3차원 유전자 발현 분포를 쉽게 추정할 수 있는 소프트웨어 개발

유전자 발현의 3D 공간 분포(생물 조직 내에서 유전자가 활성화되거나 비활성화됨)를 이해하는 것은 유전자 기능을 밝히는 데 필수적입니다.

이 분포를 추정하는 한 가지 방법은 RNA 단층촬영으로, 세 개의 직교 축을 따라 동결된 조직 절편을 준비하고, 각 절편에서 RNA 시퀀싱(유전자 발현 분석)을 수행하고, 발현 데이터를 중첩하여 3D 유전자 발현 맵을 재구성하는 것입니다. 그러나 이 데이터를 처리하려면 고급 프로그래밍 기술이 필요하므로 계산 전문 지식이 없는 연구자에게는 어렵습니다.

연구자들은 3D 공간 유전자 발현 분포를 추정하도록 설계된 사용자 친화적인 소프트웨어인 tomoseqr을 개발했습니다.

Tomoseqr는 조직 형태 데이터 생성을 간소화하고 3D 유전자 발현 모델의 시각화를 가능하게 하는 직관적인 그래픽 사용자 인터페이스를 제공합니다.

이 소프트웨어는 무료로 제공되므로, 복잡한 분석에 광범위한 연구 커뮤니티가 접근할 수 있습니다.

연구진은 tomoseqr을 다니오의 유전자 발현 데이터에 적용하여 알려진 유전자 발현 패턴을 성공적으로 재현하여 소프트웨어의 정확성을 확인했습니다.

게다가 그들은 재생 능력으로 알려진 모델 생물인 편형동물의 약 18,000개 유전자를 분석하고 각 유전자 발현의 3차원 공간 분포를 지도화했습니다.

또한 이러한 데이터 중심적 접근 방식은 공간적 변동이 두드러지는 유전자를 식별하여 조직 재생과 같은 생물학적 기능에서 이러한 유전자가 잠재적으로 역할을 수행할 수 있음을 시사했습니다.

특히, tomoseqr은 생명과학 소프트웨어 분야에서 세계적으로 인정받는 플랫폼인 Bioconductor에 채택되어 다양한 분야의 연구자들이 3D 유전자 발현 분석에 그 기능을 활용할 수 있게 되었습니다.

이 도구는 발달생물학, 질병 연구, 재생 의학의 발전을 촉진하여 과학적 발견의 기회를 확대할 가능성이 있습니다.

본 연구는 일본 과학 진흥회(JSPS) KAKENHI 연구비(MK의 경우 JP22K15127, HO의 경우 JP22K17992) 및 JST-Mirai 프로그램 연구비(HO의 경우 JPMJMI20G7)의 지원을 받아 수행되었습니다.

출처: https://www.sciencedaily.com/releases/2025/03/250326123556.htm