• Proceedings of the Korean Institute of Intelligent Systems Conference
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• 2007.04a
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• pp.77-80
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• 2007

현재 생명공학은 급속도로 발전하고 있으며, 이를 통해 만들어지는 생물정보의 양은 기하급수적으로 늘어나고 있다. 이러한 것을 가능하게 하는 기술 중의 하나인 마이크로어레이 기법은 현재 질병의 진단 및 신약 개발 등을 위해 사용되고 있다. 마이크로어레이 유전자 발현에 관한 분석은 크게 유의한 유전자 추출, 클러스터링, 분류 및 유전자 네트워크 구축 등으로 볼 수 있다. 유의한 유전자 식별을 위한 통계학적 방법으로 T-test 및 Wilcoxon Rank Sum test 등이 있다. 최근에는 수정인자를 추가하거나 혹은 퍼지이론 등의 지능정보 이론을 추가하여 그 계산결과를 좀 더 상세화하고 세분화하는 연구들이 계속되고 있다. 본 논문에서는 두 개의 그룹에서 발현된 유전자들 중 유의하게 발현되는 유전자를 식별하기 위한 방법으로 퍼지이론을 도입하여 유의한 유전자를 규명하는 FST(Fuzzy Significance Test) 방법을 제안한다.

• Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea CI
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• v.45 no.4
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• pp.19-26
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• 2008

Gene set enrichment analysis (GSEA) is a computational method to identify statistically significant gene sets showing significant differences between two groups of microarray expression profiles and simultaneously uncover their biological meanings in an elegant way by employing gene annotation databases, such as Cytogenetic Band, KEGG pathways, gene ontology, and etc. For the gone set enrichment analysis, all the genes in a given dataset are first ordered by the signal-to-noise ratio between the groups and then further analyses are proceeded. Despite of its impressive results in several previous studies, however, gene ranking by the signal-to-noise ratio makes it difficult to consider highly up-regulated genes and highly down-regulated genes at the same time as the candidates of significant genes, which possibly reflect certain situations incurred in metabolic and signaling pathways. To deal with this problem, in this article, we investigate the gene set enrichment analysis method with Fisher criterion for gene ranking and also evaluate its effects in Leukemia related pathway analyses.

• Journal of KIISE:Software and Applications
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• v.37 no.1
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• pp.1-8
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• 2010

Recently lots of attention has been paid to gene set analysis for identifying differentially expressed gene-sets between two sample groups. Unlike earlier approaches, the gene set analysis enables us to find significant gene-sets along with their functional characteristics. For this reason, various novel approaches have been suggested lately for gene set analysis. As one of such, PAGE is a parametric approach that employs average difference (AD) as an expression metric to quantify expression differences between two sample groups and assumes that the distribution of gene scores is normal. This approach is preferred to non-parametric approach because of more effective performance. However, the metric AD does not reflect either gene expression intensities or variances over samples in calculating gene scores. Thus, in this paper, we investigate the usefulness of several other expression metrics for parametric gene-set analysis, which consider actual expression intensities of genes or their expression variances over samples. For this purpose, we examined three expression metrics, WAD (weighted average difference), FC (Fisher's criterion), and Abs_SNR (Absolute value of signal-to-noise ratio) for parametric gene set analysis and evaluated their experimental results.

• Proceedings of the Korean Society for Food Science of Animal Resources Conference
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• 2004.10a
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• pp.132-136
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• 2004

본 연구는 근육 및 지방세포 분화에 관여하는 leptin, MYF5 및 H-FABP의 3개 기능성 후보 유전자가 한우의 도체특성 및 육질에 미치는 영향을 분석하기 위하여 이들 유전자의 PCR-RFLP marker와 도체형질과의 관련성을 분석하였다. Leptin, MYF5 및 H-FABP 유전자에서 AA, AB 및 BB 3종류의 RFLP 유전자형이 각각 검출되었고 A와 B 대립유전자 빈도는 각각 0.57과 0.43, 0.61과 0.39 그리고 0.90과 0.10으로 추정되었다. 육질 등급에 따라 고급육과 저급육으로 분리 선발한 두 그룹간의 대립유전자 출현빈도를 비교한 결과 leptin과 MYF5 유전자에서 각각 통계적 유의차(P< .05)가 인정되었다. 또한 각 후보유전자의 RFLP marker 유전자형이 도체형질에 미치는 효과를 분석한 결과 leptin 유전자는 등지방 두께 그리고 MYF5유전자는 배장근 단면적에 각각 유의적인 영향(P< .05)을 미치는 것으로 분석되었다. 그러나 H-FABP 유전자는 도체형질들과 유의성이 인정되지 않았다. 따라서, leptin과 MYF5 유전자는 한우의 도체특성 및 육질 개선을 위한 DNA marker로 이용 가능할 것으로 사료된다.

