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2017년 "중국 생명과학 10대 성과" 발표
등록일2018.02.05 조회수3536
첨부파일 2017biotop10.docx 2018년 1월 24일, 2017년 "중국 생명과학 10대 진전" 결과가 발표되었다. 2017년 "중국 생명과학 10대 진전"은 생명과학 분야의 혁신 발전을 추진하고 중국 생명과학 분야의 중대 과학기술 성과를 과시하고 홍보하기 위해 중국생명과학학회연합체에서 22개 회원학회를 통하여 추천하고 생명과학 분야 동종업계 전문가의 심사 평가를 거쳐 선정되었다. (1) 벼의 새로운 내병성 유전 기초 발견 및 메커니즘 해석 도열병은 "벼 암증"으로 불리며 벼 생산지역에서 흔히 발생하고 벼 생산량의 대폭 감소 및 수확 전무를 유발하는 세계 식량 안전의 중대한 잠재적 위험이다. 쓰촨(四川)농업대학 천쉐웨이(陳學偉) 연구팀은 빅데이터 분석과 분자생물 수단을 결합하여 내병성 유전 유전자 위치 Bsr-d1를 감정하고 클론하였으며 해당 위치가 내병성 범위가 넓고 내병성이 지속적이며 벼 수확량 형질에 뚜렷한 영향이 없는 등 특성을 보유하고 있음을 규명하였다. 해당 연구성과는 벼 면역반응 및 내병성 분자의 이론 기초를 풍부히 하였고 또한 광범위 지속적 도열병 내성 벼 새품종 육종에 핵심 내성 유전자를 제공하였다. 또한 밀, 옥수수 등 식량작물 관련 새로운 내병성 메커니즘의 기초 및 응용 연구에 중요한 참조적 가치를 제공하였다. 해당 연구성과는 "Cell"(Cell,2017,170(1):114-126)에 게재되었다. (2) 인간 Piwi 유전자 돌연변이가 남성불임증 유발 중국과학원 상하이생물화학·세포생물학연구소 류모팡(劉默芳) 연구팀은 상하이시계획생육과학연구소 스후이쥐안(施惠娟) 연구팀과 공동으로 남성불임증 환자에 대한 선별검사에서 Piwi 유전자 돌연변이를 발견하였다. 생쥐 모델로 해당 돌연변이가 웅성불임을 유발함을 입증하였고 해당 돌연변이가 웅성 불임을 유발하는 분자 메커니즘을 규명하였으며 또한 이를 기반으로 간섭 전략을 설계하여 돌연변이 생쥐의 정자 활성을 효과적으로 회복시켰다. 해당 연구는 최초로 Piwi 유전자 돌연변이가 남성불임을 유발함을 입증함과 아울러 해당 남성불임증의 정밀의료에 이론 기초 및 방법 전략을 제공하였다. 해당 연구성과는 "Cell"(Cell,2017,169(6):1090-1104)에 게재되었다. (3) m6A메틸화 수식 조절이 척추동물 조혈줄기세포 운명 결정 조혈줄기세포는 각종 혈액세포의 원시 전구세포로서 혈액계의 장기적 안정을 유지할 뿐만 아니라 또한 골수이식으로 악성 혈액질환을 치료하는 핵심 성분이다. 하지만 조혈줄기세포 근원에 대한 연구 부족은 임상에서 질병 치료를 구속하는 "병목 문제"이다. 중국과학원동물연구소 류펑(劉峰) 연구팀은 베이징유전체연구소 양윈구이(楊運桂) 연구팀과 공동으로 최초로 내피-조혈세포 전화 과정에서 m6A의 메틸화가 유전자 발현 평형을 조절하여 조혈줄기세포의 발육을 촉진시킴을 발견하였다. 해당 연구는 새로운 관점으로 조혈줄기세포의 운명을 결정하는 메커니즘을 규명하여 m6A의 생리 기능에 대한 인식을 넓혔을 뿐만 아니라 체외 조혈줄기세포의 근원을 탐구하는데 새로운 아이디어를 제공하였다. 해당 발견은 "Nature"(Nature,2017,549:273-276)에 게재되었다. (4) 화학약물이 caspase-3을 통하여 세포사멸을 유도하여 독성 부작용을 생성 세포사멸은 염증 caspase 프로테아제를 통하여 Gasdermin-D(GSDMD) 단백질을 절단함으로써 GSDMD 단백질이 세포막 천공 활성을 보유한 구조를 방출하여 발생하는 세포 염증성 괴사이다. 