Bioinformatics and Computational Genomics Course Introduction

 

주최

생물정보연구소

강사

원세연 박사

(생물정보연구소, email address)

기간

서울: 2006년 7월 27일 - 2006년 8월 31일

대전: 2006년 7월 25일 - 2006년 8월 29일

시간

서울: 목요일 6:00pm - 9:00pm

대전: 화요일 6:00pm - 9:00pm

장소

서울: 성북정보도서관 세미나실 I

대전: 대전중소기업지원센터 종합연수실

 

 

 
코스의 개요 및 목적
 

본 코스는 bioinformatics의 전반을 요약해서 살펴보는 overview 코스입니다. 생물분야 전공자들을 주대상으로 하며 전산학 및 통계학적인 면에 대해서는 최대한 접근이 용이하도록 설명을 합니다. 본 코스에서 다루는 주요 주제들의 목록은 아래와 같으며, 더 자세한 목록은 Lecture Schedule 페이지에 있습니다.

  • Genome sequencing
  • Sequence analysis
  • Protein structure
  • Comparative genomics
  • Non-coding RNA
  • DNA microarray
  • Proteomics
  • Metabolomics
  • Systems biology
  • Disease gene mapping

본 코스에서 다루는 내용들은 크게 다음 4가지 면을 가지고 있습니다. 첫째는, 위의 주제들의 생물학적인 면입니다. 각 주제와 관련되는 생물학적 원리 및 experimental procedure에 대해서 핵심은 파악할 수 있도록 설명을 합니다. 이 부분에 긴 시간은 할당되지 않으나, 어디까지나 "생물학적인 연구를 위해 쓰이는 도구"일 따름인 bioinformatics 도구들과 다양한 생물학적 지식들을 잘 integration을 하여 전달을 하는 것이 본 코스의 중요한 특징이라 할 수 있습니다. 이러한 도구들에 대한 지식은, 이 도구들이 이용되는 생물학적인 context와 동떨어져서는 제대로 유용성이 있는 이해가 가능하지 않으므로, 이는 필수적인 점이라 할 것입니다.

둘째는, 본 코스의 주된 내용이라 할 수 있는 것으로, 위 주제들을 수행하기 위해 필요한 전산적인 도구들에 담긴 알고리즘과 통계학적인 방법들에 대해서 적어도 전체적인 윤곽을 파악될 수 있도록 최대한 이해하기 쉽게 만든 설명을 전달합니다. 한 가지 강조할 점은, "막상 내부 작동 원리에 대해서는 아무런 언급도 없이 용어나 몇 가지 읊고 지나가는 식"은 아니라는 점입니다. 매우 압축이 된, 그러나 핵심적인 점에 대해서 어느 정도 윤곽은 잡을 수 있도록 설명을 하게 됩니다.

셋째로, 코스의 전반에 걸쳐 이른 바 "omics", systems biology, 혹은 quantitative biology의 핵심적인 면들을 살펴봅니다. 이미 학부용 교과서에도 들어가 있는 부분에서 출발하여, 아직은 교과서에 실리기에는 이른 최신의 동향에 이르기까지 다양한 것들이 소개됩니다. 단순한 소개 수준에 그치는 것은 아니며, 이러한 생물학 연구의 새로운 방식들이 담고 있는 근본적인 패러다임의 변화가 무엇인지를 파악할 수 있도록 하는 것이 목표입니다. 오늘날 생물분야의 연구 방식은 급격한 변화를 겪고 있으며, 이러한 패러다임의 변화에 대한 이해는 앞으로의 연구 방향의 설정을 위해, 그리고 학생인 경우에는 앞으로 공부를 해나갈 방향의 설정을 위해 중요한 점입니다. 더불어, 이와 같은 새로운 경향의 연구 방식의 결과로 나온 최신 paper들이 본 코스를 통해 예전보다는 좀더 눈에 잘 들어오게 되기를 바랍니다. 여기에서 말하는 최신 paper란 bioinformatics 분야 저널에 실리는 것들을 뜻하는 것이 아니며, 예를 들어 Science, Nature, Cell 등에서 요즘 점점 더 흔해지고 있는, bioinformatics 도구들을 사용해서 데이터를 분석하여 결론을 도출한 일반적인 생물분야의 paper들을 뜻합니다. 이러한 종류의 paper들은 날이 갈수록 점점 더 비율이 늘어나, 마치 오늘날의 "분자생물학적 도구"처럼 생물분야 연구에서 가장 일반적인 것이 되는 날이 오게 될 것이고, 이는 선진국들에서는 이미 시작이 되었다고 할 수 있습니다. 굳이 적을 필요도 없는 자명한 점이지만, 이러한 변화에 동참을 할 수 있기 위해서는 bioinformatics 도구들에 대한 "어느 정도 본격적인 공부"는 필수불가결한 것입니다.

