생어 강의 사진·그림 목록과
홀 지놈 시퀀싱 강의 흐름
1. 슬라이드에 넣은 사진과 그림
인물은 총 7명이다. 생어·Gilbert·Coulson은 사슬 종결법과 동시대 기술, Brock·Mullis는 Taq와 PCR, Hood는 형광 자동화, Green은 품질값과 조립으로 연결한다. Steve Nicklen도 1977년 논문의 공저자로 본문에 표기했다.
| 그림·인물 | 제작자·기관 | 권리·사용 표기 | 근거 |
|---|---|---|---|
| File:Frederick Sanger2.jpg | NLM/NIH source; see Commons record | Public domain | 원출처 |
| File:Kary Mullis.jpg | Dona Mapston | CC BY-SA 3.0 | 원출처 |
| File:Leroy Hood in Hyderabad, India 01.jpg | Rajasekhar1961 | CC BY 4.0 | 원출처 |
| File:WalterGilbert2.jpg | NLM/NIH source; see Commons record | Public domain | 원출처 |
| Thomas D. Brock | UW–Madison; photo credit on source page | University photograph; rights reserved; educational quotation | 원출처 |
| Philip Green | University of Washington Genome Sciences | University portrait; rights reserved; educational quotation | 원출처 |
| Alan Coulson beside the C. elegans physical map, CSHL 1989 | Barry Honda / Wellcome Collection, Alan Coulson Papers PP/COU/B/1/11 | CC BY-NC; see Wellcome original record b20268634 | 원출처 |
| Cost per human genome, 2001–2022 | NHGRI / Kris A. Wetterstrand | U.S. government educational graph; reuse encouraged by NHGRI | 원출처 |
| Jim Kent in his garage | UCSC Genome Browser | Rights reserved; historical educational quotation | 원출처 |
| David Haussler and the Dell cluster | UCSC Genome Browser | Rights reserved; historical educational quotation | 원출처 |
| Sanger et al., PNAS 1977, Fig.1, p.5464 (araCTP in C lane) | F. Sanger, S. Nicklen, A. R. Coulson / PNAS | Historical article figure; free access is not a CC license; educational quotation | 원출처 |
| Smith et al., Nature 1986, Fig.4c, p.677 | Lloyd M. Smith et al. / Nature Publishing Group | ©1986 Nature Publishing Group; limited historical figure quotation; PDF accessed via USPTO public patent exhibit | 원출처 |
생화학 교재에서 추출한 그림
Nelson, D. L. & Cox, M. M. Lehninger Principles of Biochemistry, 7판, W. H. Freeman (2017). 사용자가 보유한 EPUB에서 추출했다. 아래 쪽수는 EPUB의 인쇄 쪽 표시와 원본 이미지 파일명을 대조했다. 교재 그림의 저작권은 출판사와 원저작권자에게 있다.
| 주제 | 그림·인쇄 쪽 | 대응 슬라이드 |
|---|---|---|
| PCR 사이클 | Fig.8-33 · p.301 | 11-1 PCR 세 단계 |
| 중합효소 활성 부위·손가락 도메인 | Fig.25-5 · p.992 | 11-1 활성 부위와 염기쌍 기하 |
| Watson–Crick 염기쌍 기하 | Fig.25-6 · p.993; Fig.8-11 · p.285 | 11-1의 선택 정확도 / 11-2의 염기쌍 |
| dNTP·ddNTP 구조 | Fig.8-34(a,b) · p.303 | 11-1 사슬 종결 교재 대조 |
| 생어 방법 | Fig.8-34(c) · p.303 | 11-1 사슬 종결·4레인 판독 |
기존 Gene_Seq.pptx와 NGS_2nd.pptx를 포함한 강의 PPT 4개, 총 199장의 텍스트와 이미지 관계를 확인했다. 캐필러리 장치 그림은 Gene_Seq 51번에서 가져왔으며 Richard Mathies의 장치 도해임을 표시했다. 기존 NGS 영상은 동일한 원본을 확인할 수 있는 공식 채널 링크를 우선했다.
원논문 그림 2건
- Sanger·Nicklen·Coulson, PNAS 74:5463–5467 (1977), Fig.1, p.5464: 실제 젤 이미지. 이 그림의 C 레인에는 araCTP가 사용되었다. 현대적인 네 ddNTP 도식과 반응 조건을 구분했다.
- Smith 등, Nature 321:674–679 (1986), Fig.4c, p.677: 네 형광 채널 실측 데이터. DOI 원문과 USPTO 공개 특허 심판 첨부본을 대조해 그림 영역만 발췌했다. ©1986 Nature Publishing Group.
