2016 스웨덴 학회 이야기.

2016 스웨덴 학회 이야기

Uppsala Konsert & Kongress

Uppsala Konsert & Kongress

본래 원대한 저의 스웨덴 학회 리뷰계획은 이곳 저곳 둘러본 스톡홀름 (Stockholm)웁살라 (Uppsala)를 먼저 정리하고 마지막에 열심히 보고 배운 학회내용에 대해서 올리고 싶었지만.. 결국 저의 게으름은 ‘스웨덴 학회 여정 1일차‘만 올리고 말았습니다. 이것저것 일이 많았다고 핑계를 대고 싶지만..  스톡홀름과 웁살라 여행은 나중에 천천히 생각나면ㅋㅋ 정리하려고 합니다.

이번 Keystone symposia on Molecular and Cellular biology는 “Understanding the Function of Human Genome Variation”라는 주제로, 스웨덴 웁살라 ‘Konsert & Kongress’라는 곳에서 열렸습니다. (5월31-6월4일) 일단 부족한 저는 이미 44년의 역사를 지니고 있는 ‘Keystone Symposia‘에 대해서 처음 알게 되었습니다. 홈페이지에 들어가보면 세계 각지에서 다양한 주제로 열리고 있는 학회 리스트를 볼 수 있는데,  내년 6월에 예정된 학회도 벌써 올라와 있네요. 학회 등록비가 너무 비싼게 함정..

이번 컨퍼런스의 organizer는 Kerstin Lindblad-Toh 교수님과 Xavier Estivill 교수님이셨습니다.

Kerstin Lindblad-Toh 교수님은 현재 Uppsala 대학교와 Broad Institute (Havard & MIT)에 계시는 분인데, 이전부터 멍멍이 연구로 유명하신 분으로 알고 있었습니다. 현재는 Broad 연구소에서 진행중인 29 mammals project를 진행하고 계시다고 하는군요. 아쉽게도 이번 심포지아에는 건강상의 문제로 참석을 못하셨고, 같이 일하고 계시는 교수님 몇 분과 Broad에 포닥으로 계시는 Hyun Ji Noh 박사님께서 대신(?) 오셨습니다. 노박사님은 발표도 대신 해주셨는데.. 정말 굿굿. 완전 재미있었슴다

Kerstin Lindblad-Toh

Xavier Estivill 교수님은 현재 스페인의 Pompeu Fabra 대학교에 계시는 분인데, psychiatric disorders 연구와 small non-coding RNA에 대해서 연구하고 계시는 분이셨습니다. 발표도 직접해주셨는데 개인적으로는 그렇게 흥미롭지는 않았습니다. 오히려 같은 대학교에 계시는 Nuria Lopez-Bigas 교수님의 발표가 너무 재미있었다는..ㅎㅎ

학회는 4일동안 오전/늦은오후. 이렇게 2번의 시간동안 각각 다른 주제로 진행되었습니다. 총 8개의 main sesseion마다 3~4개의 소위 ‘빅가이’로 생각되는 교수님들께서 발표를 해주셨고, 그후에 쩌리 아닌 실력파 포닥 박사님이나 박사과정 학생이 2~3개의 짧은 발표를 진행해 주었습니다. 마음 같아서는ㅋㅋㅋ 모든 교수님들을 다 정리해 놓고 싶지만, 몇몇 생각나는 교수님들 + 저번 싱가폴 학회 리뷰와 비슷하게 가장 기억에 남는 Stanford 대학교에 계시는 William J. Greenleaf (이하 초록잎교수님ㅋㅋ)를 파도록 하겠습니다.


  • Day1-1 주제: Pleiotropy and Epistasis of Variants Involved in Disease
  1. Len Pennacchio (Berkley): 당장이라도 앞으로 달려가 “충성!!!! 노오오력하겠습니다!”라고 외쳐야 할 것 같은 느낌으로 발표를 진행해 주신 박력남 피나치오 교수님의 발표는 정말 인상적이었습니다. Berkley에 계시는 분인데, Mouse model에서 enhancer를 KO 시키며 Phenotyping을 하시는 교수님이셨습니다. IDIS 라는 질병을 가진 가계도에서 WES와 SNP array를 통해 새롭게 찾으신 ORF(open reading frame) X  X는 비밀.. 가 없어지면, 상당히 흥미롭게 mouse의 phenotype이 실제 환자와 비슷하게 바뀐다!라고 박력!!있게 발표를 해주셨습니다. (Unpublished.. 곧 논문 나올예정..이라고..)
  2. Michael Snyder (Stanford): 워낙 유명하신 스네이더! 교수님. 반짝이는 대머리는 축구선수 스네이더와 너무 비슷해.. 맨날 비슷한 느낌의 발표를 해주시는 느낌이지만 현재 미국에서 오바마 형님께서 말씀하신 Precision medicine과 자기 자신의 WGS, methylation, proteome 등등의 데이터를 보여주면서 발표를 진행했습니다. 개인적으로 재미는 없었고.. 그냥.. 유명하니까..

