• 제목/요약/키워드: 유전자 데이터베이스

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Flexible Window 기법을 이용한 위치 예측 알고리즘 설계 (Design of a User Location Prediction Algorithm Using the Flexible Window Scheme)

  • 손병희;김용훈;남의석;김학배
    • 한국통신학회논문지
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    • 제32권6A호
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    • pp.550-557
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    • 2007
  • 인과 관계에 대한 직관적인 개념으로 Bayesian Networks 알고리즘이나 트리 구조 추측 알고리즘 그리고 유전자 알고리즘을 사용하여 다양한 구조의 상황을 예측을 하게 된다. 하지만 이런 예측 알고리즘들을 상황인지 서비스 구현에 적용하기에는 실제 구현의 어려움과 실시간 환경에서 트레이닝 데이터 처리에서 오는 시간 지연 문제 등이 발생하게 된다. 이 때문에 특정 목적의 상황인지 시스템에서 이 알고리즘들이 어느 정도의 예측 정확도와 신뢰도를 가지고 상황 정보에 부합하는지 미지수이다. 따라서 본 논문에서는 기존의 예측 알고리즘과는 다른 접근 방식을 통해, 사용자의 습관이나 행동양식을 데이터베이스로 만들어 이를 고려함으로써 상황인지 시스템의 상황 정보와 부합되는 Flexible Window 기법을 이용한 위치 예측 알고리즘을 제안한다. 제안된 Flexible Window 기법을 이용한 위치 예측 알고리즘은 동일한 실험 조건 아래, Fixed Window 기법을 이용한 위치 예측 알고리즘보다 평균적으로 5.10% 더 우수한 성능을 보인다. 이 방식은 기하급수적으로 늘어나는 상황 정보를 감안했을 때 알고리즘 수행 시 처리 시간의 감소와 예측 정확도를 향상 시킬 수 있다.

마이크로어레이 데이터의 구조적 유사성을 이용한 효율적인 저장 구조의 설계 (Design of Efficient Storage Exploiting Structural Similarity in Microarray Data)

  • 윤종한;신동규;신동일
    • 정보처리학회논문지D
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    • 제16D권5호
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    • pp.643-650
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    • 2009
  • 생명정보 대량 획득기술의 하나인 마이크로어레이(microarray)는 DNA와 각종 유전자 연구에 사용되는 도구로 확립되면서, 생명정보학(Bioinformatics)분야의 발전에 크게 기여하였다. 그러나 마이크로어레이는 생명정보학분야의 핵심기술 중 하나로 발전하였음에도 불구하고 실험으로 생성되는 데이터는 형태가 다양하고 매우 복잡한 형태를 갖기 때문에 데이터의 공유나 저장에서 많은 어려움을 겪고 있다. 본 논문에서는 마이크로어레이 데이터의 관리를 원활하게 하기위한 XML 기반의 표준 포맷인 MAGE-ML스키마에서 구조적으로 유사한 엘리먼트가 반복적으로 나타나는 특징과 대다수의 엘리먼트들이 특정 엘리먼트의 자식으로만 온다는 구조적 특징을 이용하여, MAGE-ML의 스키마를 단순화 하고 저장구조를 효율적으로 설계하는 방법을 제안한다. 이 방법에서 인라인 기법(Inlining Technique)을 이용한 스키마의 단순화와 새롭게 제시하는 엘리먼트의 구조적 형태를 기준으로 분류하는 기법을 이용한다. 이를 통하여 데이터베이스 스키마는 간략화 되며 테이블조인의 횟수가 줄어들고 성능은 향상된다.

약물 관련 정보를 이용한 약물 부작용 예측 (Prediction of Drug Side Effects Based on Drug-Related Information)

