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terravic/alphagenome-variant-visualization-skill

인간 유전체 변이의 기능적 조절 결과를 11가지 분자 모달리티에 걸쳐 정량화, 시각화 및 해석하는 다중 모달 AI 에이전트 스킬 및 대화형 HTML5/WebGL 대시보드 작업대입니다.

alphagenome-variant-visualization-skill란 무엇인가요?

AlphaGenome 변이 시각화 및 해석 스킬은 인간 유전 변이의 기능적 조절 결과를 예측, 해석 및 시각적으로 제시하는 자동화된 워크플로우를 제공합니다. RNA-seq, DNase-seq, ChIP-seq(H3K27ac, H3K4me3, CTCF, 전사인자), 스플라이싱 부위 사용, 스플라이싱 접합, CAGE, PRO-CAP 등 11가지 분자 모달리티를 지원합니다. 이 스킬은 정적 분석 보고서를 생성할 뿐만 아니라, 독립적으로 실행 가능한 대화형 HTML5 및 WebGL 시각 대시보드(`ui/alphagenome_dashboard.html`)를 컴파일합니다. Claude Code, Cursor, Codex와 같은 AI 에이전트 환경에서 실행되도록 설계되었으며, 사용자는 유전자 심볼, 게놈 좌표, 조직/세포 유형을 입력하여 스플라이싱 영향, 전사인자 모티프 교란, 후성유전체 신호 변화 등을 분석하고 종합적인 시각화 결과를 얻을 수 있습니다. 이 스킬에는 실제 환자 건강 정보가 전혀 포함되지 않은 4개의 완전 합성 벤치마크 사례가 포함되어 있어, 민감한 데이터 없이도 즉시 테스트 및 데모가 가능합니다.

지원 대상~Claude Code~Codex CLI~Cursor
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문서

AlphaGenome 변이 시각화 및 해석 스킬

이 스킬은 11가지 모달리티(RNA-seq, DNase-seq, ChIP-seq H3K27ac/H3K4me3/CTCF/TF, 스플라이싱 부위 사용, 스플라이싱 접합, CAGE, PRO-CAP)에 걸쳐 인간 유전 변이의 기능적 조절 결과를 예측, 해석 및 시각적으로 제시하는 자동화된 워크플로우를 제공합니다.

분석 결과를 정적 분석 보고서로 컴파일하고, 독립적인 대화형 HTML5 및 WebGL 시각 대시보드(ui/alphagenome_dashboard.html)를 생성합니다.


1. 스킬 실행 워크플로우

사용자 변이 쿼리를 처리할 때 다음 다단계 절차를 따르세요:

1단계: 유전자 및 전사체 해석

대상 유전자 좌표, 표준 전사체 식별자, 가닥 및 엑손 구조를 확인합니다:

python3 scripts/lookup_gene_info.py --gene <GENE_SYMBOL> --pretty
# 또는 게놈 위치로 질의:
python3 scripts/lookup_gene_info.py --coord <CHROM:POS> --pretty

2단계: 생체 시료 및 온톨로지 해석

대상 조직, 질병 맥락 또는 세포 유형을 표준 온톨로지 식별자(UBERON, CL, EFO)에 매핑합니다:

python3 scripts/resolve_ontology_terms.py --term "<TISSUE_OR_CELL_TYPE>" --pretty

3단계: 스플라이싱 해석

변이가 표준 스플라이싱 부위(+1/+2 공여자, -1/-2 수용자), 엑손 스플라이싱 인핸서/사일런서 또는 깊은 인트론 크립틱 부위에 있을 때 평가:

python3 scripts/interpret_splicing.py --benchmark <BENCHMARK_CASE> --ascii
# 또는 사용자 정의 JSON 사용:
python3 scripts/interpret_splicing.py --input <DATA_JSON> --ascii

