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목차

BGI 설립 10년, 세계 최고 유전체 센터되다!


BGI 소개 

BGI 설립 배경과 현재

중국은 게놈 연구와 사업화에 유래 없는 공격적인 투자와 사업을 진행 중이다. 그 예로 중국 과학기술부가 게놈 연구를 위해 3개의 연구센터를 설립한 것을 볼 수 있다. 1998년 인간게놈프로젝트를 위해 북경과 상하이에 각각 국립북방인류게놈연구센터와 국립남방인류게놈연구센터를 설립했다. 그리고 베이징 유전체 연구소(Beijing Genomics Institute; BGI)는 1년 후인 1999년에 북경에 설립된다.


그리고 BGI는 게놈 사업을 상업화하기 위해 센젠(Shenzhen)에 BGI-센젠을 설립한다. 이제는 중국과 아시아 더 나아가 세계를 이끌어가는 세계 최대의 게놈 분석 회사가 되었다.


2010년 4월 27일에는 BGI Americas(BGI 미국지사)를 미국 보스톤에 설립하여 BGI의 영향력을 계속해서 넓혀가고 있는 중이며, 국내에서는 박종화 박사가 소장으로 있는 테라젠 바이오 연구소가 독점파트너로 사업과 공동 연구를 진행하고 있다.

BGI 연혁

- 1999년 7월 14일

국제적인 인간게놈프로젝트의 인간 게놈의 1% 정도를 맡아 분석하기 위한 미션으로 처음으로 BGI를 설립하기로 함.

- 1999년 9월 9일

BGI의 창립 총회를 개최하였고 9월 9일을 BGI의 창립 기념일로 정함.

- 2001년 2월 15일

중국측 인간게놈프로젝트에 참여 연구소로 그 성과를 발표함.

- 2001년 1월 21일

BGI-Hangzhou는 중국 항저우의 시후호의 호반에 성립됨.

- 2002년 4월 5일

“Draft sequence of the Rice Genome” 제목으로 ‘사이언스’지에 게재. http://www.sciencemag.org/content/296/5565/79.abstract?sid=740d28e9-7461-4219-809b-f28c0df900d1

- 2007년 4월

센젠에 BGI-센젠을 설립하고 게놈 정보의 상업화를 위한 BGI 본사 역할을 수행하기 시작.

- 2008년 11월 6일

“The diploid genome sequence of an Asian Individual” 제목으로 아시아 최초 개인 유전체를 공개하고 ‘네이처’에 게재. http://www.nature.com/nature/journal/v456/n7218/full/nature07484.htm

- 2009년 2월 17일

BGI-센젠에서 중국-덴마크 암 연구 센터 개막식을 개최.

- 2009년 5월 20일

BGI-홍콩의 개막식을 홍콩 과학기술 공원에서 개최했다. 홍콩-BGI 중문 대학교를 홍콩중문대학교에 설립.

- 2010년 5월 17일

BGI-센젠이 팬더의 게놈 해독과 de novo 어셈블리를 완성하여 ‘네이처’지에 게재. http://www.nature.com/nature/journal/v463/n7284/full/nature08846.html

- 2010년 2월 10일

BGI가 코펜하겐 대학교와 함께 “Ancient Human Genome Sequence of an Extinct Palaeo-eskimo” 제목으로 ‘네이처’지에 게재. http://www.nature.com/nature/journal/v463/n7282/full/nature08835.html

- 2010년 3월 3일

BGI 연구진이 “A human Gut Microbial Gene Catalogue established by Metagenomic Sequencing” 제목으로 ‘네이처’지에 게재. http://www.nature.com/nature/journal/v464/n7285/full/nature08821.html

- 2010년 4월 27일

BGI 미국지사를 미국 보스턴에 설립.

- 2010년 5월 17일

BGI는 BGI 유럽지사를 코펜하겐에 설립하고자 준비.

- 2010년 6월 18일

BGI는 한국에 게놈 연구 및 상업화를 위해 테라젠과 독점계약을 체결.




BGI의 대규모 시퀀싱 장비 보유와 뛰어난 기술 확보력

2010년 말 현재 BGI는 총 128대의 일루미나사의 HiSeq 2000 플랫폼과 27대의 AB사의 SOLiD™4 시스템 등 여러 해독 기기를 보유하였다.

또한 2010년 11월 4일 미생물 유전학 분야의 혁신적인 선도 기업인 OpGen과 합작하여 새로운 광학 시퀀싱 방법을 도입하기도 하였다.

이 기회를 통해 인간과 동∙식물 유전체의 de novo 해독과 맵핑을 위한 해독기 개발까지도 확장하고 있다.



BGI의 성과

1999년 말 BGI는 중국을 유전체학 분야의 세계적인 선두국가로 만들고자 야심적으로 10년 동안 준비해왔고, BGI는 중요한 국제적인 유전체 시퀀싱 프로젝트 및 컨소시엄에 적극적으로 참여해왔다. 주요한 몇 가지 가장 큰 성과들을 살펴보겠다.