넷째로, 장차 이처럼 생물정보학이 사용되는 방향의 연구로 나아가는데 있어서 구체적으로 어떤 것들이 필요한지에 대한 정보들을 제공하게 됩니다. 일반적인 규모의 연구실에 적합한 수준의 bioinformatics work을 위한 컴퓨터 시스템과 이의 유지관리에 대한 요약된 설명이 있게 됩니다. 또한, bioinformatics 도구들을 제대로 알고 쓰기 위한 기초가 되는 공부들을 장차 어떻게 해나가면 좋을지에 대한 안내도 있게 됩니다. 이러한 안내는 좀더 시행착오를 줄인 출발을 하는데 있어서 도움이 될 수 있을 것입니다.

또한 본 코스에서는 email로 코스의 또 다른 부분이 진행되는데, 강의 내용 및 관련 주제들에 대한 여러 가지 정보가 email 및 웹을 통해서 다양하게 전달이 됩니다. 이에는 관련 textbook들에 대한 안내, 공부 및 동향 파악을 위한 journal paper와 기타 문서들, 여러 관련 웹 resource들, 그리고 informal하게 적은 여러 가지 글 등, 다양한 것들이 포함됩니다.


Recommended Readings
 

주교재는 없으며, 강의에 필요한 자료가 웹을 통해 제공됩니다.

  1. Bioinformatics: A Practical Guide to the Analysis of Genes and Proteins, Third Edition, Andreas D. Baxevanis, B. F. Francis Ouellette (Editors), 2005, Wiley-Interscience
  2. Bioinformatics and Functional Genomics, Jonathan Pevsner, 2003, Wiley
  3. A Primer of Genome Science, 2nd Edition, Greg Gibson, Spencer V. Muse, 2004, Sinauer Associates
  4. Current Topics in Genome Analysis, 2005, NHGRI

Prerequisites
  별도의 정해진 prerequisite은 없습니다. 생물학에 대해서는 기초적인 분자생물학 지식을 갖추고 있으면 강의를 이해하는 데에 도움이 될 것입니다. 수학과 통계학에 대해서는 고등학교 수학을 넘어서는 것은 갖추고 있지 않다고 가정을 하고 최대한 알기 쉽게 설명을 진행합니다. 전산학 및 컴퓨터 프로그래밍에 대해서도 아무런 사전 요구 사항이 없습니다.

Course History
 

1차: 2004년 1월 26일 - 2004년 2월 26일
2차: 2005년 7월 26일 - 2005년 8월 25일


Bioinformatics Course Series의 공통적인 사항들
  Bioinformatics Course Series

Exercises:

    본 사이트의 "Bioinformatics Exercises" 페이지에는 여러 가지 형태의 exercise들이 문제 은행 형태로 지속적으로 만들어져서 올려지게 됩니다. 이론적인 면에 대한 이해를 묻는 것들, bioinformatics 도구들의 사용에 등에 대한 것들, 그리고 biological research에서의 실제 상황을 경험해볼 수 있는 project 등으로 구성되어 있는데, 이들 중에서 각 코스의 주제에 해당하는 것들이 선별이 되어서 각 코스의 exercise로서 제시가 됩니다. 코스에서 얻을 수 있는 것의 적어도 절반은 이들을 해냄으로써 얻어질 수 있는 것이므로, 반드시 시도를 해보게 되기를 바랍니다.

수료증:

    Bioinformatics Course Series의 5개 이상의 코스의 exercise들에 대해서 각기 60점 이상인 경우에 수료증명서 발급의 대상이 됩니다. 수료증명서에는 코스명을 비롯한 수료의 근거가 되는 사항들이 나열이 되며, 날인된 공문서 형태로 수료자가 원하는 경우에 지속적으로 발급이 됩니다. 수료에는 상당히 엄격한 기준이 적용됩니다. 즉 코스의 내용을 제대로 이해하고 있으며 해당분야 bioinformatics work을 해낼 수 있다는 것이 확실할 때에만 기준을 통과할 수 있습니다. 시리즈 전체에 대해서만 수료증명서가 발급되며, 개별 코스에 대한 수료증명서는 발급되지 않습니다.

