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우수
연구성과

안구 조직 발달 속도 차이, 빅데이터로 보는 한국정치

기초연구지원사업 | 사회과학연구지원
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연구배경

시각을 담당하는 눈은 빛을 받아들이는 수정체와 사물의 상이 맺히는 망막, 조리개 역할을 하는 홍채 등 다양한 특징의 조직들로 구성되어 있다. 이 중 복잡한 신경 조직인 망막과 이에 인접한 망막색소상피세포층, 섬모체는 발달 초기에는 유사한 성격을 가지고 있다가 점차 다른 속도로 성장하면서 서로 다른 크기와 고유한 특성을 갖게 된다.

망막

안구벽의 가장 안쪽에 위치한 신경조직으로, 빛에 대한 정보를 뇌로 전달

망막색소상피세포

망막의 가장 바깥부분에 단층으로 존재하며, 망막 발달에 관여

섬모체

홍채와 연결된 구조로서, 수정체의 두께를 조절하여 초점 맞추는 기능 수행

섬모체와 망막색소상피세포층은 망막에 비해 성장속도가 느린 특징이 있고, 이들 조직의 발달 이상은 눈이 정상적으로 성장하지 못한 소안구증(小眼球症)과 깊은 관련이 있다. 그러나 이들 시신경 조직들 사이의 성장속도에 차이가 나는 이유는 여전히 큰 의문으로 남아있었다.

연구내용

이에 연구팀은 종양 억제 인자로 잘 알려진 Nf2* 유전자가 섬모체와 망막색소상피세포에서 많이 발현되는 것을 발견하고, 이 유전자의 기능과 안구 조직별 성장 차이의 연관성을 조사했다.

Nf2(neurofibromin2) : 종양 억제 인자로 잘 알려진 유전자로, 이 유전자에 변이가 일어나 기능이 상실될 경우 중추신경계에 신경섬유종이 생겨 청력 및 시력 이상 유발

Nf2 결핍 생쥐의 안구 발달 이상

A

생쥐의 섬모체에서 Nf2를 제거하면 섬모체 영역 신경전구세포가 과성장 하면서 정상적인 구조를 형성하지 못하고 오히려 안구의 성장을 저해한다. 결국 생쥐에게 소안구증이 발생했다.

B

Nf2 결핍 생쥐의 안구는 정상보다 작으며 각막 혼탁이 나타났다.

C

안구 내부 구조에서는 홍채와 섬모체가 미발달 하고 이 부위가 망막색소상피세포로 채워지게 된다.

핵심성과

위 과정을 통해 Nf2가 망막, 섬모체, 망막색소상피세포층세포 속도를 조절하는 역할을 한다는 것을 확인했다.

Nf2가 정상일 때

망막

Sox2 전사인자*가 Nf2 발현을 억제해 조직이 빠르게 성장

망막색소상피세포

Mitf 전사인자*가 Nf2 발현을 활성화시켜 조직 성장 억제

섬모체

Nf2가 Yap/Taz*활성을 억제해 서서히 성장

전사인자: 각 조직에 특이적으로 존재하는 유전자
Yap/Taz: 기능 이상 시 과도한 세포분열로 인해 조직의 과성장이 유발

Nf2가 이상이 생겼을 때

섬모체 영역 신경전구세포가 과다 확장하는 대신 섬모체의 발달은 이뤄지지 않아 소안증 유발

망막 조직에서는 Nf2 발현이 낮아 조직이 빠르게 성장하는 반면, 망막색소상피세포에서는 Nf2 발현이 활성화돼 조직 성장이 멈춘다. 이 두 조직 사이에 위치한 섬모체에서는 Nf2가 일정 수준으로 유지되면서 서서히 성장한다.

이처럼 Nf2는 눈의 각 지역마다 다르게 작용해 상이한 성장을 유도하는 핵심 발달 조절인자이며, 이를 통해 우리 신체는 다양한 기능을 가진 상이한 조직으로 구성된 온전한 기관을 형성하게 된다. 이번 연구는 발달생물학분야 세계적인 권위지 ‘디벨로프멘탈 셀(Developmental Cell)’ 2018년 1월 8일자에 게재됐다.

기대효과 및 향후계획

이번 연구로 밝힌 Nf2의 기능은 눈뿐만 아니라 여러 기관 형성에 공통적으로 적용될 수 있는 원리로, 신체기관의 왜소증·비대증 기형 등 선천적 기관 발달의 이상을 이해하는데 단서를 제공할 수 있을 것이다. 이에, 다른 신체 기관에도 Nf2가 구역 간 성장 속도 조절의 스위치 역할을 하는지 검증할 예정이다.

MINI
인터뷰
우수 연구성과, 이렇게 나왔다.

“신경발생 분야의 연구는 주로 유전자 변형을 가진 동물 모델을 대상으로 이뤄지다보니 타 분야와 비교해 상대적으로 연구 기간이 길어지는 편입니다. 또한 생물 발달의 다양한 측면을 모두 고려한 분석이 필요하다보니 연구가 진행될수록 내용이 방대해지는 경향이 있죠.

그래서 가설대로 결과가 나오지 않았을 경우를 걱정하다보면 점점 지엽적인 내용에만 몰두하게 되는데요. 그러한 경향을 탈피하고자 연구 계획 시점부터, 하나의 유전자를 대상으로 발달 연구와 질병 연구라는 두 가지 관점에서 분석을 시작해 긴 실험과정에서 의미 있는 결과를 얻을 수 있게 노력했습니다.”