베이징생명과학연구소 사오펑(邵峰) 연구팀은 아포토시스(Apoptosis) 비염증성 caspase-3 프로테아제 절단 활성화 Gasdermin-E(GSDME) 단백질도 세포사멸을 유발할 수 있음을 발견하였다. 또한 임상에서 흔히 사용하는 화학요법 약물은 GSDME 의존성 세포사멸을 통하여 정상세포를 살상하며 생쥐의 GSDME 유전자를 녹아웃하면 화학요법 약물이 유발하는 기관 손상 및 체중 감소 등 독성 부작용을 뚜렷하게 줄일 수 있음을 발견하였다. 해당 발견은 최초로 종양 화학요법 약물의 독성 부작용 분자 메커니즘을 규명하였는데 이는 화학요법 효율을 향상시키는데 새로운 경로를 제공하였다. 해당 발견은 "Nature"(Nature,2017,547:99-103)에 게재되었다. (5) 세포가 포도당 수준에 대한 감응 및 대사조절 분자 메커니즘 포도당은 세포의 주요 에너지원으로서 그 수준이 감소되면 AMP 활성화 단백질키나아제(AMPK)를 활성화시킨다. 샤먼(廈門)대학 린성차이(林聖彩) 연구팀은 영국 Dundee 대학 D.G.Hardie 등 연구팀과 공동으로 감각세포 내 포도당 대사 중간물질 프룩토오스-1, 6-이인산(FBP)의 감소를 통하여 AMPK 활성화를 유발하는 새로운 메커니즘을 발견하였다. 해당 연구는 세포가 포도당의 감각 경로 및 포도당이 세포대사 상태에 대한 제어 메커니즘을 규명하였으며 또한 기존의 AMPK가 AMP의 증가에 의존하여 활성화된다는 관점을 개변시켰다. 해당 연구성과는 "Nature"(Nature,2017,548:112-116)에 게재되었다. (6) 단일 세포 시퀀싱 기반 간암 면역 다이어그램 중국의 간암 환자수는 세계에서 가장 많으며 간암은 중국인 건강을 위협하는 주요 요인이다. 베이징대학 장쩌민(張澤民) 연구팀은 베이징스지탄(世紀壇)병원 펑지룬(彭吉潤) 및 어우양원쥔(歐陽文軍) 연구팀과 공동으로 간암 종양 미세환경의 T 림프구에 대한 종합분석을 통하여 5,000개를 초과하는 T 림프구의 단일 세포 시퀀싱 데이터를 수집하여 혈액과 종양 중 T 세포의 특성이 완전히 같지 않음을 규명하였으며 T 림프구와 다양한 서브그룹 사이의 관계를 탐색하였다. 또한 Layilin 유전자는 잠재적인 면역요법의 표적으로 될 수 있음을 발견함과 아울러 체외 실험을 통하여 한층 더 입증하였다. 해당 연구는 세계 첫 전문적인 종양 관련 T 림프구의 단일 세포 조직학적 연구로서 다중 관점으로 간암 관련 T 림프구 특성을 연구하는데 기반을 마련하였으며 또한 종양 면역 다이어그램의 작성에 규범을 제공하여 기타 종양에 대하여 유사한 연구를 수행하는데 중요한 기반을 마련하였다. 해당 연구성과는 "Cell"(Cell,2017,169 (7): 1342-1356)에 게재되었다. (7)벼 광범위 지속적 내병성 및 수확량 평형의 유전 및 표현형 조절 메커니즘 중국과학원 상하이생명과학대학 식물생리생태연구소 허쭈화(何祖華) 연구팀은 벼 광범위 도열병 내성 새로운 유전자 Pigm에 대하여 계통적 검증 및 분석을 수행하였다. 결과, 해당 유전자 위치가 단백질 상호작용 및 표현형 유전 방식을 통하여 1쌍의 면역 수용체 단백질 PigmR 및 PigmS를 정밀 조절하여 벼 광범위 내병성 및 수확량 평형을 조화시키는 새로운 메커니즘을 발견하였다. 이는 작물의 높은 내병성과 수확량 모순의 새로운 이론을 제안하였으며 또한 작물의 내병성 육종에 효과적 기술을 제공하였다. 