Michael Snyder

  • Day1-2 주제: Finding the Causative Variant(s)
  1. Heidi Rehm (Broad Institute, Harvard): 얼마전 Genetics in Medicine에 발표된 sequence 돌연변이에 대한 standards와 guideline에 대해서 발표해 주셨습니다. 내용이 그래서 그런지 뭔가 정부에서 가이드 라인을 정해주는 느낌의 발표였지만, 그래도 돌연변이를 다루고 공부하는 사람으로서는 굉장히 중요한 발표였습니다. 사실 연구실 자체에서 이미 이 논문을 한번 훑어봤던터라 그렇게 집중을 잘 하지는 못한게..함정.
  2. Nuria Lopez-Bigas (Pompeu Fabra University):  머리가 뽀글뽀글해서 나중에는 ‘뽀글이 아줌마’라고 불렀지만 특유의 재미있는 영어 발음으로 아주 재미있게 발표를 해주셨는데, 알고보니 상당히 Cancer data를 자~알! 다루는 실력파 이셨습니다. 내용은 지난 1월에 Nature!!!에 발표한 내용이 주였습니다. 38개 정도의 melanoma 데이터를 살펴보니, Transcription factor (전사인자)가 달라붙는 곳에 이상하게도 mutation rate가 높아져 있었다는 겁니다. 그리고 그게 전사인자가 달라붙는 부분에서만 특이적으로 NER (Nucleotide excision repair) 활성이 줄어들어있다는 거였죠. 이 외에도 자신이 개발한 여러 tool들을 소개해 주었는데 대부분 굉장히 유용해 보였습니다.

Nuria Lopez-Bigas

  • Day2-1 주제: Connection between Selection and Disease
  1. Jessica Alfoldi (Broad Institute):  200 mammals project와 HARs에 대해서.
  2. Barak Alon Cohen (Washington University): Cis-regulatory element와 Machine learning 에 대해서.
  • Day2-2 주제: Defining the Functional Elements in the Human Genome
  1. William J. Greenleaf (Stanford): 초록잎 교수님. 굉장히 유머러스하고 에너지가 넘치는 교수님. 이분은 밑에서 더 자세히 팔꺼임ㅎㅎ
  • Day3-1 주제: Human History, Migration and Evolution
  1. Svante Pääbo (Max Planck Institute): 스반테 페포는 워낙 유명하신 분이였는데.. 찾아보니 웁살라 대학교를 졸업하신 스웨덴인! 발표는 네안데르탈인 지놈에 대해서 발표해 주셨는데, 대부분 Nature 에 publish.. 개인적으로 아래 책에 싸인을 받아다 달라는 부탁(?)을 받아 발표가 끝나고 냉큼 달려가 인사를 했죠. 무턱대고 “싸인 좀 해주쇼..” 라고 말하기가 뭐해서 말도 안되는 질문을 했는데, 아주 친절하게 잘 답변해 주셨습니다. 질문이 좋다며 칭찬도 해주셨죠ㅋㅋ

