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2018년 구글 딥마인드(DeepMind)가 개발한 알파폴드(AlphaFold)가 CASP에 등장하면서 구조 예측 분야에 혁신이 일어났다. 알파폴드는 딥러닝 기술을 활용하여 아미노산 간의 거리를 예측하고 이를 바탕으로 최적의 모델을 도출한다. 1. 알파폴드1: 2018년 CASP13에서 압도적인 성적으로 1위를 차지하며 AI의 가능성을 증명하였다. 2. 알파폴드2: 2020년 CASP14에…

알파폴드의 성과는 국제적으로 인정받아 2024년 노벨 화학상이 딥마인드 CEO 데미스 허사비스와 수석연구원 존 점퍼에게 수여되었다. 노벨 위원회는 '단백질 구조를 아미노산 서열로부터 예측하는 50년 묵은 꿈을 이룬 것'이라고 평가했다. 일부 연구자들은 알파폴드의 예측이 모든 경우에 충분히 정확하지 않으며, 단백질 접힘의 근본적인 메커니즘을 완전히 밝히지 못했다는 지적도 있다. 그럼에도 불구…

HPC는 다양한 과학, 공학, 비즈니스 분야에서 복잡한 문제를 해결하는 데 사용된다. 과학 연구: 기후 모델링, 단백질 접힘, 전산 유체 역학(CFD) 등 물리 기반 시뮬레이션 신약 개발: 분자 시뮬레이션 및 약물 후보 물질 탐색 인공지능: 머신러닝(ML) 모델 훈련 및 추론. 최근 HPC는 시뮬레이션과 ML을 결합한 이중 역할을 수행한다. 엔지니어링: 자동차, 항공우주 분야의 충돌 시뮬레…

시민 과학은 광범위한 과학 분야에서 활용되고 있다. 분야 주요 활동 내용 환경 및 생태 생물 다양성 조사, 미세먼지 농도 측정, 녹조·적조 모니터링 천체물리학 새로운 별이나 우주 신호 탐색, 은하 형태 분류 기상학 강수량 및 적설량 측정 의생명과학 질병 치료법 탐색, 생물도감 작성 분산 컴퓨팅 단백질 접힘 연구, 입자물리 데이터 분석 이 외에도 위성 개발, 강입자물리 등으로 참여 범위가 점…

CASP(Critical Assessment of Structure Prediction)는 단백질 구조 예측 기술의 발전을 목적으로 1994년부터 격년으로 개최되는 국제 공동 실험이다. 참가자들은 아직 공개되지 않은 실험 구조를 대상으로 모델을 제출하고, 독립 평가자가 이를 비교·평가한다. CASP는 구조 예측 분야의 세계 선수권 대회로도 불리며, 최근 회차인 CASP16(2024년)에는…

리보핵산(RNA)은 모든 생명체에 존재하는 고분자 핵산이다. 뉴클레오타이드 사슬로 구성되며, 유전 정보를 전달하거나 단백질 합성을 직접 수행하는 등 생명 유지에 필수적인 역할을 한다. DNA와 달리 주로 단일 가닥으로 존재하며, 일부 바이러스에서는 유전 정보를 저장하는 매체로 쓰이기도 한다.

근육 대사는 골격근이 신체 활동을 수행하기 위해 에너지를 생성하고, 근육 조직의 구성 성분인 단백질을 합성하거나 분해하는 일련의 생화학적 과정을 의미한다. 근육은 체중의 약 40%를 차지하며 운동, 호흡, 자세 유지, 체온 조절 등 핵심적인 역할을 수행한다. 근육 대사의 효율성은 운동의 강도, 지속 시간, 영양 섭취 상태 및 인슐린과 같은 호르몬의 작용에 의해 결정된다.

DNA는 모든 생명체와 많은 바이러스의 발달, 기능, 성장 및 복제에 필요한 유전적 지침을 담고 있는 고분자 화합물이다. 단백질, 지질, 복합 탄수화물과 함께 생명체를 구성하는 주요 거대 분자인 핵산의 일종이다. 두 개의 폴리뉴클레오타이드 사슬이 서로 꼬여 이중 나선 구조를 형성하며, 이 구조 내의 염기 서열을 통해 생물학적 정보를 저장하고 전달한다.

맥주 효모는 균계에 속하는 단세포 미생물로, 맥아즙에 포함된 당분을 소비하여 알코올과 이산화탄소를 생성하는 발효 과정을 수행한다. 1680년 네덜란드의 레이엔후크에 의해 처음 관찰되었으며, 맥주의 종류를 결정할 뿐만 아니라 단백질과 비타민 등 영양 성분이 풍부하여 식품 및 산업적 용도로도 널리 활용된다.

알츠하이머병(Alzheimer's disease)은 치매를 유발하는 가장 대표적인 질환으로, 전체 치매 환자의 약 75%를 차지한다. 1906년 독일의 정신건강의학과 의사인 알로이스 알츠하이머가 처음 발견하였다. 뇌 속에 베타 아밀로이드와 같은 비정상적인 단백질이 축적되고 신경원섬유 매듭이 형성되면서 신경세포가 손상되는 특징을 보인다. 초기에는 최근의 사건을 잊는 증상으로 시작하여 점차 언…

리보솜(ribosome)은 모든 살아있는 세포에 존재하며 단백질 합성을 담당하는 세포소기관이다. 리보솜 RNA(rRNA)와 단백질로 구성되어 있으며, 크기가 서로 다른 두 개의 소단위체가 결합하여 기능을 수행한다. 유전 정보가 담긴 전령 RNA(mRNA)의 코돈을 읽어 아미노산을 순서대로 배열함으로써 폴리펩타이드 사슬을 형성하는 번역 과정을 주도한다.

핵산(核酸, nucleic acid)은 모든 생명체에 필수적인 생체고분자 또는 작은 생체분자이다. 뉴클레오타이드라는 단위체가 사슬 모양으로 연결된 중합체이며, 크게 DNA(데옥시리보핵산)와 RNA(리보핵산)로 나뉜다. 세포 내에서 유전 정보를 저장하고 복제하며, 단백질 합성에 관여하여 생명 현상을 유지하는 핵심적인 역할을 수행한다.