대사망
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1. 개요
대사망은 환자의 동반 질환 패턴을 분석하는 데 사용되는 개념이다. 비만 및 당뇨병과 같은 질환은 동시에 발생할 수 있으며, 한 질환이 다른 질환의 위험 요인이 될 수 있다. 세포가 필수 기질을 분해하거나 생성하지 못할 때 질병의 표현형이 나타나며, 효소 결함이 다른 반응의 대사 흐름에 영향을 미쳐 연쇄적인 동반 질환 효과를 초래할 수 있다. 대사망 분석을 통해 두 질환 간의 상관 관계를 파악할 수 있다.
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| 대사망 | |
|---|---|
| 개요 | |
| 정의 | 생물체 내에서 일어나는 화학 반응들의 총합 또는 그 반응들의 연결망을 의미함. |
| 관련 학문 | 생화학, 분자생물학, 유전체학, 대사체학 |
| 특징 | |
| 망(네트워크) 구조 | 단순한 선형 경로가 아닌 복잡한 상호 연결된 망(네트워크) 구조를 가짐. |
| 조절 | 효소 활성 조절, 유전자 발현 조절 등 다양한 수준에서 정밀하게 조절됨. |
| 항상성 유지 | 외부 환경 변화에도 불구하고 생체 내부의 물리화학적 상태를 일정하게 유지하는 데 기여함. |
| 에너지 대사 | 에너지 획득, 저장, 사용과 관련된 중요한 역할 수행. |
| 주요 대사 경로 | |
| 탄수화물 대사 | 해당과정 시트르산 회로 (TCA 회로, 구연산 회로) 전자전달계 오탄당 인산 경로 글리코겐 합성 및 분해 포도당신생합성 |
| 지질 대사 | 지방산 합성 베타 산화 케톤체 생성 |
| 아미노산 대사 | 아미노산 합성 및 분해 요소 회로 |
| 연구 방법 | |
| 대사체학 (Metabolomics) | 생체 내 대사 물질 전체를 분석하여 대사망 연구. |
| 시스템 생물학 (Systems Biology) | 생물학적 시스템을 전체적으로 이해하기 위한 접근법으로 대사망 연구에 활용. |
| 생물정보학 (Bioinformatics) | 대량의 생물학적 데이터를 분석하고 모델링하여 대사망 연구. |
| 관련 데이터베이스 | |
| KEGG | GenomeNet에서 제공하는 경로 데이터베이스. |
| EcoCyc | EcoCyc: Encyclopedia of E. coli Genes and Metabolic Pathways. |
| BioCyc | BioCyc Pathway/Genome Database Collection. |
| metaTIGER | metaTIGER - Home. |
| 참고 | 상기 링크들은 영문으로 제공됨. |
2. 대사망의 용도
대사망은 다양한 분야에서 활용될 수 있으며, 특히 질병 연구에 중요한 도구로 사용된다. 질병 연구에서는 환자의 동반 질환 패턴을 분석하고, 질병 발생 기전을 이해하며, 질병 간의 연관성을 확인하는 데 대사망이 활용된다.[11][5] 예를 들어 비만과 당뇨병처럼 함께 발생하는 질환들의 관계를 대사망 분석을 통해 규명할 수 있다.[12][6]
2. 1. 질병 패턴 분석
대사망은 환자에게서 나타나는 동반 질환 패턴을 파악하는 데 활용될 수 있다.[11][5] 예를 들어, 비만과 당뇨병 같은 특정 질환들은 한 사람에게 동시에 발병하는 경우가 많으며, 때로는 한 질환이 다른 질환의 중요한 위험 인자가 되기도 한다.[12][6]
질병의 표현형은 일반적으로 세포가 필수적인 기질을 분해하거나 생성하지 못할 때 발생한다. 그런데 특정 반응에서 효소의 결함이 발생하면, 이는 연쇄적으로 다른 후속 반응들의 대사 흐름에 영향을 미칠 수 있다. 이러한 연쇄 효과는 후속 반응과 관련된 다른 대사 질환들과 결합하여 동반 질환 효과를 초래할 수 있다. 따라서 질병과 관련된 대사망을 분석하면, 두 질환이 서로 연관된 반응들을 통해 연결되어 있는지 확인할 수 있다.[11][5]
2. 2. 질병 발생 기전 이해
질병의 표현형은 일반적으로 세포가 필수적인 기질을 분해하거나 생성하지 못할 때 발생한다. 그러나 대사 과정 중 특정 반응에서 효소에 결함이 생기면, 이는 다른 후속 반응의 대사 흐름에 영향을 미칠 수 있다. 이러한 연쇄적인 영향은 후속 반응과 관련된 다른 대사 질환으로 이어져, 결과적으로 여러 질병이 함께 나타나는 동반 질환(병발 질환) 효과를 일으킨다.[11][5]따라서 질병과 관련된 대사망을 분석하면, 서로 다른 두 질환이 특정 반응을 통해 연결되어 있는지 확인할 수 있다.[11][5] 예를 들어, 비만과 당뇨병과 같은 질환은 한 사람에게 동시에 발병하는 경우가 많으며, 때로는 한 질환이 다른 질환의 중요한 위험 인자가 되기도 한다.[12][6] 대사망 분석은 이러한 질병 간의 관계를 이해하는 데 도움을 줄 수 있다.
2. 3. 질병 연관성 확인
대사망은 특정 질병들이 함께 발생하는 동반 질환(병발 질환)의 패턴을 파악하는 데 활용될 수 있다.[11][5] 예를 들어, 비만과 당뇨병은 한 사람에게 동시에 나타나는 경우가 많으며, 때로는 하나의 질병이 다른 질병의 중요한 위험 요인이 되기도 한다.[12][6] 질병의 표현형은 일반적으로 세포가 필수적인 기질을 분해하거나 생성하지 못할 때 나타난다. 그런데 특정 반응에서의 효소 결함은 연쇄적으로 다른 후속 반응의 대사 흐름(플럭스)에 영향을 미칠 수 있다. 이러한 연쇄 효과는 후속 반응과 관련된 또 다른 대사 질환을 유발하여 동반 질환으로 이어지게 된다. 따라서 질병과 관련된 대사망을 분석하면, 두 질환이 서로 연관된 반응을 통해 연결되어 있는지 확인할 수 있다.[11][5]참조
[1]
웹사이트
GenomeNet
http://www.genome.ad[...]
2020-04-01
[2]
웹사이트
EcoCyc: Encyclopedia of E. coli Genes and Metabolic Pathways
http://www.ecocyc.or[...]
[3]
웹사이트
BioCyc Pathway/Genome Database Collection
http://biocyc.org
[4]
웹사이트
metaTIGER - Home
http://www.bioinform[...]
2010-06-09
[5]
논문
The implications of human metabolic network topology for disease comorbidity
[6]
논문
Reduction in obesity and related comorbid conditions after diet-induced weight loss or exercise-induced weight loss in men. A randomized, controlled trial
https://www.annals.o[...]
[7]
웹인용
GenomeNet
http://www.genome.ad[...]
2020-04-01
[8]
웹인용
EcoCyc: Encyclopedia of E. coli Genes and Metabolic Pathways
http://www.ecocyc.or[...]
[9]
웹인용
BioCyc Pathway/Genome Database Collection
http://biocyc.org
[10]
웹인용
metaTIGER - Home
http://www.bioinform[...]
2010-06-09
[11]
저널
The implications of human metabolic network topology for disease comorbidity
[12]
저널
Reduction in obesity and related comorbid conditions after diet-induced weight loss or exercise-induced weight loss in men. A randomized, controlled trial
https://www.annals.o[...]
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