Neanderthal Man: In Search of Lost Genomes

  • Day3-2 주제: Selection and Population Genetics
  1. Tuuli Lappalainen (New York Genome Cencer & Columbia University): 뉴욕에서 오셔서 그런지 튤리 교수님은 상당한 포스를 가진 분이셨습니다. 얼굴도 예쁘시다는..  작년에 Science에 발표된 GTeX project에 대해서 발표해 주셨는데, Tissue마다 다르게 나타나는 eQTL과 ASE (Allele Speicific Expression)에 대해 굉장히!! 강조하셨습니다. 그리고 immunological 자극에 대한 genetic response를 면역세포로 분석한 내용도 이야기해주셨음. 이것도 곧 publish 될 것 같음.ㅎ
  • Day4-1 주제: Complex Disease and Genetic Variation
  1. Nicole Soranzo (Wellcome Trust Sanger Institute): BLUEPRINT 프로젝트에서 진행중인 내용에 대해서 말씀해주셨는데, 위의 튤리 교수님과 상당히 비슷한 내용이었습니다. 좀더 massive한 느낌으로.. 면역세포 별 (Whole blood, Neutrophils, Monocytes, T-cell) 로 자극을 준다음 WGS + Total RNA-seq + Mehtylation + H3K4me1, H3K27ac 을 다 봐서 자극에 대해서 어떻게 반응을 하는가 살펴봤음. 그래서 eQTL, sQTL, meQTL, hQTL, ASE 등등을 다 분석.. ㅠㅠ 돈 무지막자하게 썼겄네.. 저는 Protein level 은 왜 안보냐고 질문을 했었는데, MS가 아직 좀 비싸고.. 사실 하긴 했는데 아직 데이터 프로세싱중이다!! 라고..ㅎㅎ

Nicole Soranzo

  • Day4-2 주제: Structural Variation
  1. Evan E. Eichler (University of Washington/HHMI): 이번 학회의 유일한 HHMI ?! 그래서 그런지 (?)  발표도 재미있었습니다. 예전에 교수님께서 CNV (Copy Number Variation)로는 상당한 대가라고 말씀해 주셨던 터라 발표도 집중해서 들었습니다. 사람과 침팬지를 진화적으로 차이나게 만드는 CNV에 대한 내용. Human specific 하게 가지고 있는 SRGAP2 duplication에 대한 내용. 그리고 (곧 publish를 할것 같은…) Autism에서 predispose하게 가지고 있는 Chr16의 P11.2영역 (BOLA2A, BOLA2B가 포함된곳..?)의 segmental duplication 영역. 그리고 그곳을 target해서 추가적으로 찾은 GLRX3-BOLA2A heterodimer에 대한 내용. 이건 실험도 하고 상당히 많은 데이터를 보여줬는데.. 기억이 잘..ㅠㅠ 논문 나오길 기다려야할듯.. 등등 재미있었습니다!

Evan Eichler


William Greenleaf

William Greenleaf

  • 발표제목: “ATAC-Seq – Chromatin Accessibility at the Single Cell Level”
    • 이제 초록잎 교수님에 대해 정리해보려 합니다. 이름도 이름이지만, 말하는 것 자체가 굉장히 너드스러웠습니다.. 개인적으로는 재미있었음ㅋㅋㅋ 그리고 상당히. 상당히. 젊고 똑똑한 사람이었습니다.  아래 이분의 이력을 보면, 왜 제가 젊고 똑똑한 사람이라고 말했는지..
      • A.B. Physics (summa cum laude 수석 졸업..워메) (Harvard) (1998-2002)
      • Ph.D., Applied Physics, (Stanford), Advisor: Steven M. Block. (2003-2008)
        • Greenleaf WJ,. et al. Science (2008): RNA folding
        • Larson MH, Greenleaf WJ,. et al. Cell. (2008): Transcription termination
        • Greenleaf WJ, and Block SM. Science. (2006): DNA sequencing
      • Postdoctoral Training. (Harvard), Advisor: X. Sunney Xie (2008-2011)
      • Assistant Professor, Department of Genetics, Stanford University (2011-present)
        • Buenrostro,. et al. Nature Methods (2013): ATAC-seq
        • Larson MH., et al. Science (2014): Transcription dynamics
        • Buenrostro,. et al. Nature (2015): Single-cell chromatin accessibility by ATAC-seq
        • Araya CL., et al. Nature Genetics. (2015): Somatic mutation
    • 이번 학회때는 ATAC-Seq에 대해서 간단히 설명해 주셨고, 작년에 Nature에 발표한 Single-cell ATAT-seq (scATAC-seq)에 대한 내용을 발표해주셨습니다.
      • ATAC-seq은 ‘Chromatin Accessibility‘를 살펴볼 수 있는 아주 좋은(?) method 입니다. 아래 그림처럼, 우리의 DNA는 히스톤이라는 단백질에 실타래가 묶이듯 예쁘게(?)  묶여 있습니다. 그리고 그것은 chromatin (염색질)이라는 구조를 이루죠. 재미있는 것은 이렇게 꽉꽉 묶여 있는 실타래가 어떤 조건하에 열려라 참깨!!!! 특정 부분만 살짝 풀려서 open!! 되게 되고, 특정 유전자의 Transcription을 허락(?)해줍니다.
      • 자, 그럼. 염색질 부분의 어떤 부분이 open 되는지는 어떻게 알수 있을까? 그것이 바로 ATAC-Seq!을 이용하면 알수 있다는 것.