4단계: 인실리코 돌연변이 유발 및 전사인자 모티프 분석

변이 주변(+/-20bp) 서열 중요도를 평가하고, 위치 가중 행렬(PWM) 모티프 교란(예: CTCF, SP1, GATA1, TAL1, FOXA1)을 평가하며, 치환 행렬을 계산합니다:

python3 scripts/analyze_ism.py --benchmark <BENCHMARK_CASE> --ascii
# 또는 명시적 서열 사용:
python3 scripts/analyze_ism.py --seq "<40BP_SEQUENCE>" --pos 20 --ref <REF_BASE> --alt <ALT_BASE> --ascii

5단계: 후성유전체 신호 및 트랙 프로파일링

RNA-seq, DNase 접근성, H3K27ac 및 H3K4me3에 대한 신호 곡선을 생성합니다:

python3 scripts/visualize_genome_tracks.py --benchmark <BENCHMARK_CASE> --output-plot tracks.png
python3 scripts/visualize_variant_effects.py --benchmark <BENCHMARK_CASE> --output-radar radar.png

6단계: 대화형 대시보드 컴파일

종합 분석 데이터셋을 독립형 대화형 HTML5 대시보드로 컴파일합니다:

python3 scripts/generate_dashboard.py \
  --input tests/synthetic_benchmarks.json \
  --case <BENCHMARK_CASE> \
  --output ui/alphagenome_dashboard.html

2. 표준 합성 벤치마크 사례

이 스킬에는 환자 건강 정보(PHI)가 전혀 없는 4개의 완전 합성 테스트 사례가 포함되어 있습니다:

  1. syn_COL6A2_skip:
    • 변이: chr21:46126238:G>C
    • 유전자: COL6A2 (엑손 3 표준 5' 스플라이스 공여자 교란)
    • 생체 시료: 골격근 (UBERON:0001134)
    • 결과: 완전한 엑손 3 스킵핑($\Delta\Psi = -0.960$), U1 스플라이스 공여자 컨센서스 소멸, 넌센스 매개 분해(NMD)를 통한 -65% 전사체 손실.
  2. syn_TP53_promoter:
    • 변이: chr17:7675148:G>A
    • 유전자: TP53 (핵심 프로모터 -85bp from TSS)
    • 생체 시료: 간/간세포 (UBERON:0002107)
    • 결과: 개방 염색질 붕괴(-88% DNase), CTCF/SP1 모티프 소멸, -85% RNA 발현 감소.
  3. syn_HBA2_enhancer:
    • 변이: chr16:223500:T>G
    • 유전자: HBA2 (원위 유전자간 조절 영역 +24kb)
    • 생체 시료: 적혈구모세포 / K562 (CL:0000765)
    • 결과: 새로운 GATA1/TAL1 인핸서 생성, +140% 적혈구 특이 글로빈 발현 증가.
  4. syn_ACTB_control:
    • 변이: chr7:5529776:C>T
    • 유전자: ACTB (엑손 4 동의 변이)
    • 생체 시료: 편재 / HepG2 (EFO:0001187)
    • 결과: 중립 기준 대조군, 스플라이싱 또는 후성유전학적 변화 없음($\Delta\Psi = 0.00$).

3. 참고 문서

자세한 기술 표준 및 스키마 사양에 대해서는 참고 문서를 참조하세요:


4. 에이전트 활용 예시 프롬프트

예시 프롬프트 1 (스플라이싱 분석)

"골격근에서 COL6A2 유전자의 chr21:46126238 G>C 변이를 분석해 주세요. 스플라이싱 영향을 정량화하고, 엑손 스킵핑 또는 넌센스 매개 분해 여부를 확인한 후, 대화형 시각 대시보드를 생성해 주세요."

예시 프롬프트 2 (프로모터 교란)

"간 조직에서 TP53 프로모터에 위치한 chr17:7675148 G>A 변이의 조절 결과를 평가해 주세요. 전사인자 모티프 손실, 염색질 접근성 변화를 평가하고 다중 트랙 시각 보고서를 생성해 주세요."

예시 프롬프트 3 (새로운 인핸서 획득)

"적혈구모세포에서 HBA2 근처의 유전자간 변이 chr16:223500 T>G를 스크리닝해 주세요. 새로운 전사인자 모티프가 생성되는지 확인하고 전체 6패널 대화형 UI 대시보드를 생성해 주세요."

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