그림을 읽을 때 확인할 점
자체 구조 도식은 1′–5′ 탄소와 고리 산소를 구분한다. 삼인산은 5′-O에 연결되고 α 인산이 당에 가장 가깝다. 프라이머의 3′-OH가 α 인산을 공격해 α–β 사이의 P–O 결합이 끊어지고 β·γ가 PPi로 나간다. ddNTP의 3′ 산소 부재와 가역 종결자의 보호기를 같은 현상으로 설명하지 않는다. 자체 트레이스·젤은 모식도이며 실측 데이터로 표시하지 않는다.
2. 11-2 강의 흐름
PART 1 · 생어에서 게놈으로 — 분산 컴퓨팅
짧은 read와 30억 염기의 규모 차이에서 시작해 샷건, 겹침, contig, 커버리지를 설명한다. 계층적 BAC 샷건과 Celera 전장 샷건을 비교하고, Phred/Phrap의 품질값 활용을 연결한다. GigAssembler는 2000년 100대 Pentium III 워크스테이션을 이용한 대규모 조립 사례로 다룬다. 초안(2000·2001), HGP 완료 선언(2003), T2T-CHM13(2022)을 구분하고 Y 완전 서열은 2023년임을 명시한다.
PART 2 · 유전자 지도로 읽은 인류사
미토콘드리아 계통과 핵 게놈을 구분하고, HapMap과 1000 Genomes의 집단 변이 지도를 설명한다. 네안데르탈·데니소바 연구로 유전자 교류를 다룬다. 초기 고대 mtDNA에는 생어가 사용되었으며, 대량 병렬 기술이 핵 게놈 규모로의 확장에 기여했다는 순서로 설명한다.
PART 3 · 2세대 시퀀싱과 회사들
분자 분리·신호 확대, 반응 화학, 검출의 세 축으로 비교한다. 파이로시퀀싱의 PPi+APS→ATP→빛, 454의 비드·웰, Illumina의 가역 종결자, SOLiD의 라이게이션과 두 염기 부호, Ion Torrent의 H⁺ 검출을 설명한다. Helicos의 무증폭 단일분자와 Complete Genomics의 초기 cPAL·현대 DNBSEQ cPAS를 구분한다. 판독 길이는 해당 시대·모델의 대표 범위로 표시했다.
마무리 · 비용과 긴 판독
NHGRI의 2022년까지의 비용 곡선에서 2008년 기술 전환과 로그 눈금을 읽는다. 1000 Genomes와 $1,000 Genome Program, 2014년 HiSeq X Ten의 비용 발표를 구분한다. 분석·해석까지 포함하는 전체 비용과 판독 생산비를 분리하고 PacBio·Nanopore의 긴 판독으로 연결한다.
3. 영상 목록
아래 영상은 2026-10-31 YouTube oEmbed 응답의 제목과 채널로 존재를 확인했다. QIAGEN·Illumina·Thermo Fisher·MGI 원리 영상은 강의 안에서 재생할 수 있다. 454·SOLiD의 개인 채널 재게시본은 역사 자료로만 구분한다. 영상 저작권은 각 제작자에게 있으며 파일을 재업로드하지 않는다.
| 제목·원본 | 채널 | 강의에서 볼 것 |
|---|---|---|
| How to Sequence a Human Genome in 7 'Easy' Steps! | National Human Genome Research Institute | 사람 게놈 판독 과정의 전체 개관 |
| PacBio Sequencing – How it Works | PacBio | 다음 강의의 PacBio 단일분자 합성 예고 |
| Genome Sequencer FLX System Workflow | DaftPunkCA | 454 / Roche GS FLX 역사 영상. 개인 채널 재게시 |
| The Pyrosequencing Reaction Cascade System | QIAGEN | PPi·APS·ATP·luciferase·apyrase의 역할 |
| Overview of Illumina Sequencing by Synthesis Workflow | Standard SBS chemistry | Illumina | 클러스터 생성과 합성·촬영·탈보호 구분. 수업에서는 1:00–3:30 발췌 권장 |
| SOLiD DNA Sequencing | King of Biotech | SOLiD 역사 영상. 개인 채널 재게시이며 공식 채널로 표시하지 않음 |
| MGI's Proprietary DNBSEQ™ Technology | MGI | 원형화·RCA·DNA 나노볼·cPAS |
| Ion Torrent Next-generation Sequencing | Thermo Fisher Scientific | H⁺ 검출과 호모폴리머. 반도체 웰 설명 부분 관찰 |
4. 확인·수정 기록
- 인물 6명이라는 초안 표현을 7명으로 바로잡음.
