대규모 데이터셋은 생물정보학 연구의 핵심이며, 복잡한 데이터를 접근 가능한 그래픽으로 변환하는 직관적인 시각화 도구에 대한 수요를 창출한다. 기존의 시각화 소프트웨어는 종종 높은 비용이 들거나 코딩 역량을 요구하여, 많은 연구자들의 접근성을 제한하는 문제가 있다. 이러한 공백을 해소하기 위해 본 연구에서는 프로그래밍 기술이 필요 없이 프로급 수준의 그림을 생성할 수 있는 무료 웹 기반 플랫폼인 SimpleViz를 소개한다. SimpleViz는 RNA-seq 데이터의 유전자 수준 분석과 박스/바이올린/닷 플롯, 볼케이노 플롯, 주성분 분석(Principal Component Analysis) 플롯, 히트맵과 같은 핵심 시각화 유형을 제공하며, 상세 조정을 위한 광범위한 커스터마이징 옵션과 내장 통계 비교 기능을 갖추고 있다. Shiny 인터페이스 위에서 개발된 SimpleViz는 데이터 업로드, 시각화 생성 및 커스터마이징 과정을 단순화하여, 사용자가 출판에 적합하도록 맞춤형 시각화를 제작할 수 있도록 한다. 사용자 피드백에 기반한 지속적 개선 계획을 통해, SimpleViz는 생의학 연구에서 변화하는 데이터 분석 요구를 충족하는 적응 가능하고 접근성 높은 해법을 제공한다.

IBD의 병인에서 곰팡이 병독성에 있어 특수 미세환경(niche)별 적응의 중요성을 강조한다. 중요성: 장내에서, 그리고 IBD와의 관련성.

인간의 장은 다양한 미생물로 구성된 복잡한 생태계를 지니고 있다. 장내 미생물군에 관한 대부분의 연구는 세균에 초점을 맞춰 왔으나, 축적된 근거는 염증성 장질환(inflammatory bowel disease, IBD)에서 진균군(mycobiota)의 역할을 강조해 왔다. 본 연구는 궤양성 대장염 환자의 장 점막에서 살아있는 Malassezia globosa 균주를 분리하고 특성화한 최초의 연구이다. Malassezia 종은 주로 사람의 피부에 서식한다. 따라서 우리는 장에서 분리한 M. globosa 균주와 피부에서 분리한 M. globosa 균주를 비교하였고, 두 군 사이에 현저한 차이가 있음을 확인하였다. 장 유래 균주는 마우스에서 대장염의 악화를 더 크게 유발하였다. 전사체 분석 결과, 장 유래 균주가 피부 유래 균주보다 정상 산소 조건(normoxia)에 더 민감한 것으로 나타났으며, 이는 장 환경에 흔한 저산소증(hypoxia)에 대한 적응을 시사한다. 이러한 결과는 IBD의 발병기전에 대한 M. globosa의 잠재적 영향 및 병원성에 대한 서식지 특이적 적응의 영향에 관해 새로운 통찰을 제공한다.

대규모 데이터셋은 생물정보학 연구의 핵심이며, 복잡한 데이터를 접근 가능한 그래픽으로 변환하는 직관적인 시각화 도구에 대한 수요를 창출한다. 기존의 시각화 소프트웨어는 종종 높은 비용이 들거나 코딩 역량을 요구하여, 많은 연구자들의 접근성을 제한하는 문제가 있다. 이러한 공백을 해소하기 위해 본 연구에서는 프로그래밍 기술이 필요 없이 프로급 수준의 그림을 생성할 수 있는 무료 웹 기반 플랫폼인 SimpleViz를 소개한다. SimpleViz는 RNA-seq 데이터의 유전자 수준 분석과 박스/바이올린/닷 플롯, 볼케이노 플롯, 주성분 분석(Principal Component Analysis) 플롯, 히트맵과 같은 핵심 시각화 유형을 제공하며, 상세 조정을 위한 광범위한 커스터마이징 옵션과 내장 통계 비교 기능을 갖추고 있다. Shiny 인터페이스 위에서 개발된 SimpleViz는 데이터 업로드, 시각화 생성 및 커스터마이징 과정을 단순화하여, 사용자가 출판에 적합하도록 맞춤형 시각화를 제작할 수 있도록 한다. 사용자 피드백에 기반한 지속적 개선 계획을 통해, SimpleViz는 생의학 연구에서 변화하는 데이터 분석 요구를 충족하는 적응 가능하고 접근성 높은 해법을 제공한다.