• Environmental Analysis Health and Toxicology
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• v.20 no.1
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• pp.39-45
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• 2005

Renin-angiotensin system (RAS)은 혈압 조절에 중요한 역할을 수행하는 생리적 조절계로써, 이 system 을 구성하는 유전자들의 이상은 본태성 고혈압의 발병과 유의하게 관련된 것으로 알려졌다. RAS의 주요한 구성 성분인 angiotensin II는 2종류의 수용체인 angiotensin II type I receptor(AT₁R)와 angiotensin II type I receptor(AT₂R)에 의해 그 효과가 매개되기 때문에, 이 수용체를 암호하는 유전자는 본태성 고혈압의 유력한 후보 유전자라고 볼 수 있다. 현재가지의 연구에 의하면, AT₁R 유전자에 존재하는 유전적 변이와 본태성 고혈압과의 관련성에 관해서는 많은 보고들이 있었지만, AT₂R 유전자에 존재하는 유전적 변이 가 본태성 고혈압에 유의한 효과를 나타내는 지에 관해서는 이렇다할 연구 성과가 별로 없는 실정이다. 이에 본 연구에서는 한국인 집단을 대상으로 하여, AT₂R 유전자에 존재하는 C3123A 다형성이 한국인 집단에서 본태성 고혈압과 유의한 관련성이 있는 지를 분석하였다. 이 유전자는 인간의 X 염색체에 존재하기 때문에, 여성인 경우에는 CC, CA및 AA로 이루어진 3유전자형이 존재하지만, 남성인 경우에는 C와 A로 이루어진 2종류의 대립 유전자로 구성되어 있기 때문에, 본 연구에서는 남성과 여성을 개별적으로 나누어서 분석하였다. 연구 결과, AT₂R 유전자에 존재하는 C3123A 다형성은 남녀 모두에서 본태성 고혈압과 유의한 관련성을 나타내지 않았다(P>0.05). 그렇지만, 이 다형성에 대한 대립 유전자 빈도를 서양인 집단과 비교했을 경우에는, 한국인을 대상으로 한 본 연구에서 A 대립 유전자 빈도가 0.33인 반면에 서양인 집단은 그 빈도가 0.43～0.48로 한국인 집단보다 높은 값을 나타내었다. 따라서, AT₂R 유전자에 존재하는 C3123A 다형성과 본태성 고혈압과의 관련성에 대해서는 한국인과 유전적 배경이 다른 서양인 집단을 대상으로 한 추시가 필요할 것으로 사료된다.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2006.10c
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• pp.246-251
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• 2006