  • 서수경;이태건;윤영미
    • 한국정보기술학회논문지
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    • 제17권12호
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    • pp.21-28
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    • 2019
  • 약물 부작용이란 질병의 예방, 진단 또는 치료에 사용된 약물로부터 발생한 유해하고 의도하지 않은 현상이다. 이러한 부작용은 환자를 죽음에 이르게 할 수 있으며, 약물 개발 실패의 주요 원인 중 하나이다, 따라서, 다양한 방법들이 부작용을 알아내기 위하여 시도되었다. 본 연구에서는 시스템스 바이올로지 접근법을 기반으로 기존 연구에서 주로 사용되었던 화학적 구조, 생물학적 정보 이외에도 다양한 표현형 정보를 사용하는 것에 주목하였다. 먼저, 5가지 적응증 데이터베이스, 화학적 구조, 타겟 유전자 정보를 수집하고 개별로 유사도를 계산하였다. 테이블은 하나의 약물-부작용에 대하여 앞서 생성된 유사도를 이용하여 생성되었고 다양한 기계학습 기법이 적용되었다. 결과는 AUC(Area Under the ROC Curve)값을 통해 확인하였다. 본 연구의 유의성은 비교 실험을 통하여 확인하였다.

한국재래닭의 ADSL 유전자 내 단일염기변이를 이용한 경제형질과의 연관성 분석 (Identification of Novel Single Nucleotide Polymorphisms on ADSL Gene Using Economic Traits in Korean Native Chicken)

  • 이진아;전세아;오재돈;박경도;최강덕;전광주;이학교;공홍식
    • 한국가금학회지
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    • 제36권3호
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    • pp.207-213
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    • 2009
  • 퓨린 합성의 반응을 촉진시키며 뇌기능장애, 성장장애 그리고 에너지대사에 핵심적인 역할을 하는 ADSL(Adenylosuccinate lyase)의 exon 영역을 중심으로 PCR을 수행하여 DNA 염기서열 분석을 통해 한국재래닭에서 단일염기다형성을 확인하였다. 염기분석 결과 총 11개(intron 5: T7724C, C7732T intron 8: G10108T intron 9: A10356T, G10375A, A10402 intron 10: A12716T, T12717A intron 12: C15491T exon 13: C15542T, C15550T)를 확인할 수 있었으며 특히 exon 13지역의 변이들은 각각 아미노산이 바뀌는 missense mutation 임이 확인되었다(Alanine$\rightarrow$Valine, Proline$\rightarrow$Serine). 또한 C15542T 변이는 NCBI의 SNP 데이터베이스에 등록된 것으로 확인되었고, C15550T는 SNP 데이터베이스에 등록되지 않은 신규 변이지역으로 확인되었다. 이는 단백질 발현이 향상되는 3'UTR 지역 근처인 exon 13 부위이며 추가적으로 ADSL 유전자의 아미노산 변이가 닭 집단의 성장 및 에너지 대사와의 연관성 검증을 통해 본 연구 결과는 중요하게 활용될 것으로 기대된다.

유전자 알고리즘을 이용한 동적통행배정에 관한 연구 (Dynamic Traffic Assignment Using Genetic Algorithm)