IBD의 병인에서 곰팡이 병독성에 있어 특수 미세환경(niche)별 적응의 중요성을 강조한다. 중요성: 장내에서, 그리고 IBD와의 관련성.

인간의 장은 다양한 미생물로 구성된 복잡한 생태계를 지니고 있다. 장내 미생물군에 관한 대부분의 연구는 세균에 초점을 맞춰 왔으나, 축적된 근거는 염증성 장질환(inflammatory bowel disease, IBD)에서 진균군(mycobiota)의 역할을 강조해 왔다. 본 연구는 궤양성 대장염 환자의 장 점막에서 살아있는 Malassezia globosa 균주를 분리하고 특성화한 최초의 연구이다. Malassezia 종은 주로 사람의 피부에 서식한다. 따라서 우리는 장에서 분리한 M. globosa 균주와 피부에서 분리한 M. globosa 균주를 비교하였고, 두 군 사이에 현저한 차이가 있음을 확인하였다. 장 유래 균주는 마우스에서 대장염의 악화를 더 크게 유발하였다. 전사체 분석 결과, 장 유래 균주가 피부 유래 균주보다 정상 산소 조건(normoxia)에 더 민감한 것으로 나타났으며, 이는 장 환경에 흔한 저산소증(hypoxia)에 대한 적응을 시사한다. 이러한 결과는 IBD의 발병기전에 대한 M. globosa의 잠재적 영향 및 병원성에 대한 서식지 특이적 적응의 영향에 관해 새로운 통찰을 제공한다.

두피보다 이마와 볼에서 상대적 풍부도가 더 높다.

체부여드름(truncal acne)은 삶의 질을 유의하게 저하시킴에도 불구하고, 특히 진균 생태학(fungal ecology)과 관련해서는 안면부 여드름에 비해 연구가 충분히 이루어지지 않았다. 체부는 두꺼운 표피, 더 큰 모낭 단위, 그리고 잦은 폐색(occlusion)을 특징으로 하는 뚜렷한 피부 미생물 서식처이며, Malassezia 종의 높은 풍부도를 보유한다. 본 연구에서는 내부 전사 스페이서 2(internal transcribed spacer 2, ITS2) 증폭서열(amplicon) 시퀀싱을 사용하여 여드름 환자와 건강 대조군에서 체부의 진균(mycobiome)을 특성화하고, 독시사이클린 노출(doxycycline exposure) 군 간에 진균 군집의 특징을 비교하였다. 종단적 반복 채취(serial sampling)가 계획되었으나, 7명의 참가자가 독시사이클린 치료 후 1회의 추적 샘플만 제공하였고, 진정한 대상자 내(intra-subject) 종단 분석에 충분한 다수의 추적 샘플을 제공한 참가자는 2명뿐이었으므로, 대부분의 분석은 확증된 시간적 변화라기보다 노출에 따른 층화 비교를 나타낸다. 기저선(baseline)에서 체부 여드름 병변은 대조군에 비해 진균의 풍부도(richness)가 증가하고 뚜렷한 군집 조성(community composition)을 보였다. 여드름 병변에서는 Malassezia globosa가 더 빈번하게 풍부해진 반면, 건강 대조군은 M. sympodialis가 우점하였다. 독시사이클린 노출 군 전반에 걸쳐 진균 군집은 Malassezia가 우점하는 양상이 유지되었으며 개인 간(inter-individual) 변이가 상당하였다. 독시사이클린 노출은 Malassezia 종 조성에서 부분적이고 이질적인 차이와 연관되었으나, 대조군 프로파일로의 일률적인(normalization) 정상화는 나타나지 않았다. 본 연구에서는 진균 시퀀싱만 수행되었으므로, 세균-진균 상호작용은 선행 문헌을 바탕으로 추론하였고 직접 측정되지는 않았다. 이러한 결과는 체부여드름이 뚜렷한 진균 군집 구조와 연관됨을 시사하며, 치료와 연관된 미생물 역학을 규명하기 위해 통합적(integrated) 종단(longitudinal) 다중오믹스(multi-omics) 연구의 필요성을 강조한다.

