• Annual Conference of KIPS
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• 2016.04a
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• pp.624-626
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• 2016

본 논문에서는 생물학적 네트워크 구성을 개선하기 위해서 노이즈의 영향으로 상관관계가 명확하게 나타나지 않았던 기존의 방법을 보완할 수 있는 새로운 방법을 제안한다. 제안된 방법은 재귀적응분할 방법으로 상관행렬에서 노이즈의 영향을 줄여 표본간의 상관관계를 명확히 보여 줄 수 있다. 시뮬레이션 결과 네트워크 구성의 오류를 15% 줄여 기존의 방법보다 향상된 결과가 나타났다. 또한, 유전자 발현 데이터를 이용한 실례 연구에서는 원 데이터에 잘 나타나지 않았던 조건별 네트워크 구성이 제안된 방법으로는 잘 분리되어 있는 것을 확인 할 수 있었다. 본 논문에서 제안된 방법은 유전자 발현 데이터 분석 등의 생물학적 네트워크 구성에 활용될 수 있을 것으로 기대한다.

• Proceedings of the Korea Contents Association Conference
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• 2012.05a
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• pp.357-358
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• 2012

후성유전은 DNA 염기서열이 변화하지 않은 상태에서 특별한 후성적 조절 기전에 의해 유전자의 발현 양상이 변하는 현상이다. 후성적 조절 기전에는 DNA의 메틸화(methyaltion)와 히스톤 단백질의 변형(modification), non coding RNA에 의한 조절 등이 포함되는데, 이 중 DNA 메틸화 정도에 대한 패턴 분석은 후성유전을 이해하는 중요한 접근방법 중 하나이다. 네트워크와 DNA 메틸화 분석을 위하여 면역관련 264개 유전자들의 -2000bp ~ +200bp사이에 있는 DNA 염기 서열 정보를 추출하였다. 또한 면역관련 단백질들의 상호작용 정보를 이용하여 네트워크를 구축하고 여기에 메틸화 정보를 적용하여 상호작용과 메틸화 모티프와의 관계를 분석하였다. 메틸화 모티프 정보를 적용한 단백질 네트워크에서는 기존 단백질 네트워크보다 더 복잡한 구조를 이루고 있었다. 이러한 구조는 동일한 메틸화 모티프들이 여러 유전자들의 활성을 조절할 것으로 사료된다. 단백질 상호작용 네트워크에 모티프를 적용한 분석은 새로운 후성유전학적 연구를 위한 접근 방법으로 이용될 수 있을 것이다.

• Proceedings of the Korea Contents Association Conference
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• 2013.05a
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• pp.373-374
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• 2013

MicroRNA(miRNA)는 단일가닥 RNA 분자로서 유전자 발현을 제어하는 조절인자이다. miRNA에 의해 조절되는 대부분 유전자는 다수의 miRNA에 의하여 조절되어질 수 있기 때문에 최적 miRNA의 선별은 매우 중요하다. 본 연구에서는 먼저 면역 및 발생관련 유전자 상호작용 네트워크를 구축하였다. 이 네트워크에 miRNA 정보를 추가함으로써 유전자간의 상호작용 뿐만아니라 유전자와 miRNA의 상호작용을 분석할 수 있는 기반을 조성하였다. 복잡한 네트워크를 단순화시켜 기능 모듈과 구조 모듈을 도출하고 이로부터 핵심 유전자를 조절하는 최적 miRNA를 예측하였다.

• Horticultural Science & Technology
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• v.32 no.6
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• pp.845-852
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• 2014

Among various abiotic stress factors, soil salinity decreases the photosynthetic rate, growth, and yield of plants. Recently, many genes have been reported to enhance salt tolerance. The objective of this study was to characterize the Brassica rapa Salt Stress Resistance (BrSSR) gene, of which the function was unclear, although the full-length sequence was known. To characterize the role of BrSSR, a B. rapa Chinese cabbage inbred line ('CT001') was transformed with pSL94 vector containing the full length BrSSR cDNA. Quantitative real-time polymerase chain reaction (qRT-PCR) analysis showed that the expression of BrSSR in the transgenic line was 2.59-fold higher than that in the wild type. Analysis of phenotypic characteristics showed that plants overexpressing BrSSR were resistant to salinity stress and showed normal growth. Microarray analysis of BrSSR over-expressing plants confirmed that BrSSR was strongly associated with ERD15 (AT2G41430), a gene encoding a protein containing a PAM2 motif (AT4G14270), and GABA-T (AT3G22200), all of which have been associated with salt tolerance, in the co-expression network of genes related to salt stress. The results of this study indicate that BrSSR plays an important role in plant growth and tolerance to salinity.

• Proceedings of the Korea Contents Association Conference
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• 2012.05a
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• pp.133-134
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• 2012

후성유전은 DNA 염기서열이 변화하지 않고 DNA의 메틸화(methylation)및 히스톤 단백질의 변형(modification)등의 후천적 과정에 의해 유전자 발현이 조절되는 현상이다. 특히 DNA 메틸화 정도에 대한 분석은 후성유전을 이해하는 중요한 접근방법 중 하나이다. DNA 메틸화 패턴 분석을 위하여 노화관련 109개 유전자들의 단백질 상호작용 네트워크를 구축하였으며 -3000bp ~ +200bp 사이에 있는 DNA 염기서열 정보를 추출하여 기존에 알려진 메틸화 저항성 (Methylation resistant) 모티프를 네트워크로 구축하였다. 메틸화 모티프기반 단백질 네트워크에서는 기존 단백질 네트워크보다 더 복잡한 구조를 이루고 있었다. 이러한 구조는 동일한 메틸화 모티프들이 여러 유전자들의 활성을 조절할 것으로 추측되며 복잡한 모티프들을 분석하기 위한 방법으로 이용될 수 있을 것이다.

