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[IT뉴스]복잡한 장내 미생물 분석 ‘쉽고 빠르게’…코딩 기술 없어도 ‘OK’

온카뱅크관리자

2026-01-26 16:27:39

<div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div> 김지현 연세대 교수팀, 메타유전체 정보 분석 ‘파이프라인’ 개발 전체 미생물 유전정보 최적 분석조건 제시...데이터 시각화 제공 
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 김지현 연세대 교수 연구진. 연구재단 제공.
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 장내미생물 등의 메타 유전체 빅데이터를 쉽고 빠르게 분석할 수 있는 도구가 개발됐다. 코딩에 익숙하지 않은 임상·생물학 연구자들도 사용할 수 있어 장내미생물 연구 문턱을 낮추는 데 기여할 것으로 기대된다.
 한국연구재단은 김지현 연세대 시스템생물학과 교수팀이 권순경 경상국립대 교수 연구팀과 공동으로 대용량 메타유전체 정보 기능 분석을 표준화·최적화한 통합 파이프라인 ‘메타펀’(metaFun)을 개발했다고 26일 밝혔다.
 인체 마이크로바이옴은 사람 몸속에 있는 수많은 미생물의 집합이다. 비만과 당뇨 등 대사질환과 면역질환, 암, 뇌신경질환, 정신질환 등 다양한 질병과 관련이 있다는 연구결과가 잇따라 보고되고 있다.
 장내미생물 등 미생물 군집 구조와 기능을 들여다 볼 수 있는 메타유전체 분석 기술은 배양이 어려운 미생물을 포함한 전체 미생물의 유전정보를 분석할 수 있어 마이크로바이옴 연구의 핵심 기술로 자리잡았다.
 하지만, 분석 과정이 매우 복잡하고 사용 프로그램이나 설정값에 따라 결과가 달라지는 문제가 있었다. 특히 프로그램 사용이나 코딩에 익숙하지 않은 연구자들은 분석에 어려움을 겪어 왔으며, 연구결과를 비교·재현하는 데도 한계가 있었다.
 연구팀은 메타유전체 분석 전 과정을 표준화하고, 최적화된 데이터 해석 환경을 제공하는 분석 도구 메타펀을 설계했다.
 장내 미생물, 식물 뿌리 주변 토양, 해양 등 다양한 환경의 메타유전체 데이터를 활용해 분석 조건을 최적화하고 컴퓨터 분석 환경이 달라도 같은 결과를 얻을 수 있도록 최신 기술을 적용했다.
 이렇게 개발된 메타펀은 유전 정보를 담은 염기서열 데이터 품질 검사부터 미생물 종류나 기능 분석, 유전체 조립·분류, 비교 유전체학 분석 등 7개 분석 단계를 효율적으로 수행한다.
 또 분석 결과를 활용해 실시간 데이터 해석과 시각화를 지원하는 대화형 모듈 4개를 오픈소스로 제공해 비전문가도 코딩 기술이 없이 결과를 이해할 수 있다.
 연구팀은 대장암 환자와 건강한 사람의 장내 미생물 데이터를 이용해 메타펀의 성능을 검증한 결과, 환자군과 건강인 간의 뚜렷한 차이가 있음을 확인했다.
 김지현 연세대 교수는 “메타펀은 개별 미생물 종류의 변화부터 군집 간 상호작용 네트워크, 균주 수준의 미세다양성까지 다층적으로 분석할 수 있다”며 “마이크로바이옴과 질병의 연관성, 환경에서의 역할 등을 입체적으로 규명할 수 있을 것”이라고 말했다.
 연구결과는 미생물학·마이크로바이옴 분야 국제 학술지 ‘장내 미생물’ 지난 13일 온라인에 실렸다.
 이준기 기자 bongchu@dt.co.kr
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