마이크로어레이 실험은 수 천에서 수 만개의 유전자 발현 결과를 동시에 측정할 수 있어 질병의 발현 형질 분류 등에 유용하게 이용되고 있다. 그러나 마이크로어레이 실험은 동일한 플랫폼의 실험이라 할지라도 환경 등에 따라 그 실험 결과에 차이가 나는 등 오차를 항상 포함하고 있다. 또한 마이크로어레이 실험은 아직 고가의 실험으로 분류되어 다수의 샘플에 대한 반복 실험 결과를 얻기 어려운 상황이다. 따라서 이종의 플랫폼, 데이터 포맷, 정규화 기법 등이 서로 다른 데이터를 효율적으로 통합하여 유용한 정보를 추출하는 새로운 방식의 개발이 필요하다. 본 논문은 이와 같은 문제를 해결하기 위한 기초 단계 연구 결과이다. 마이크로어레이 실험 데이터로부터 통계적 방법을 이용하여 유의(informative) 유전자를 추출하고 유전자 온톨로지(Gene Ontology : GO)와의 연계를 통하여 유전자 정보의 기능적 분류 결과를 사용자에게 제공하는 유전자 기능 분석 시스템의 설계 및 구현 방안을 보인다. 본 시스템의 실험방법에서는 3-Fold Filtering 기법을 통하여 발현 차가 큰 유전자를 추출하고, t-검정 기법에 의하여 이들 유전자를 순위화 하였으며, 이 중 상위 100개의 유전자를 유의 유전자로 추출하였다. 다음, 이 들 유의 유전자의 t-검정 값을 GO의 유전자 기능을 나타내는 해당 텀 (term)에 가중치로 부과하여 각 유전자들과 기능적으로 연관성이 높은 텀들을 추출한다. 또한 본 연구의 유효성을 검증하기 위하여 본 시스템에 의한 마이크로어레이 데이터 분석 결과를 전문가에 의한 유전자 기능 분석 결과와 비교한다.투명성 있는 서비스를 제공하고 높은 신뢰성과 안정성이 확보될 수 있도록 구성하고자 한다. Query 수행을 여러 서버로 분산처리하게 함으로써 성능에 대한 신뢰성을 향상 시킬 수 있는 Load Balancing System을 제안한다.할 때 가장 효과적인 라우팅 프로토콜이라고 할 수 있다.iRNA 상의 의존관계를 분석할 수 있었다.수안보 등 지역에서 나타난다 이러한 이상대 주변에는 대개 온천이 발달되어 있었거나 새로 개발되어 있는 곳이다. 온천에 이용하고 있는 시추공의 자료는 배제하였으나 온천이응으로 직접적으로 영향을 받지 않은 시추공의 자료는 사용하였다 이러한 온천 주변 지역이라 하더라도 실제는 온천의 pumping 으로 인한 대류현상으로 주변 일대의 온도를 올려놓았기 때문에 비교적 높은 지열류량 값을 보인다. 한편 한반도 남동부 일대는 이번 추가된 자료에 의해 새로운 지열류량 분포 변화가 나타났다 강원 북부 오색온천지역 부근에서 높은 지열류량 분포를 보이며 또한 우리나라 대단층 중의 하나인 양산단층과 같은 방향으로 발달한 밀양단층, 모량단층, 동래단층 등 주변부로 NNE-SSW 방향의 지열류량 이상대가 발달한다. 이것으로 볼 때 지열류량은 지질구조와 무관하지 않음을 파악할 수 있다. 특히 이러한 단층대 주변은 지열수의 순환이 깊은 심도까지 가능하므로 이러한 대류현상으로 지표부근까지 높은 지온 전달이 되어 나타나는 것으로 판단된다.의 안정된 방사성표지효율을 보였다. $^{99m}Tc$-transferrin을 이용한 감염영상을 성공적으로 얻을 수 있었으며, $^{67}Ga$-citrate

• The Korean Journal of Applied Statistics
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• v.22 no.4
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• pp.781-792
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• 2009

At an early stage of genomic investigations, a small sample of microarrays is used in gene expression experiments to identify small subsets of candidate genes for a further accurate investigation. Unlike the statistical analysis methods for a large sample of microarrays, an appropriate statistical method for identifying small subsets is a randomization test that provides exact P values. These exact P values from a randomization test for a small sample of microarrays are discrete. The possible existence of differentially expressed genes in the sample of a full set of genes can be tested for the null hypothesis of a uniform distribution. Subsets of smaller P values are of prime interest for a further accurate investigation and identifying these outlier cells from a multinomial distribution of P values is possible by M test of Fuchs et al. (1980). Above all, the genome-wide gene expressions in microarrays are correlated, but the majority of statistical analysis methods in the microarray analysis are based on an independence assumption of genes and ignore the possibly correlated expression levels. We investigated with simulation studies the effect that correlated gene expression levels could have on the randomization test results and M test results, and found that the effects are often not ignorable.

• Journal of the Korean Academy of Child and Adolescent Psychiatry
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• v.12 no.2
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• pp.179-191
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• 2001

Objectives：This study evaluated the association between behavioral characteristics and polymorphisms in DAT1, DRD2, DRD3, and DRD4 genes. Methods：The subjects were 114 neonates, who were born by normal spontaneous vaginal delivery and had no physical problems. The behavioral characteristics were evaluated using Neonatal Behavioral Assessment Scale(NBAS) at $17.8{\pm}7.0$ hours after their birth to minimize environmental influences, and cord blood was used to analyze the gene polymorphisms. Results：In comparison to DAT1 gene 10/10 genotype group(N=93), other genotype group(N=19) showed significantly high NBAS scores on social-interaction, state organization, and state regulation. DRD2 gene Ser311/Cys311, TaqI A, and TaqI B polymorphisms showed no significant differences on NBAS scores when they were grouped by genotypes. DRD3 gene polymorphism and DRD4 gene promotor polymorphism showed no significant difference on NBAS scores when they were grouped by genotypes. In comparison to the short repeats(N=102), long repeats(N=10) in DRD4 gene showed significantly high habituation score of NBAS. Conclusion：These results suggest that the genetic effects of the neonatal behavioral characteristics may be mediated via DAT1 and DRD4 genes.