국제적인 유전체 시퀀싱 프로젝트 성과 

프로젝트 내용 논문
아시아 최초 개인 이배수체 유전체 시퀀싱 및 분석 프로 젝트

2007년 말 아시아 후손의 개인 유전체(Yang Huang)가 처음으로 해독됐다. 일루미나 게놈 분석기(GA)를 사용하여 차세대 염기서열 기술만으로 유전체를 해독 완료했다.

네이처, 2008년 게재.

The diploid genome sequence of an Asian individual, Nature 456, 60-65, 2008.11.06

http://www.nature.com/nature/journal/v456/n7218/full/nature07484.html

복제 돼지 2008년 자체적인 기술로 복제 돼지를 개발하였다. -
쌀 유전체 프로젝트

복잡한 게놈 구조를 가진 작물인 쌀 게놈을 세계 최초로 해독했다.

사이언스, 2002년 게재.

Draft sequence of the Rice Genome, Science, 79-92, 2002.04.05 

http://www.sciencemag.org/content/296/5565/79.abstract?sid=740d28e9-7461-4219-809b-f28c0df900d1

오이 유전체 프로젝트

전통적인 유전자 염기서열화 방법과 NGS 기술을 동시 사용했으며 BGI 연구팀에 의해 개발된 새로운 de novo 알고리즘을 통해 완벽한 오이의 게놈의 지도를 완성할 수 있었다.

이를 발표한 논문은 NGS 기술을 사용한 최초의 de novo 시퀀싱 결과로 기록된다.

네이처, 2009년 게재.

The genome of the cucumber, Cucumis sativus L., Nature Genetics, 41, 1275– 1281, 2009.11.01

http://www.nature.com/ng/journal/v41/n12/full/ng.475.html

누에 집단 유전체 프로젝트 누에는 양잠 산업에 매우 중요한 경제적으로 생물로, 곤충 중에서 가장 처음으로 해독되었고 이 논문에서는 다양한 누에 품종에서 40 개체를 리시퀀싱하였다. 사이언스, 2009년 게재.

Complete Resequencing of 40 Genomes Reveals Domestication Events and Genes in Silkworm (Bombyx), Science, 2009.08.27

http://www.sciencemag.org/content/326/5951/433.abstract?sid=c2ace0f7-e579-4a65-b61c-41d52794252

개미 유전체 프로젝트 두 종의 개미의 유전체를 해독 및 비교 분석하였고, 이 개미 유전체 정보를 통해 동물의 행동과 노화연구를 위한 중요한 생물학적 데이터로 활용될 전망이다. 사이언스, 2010년 게재.

Genomic comparison of the ants Camponotus floridanus and Harpegnathos

saltator., Science, 329(5995), 1068-1071, 2010.08.27

http://www.sciencemag.org/content/329/5995/1068.abstract?sid=749b5a5d-e030-4b5c-859d-d5f8b7848268

고대 인간 유전체 프로젝트 그린랜드에서 발견된 가장 오래된 고대 에스키모인(palaeoEskimo)의 유전체를 해독하여 그 기원을 연구하였다. 네이처, 2010년 2월 11일 게재.

Ancient human genome sequence of an extinct Palaeo-Eskimo. Nature 463,

757-762

http://www.nature.com/nature/journal/v463/n7282/full/nature08835.html

중증 급성 호흡기 증후군

(SARs, 사스) 해독 프로젝트

캐나다 팀이 처음으로 사스 바이러스의 게놈 지도 작성하였다. 이에 BGI는 2003년 4월 15 일 조류독감 바이러스 샘플을 얻어, 이 바이러스의 전장 유전체를 샷건 시퀀싱으로 아주 신속하게 36시간 안에 사스 바이러스 유전체를 BGI에서 해독했다. -


   

그 밖의 프로젝트 성과

- BGI는 인간 게놈 프로젝트 레퍼런스 게놈에 약 1%를 기여하였고, 인간 게놈 다양성 프로젝트 (HapMap)에는 약 10%의 기여를 했다.


- ‘1000 게놈 프로젝트(1000 genomes project)’를 통해 전세계 사람들의 유전체 시퀀싱을 통해 다양성 맵을 만드는 프로젝트에 기여하였다.


‘1000 게놈 프로젝트’는 2008년 영국의 생어 연구소와 미국의 MIT와 하버드 브로드 연구소 등의 주도로 세계 여러 연구 기관이 함께 진행하는 프로젝트로 2010년 10월 28일 ‘네이처’지에 800여명의 유전체 비교 분석 결과로 1,500만개의 SNP가 발굴됐음에 게재됐다.

참고로 ‘1000 게놈 프로젝트’와 별개로 2006년 미국 하버드 의대 교수인 조지 처치는 ‘퍼스널 게놈 프로젝트(PGP)’를 진행 중에 있으며, 2010년 8월 15일에 국내에서는 한국인 게놈 프로젝트, KPGP(http://kpgp.kr)로 박종화 박사(게놈연구재단)가 참여하고 있다.


