The Design and Implementation of Web-Based Integrated Genome Analysis Tools

웹 기반 통합 유전체 분석 시스템의 설계 및 구현

Genome analysis process requires several steps of various software analysis tools. We propose WGAT(Web-based Genome Analysis Tool), which combines several tools for gene analysis and provides a graphic user interface for users. Software tools related to gene analysis are based on Linux or Unix oriented program, which is difficult to install and use for biologists. Furthermore, files generated from gene analysis frequently require manual transformation for next step input file. Web-based tools which are recently developed process orily one sequence at a time. So it needs many repetitive processes to analyze large size data file. WGAT is developed to support Web-based genome analysis for easy use as well as fast service for users. Whole genome data analysis can be done by running WGAT on Linux server and giving sequence data files with various options. Therefore many steps of the analysis can be done automatically by the system. Simulation shows that WGAT method gives 20 times faster analysis when sequence segment is one thousand.

유전체 분석 과정은 여러 단계를 걸쳐 다양한 소프트웨어 분석 도구가 사용되는 복잡한 작업을 수반한다. 유전체 분석과 관련된 기존의 소프트웨어 도구들은 대부분 리눅스나 유닉스 기반 프로그램 이므로 생물학자가 이들을 설치하고 사용하는데 어려움과 불편함이 많은 실정이다. 또한, 분석의 각 단계별로 생산되는 파일은 수작업을 통한 변환을 거쳐야만 다음 단계의 입력으로 사용될 수 있다. 근래에 웹을 기반으로한 도구들이 개발되고 있으나 한번에 하나의 서열을 처리하는 방식이므로 대량의 실험 데이터를 분석하는 경우에는 반복 작업으로 인한 시간과 노력이 요구되는 단점을 갖고 있다. 본 논문에서는 유전체 분석에 필요한 여러 도구들을 웹 환경에서 하나의 그래픽 사용자 인터페이스로 통합하여 생물학자들이 보다 쉽게 서열과 기능을 분석할 수 있도록 한 WGAT(Web-based Genome Analysis Tool)를 제안한다. WGAT는 리눅스 서버에 유전체 데이터 분석프로그램을 구동하고, 클라이언트 웹 (web)에서 데이터 파일과 분석에 필요한 선택사항들을 입력함으로써 한번에 여러 단계의 분석 작업을 수작업 없이 자동으로 처리할 수 있다. WGAT시스템의 생산성을 분석하기 위하여 기존의 방식과 WGAT를 이용한 방식의 서열분석 처리 시간을 비교한 결과 서열 단편의 개수가 1000개인 경우 기존의 방식보다 20배 이상 분석 능력이 향상됨을 확인할 수 있었다.