• Proceedings of the Korea Inteligent Information System Society Conference
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• 2002.11a
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• pp.480-488
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• 2002

본 논문에서는 하나의 시스템 안에서 효율적인 유전자 데이터의 관리와 다양한 서열 분석작업이 가능한 기능 유전체학을 지원하는 서열 분석 및 관리 시스템인 GWB(Gene WorkBench)를 설계하고 구현하였다. GWB는 로컬 데이터베이스 관리뿐만 아니라 GenBank, EMBL, SWISSPROT와 같은 외부 공공 데이터베이스에 대한 접근 기능도 제공하며, 권한을 가진 내부 이용자와 그렇지 못한 외부 이용자들을 구분하여 일부 유용한 기능들은 외부 사용자들도 이용할 수 있도록 설계되었다. 또 GWB는 유전자에 관한 문헌정보 검색과 관련 유전자 탐색 기능 등 일부 유전자 기능 연구를 지원하는 기능을 제공하고 있다.

• Proceedings of the Korean Society of Embryo Transfer Conference
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• 2002.11a
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• pp.114-114
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• 2002

포유동물에서 뇌와 부신에서 합성.분비되는 카테콜아민(Catecholamine, CA)계 신경전달물질인 dopamine(DA), norepinephrine(NE), epinephrine(E)은 체내 각종 생리현상의 조절에 필수적이며, 생식과 관련지어서는 시상하부-뇌하수체 간 GnRH-gonadotropin 호르몬 축의 활성을 조절하는 기능 외에도 번식과 관련된 여러 행동양식을 조절함이 잘 알려져 있다. 본 연구는 CA 생합성 효소들인 tyrosine hydroxylase(TH), dopamine beta-hydroxylase(DBH), phenylethanolamine-N-methyltransferase(PNMT)의 유전자 발현에 미치는 sex steroid의 영향을 조사하였다. 성숙한 암컷 횐쥐(SD strain)의 난소를 제거하고 1주 경과 후 vehicle(sesame oil; OVX+Oil 실험군) 또는 estradiol 17$\beta$(235ug/m1; OVX+E$_2$실험군)이 든 silastic capsule(길이 14mm; 내경 1.55mm; 외경 3.125mm)을 48 시간 동안 처리한 뒤 희생시켰다. 적출된 조직으로부터 RNA를 추출한 후 semi-quantitative RT-PCR을 시행하였다. (i) TH의 발현 정도는 OVX+Oil 군에서는 시상하부) substantia nigra(SNc)) 부신 순으로, OVX+E$_2$군에서는 SN글 부신) 시상하부 순으로 나타났다. TH 발현에 미치는 estradiol의 효과로 SNc과 부신에서는 유의한 증가를 보인데 비해 시상하부에서는 유의한 감소를 관찰하였다. (ii) DBH 발현 정도는 OVX+Oil군에서는 SNc> 부신> 시상 하부 순으로, OVX+E$_2$군에서는 부신＞ SNc＞ 시상하부 순이었다. DBH 발현에 미치는 estradiol의 효과로 SNc에서는 유의한 감소, 부신에서는 유의한 증가, 그리고 시상하부에서는 통계적 유의성은 없으나 감소하는 경향을 보였다. (iii) PNMT의 발현의 경우 SNc와 시상하부에서는 기보고된 바와 같이 alternative splicing에 의해 110bp 차이의 크고 작은 두 형태의 cDNA(PNMTI & PNMTs)가 증폭되었으나 부신에서는 작은 cDNA 만이 관찰되었다. PNMTs의 발현 정도는 OVX+Oil군과 OVX+E$_2$군에서 공히 부신＞ 시상하부＞ SNc 순이었고, PNMTI의 발현은 SNc가 시상하부 보다 다소 높은 경향이었으나 유의성은 없었다. PNMTs 발현에 미치는 estradiol의 효과로 SNc에서는 유의한 감소, 부신에서는 유의한 증가, 그리고 시상하부에서는 통계적 유의성은 없으나 증가하는 경향을 보였다. 본 연구에서는 CA 생합성 효소들의 유전자 발현의 조절에 미치는 estrogen 의 영향이 세포 기원이 neural crest cell인 부신 수질은 물론 뇌의 상이한 지역간에서도 조직특이적임을 관찰하였다. 이러한 결과는 각 조직에서의 estrogen 수용체 유형의 차이 혹은 작용 모드와 각 효소 유전자 발현 사이에 중요한 상관관계가 있음을 시사한다.