- 농축산관련 식물 동물의 게놈 지도를 완성하기 위하여 ‘1000 동∙식물 프로젝트(1000 Plants & Animals)’를 2010년 1월 9일 공식적으로 출범하였다. 1000 종에 해당하는 농축산관련 동∙식물 레퍼런스 게놈 프로젝트는 2년 안에 산업적으로 가치가 있으며, 학술적으로 연구가치가 있는 동∙식물 종에 대한 레퍼런스 게놈을 만들겠다는 목표로 진행 중에 있다.


- ‘10,000 미생물 게놈 프로젝트(10,000 Microbial Genomes Project)’는 2009년 8월 1일 출범했다. 2년 안에 산업적, 환경적, 의학적, 바이오연료, 농업분야 활용을 위해 10,000이상의 미생물 레퍼런스 게놈을 만들겠다는 목표를 지니고 있다. 지금까지 800 박테리아, 100 균류, 100 바이러스를 해독했다.



- 'Genome 10K Project'는 BGI와 게놈 10K 컨소시엄이 2015년까지 10,000종의 척추동물을 시퀀싱하려는 프로젝트이다. 최종 목표인 10,000종의 척추동물 중 1%에 해당하는 101종의 척추동물의 전장 유전체 해독 및 분석을 BGI와 게놈 10K 연구진들은 향후 2년안에 시퀀싱하겠다고 2010년 11월 28일 발표했다. G10K 데이터베이스에는 시퀀싱에 적합한, 현재 존재하거나 멸종한 종을 모두 포함하여 16,000종 이상의 척추동물이 포함되어 있다. 이번 101종의 척추동물 선정 작업은 BGI 연구진, 협력사, 스폰서, G10K 분류학의 의장이 모두 모인 컨소시엄에 의해 G10K 데이터베이스에서 선정되었다. 이 종들은 전장 유전체 시퀀싱 프로젝트의 국립 지원의 중복을 피하면서 척추동물의 계통발생학적 다양성을 확보하는 방편으로 선정되었다.

참고로 G10K에서 선정된 101종 외에도 120종의 척추동물이 이미 공용의 게놈 프로젝트에 의해 시퀀싱 되었다. 선정된 생물종의 목록은 이곳에서 볼 수 있다. http://ldl.genomics.org.cn/page/showdata.jsp?value=bgi-g10k


- ‘1,000 멘델리안 유전질환 프로젝트(1,000 Mendelian Disorders Project)’는 단일 유전자 돌연변이에 의해 발병하는 멘델리안 유전질환을 발견하고 분석하고자 출범한 프로젝트이다. 차세대 시퀀싱의 앞선 기술로 희귀 질환 유전학 연구까지도 가능해졌다.


- 팬더 게놈 프로젝트 – 중국을 대표하는 동물이며, 2008년 베이징 올림픽의 마스코트인 팬더 유전체에 대한 프로젝트가 2008년 3월 시작하여, 차세대 시퀀싱 기술과 자체 개발한 de novo 어셈블리 방법을 이용하여 완벽한 유전체 해독 및 분석에 성공하였다. 네이처, 2010년 1월 21일 게재됐다. (The sequence and de novo assembly of the giant panda genome, Nature 463, 311-317 (2010.01.21) http://www.nature.com/nature/journal/v463/n7284/full/nature08846.html)


맺음말

BGI는 현재까지 네이처, 사이언스, 셀과 같은 우수 생물학 연구논문 약 150편에 참여하였으며, 게놈 해독 역량도 세계최대이며, 게놈 분석에 있어서도 자신만의 기술들을 다수 개발함으로써 게놈 해독 및 분석 그리고 상업화에 세계적으로도 중요한 역할을 해오고 있다. 앞으로는 BGI을 빼놓고는 미래의 유전체학에 대해 말할 수 없을지도 모른다. 앞으로도 BGI의 유전체 시퀀싱에 대한 놀라운 행보를 기대해본다.

 

참고문헌 및 웹

- 주요 협력대상국의 과학기술동향 상시 모니터링체제 구축, 3차 동향보고서, 과학기술부

- BGI Americas http://www.bgiamericas.com

- BGI의 완료 & 진행중인 프로젝트 http://www.bgiamericas.com/organization/projects/

- BGI의 1000 동∙식물 프로젝트(1000 Plants & Animals) http://www.ldl.genomics.cn/page/index.jsp

- 1000 Genomes http://www.1000genomes.org/

- BGI의 G10K 프로젝트 http://www.ldl.genomics.cn/page/bgi-g10k.jsp

- G10K Project http://www.genome10k.org/

- BGI의 1,000 멘델리안 유전질환 프로젝트 http://www.bgiamericas.com/initiatives/disease-genomics/

- ‘BGI와 OpGen 합작하여 전장 유전체 어셈블리에 광학적 지도화 사용’, BGI 뉴스, 2010.11.04 http://www.genomics.cn/en/news_show.php?type=show&id=588




글 : mkseo

편집 : Thkim

글 오류 신고는 thkim@therabio.org 으로 보내주세요.

키워드 : BGI, Shenzhen, 1000 genomes Project, 1000 Plants & Animals, 10,000 Microbial Genomes Project, 1,000 Mendelian Disorders Project

출처 : http://singularityhub.com/2010/11/11/bgi-chinas-genomics-center-has-a-hand-in-everything/

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