해당 성과는 이미 40개가 넘는 기관의 내병성 분자 육종에 응용되었으며 또한 많은 광범위 내병성 새로운 품종에 대하여 심사 및 대면적 보급을 수행한 결과, 아주 큰 응용 잠재력을 보유하고 있다. 해당 연구성과는 "Science"(Science,2017,355:962-965)에 게재되었다. (8) 생체 현미경 영상 시스템에서의 초고 시공간 해상도 마이크로화 이중 광자의 응용 베이징대학 학문간 융합 연구팀은 청허핑(程和平) 원사의 지도에 의해 마이크로 집적, 마이크로 광학, 초고속 광섬유 레이저 및 반도체 광전자학 등 기술로 시공간 고해상도 생체 영상 시스템 개발 분야에서 획기적인 기술 혁신을 통하여 2.2g의 마이크로화 휴대용 이중 광자 형광 현미경을 개발함으로써 세계 최초로 꼬리 매달기, 뛰어내리기, 사회교제 등 자연 행위 조건에서 생쥐 대뇌 뉴런 및 시냅스 활동의 고속 고해상도 영상을 기록하였다. 해당 획기적 기술은 새로운 연구 방식을 개척하여 동물의 자연적 행위 조건에서 대뇌 활동 과정을 "관찰"할 수 있을 뿐만 아니라 자폐증, 알츠하이머병, 뇌전증 등 뇌질환의 신경 메커니즘 가시화 연구과정에 중요한 역할을 발휘할 전망이다. 해당 연구성과는 중국 생물학자들이 첨단 과학연구 기기 설비 개발 능력을 보유하였음을 의미하며 또한 곧 수행하게될 중국뇌과학계획에 핵심적 혁신 도구를 마련하였다. 해당 연구성과는 "Nature"(Nature Methods,2017,14:713–719)에 게재되었다. (9) 가려움 감각 정보를 전달하는 신경 회로 메커니즘 중국과학원 신경과학연구소 쑨옌강(孫衍剛) 연구팀은 척수 수준에서의 가려움 감각 특이적 가스트린 방출 펩티드 수용체(Gastrin-releasing peptide receptor, GRPR) 양성 뉴런에 대한 연구로부터 착수하여 가려움 감각 정보가 전달되는 핵심 신경 회로를 입증하였으며 또한 뇌줄기 가닥 옆의 뇌세포핵 영역이 만성 가려움증의 발생, 발전 과정에서 핵심 작용을 발휘함을 한층 더 입증하였다. 해당 연구는 가려움 정보 전달 신경 회로 메커니즘을 계통적으로 규명하였으며 또한 만성 가려움증의 잠재적 치료 표적을 찾는데 새로운 방향을 제공하였다. 해당 연구성과는 "Science"(Science,2017,357:695-699)에 게재되었다. (10) 유전자 편집 레트증후군 원숭이 모델 구축 레트증후군(RTT)은 MECP2 단일 유전자 돌연변이로 유발된 신경 발달성 질병이다. 환자는 지력저하, 자주적 행위 및 생존능력이 약한 원인으로 가정 및 사회의 평생 보살핌이 필요하다. 해당 질병의 발생 메커니즘을 연구하여 치료 약물을 개발하고 치료 방법을 탐색하기 위해 연구팀은 일련의 생쥐, 큰쥐 등 설치류 실험동물 모델을 구축하였다. 그러나 해당 설치류 모델로 임상에서 환자의 특성을 시뮬레이션하기 어렵기에 관련 연구를 수행할 수 없다. 쿤밍(昆明)이공대학교 지웨이즈(季維智) 연구팀은 TALEN 표적 유전자 편집 기술로 게잡이원숭이 MECP2 유전자 녹아웃을 수행하여 일련의 레트증후군 원숭이 모델을 획득하였다. 해당 모델은 레트증후군 환자와 유사한 많은 특성을 나타냈는데 이는 기존의 설치류 실험동물에서 임상 표현형으로 나타나지 않았다. 해당 연구는 최초로 뇌발달, 눈운동, 전사체 등으로 레트증후군 모델에 대하여 평가하였는데 이는 레트증후군 발생 메커니즘 및 치료 연구 수행에 기반을 마련하였다. 해당 연구성과는 "Cell"(Cell,2017,169(5):945-955)에 게재되었다. 정보출처 : http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2018/1/401275.shtm