2017년 5월 31일 수요일

Oxford Nanopore의 MinION 사용을 준비하면서

Nanopore sequencing이란 단일 가닥의 DNA가 단백질 포어를 통과하면서 나타나는 미세한 전위차이를 이용하여 염기서열 정보를 실시간으로 읽어내는 기술을 말한다(수정: 걸려진 전압은 180mV 정도로 일정하다. 실제로는 단일가닥 DNA 분자가 구멍을 통과하면서 염기에 따라서 전류량이 미세하게 변하는 것을 측정한다). 컴퓨터 그래픽으로 표현한 작동 원리를 이곳에서 감상해 보자. 우리 연구팀에서 구매한 것은 컴퓨터의 USB 3.0 포트에 꽂아서 사용하는 MinION이라는 제품이다. 구글에서 minion으로 검색을 하면 주로 나오는 결과는 이러하다는 것이 함정이지만.



원래 오늘 러닝을 할 예정이었으나 여러 사정으로 인하여 내일로 미루어졌다. 시간적 여유가 생겨서 컴퓨터를 점검하던 중, MinKNOW 프로그램이 정상작동을 하지 않는 것을 발견하였다. MinKNOW는 최신 사양의 컴퓨터가 꼭 필요한 것은 아니지만 윈도우를 갓 설치한 깨끗한 상태가 아니면 설치가 잘 안된다. MinION 장비 구동을 위한 컴퓨터의 사양은 다음과 같다.

출처: https://nanoporetech.com/sites/default/files/s3/2016-10/Computer%20requirements%20v4.2%20Sep2016.pdf

MinION Compatibility 프로그램을 먼저 실행해서 작동 소프트웨어의 설치가 가능하다고 판정을 내려도 정작 MinKNOW 단계에서 다음과 같은 오류와 함께 설치가 더 이상 진행되지 않는다. 구글을 뒤지면 레지스트리를 건드려서 해결할 수가 있다지만 너부 복잡한 방법이라 엄두가 나지 않았다.


이러한 이유로 사양이 매우 좋은 데스크탑 컴퓨터를 뒤로하고 비교적 최근에 구입한 신선한 노트북 컴퓨터에 프로그램을 설치하였었다. 그러고나서 한달 반쯤이 지났을까? Configuration test를 다시 실시하기 위하여 MinION Mk 1B를 컴퓨터에 연결하고 MinKNOW를 실행하니 에러 메시지가 뜨는 것이었다. 소프트웨어를 업데이트하면 나아질까 싶어서 최신본을 받아서 설치를 하려는데 바로 위에서 보인 익숙한 메시지가 나타나는 것이다. 그 사이에 노트북 컴퓨터에 지저분하게 별로 깐 것도 없는데 벌써 이렇게 되었단 말인가? 노트북의 초기화 말고는 별다른 해결 방법이 생각나지 않았다. 평소에 대부분의 업무를 데스크탑에서 하기에 노트북에는 백업할 자료가 하나도 없다는 것이 다행이었다. 아무런 주저함이 없이 초기화를 실시하였다.

이번에는 제대로 화면이 나와야 한다. 그렇지!! Configuration test를 통과하였다. 내일은 platform QC를 해서 포어가 몇 개나 살아있는지를 확인한 뒤 시퀀싱 러닝을 하면 된다. 하지만 이 노트북 컴퓨터는 이제 범용으로 쓰는 것을 포기해야 할 것 같다.


나의 맥북 프로에서는 MinION이 인식되지 않는다. macOS 버전이 Sierra라서 그런가? 아직은 가야 할 길이 멀다. Cloud 서비스를 이용한 실시간 분석과 자체 컴퓨터에서 실시하는 local 분석의 개념 차이를 이해해야 하고, 무척 빠른 속도로 바뀌는 프로토콜도 따라잡아야 하니 말이다. 어제 Oxford Nanopore의 Associate Director인 James Brayer가 직접 방문하여 소개한 자료를 보면(행사 기록 사진) 제품들이 너무나 귀엽고 앙증맞아서 갖고 싶다는 욕구가 인다. 특히 microfluidics를 사용하여 시료를 자동적으로 섞는 장비의 비디오는 정말 환상적이었다.

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