  • 박경철;박창호;전경수;이성모
    • 대한공간정보학회지
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    • 제8권1호
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    • pp.51-63
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    • 2000
  • 최근 교통문제를 해결하기 위한 방법으로 교통계획분야에 GIS나 ITS를 활용한 다양한 연구가 활발히 진행 중에 있다. 이와 함께 정보환경의 급격한 발달과 더불어 대안 경로의 선정, 또는 교통예보 서비스와 같은 온라인 상에서의 교통정보 제공이 이루어지고 있어 GIS 환경 내에서도 가로망의 교통량을 정확하게 예측할 수 있는 기능이 요구되고 있어 통행배정모형의 중요성이 증가하고 있다. 그런데, 전통적인 정적 통행배정모형은 급변하는 교통상황에 적합하지 않기 때문에 실시간 교통상황에 대한 교통흐름을 예측할 수 있는 동적 통행배정모형의 개발이 요구되고 있다. 그러나, 동적 통행배정모형은 시공간적인 변수들의 복잡성으로 인해서 그 최적해를 찾는데 많은 수학적인 어려움과 제약조건이 존재한다. 따라서, 이를 해결하기 위한 여러 가지 해법이 연구되어왔지만, 기존의 방법은 목적함수나 제약조건이 convex(하지 않은 경우에는 적용이 불가능한 단점을 가지고 있다. 본 연구에서는 인공지능방법(Artificial Intelligence Technique)의 한 분야로 활발히 연구되고 있는 유전자 알고리즘(Genetic Algorithm)을 동적 통행배정 모형에 도입하여 그 해결 방법을 제시하였다. 논문에서 사용한 동적 통행배정모형은 제약조건이 convex(하지 않은 Merchant-Nemhauser모형이고, 새로운 해결기법으로 사용된 유전자 알고리즘은 일반적인 제약조건을 처리할 수 있다고 알려진 GENOCOP III시스템이다. 새로 도입된 방법의 효율성과 유의성을 검증하기 위해 간단한 네트워크에 적용하였다. 그 결과 GENOCOP III 시스템이 계산과정의 효율성에 있어서 기존의 비선형 해법 알고리즘보다 우수한 것으로 입증되었다.연구가 진행되어야 할 것이다. 실질적으로 성감별 수정란의 대량생산이 가능할 것으로 사료되며, 농가차원에서 산업적 실용화가 될 수 있을 것으로 기대한다.twork descrition)를 통해 교통분석후의 제반 교통특성(교통량, 교통량/용량 비(比), 속도 등)을 교통망상에 표시할 수 있음으로서 의사결정에 보다 많은 도움을 줄 수 있을 것이다. 비트율의 증가와 화질 열화는 각각 최대 1.32%와 최대 0.11dB로 무시할 수 있을 정도로 작음을 확인 하였다.을 알 수 있었다. 현지관측에 비해 막대한 비용과 시간을 절약할 수 있는 위성영상해석방법을 이용한 방법은 해양수질파악이 가능할 것으로 판단되며, GIS를 이용하여 다양하고 복잡한 자료를 데이터베이스화함으로써 가시화하고, 이를 기초로 공간분석을 실시함으로써 환경요소별 공간분포에 대한 파악을 통해 수치모형실험을 이용한 각종 환경영향의 평가 및 예측을 위한 기초자료로 이용이 가능할 것으로 사료된다.염총량관리 기본계획 시 구축된 모형 매개변수를 바탕으로 분석을 수행하였다. 일차오차분석을 이용하여 수리매개변수와 수질매개변수의 수질항목별 상대적 기여도를 파악해 본 결과, 수리매개변수는 DO, BOD, 유기질소, 유기인 모든 항목에 일정 정도의 상대적 기여도를 가지고 있는 것을 알 수 있었다. 이로부터 수질 모형의 적용 시 수리 매개변수 또한 수질 매개변수의 추정 시와 같이 보다 세심한 주의를 기울여 추정할 필요가 있을 것으로 판단된다.변화와 기흉 발생과의 인과관계를 확인하고 좀 더 구체화하기 위한 연구가 필요할 것이다.게 이루어질 수 있을 것으로 기대된다.는 초과수익률이 상승하지만, 이후로는 감소하므로, 반전거래전략을 활용하는 경우 주식투자기간은 24개월이하의 중단기가 적합함을

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바이오 패스웨이 다차원 분석 시스템 개발 (Development of Multidimensional Analysis System for Bio-pathways)

  • 서동민;최윤수;전선희;이민호
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제14권11호
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    • pp.467-475
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    • 2014
  • 최근 유전체학의 발전, 웨어러블 디바이스의 확산, IT/NT의 발전 등에 따라 방대한 양의 바이오-메디컬 데이터가 생산되고, 이에 따라 빅데이터를 활용한 헬스케어 산업이 급속히 발달하고 있으며, 이와 관련된 빅데이터 기술은 국민의 건강 증대와 건강한 고령 삶을 제공하는 핵심 기술로 급부상하고 있다. 패스웨이(Pathway)는 단백질, 유전자, 세포 등의 생체적 요소 간의 역학관계 혹은 상호작용 등을 네트워크 형식으로 표현한 생물학적 심층지식으로, 바이오-메디컬 빅데이터 분석에 있어서 널리 활용되고 있다. 하지만 패스웨이는 매우 다양한 형태를 갖고 용량이 매우 큰 빅데이터로 이를 분석하는데 많은 시간이 소요되며, 현재까지도 다양한 패스웨이를 통합 분석할 수 있는 시스템은 전무하다. 그래서 본 논문에서는 세계적으로 가장 우수하고 방대한 양의 패스웨이를 제공하는 KEGG 패스웨이 데이터베이스로부터 사용자가 관심 갖는 패스웨이만을 자동 수집하고 패스웨이 간 계층구조를 기반으로 네트워크를 구성 후, 해당 패스웨이 네트워크에 대한 클러스터링과 핵심 패스웨이 선정을 통해 패스웨이 간의 역학관계 또는 상호작용을 직관적으로 분석할 수 시스템을 제안했다. 마지막으로, 다양한 성능 평가 결과를 통해 개발한 분석 시스템의 우수성을 입증한다.

