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1. 생명과학연구 기본방침 2006년 3월, 각의 결정된 제3기 과학기술기본계획(2006~2010년도)에 의거, '생명과학 연구개발'을 중점적으로 추진해야 할 분야의 하나로 지정하여, 기본이념, 해외과학기술전략 추세, 전략 지속성, 연구현장 정착성 등의 관점에서 우선적인 자원배분을 하고 있음 2. 연구상황 및 해외 상황 (1) 일본 게놈 해석 등에 의한 연구기반을 계속 갖추고 있고, 인공 다기능성간세포의 개발 성공으로 선도적 위치를 점하고 있음. 메타보롬 등의 해석기술, 생명기능화합물의 해석, X선 등을 이용한 구조생물학 등에서도 구미에 앞서가고 있음 (2) 해외 미국에서는 로드맵 계획 등에 의해, 유전자 기능 해명 등 기초연구로부터 기술개발까지 종합적 지원을 하고 있으며, 아시아(중국, 한국외)에서도 지식재산권, 경제효과, 국제경쟁력 확보를 목표로 한 지원을 강화하고 있음 3. 게놈관련 연구 대응 및 성과 (1) 게놈 유전자 발현 - 계측 기술의 비약적 진보에 의한 초고속 순서법 출현하였으며, 대량의 데이터 생산 시대를 맞아 정보과학의 중요성이 증대되고 있음 (게놈·유전자 발현 연구) - 암·노화·질환 관련, 급격한 연구 발전이 있었으며, 인간이나 모델생물 게놈의 수식 메커니즘의 해명이 중요함 (유전학) (2) RNA 연구 - Non-Coding RNA(ncRNA)의 분자 작용 염기서열 해석이 중요 과제임 (3) 당쇄연구 - 당쇄의 분화, 암(癌)진행의 제어·조직, 세포 특이적 발현의 제어기구 해명, 감염증, 신경계, 면역계에서의 당쇄 역할 해명이나 분화, 암, 질환 등의 Biomaker 등의 해명을 목표로 하고 있음. 이러한 과제에 대해서, 당쇄에 관한 지식이나 정보의 집약과 학술적인 협력 체제의 구축을 통해, 분야를 넘은 연구자간의 공동연구나 새로운 연구전개를 목표로 하는 것이 기대됨 (4) 식물과학 - 벼 게놈 해석, 식물호르몬, 성장촉진 연구 등의 성과가 있었으며, 향후 식량 생산, 대체 에너지에 공헌하기 위해 식물 고유현상 해명이 중요함 (5) 합성 생물학·구성 생물학 - 최근, 게놈해석, 게놈 네트워크 프로젝트의 진전에 의해, 생물이 진화적으로 획득한 유전자 네트워크의 해명이 급속히 진행되고 있음. 세포가 가지는 기억·학습 메커니즘의 해명은 향후 발전이 기대되는 분야이며, 제어 RNA나 유전학에 의한 관여 인자의 분류를 기반으로 한 정량적인 측정이나 섭동기술개발 추진이 더욱 필요함 4. 향후 전망 (1) 세포 레벨의 체계적 기능 연구 - 지금까지의 연구 성과를 근거로 해 정보과학의 기술력, 데이터를 살려, 세포·생명 시스템으로서의 이해가 중요함 - 세포 프로그램이 파괴해 일어나는 여러 가지 병의 용태의 본질을 해명해, 질환의 예방, 진단, 치료로 연결 - 생명의 기본 단위인 세포의 유전자 발현 제어계, 시그널 전달계, 대사 제어계 등의 연구 추진 - 세포 기능의 상호작용 및 제어 기구 이해가 중요 (2) 생명과학 연구에서의 정보과학 - 차세대 시퀀서의 출현에 의해, 메타게놈 배열 등의 해석 데이터가 지수함수적으로 증대 - 생명과학의 장래를 담당할 젊은 인재 육성을 위해, 대학에서 정보과학의 연구·교육 충실 - 여러 가지 지견을 갖춘 뛰어난 연구자 클러스터가 불가결하며, 이 조건을 갖춘 거점 형성 필요 5. 향후 연구 전략 (1) 당면과제 - 생명과학 연구의 방향성에서 생명의 본질적 이해를 목표로 하는 기초적 연구방향과 의료나 산업으로의 응용개발 방향이 있음 - 주된 대상인 기초적 연구에서는 게놈 배열의 해독을 기초로 유전자, RNA, 당쇄, 단백질 등의 생명 현상의 기본 요소(인자)의 전모를 밝힘과 동시에, 그러한 기본 요소(인자)의 상관관계나 인과관계를 분명히 하고, 생명을 다양한 기본요소로부터 구성되는 통합시스템으로 이해해, 이를 움직이는 작동원리에 대한 모델의 제안과 검증이 지금까지의 중요 과제임 - 그 다음의 단계로서 유전자, RNA, 당쇄, 단백질 등의 기본 요소가 서로 상호작용 하면서 기능하는 장소(공간)인 세포를 관찰, 시간적, 공간적인 요소를 도입해, 세포 또는 생체를 통합적으로 이해하는 연구가 진행되어야 하는 것임. 특히 세포가 생명 활동의 기본 기능 단위인 것을 생각하면 당면과제인 세포를 대상으로 하고 연구를 전개해 가는 것이 적절함 (2) 생명과학연구 추진전략 - 올 재팬(All JAPAN) 체제의 구축 차세대 시퀸서를 중심으로서 게놈, RNA, 에피게놈 등 세포 상태·기능의 계측을 대규모, 체계적으로 수행할 수 있는 연구커뮤니티에 복수의 해석거점 정비 필요 - '세포·생명 프로그램' 해명 도전 높은 연구능력을 가진 연구자 집단을 구축해 '세포·생명 프로그램' 해명에 도전. 또, 세포 시스템 이해를 위해서 인간 다양성 연구나 생물종을 넘는 비교 연구로의 전개가 필요 - 데이터베이스·정보처리 거점의 구축 공동연구에 의한 성과데이터는 물론, 차세대 시퀸서의 등장에 의한 방대한 데이터의 처리·공유·공개를 위해서 핵심이 되는 데이터베이스·정보처리 거점 구축 이 거점에서는 차세대 시퀸서 등의 대규모 데이터의 처리, 그것을 위한 기술개발, 세포·생명 프로그램 해명을 위한 정보과학 연구, 여러 가지 정보·데이터의 공유·횡단 이용의 운용·기술개발을 실시 - 치료, 치료약 창출로의 기초적 지견·기술을 제공 앞서 기술한 연구전략은 기반적인 세포 프로그램 해명을 목표로 하는 것이지만, 다른 세포 기능 연구에도 활용할 수 있는 체제로 전환. 2009년도 이후 과제로 과학기술기본계획에 정한 '생명현상의 통합적 이해 촉진'을 위한 국가 프로젝트에 대해서는, 연구전략을 실현할 수 있도록 새로운 연구플랫폼의 구축 및 정비가 매우 중요한 과제임. 생명 시스템의 통합적 이해에는 다양한 기술의 요구, 빠른 기술 진보를 감안하여 특색있는 고도의 연구자·기술자 집단으로부터 구성되는 유연한 체제의 구축 필요 (3) 플랫폼 구성 - 차세대 시퀀서 등에 의한 대규모 데이터 해석 거점 - 초대형량 핵심 데이터베이스(정보 해석 포함) - 공동 연구자 그룹 - 프로그램 전체를 지도하는 추진위원회 |
