터 시작해서 나쁠 것이 없다고 생각합니다. 다만 처음부터 모든 동식물의 유전자를 수집하기는 어려우므로 각 과나 목에서 대표적인 생물체나 과학적으로 가치가 높은 생물부터 시작해 데이터 베이스를 점차 늘려나가는 방식으로 진행해야 한다고 생각합니다. 아무튼 결국 누군가 해야 하고 아마도 많은 과학자들이 하게 될 프로젝트라고 생각합니다. 


 참고 


More information: Harris A. Lewin el al., "Earth BioGenome Project: Sequencing life for the future of life," PNAS (2018). www.pnas.org/cgi/doi/10.1073/pnas.1720115115




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