생물학자로서 생물정보학을 제대로 시작하려면:

    생물정보학적인 일은 컴퓨터를 사용해서 하는 일이라는 것은 당연히 알고 있을 것입니다. 그런데 이때의 컴퓨터 사용법은 여러분이 지금까지 경험을 해왔던 것과는 상당히 다릅니다. 초급 수준의 프로그래밍이 가미된 것으로, 일반적인 PC사용법과는 달리 일부러 공부를 해야만 익힐 수가 있는 것들입니다. 다른 더 쉬운 대안은 없으며, 앞으로도 오랜 세월 동안은 생겨나지 않을 것입니다. 이는 computer science 그 자체의 한계와 함께, 우리가 수행해야 하는 일의 성격이 그러하기 때문인데, 더 자세한 이야기는 이곳에 적지는 않겠습니다. 선진국들에서 현재 벌어지고 있는 상황에서도 볼 수 있는 것처럼, 이것을 익히는 것이 생물학자들이 생물정보학적인 도구를 자신의 연구에 도입하고자 하는 과정에서 가장 넘기 힘든 장애로 작용을 하고 있습니다.

    다시 풀어서 적으면, 생물정보학적인 도구를 자신의 연구에 활용을 하기 위해서는 해당 분야의 도구들에 대한 지식과 함께, 어느 분야이든 무관하게 "컴퓨터로 많은 양의 데이터를 다루어야 한다는 점"으로 인해 공통적으로 요구되는 컴퓨터 사용 기술이 있습니다. 이 두 가지 모두를 갖추어야만 제대로 활용을 해낼 수가 있게 됩니다. 어떤 분야의 연구를 하든 무관하게, 그리고 본 시리즈의 어느 코스를 수강하든 무관하게, 누구나 반드시 갖추어야 하는 기술임을 인식하게 되기를 바랍니다. 그리고, 본 사이트의 Beginning Bioinformatics for Biologists 페이지에 생물 분야 전공자로서 생물정보학적인 도구들을 실제로 사용할 수 있도록 출발하는데 도움이 되고자 하는 목적의 일종의 온라인 책이 현재 작성이 되고 있으니 살펴보기 바랍니다.

Course mailing list:

    본 시리즈의 코스들에서는 email로 코스의 또 다른 부분이 진행되는데, 강의 내용 및 관련 주제들에 대한 여러 가지 정보가 email 및 웹을 통해서 다양하게 전달이 됩니다. 이 정보에는 관련 textbook들에 대한 안내, 공부 및 동향 파악을 위한 journal paper와 기타 문서들, 여러 관련 웹 resource들, 그리고 informal하게 적은 여러 가지 글 등, 다양한 것들이 포함됩니다. 또한, 코스가 종료된 이후에도 원하는 경우에는 old class mailing list 통해서 이와 같은 정보들을 계속 전달 받을 수 있습니다.

강의의 방식 및 기타 사항:

  • 본 코스는 빔 프로젝터로 스크린에 띄운 자료와 칠판을 함께 사용하는 일반적으로 볼 수 있는 강의의 형태입니다. 즉, 컴퓨터 실습실에서 실습을 하는 방식이 아닙니다.
  • 코스의 자료들은 별도의 웹 페이지에 올려집니다. 이 웹 페이지의 URL과  ID 및 password는 email로 전달이 됩니다.
  • email을 통해 강의의 또 다른 부분이 진행이 되며, email로 전달된 내용의 일부는 왼쪽 메뉴의 "Course Board"에도 일정 기간이 지난 뒤에 올려집니다.
  • bioinformatics.pe.kr로부터 오는 email을 스팸으로 취급을 해 버리는 곳들이 종종 있습니다. 요즘은 email 계정을 얻기가 매우 쉬우므로 이런 문제가 없는 email 계정을 본 코스를 수강하기 위해서 사용을 해야 합니다.
  • 강의 날짜는 왼쪽 메뉴의 Lecture Schedule 페이지에 나와 있으며, 마지막의 spare time slot은 불가피한 사정으로 강의가 연기가 될 경우를 대비한 것입니다.

 

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Last update: 8/12/2006