- 생어 dNTP 구조의 당 탄소 번호와 α–β 결합 절단을 수정.
- 1986 dye-primer와 1987 dye-terminator를 구분.
- 고대 DNA는 생어로 읽을 수 없다는 초안 표현을 초기 mtDNA와 핵 게놈 연구로 구분.
- 2세대의 모든 기기가 클론 PCR·한 염기 이미징이라는 표현을 Helicos·SOLiD·flow 방식의 예외와 함께 수정.
- 2022 CHM13은 Y를 포함하지 않으며 모든 사람의 완전한 이배체 게놈이라는 뜻이 아님을 명시.
- NHGRI 비용 곡선은 2022년 자료이며 현재 가격과 구분.
5. Illumina 심화와 실험 원리
심화 수업은 Cambridge 연구·화학·특허(8분), 클러스터와 SBS(17분), 현행 장비(13분), RCA와 경쟁 기술(14분), San Diego 연구·산업(8분)의 60분 흐름으로 구성했다. 영상 전체 길이를 합산하는 방식이 아니라 명시한 부분을 선택해 본다.
- Cambridge의 Solexa 연구 역사: Balasubramanian·Klenerman과 연구진의 기여.
- US7057026B2, US6787308B2, WO1998044151A1: 가역 표지 화학·배열·표면 증폭을 구분. 개별 만료를 전체 SBS 권리의 만료로 일반화하지 않았다.
- MiSeq i100, NextSeq 1000/2000, NovaSeq X의 실제 제품 이미지·시약·flow cell 사진은 ©Illumina, 공식 제품 페이지 인용. XLEAP-SBS의 세대별 광학을 구분했다.
- Google Maps 세 화면은 2026-10-31 실제 브라우저 캡처. Google의 지도·저작권 표시를 유지했다. Illumina·UCSD·Salk의 지도와 공식 소개 영상을 연결했다. Pfizer는 현행 공식 San Diego 이전 소개를 기준으로 설명했다.
- MGI DNBSEQ·Element avidity·Singular Rapid SBS·역사적 Onso SBB·Ultima mnSBS는 각 기술의 증폭과 읽기 화학을 구분했다. Onso의 현재 공급 종료 안내를 반영했다.
추가 공식 영상·기술 자료
| 영상·원출처 | 채널 |
|---|---|
| Draft of the Human Genome Sequence Announcement at the White House (2000) | National Human Genome Research Institute |
| Illumina Infinium Assay: An Overview | Illumina |
| Illumina | Patterned Flow Cell Technology | Illumina |
| Illumina MiSeq™ i100 Series | Introduction to starting a run | Illumina |
| Illumina NovaSeq X Series | The limits of high-throughput sequencing redefined | Illumina |
| 2 of 4 | Sequencing on the AVITI™ - Unique Chemistry | Element Biosciences |
| Explore UC San Diego with a Virtual Tour | UC San Diego Undergraduate Admissions |
| Salk architecture - introduction | Salk Institute |
| Helicos High Speed Gene Sequencing | WIRED |
6. 분석 기초와 긴 판독 검토
기존 11-6에 8장만 보강했다. FASTQ→QC→정렬/조립→목적별 분석, FastQC의 모듈·상자그림, Phred expected errors, RNA-seq RPKM/FPKM/TPM, 차등발현의 count·반복·FDR, 주요 분석 분야, 디코딩으로의 연결을 다룬다. 상자그림과 TPM 예제는 가상 교육 예다.
AI_NGS_Papers_20260929는 읽기 전용 참고로만 사용했다. 00_PAPER_STORY_START_HERE와 featureCounts v2 README의 입력 검증·count matrix·DESeq2 흐름을 확인했다. 내부 연구 수치·BAM·시료 데이터는 웹사이트로 복사하지 않았다. chrM/chrMT 이름 불일치의 예를 분석 검증의 일반적 교훈으로 설명했다.
PacBio 11-3은 ZMW·인산 표지·SMRTbell·CCS·HiFi·공식 영상을 확인하고 CCS/RCA 차이를 1장 보강했다. ONT 11-4는 Branton & Deamer(2019)의 장별 노트·원본 대조 그림 확인표와 이미 구성된 전류·pore·motor·adapter 도식을 대조하고 책→현행 Dorado의 연결을 1장 보강했다. 11-5는 연구용 계측 예와 상용 ONT 회로의 차이·파일 추적성을 1장 보강했다. 책 전체나 원본 연구 데이터는 업로드하지 않았다.
FastQC 공식 문서 · Wagner et al. (2012) 정규화 · DESeq2 공식 vignette · PacBio HiFi · Dorado 공식 문서