        DNA Macrostructure

      • Transposase (Enzyme)의 일종인Tn5 라는 효소를 이용하는 것인데, 이것은 간단히 저렇게 open 된 공간을 접근해서 잘라내고 붙이는 성질을 가지고 있다고 합니다. 그 성질에 착안해서 Tn5가 잘라낸 곳에 adaptor를 같이 붙여주자는 아이디어! 그것을 Sequencing하면 저렇게 open! 된 공간만 특이적으로 알아낼 수 있다는 것!ㅎㅎ 천재?! 사실 DNase-seq과 FAIRE-seq이라는 것이 이미 사용되고 있었는데, ATAC-seq은 그것보다 훨씬 적은 샘플로도 충분한 데이터가 나올 수 있고, 무엇보다 실험방법이 간단해서 시간도 절약할 수 있다고 합니다.ㅎㅎ (Buenrostro,. et al. Nature Methods (2013))
      • 그럼 여기서 한가지 질문. 그럼 “왜 open 되어지는 부분을 알아내는 것이 중요합니까?” 라고 물으신다면? 쉽게 생각해보면 답은 간단합니다. 그리고 이 답이 곧, 2015년 Nature에 논문을 내면서 초록잎 교수님께서 던진 질문입니다. 바로 “왜 우리의 여러가지 세포들은 동일한 DNA로 시작해서 나중에는 그렇게 서로 달라지는거지?
      • 이 질문에 답하기 위해 초록잎 교수님은, single-cell ATAC-seq을 진행하였습니다. 일단 세포 하나만! 똭! 분리해 내는게 어려운 일. Microfluidics platform인 IFC를 셋팅하였고 고렇게 뽑아낸 세포에 ATAC-seq 바로 진행해서 세포별로 open된 영역을 살펴봄. 처음에는 method validation을 위해 ENCODE data를 만든 lymphoblastoid cell을 사용해 봤고, single로도 잘된다는 것을 확인했음.
      • 그 다음으로 K562 cell 데이터를 예를 들어 계속 설명. 같은 K562 cell 이어도 ATAT-seq을 해보니까, chromatin이 open 됬거나 closed 된 곳이 서로 너무 달랐음. 분명 같은 cell line 인데도 말이야!! ENCODE ChiP-seq, TF motif로 알려진 region은 어떤 상태일까? 살펴봤는데, 몇몇 trans-factor 들과 연관된 곳에는 상당히 많은 variance를 보여주는 반면, 어떤 곳은 다 비슷비슷 했음. 특히 K562 cells 같은 경우 GATA1이 붙을 수 있는 곳은 세포와 세포간에 다양성이 짱짱컸음!!
      • 아니 도대체 왜왜왜!!, 같은 종류의 세포임에도 불구하고 특정 영역에서 열려있고 닫혀있는 상태가 다른거야?! 이것에 답하기 위해, 여러가지 분석을 했는데 결론은, ‘서로 다른 TF가 synergize해서 그곳에 서로 같이 붙을 수 있도록 도와주거나 혹은 억제하거나 해서 다양성을 유도한다‘는 결론을 내림.
      • 그리고 ‘세포에 어떤 변화를 주었을때, 가령 약을 친다던가, chromatin이 열린 공간과 닫힌 공간의 변화를 유도할 수 있을까?’ 라는 질문에 답도 잘 보여주었음. 더 많은 데이터와 설명이 있었긴 했는데.. 논문을 봐도 잘 이해가 안가서.. (Buenrostro,. et al. Nature (2015))

휴.. 긴 리뷰를 대충 정리 끝! 사실 연구실 발표 준비하면서 다 정리해 놨던거라.. 그렇게 힘들진 않았지만, 그래도 무엇인가 정리를 한다는 건 상당히 힘든 건 사실..ㅠㅠ 마지막으로 노현지박사님께서 즐겁게(?) 코멘트를 해주신 포스터 사진을 올리고 마무리!! 아… 스웨덴 놀러다닌 것도 정리해야 하는데..

YongjinYoo at Keystone Symposia

YongjinYoo at Keystone Symposia

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