인삼 (Panax ginseng C.A. Meyer)의 Microsatellite 마커에 대한 유전적 다형성과 특성 규명 (Genetic Polymorphism of Microsatellite Markers in Panax ginseng C.A. Meyer)

  • 박선화;현영세;정기화
    • Journal of Ginseng Research
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    • 제33권3호
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    • pp.199-205
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    • 2009
  • 인삼에 대한 microsatellite 개발은 다른 분자적 마커들에 비해 늦게 이루어져, 최근에 와서야 인삼의 microsatellite 들이 보고되고 있는 실정이다. 본 연구에서는, 분리된 microsatellite들 중에서 5 개의 다형성 마커를 선별하여 국내 경작지나 시장에서 유통되는 인삼을 대상으로 유전적 다형성을 조사하고, 각 마커의 특성을 규명하였다. 유전자형 분석은 변성 PAGE와 silver staining법으로 하거나 형광표지 primer로 표지한 PCR 산물을 자동 염기서열 분석기로 분석하였다. 본 연구에서 개발한 5개의 microsatellite 마커들의 평균 대립유전자 수는 3.2 개였으며, 평균 GD는 0.367 였다. 전체적으로 볼 때, PG1419가 가장 높은 다형성을 보였으며 (PIC: 0.460, GD: 0.543), PG770은 가장 낮은 다형성을 나타내었다 (PIC: 0.070, GD: 0.078). 각 좌위들의 예상 이형접합도 (H$_{exp}$)는 0.077에서 0.541 (mean = 0.313)로 계산되었으나, 관측 이형접합도 (H$_{obs}$)는 0.040에서 0.130 (mean = 0.083)으로 훨씬 낮게 관찰되었으며, 유전자형의 분포는 Hardy-Weinberg 평형상태에서 벗어남을 보였다. 본 연구에서 개발한 인삼의 microsatellite 마커들은 인삼의 분자적 마커의 데이터베이스 확립의 기초 자료로 활용될 뿐 아니라, 인삼의 분자적 구별법 및 QTL 좌위의 염색체지도 작성에 유용하게 활용될 것이다.

임상검체에서 분리된 병원성 사상균의 분자생물학적 분석 (Molecular Analysis of Pathogenic Molds Isolated from Clinical Specimen)

  • 이장호;권계철;구선회
    • 대한임상검사과학회지
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    • 제52권3호
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    • pp.229-236
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    • 2020
  • 임상 검체에서 분리된 65개의 사상형 진균을 대상으로 연구하였다. 이 균주들은 형태학적으로 동정이 불가능한 진균, 형태학적으로 유사하여 동정이 까다로운 균주, 종(species) 수준의 동정이 요구되는 균종들이다. PCR과 염기서열분석은 ITS. DiD2, 그리고 β-tubulin 유전자를 표적 부위로 하였고, 증폭된 염기서열은 상동성 분석을 위하여 GenBank 데이터베이스의 알고리즘을 이용하여 분석하였다. 형태학적으로 속 수준의 동정이 가능한 진균은 61.5%이었고, 65주의 염기서열분석으로 62 균주는 속과 종의 동정이 가능하였다. 형태학적 검사와 염기서열분석의 결과, 속과 종이 불일치한 경우 14주(21.5%)이었고, 형태학적으로 동정이 불가능하였던 사례는 11 균주이었다. B. dermatitidis, T. marneffei, 그리고 G. argillacea 등은 염기서열분석으로 국내에서 처음으로 확인하였다. Aspergillus와 같이 흔히 분리되고 성장이 빠른 진균들의 경우에는 형태학적인 검사가 보고시간과 비용 면에서는 매우 유용한 방법이다. 분자유전학적인 검사 방법은 비용과 임상적 중요성 등을 고려하여야 하지만 분자유전학적 검사를 병행하여 신속하고 정확한 결과를 제공할 수 있다.