Dot1 (telomeric silencing-1의 교란자, disruptor of telomeric silencing-1)에 의한 H3K79 메틸화는 염색질 구조와 유전자 발현을 조절함으로써 잠재적으로 여러 세포 과정에서 핵심적인 역할을 수행한다. 그러나 H3K79me1, H3K79me2, H3K79me3의 전 게놈적 분포 양상과 이러한 양상을 규정하는 기전은 아직 명확하지 않다. 본 연구에서는 ChIP-seq을 사용하여 효모 게놈 전반에서 H3K79 메틸화 양상을 지도화하고, 각기 한 가지 메틸화 상태가 주로 표지하는 세 가지 서로 다른 유전자 군을 확인했으며, 이를 상태 특이적 메틸화 영역(state-specific methylation zones)이라 명명하였다. 이러한 영역은 전사적 재프로그래밍 동안 전반적으로 크게 안정적으로 유지된다. 이들은 Rad6-Bre1 복합체에 의한 H2B 유비퀴틴화에 의해 설정 및/또는 유지될 수 있다. 즉, Rad6의 소실은 H3K79me3 영역을 완전히 소실시키며, 동시에 H3K79me1-풍부 영역으로 전환되는 한편 H3K79me1 영역은 감소시킨다. H4K16 아세틸화의 소실 또한 유사하게 H3K79me1 영역을 교란시켰으나 그 정도는 약하였다. 흥미롭게도 Dot1의 결합점유율은 H3K79me3 수준과 항상 일치하지 않는데, 번역 관련 유전자들은 높은 Dot1 결합점유율을 보이지만 H3K79me3는 고갈되어 있다. 기능적으로 볼 때, H3K79me3와 H3K79me1은 전사 조절에서 서로 다른 역할을 수행하는 것으로 보인다. Dot1-활성화 유전자들은 H3K79me3에 대해 풍부한 반면, Dot1-억제 유전자의 대부분은 H3K79me1과 연관되어 있다. 따라서 우리는 H3K79 메틸화 상태가 차등적인 전사 결과에 기여하는 특이적 염색질 영역을 규정하며, 이러한 영역의 설정과 유지는 전-히스톤 크로스토크(trans-histone crosstalk)에 의존한다고 제안한다.

장관은 고장성 및 고삼투성 자극에 지속적으로 도전받고 있으며, 장내 항상성을 유지하기 위해서는 회복력 있는 상피 장벽이 필요함을 시사한다. 대부분의 세포는 고장성 조건에서 세포 항상성을 유지하기 위해 핵인자 활성화 T 세포 5(nuclear factor of activated T cells 5, NFAT5)를 발현하지만, 장관 상피세포에서의 역할은 아직 충분히 규명되지 않았다. 본 연구는 장관 상피세포(IEC) 생존, 증식 및 장내 항상성에서 NFAT5의 역할을 조사하였다. IEC에서 NFAT5 결핍은 실험 조건에서 마우스의 세포 증식을 손상시키고, 세포자멸사를 증가시키며, 대장염 진행을 가속화시켰다. NFAT5는 장내 미생물 군집의 구성을 조절하고, 장 장벽의 온전성을 유지하였는데, 이는 부분적으로 열충격단백질 70(heat shock protein 70, Hsp70) 유전자의 상향 조절을 통해 IEC의 생존과 대장염에 대한 회복력을 매개했기 때문이었다. 조건부 녹아웃 모델과 분변 미생물 이식(fecal microbiota transplantation) 결과, 상피 NFAT5와 장내 미생물 군집 구성 모두가 대장염 중증도를 완화하는 데 중요함이 추가로 확인되었다. 이러한 결과는 대장염 진행을 궁극적으로 예방하기 위해 장관 세포와 장내 미생물 간의 상호소통(crosstalk)을 매개하는 NFAT5의 새로운 역할을 강조한다. 연구비 지원 NRF-2015R1A3A2032927; 2022R1A2C1010356; 2020R1I1A2069425; SNUH 연구기금 2620190040. 주제 범주 점막 및 국소 면역(Mucosal and Regional Immunology, MUC)

그리고 크립토코커스증(cryptococcosis)에 대한 새로운 치료법의 개발을 뒷받침할 통찰을 제공한다.