• Journal of Life Science
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• v.30 no.12
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• pp.1070-1077
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• 2020

Treatment with anticancer drugs changes the expression of multiple genes related to cell proliferation, migration, and drug resistance. These changes in gene expression may be connected to regulatory networks for each other. This study showed that doxorubicin treatment induces the expression of oncogenic FosB and decreases the expression of oncogenic SETDB1 in A549 and H1299 human lung cancer cells, which are different in tumor suppressor p53 status. However, a small difference was detected in the quantitative expression of those proteins in the two kinds of cells. To examine the potential regulation of SETDB1 and FosB by p53, we predicted putative p53 binding sites on the genomic DNA of SETDB1 and FosB using a TF motif binding search program. These putative p53 binding sites were identified as 18 sites in the promoter regions of SETDB1 and 21 sites in the genomic DNA of FosB. A luciferase assay confirmed that p53 negatively regulated the promoter activities of SETDB1 and FosB. Furthermore, the results of RT-PCR, western blot, qPCR, and immunostaining experiments indicated that the transfection of exogenous p53 decreases the expression of SETDB1 and FosB in H1299 cells. This indicates that p53 negatively regulates the expression of SETDB1 and FosB at the transcriptional level. Collectively, the downregulation of SETDB1 and FosB by p53 may provide functional networks for apoptosis and for the survival of cancer cells during anticancer drug treatment.

• The KIPS Transactions:PartD
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• v.18D no.2
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• pp.89-100
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• 2011

The CNV (Copy Number Variation) which is one of the genetic structural variations in human genome is closely related with the function of gene. In particular, the genome-wide association studies for genetic diseased persons have been researched. However, there have been few studies which infer the genetic function of CNV with normal human. In this paper, we propose the analysis method to reveal the functional relationship between common CNV and genes without considering their genomic loci. To achieve that, we propose the data integration method for heterogeneity biological data and novel measurement which can calculate the correlation between common CNV and genes. To verify the significance of proposed method, we has experimented several verification tests with GO database. The result showed that the novel measurement had enough significance compared with random test and the proposed method could systematically produce the candidates of genetic function which have strong correlation with common CNV.

• Horticultural Science & Technology
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• v.33 no.1
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• pp.114-123
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• 2015

Plants can respond and adapt to cold stress through regulation of gene expression in various biochemical and physiological processes. Cold stress triggers decreased rates of metabolism, modification of cell walls, and loss of membrane function. Hence, this study was conducted to construct coexpression networks for time-based expression pattern analysis of genes related to cold stress in Chinese cabbage (Brassica rapa ssp. pekinensis). B. rapa cold stress networks were constructed with 2,030 nodes, 20,235 edges, and 34 connected components. The analysis suggests that similar genes responding to cold stress may also regulate development of Chinese cabbage. Using this network model, it is surmised that cold tolerance is strongly related to activation of chitinase antifreeze proteins by WRKY transcription factors and salicylic acid signaling, and to regulation of stomatal movement and starch metabolic processes for systemic acquired resistance in Chinese cabbage. Moreover, within 48 h, cold stress triggered transition from vegetative to reproductive phase and meristematic phase transition. In this study, we demonstrated that this network model could be used to precisely predict the functions of cold resistance genes in Chinese cabbage.

• Bioinformatics and Biosystems
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• v.1 no.1
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• pp.38-45
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• 2006

We present a client-server system architecture for inferring genetic interaction networks based on Bayesian networks. It is typical to take tens of hours when genome-wide large-scale genetic interaction networks are inferred in the form of Bayesian networks. To deal with this situation, batch-style distributed system architectures are preferable to interactive standalone architectures. Thus, we have implemented a loosely coupled client-server system for network inference and user interface. The network inference consists of two stages. Firstly, the proposed method divides a whole gene set into overlapped modules, based on biological annotations and expression data together. Secondly, it infers Bayesian networks for each module, and integrates the learned subnetworks to a global network through common genes across the modules.

• Proceedings of the Korea Contents Association Conference
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• 2016.05a
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• pp.191-192
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• 2016

DNA 염기서열 자체에는 변화가 없으나 크로마틴의 변형을 통하여 유전자의 발현 양상이 변하는 현상을 후성유전이라 한다. 최근에 이런 후성유전학적 변이가 암 발생과 밀접한 연관이 있는 것으로 알려졌다. 본 연구에서는 암 관련 단백질과 암 관련 후성유전 단백질 상호작용 네트워크를 통하여 암과 후성 유전적 관계를 분석하고자 하였다. 먼저 상호작용 네트워크를 기반으로 허브에 해당하는 히스톤 변형 단백질 20개를 추출하였다. 추출한 20개 단백질을 KEGG pathway에 적용하여 암 관련 단백질과의 상관관계를 분석하였다. 암 관련 단백질 발현양상을 확인할 수 있는 Expression Atlas로부터 발현이 증가하거나 감소하는 단백질을 분류하고, 발현 정보를 KEGG pathway 위에 있는 단백질에 적용함으로써 후성유전학적 암 발생 기전을 도출하였다.