반추위 곰팡이 다양성 조사 : 메타분석 (Diversity Census of Fungi in the Ruminal Microbiome: A meta-analysis)

  • 송재용;정진영;김민석
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제18권12호
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    • pp.466-472
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    • 2017
  • 본 연구의 목적은 곰팡이 28S rDNA 염기서열의 메타분석을 통하여 반추위 곰팡이의 다양성을 조사하는데 있다. 'rumen'과 'ruminal'이 반추위 곰팡이 유래 염기서열들을 회수하기 위한 검색어로 사용되었다. 2016년 9월부로 모든 28S rDNA 염기서열이 보관되어 있는 Ribosomal Database Project(RDP, http://rdp.cme.msu.edu) 데이터베이스에서 반추위 곰팡이 유래 28S rDNA 유전자 염기서열(n=165)을 획득하였다. 총 165개의 염기서열은 분류학상의 '문(phylum)'인 Ascomycota, Neocallimastigomycota 및 Basidiomycota로 분류되었고, 165개의 염기서열 중에서 각각 109개, 48개, 8개의 염기서열을 차지하였다. Ascomycota 염기서열은 식물병원성곰팡이나 마이코톡신을 생성하는 곰팡이를 포함하고 있는 '속(genus)' Pseudonectria, Magnaporthe, Alternaria, Cochliobolus, Cladosporium 및 Davidiella로 분류되었다. 또한, Basidiomycota 염기서열은 식물병원성곰팡이를 포함하고 있는 '속(genus)' Thanatephorus와 Cryptococcus로 분류되었다. 뿐만 아니라, Neocallimastigomycota 염기서열의 경우 섭취된 조사료의 주요 구조탄수화물을 분해하는 '속(genus)' Cyllamyces, Neocallimastix, Anaeromyces, Caecomyces, Orpinomyces, Piromyces로 분류되었다. 본 연구는 처음으로 28S rDNA 염기서열의 메타분석을 통해 반추위 곰팡이 다양성에 대한 정보를 통합적으로 제공하였다. 본 연구의 결과는 향후 반추위 곰팡이 연구에 대한 방향을 제공할 것이고, 새로운 분석도구 개발에 응용될 수 있을 것이다.

영양막세포에서의 C-reactive protein 조절 microRNA-150과 microRNA-424 발현 분석 (Expressions of MicroRNA-150 and MicroRNA-424 Targeted to C-reactive Protein in Trophoblast Cell Line)

  • 김희성
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제19권11호
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    • pp.375-382
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    • 2019
  • 임신 초기 염증으로 인한 영양막세포의 기능 이상은 C-reactive protein (CRP)의 발현을 증가시켜 산모와 태아의 상호작용에 영향을 미침으로써, 조산 및 자간전증 등을 유발한다. 그러나, CRP 발현 조절과 관련된 생체표지자 발굴 및 개발은 미흡한 실정이다. 본 연구는 염증이 유발된 영양막세포에서 증가된 CRP 발현과 관련된 miRNA를 발굴 및 그 발현을 분석함으로써, miRNA를 통해 영양막세포 염증 조절 기전에 관여하는 생체표지자를 밝히고자 한다. miRNA 데이터베이스(mirna, TargetScan, MicroCosm)에서 공통적으로 CRP 유전자 발현을 조절할 것으로 예측되는 miR-7, miR-150, miR-186, 그리고 miR-424를 선별하여 HTR-8/SVneo에 LPS (20ng/mL)를 처리하여 in vitro 상에서 염증 반응을 유도하였다. 각각의 miRNAs의 발현을 qRT-PCR 방법으로 비교 분석하였다. 그 결과, LPS 처리된 영양막세포에서 CRP의 발현은 유의성 있게 증가되었다(p<0.001). miR-150와 miR-424는 발현이 유의성 있게 감소됨을 확인하였다(p<0.001). 따라서, 염증이 유도된 영양막세포에서의 CRP 발현을 조절하는 기전에 miR-150와 miR-424가 관여하는 것을 의미하며, 향후 염증성 산과질환의 산전 진단에 유용한 자료로 사용될 것으로 사료된다.