연구책임자 카이스트 김진우 교수 ∣제 1 저자 문경환 박사과정

연구배경

소셜미디어와 스마트폰이 일상화되면서 한 해 생성되는 데이터는 인류가 이전에 만든 모든 정보의 양을 넘어선다. 이러한 빅데이터를 활용하면 자료에 숨은 의미를 밝히고 미래를 예측할 수 있다. 한국에서도 2011년부터 빅데이터에 대한 관심이 폭발적으로 늘어났고, 관련 시장도 매년 급성장하고 있다.

이에 정치 영역에서도 빅데이터를 어떻게 활용할 수 있을지에 대한 고민이 필요했다. 빅데이터를 활용하면 여론을 좀 더 잘 파악할 수 있지 않을지, 소셜미디어와 같은 새로운 채널을 통한 폭발적인 정보량의 증가를 활용하여 복잡한 정치 현상을 분석한다면 좀 더 객관적이고 합리적인 정치적 대안들을 마련할 수 있지 않을지 말이다.

연구내용

정치학과 언론학 분야의 연구자들이 함께 빅데이터 분석기법을 활용하여 소셜미디어의 소통데이터, 그리고 국회의원들의 입법행위와 같은 행동 데이터를 수집하고 분석했다. 이를 통해 국회의원, 지지자, 정당의 정치 행위자들의 디지털 흔적(digital footprint)을 추적하여 한국 정치의 양극화와 쏠림현상의 원인 및 작동과정을 분석하고, 견제와 균형의 해법을 모색할 수 있었다.

한 예로, 정치의 양극화가 심화되어 왔다는 가설을 빅데이터로 검증했다. 18대와 19대 국회의 법안 투표 표결 데이터를 분석한 결과, 국회의원들의 이념 성향이 투표에 영향을 주고 있음을 확인할 수 있었다.

핵심성과

빅데이터에 대한 사회적 관심과 필요성은 높은 데 비해 이를 활용해 한국정치를 분석하거나 해석의 지점을 제공하는 저서는 드문 게 현실이다. 이러한 상황에서 대중들은 빅데이터 방법론을 통해 정치권의 양극화, 소셜미디어의 쏠림, 보스와 계파정치, 이미지와 평판의 정치, 세대 갈등의 정치, 일상의 정치화, 언론생태계의 붕괴라는 일곱 개의 틀로 한국의 정치 현상들을 이해할 수 있다.

  • 정치권의 양극화

    정치적 양극화에 따른 정당 간 대립과 비례대표 의원들의 표결 성향, 야권의 분열과 국회의원들의 지역주의 표결에 대한 빅데이터 분석

  • 소셜미디어의 쏠림

    국회의원들의 팔로잉 이념성향을 통한 사용자의 편향성과 SNS 이용자의 정서적 양극화 현상을 분석하고 해석

  • 보스와 계파정치

    한국정치과정의 계파별 투표 성향을 시각화하고 현재 권력과 미래 권력의 대립과 정당정치의 개혁에 대한 내부구조 분석

  • 이미지와 평판의 정치

    선거 과정에서 영향을 미치는 이미지와 평판의 영향력과 네거티브 이슈의 발현과 네크워크 여론형성의 특성 분석

  • 세대 갈등의 정치

    청년과 노년 세대의 갈등과 정치 불신 분석

  • 일상의 정치화

    소셜네트워크 상에서의 일상적 사례의 정책화 경향을 반값 등록금, 세월호 참사, 메르스 사태 사례 분석을 통해 실증

  • 언론생태계의 붕괴

    언론시장의 경쟁과잉과 언론생태계 교란에 따른 양극화와 포털사이트를 통해 유통되는 정보 구조와 언론사 갈등 분석

이번 저서는 정치와 언론분야 현상을 혁신방법으로 분석한 학문적 성과를 인정받아 ‘대한민국학술원’의 2017년도 사회과학분야 우수학술도서에 선정되었다.

기대효과 및 향후계획

최근 우리나라는 정치적 이슈가 급격히 등장해 사회 전반으로 확산되는 과정에서, 예측하지 못한 문제가 생성되는 경우가 늘고 있다. 이에, 유권자들의 이슈가 어떻게 확장되는지를 분석해 공론의 장을 형성하고, 정치 양극화 해소를 위한 이론을 활용해 디지털 민주주의의 정책 방향을 제시하고자 한다. 또한, 이 저서는 일본 학쿠도쇼보(白桃書房) 출판사에 의해 번역되어 발행, 한국의 독자뿐만 아니라 일본 독자들에게 한국의 정치를 이해하는 참고도서로 활용될 예정이다.

MINI
인터뷰
우수 연구성과, 이렇게 나왔다.

“저는 그 동안 인터넷 미디어가 추동하는 정치적·사회적 변화를 진단하고 트렌드를 예측하는 주제로 관련분야 연구자들과 공동연구를 진행해왔습니다. 이를 통해 매년 「집단지성의 정치경제」,「소셜 네트워크와 선거」 등 사회 및 정치변동에 관한 연구서들을 발간하여 해당 주제에 관한 연구자 네트워크의 허브 역할을 해왔습니다.

트렌드와 여론의 형성 과정에서 존재하는 사회적 가치들을 읽고 해석하는 것은 사회과학을 연구하는 학자들의 주요한 관심입니다. 저는 그 중에서도 민주주의의 과제, 정치 변동에 주목하여 문제의식을 발전시켰고 디지털 사회과학적 연구 패러다임을 한국 정치에 도입하고 적용하고자 했습니다.”

연구책임자 연세대 조화순 교수