What makes a Korean Korean?

Apparently there is a reason some foreigners do not crave kimchi. It is just not in their DNA. The tendency to enjoy a spicy, fermented dish like kimchi is built into Koreans’ DNA, so said a recent study in Korea that took advantage of biotechnology and information technology.

Personal Genome Institute, a nonprofit research body, and Theragen Etex, a biotechnology firm, decoded and analyzed the genomes of 20 Koreans using cloud computing technology, the country’s telecom giant KT, one of the sponsors of the project, told the JoongAng Ilbo.

A genome is what makes you you. Every organism has a genome that contains all the biological information needed to build and maintain a living example of that organism. A genome is made up of a chemical known as DNA.

Cloud computing allows users to store data and software not on hard disks, but at remote data centers. And that means cost reductions, better work efficiency and mobility.

A genome involves a huge amount of data. A human genome usually consists of more than 3 billion DNA base pairs. That is why the process gets much easier when cloud computing is involved.

Saving money and time

There have been several studies done on the Korean genome since 2008, but most were done on one person. A group of researchers at Gacheon University of Medicine and Science was the first to fully decode the Korean genome. A biotech company called Macrogen and Seoul National University’s College of Medicine also did a similar study.

In July of this year, Macrogen analyzed the genome of 18 Koreans and published the results in the U.S. scientific journal Nature Genetics.

The latest study - dubbed the Korean Personal Genome Project - is not only the largest genome study of ethnic Koreans but also the first-ever genome study using cloud computing technology, KT said.

The 3 billion DNA base pairs of one human usually require 120 gigabytes of data storage. Analyzing and saving the results normally takes 10 eight-core servers one week nonstop.

But with the help of KT’s cloud computing technology, work that used to take at least six months only took Personal Genome Institute and Theragen Etex 40 days.

Liking spicy, fermented food

The latest study discovered more than 8.7 million genetic variants - 1.8 million of which have never been found before. Of those, 63,000 genetic variants were found in 13 of the 20 involved in the study - which made researchers conclude they were quintessentially Korean DNA.

One of them is the variant that makes Koreans crave spicy food. Researchers found that it is related to protein that is activated by capsaicin, which is the active component of chili peppers. Others included the variant that makes Koreans like fermented food like kimchi and doenjang (soybean paste).

“So far, more than 300 studies on the human genome have been revealed, but most of them were on Westerners and Africans and some of them partially examined Asians,” said Park Jong-hwa, a researcher at Theragen Etex. “Genetic information on the Korean people has been insufficient until now. But with the discovery of 63,000 Korean-specific genetic variants we found, we have learned much more about the Korean genome.”

KT and Theragen Etex have also collected blood samples of 70 Koreans for further research.

“Studies like this can advance personalized medicine and medical treatment, and technologies like cloud computing are instrumental tools for such advancement,” said Oh Se-hyeon, director of KT’s new business strategy division.

By Shim Jae-woo, Kim Hyung-eun [hkim@joongang.co.kr]

한글 관련 기사 [중앙일보]

한국인만 있는 DNA 6만개 클라우드가 찾아냈다

KT - 테라젠이텍스, 20명 유전체 첫 동시분석한

국인에게 특징적으로 나타나는 유전자 변이가 클라우드 컴퓨팅 기술로 밝혀졌다. KT는 비영리 연구법인인 지놈연구재단, 바이오 기업 테라젠이텍스와 공동으로 한국인 20명의 유전체 해독과 분석에 성공했다고 7일 밝혔다. 지놈연구재단과 테라젠이텍스가 진행하는 ‘한국인 개인 지놈 프로젝트(KPGP)’의 일환으로 20명의 한국인 지놈을 분석하는 데 KT가 클라우드 컴퓨팅 기법을 제공한 결과다.

인간의 유전체는 30억 개의 염기로 이뤄져 있는데, 이번 프로젝트를 통해 876만 개의 유전자 변이를 발견했다. 이 중 184만 개는 기존에 발견된 것과 달리 이번에 새롭게 발견된 변이였다. 그중에서도 6만3000여 개의 변이는 20명 가운데 13명에게서 공통적으로 발견된 것이어서, 한국인 특유의 유전자 변이로 해석된다.

이같이 알려진 한국인 특유의 변이는 질병에 관련된 유전자에서부터 신체 특성에 관한 것까지 다양했다. 대표적인 게 매운맛을 즐기는 한국인의 특이적 변이다. 20명 중 6명에게서 공통으로 발견된 변이로, 고추의 매운맛 성분인 캅사이신에 의해 활성화되는 단백질과 연관이 있는 것으로 나타났다. 이 변이로 인해 기능이 달라진 단백질이 매운맛을 즐기는 한국인의 식생활 습관을 설명해줄 단서가 될 것으로 예상된다. 또 된장·김치같이 발효음식을 좋아하는 한국인 특이적 취향 유전자도 나왔다.

테라젠이텍스 박종화 박사는 “세계적으로 300여 건의 인간 지놈 해독 결과가 공개되었지만 대부분 서양인이나 아프리카인, 일부 동양인으로 이루어져 한국인에 대한 유전정보가 미비했었다”며 “이번에 6만여 개의 한국인 공통 변이를 발견함으로써 한국인을 위한 지놈 해독이 가능해졌다”고 설명했다.

　한국인에 대한 전체 지놈 분석 결과는 2008년 12월부터 나오기 시작했다. 가천의대 김성진 교수가 한국인 지놈을 처음 완전 해독했고, 7월에는 마크로젠이 한국인 18명의 지놈을 분석해 영국의 저명 학술지인 ‘네이처 제네틱스’에 발표하기도 했다. 이번에 끝난 한국인 20명 지놈 분석은 지금까지 진행된 프로젝트 중 최다 인원이다.

　이번 프로젝트의 특징은 한국인 유전자 변이를 밝히는 데 클라우드 컴퓨팅 기술을 처음 도입했다는 점이다. 인간 지놈에 존재하는 30억 개의 염기서열 정보량은 120GB(기가바이트)에 달하는데, 보통 한 명의 염기서열 정보를 분석하고 결과를 저장하는 데 8코어급 서버 10대를 1주일간 돌려야 한다. 그러나 클라우드 컴퓨팅 서비스를 활용하면 하드웨어를 더 증설하지 않고도 대규모 컴퓨팅 자원을 언제든지 필요한 만큼 이용할 수 있다. 2008년 6개월 걸리던 작업을 이번에 40일 만에 끝낸 게 눈에 띄는 성과다.

KT와 테라젠이텍스는 좀 더 많은 한국인 지놈 분석을 위해 현재 70명의 혈액 샘플을 확보한 상태다. 오세현 KT 신사업전략담당 상무는 “많은 수의 지놈 데이터가 모여야 개인 맞춤형 의료에 필요한 정보를 알아낼 수 있고, 이를 알아내는 데에는 클라우드 컴퓨팅과 같은 시스템이 중요한 도구”라고 말했다.

◆클라우드 컴퓨팅(Cloud computing)=다양한 소프트웨어나 데이터를 개인이나 회사의 컴퓨터 저장장치에 담지 않고 웹 공간에 놔둔 채 필요할 때 내려쓰는 인터넷 컴퓨터 환경. 비용을 절약하고 일의 효율을 높일 수 있다.