• Journal of Life Science
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• v.25 no.3
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• pp.357-367
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• 2015

With the ongoing development of next-generation sequencing (NGS) platforms and advancements in the latest bioinformatics tools at an unprecedented pace, the ultimate goal of sequencing the human genome for less than $1,000 can be feasible in the near future. The rapid technological advances in NGS have brought about increasing demands for statistical methods and bioinformatics tools for the analysis and management of NGS data. Even in the early stages of the commercial availability of NGS platforms, a large number of applications or tools already existed for analyzing, interpreting, and visualizing NGS data. However, the availability of this plethora of NGS data presents a significant challenge for storage, analyses, and data management. Intrinsically, the analysis of NGS data includes the alignment of sequence reads to a reference, base-calling, and/or polymorphism detection, de novo assembly from paired or unpaired reads, structural variant detection, and genome browsing. While the NGS technologies have allowed a massive increase in available raw sequence data, a number of new informatics challenges and difficulties must be addressed to improve the current state and fulfill the promise of genome research. This review aims to provide an overview of major NGS technologies and bioinformatics tools for NGS data analyses.

• Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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• 2010.11a
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• pp.95-98
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• 2010

최근 차세대 시퀀싱 기술의 급속한 발전에 따라 서열 정보의 해독이 비교적 쉬워지면서 개인별 맞춤의학의 실현에 대한 기대와 관심이 높아지고 있다. 각 개인의 서열 정보 사이에는 SNP (single nucleotide polymorphism), Indel, CNV (copy number variation) 등의 다양한 유전적 구조 변이가 존재하며, 이러한 서열 정보의 부분적 차이는 각 개인의 유전적 특성 및 질병 감수성 등과 밀접한 관련을 갖는다. 본 연구에서는 차세대 시퀀싱 결과로 산출되는 수많은 짧은 DNA 서열 조각인 리드 데이터를 이용한 SNP 추출 알고리즘을 제안한다. 제안된 알고리즘에서는 레퍼런스 시퀀스의 각 위치에 대한 리드 시퀀스의 매핑 정보를 기반으로 SNP 후보 영역을 추출하며, 품질 정보 등을 활용하여 에러 발생률을 최소화한다. 또한 대규모 시퀀싱 데이터와 SNP 구조 변이 데이터의 효율적인 저장/검색을 지원하는 시각적 분석 도구를 구현하여 제안된 방식의 유용성을 검증한다.

• Journal of The Korean Society of Inherited Metabolic disease
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• v.23 no.2
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• pp.1-7
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• 2023

Inherited metabolic disorders (IMD) are a group of disorders involving various metabolic pathways. Genetic diagnosis of IMD has been challenging because of extremely heterogeneous nature and extensive laboratory and/or phenotype overlap. Conventional genetic diagnosis was a gene-by-gene approach that needs a priori information on the causative genes that might underlie the IMD. Recent implementation of next-generation sequencing (NGS) technologies has changed the process of genetic diagnosis from a gene-by-gene approach to simultaneous analysis of targeted genes possibly associated with the IMD using gene panels or using whole exome/genome sequencing (WES/WGS) covering entire human genes. Clinical NGS tests can be a cost-effective approach for the rapid diagnosis of IMD with genetic heterogeneity and are becoming standard diagnostic procedures.

• Proceedings of the Korea Contents Association Conference
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• 2019.05a
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• pp.469-470
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• 2019

차세대염기서열분석법(NGS, Next Generation Sequencing) 기술은 하나의 유전체를 무수히 많은 조각으로 분해하여 각 조각을 동시에 읽어낸 뒤, 전산기술을 이용하여 조합함으로써 방대한 유전체 정보를 빠르게 해독하는 방법이다. 한편, 액체 생검(LB, liquid biopsy)이란 암세포가 깨지면서 생기는 미량의 DNA 조각을 말초혈액 속에서 찾아내 암을 진단하는 기술로 조직 생검(tissue biopsy)에 비해 비침습적이다. 본 논문은 NGS와 LB 기술을 접목했을 때 확진이 가능하고 예후 및 치료경과의 예측이 가능함을 제언하였다.

• Smart Media Journal
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• v.2 no.4
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• pp.34-40
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• 2013

Rapid sequencing of individual genomes with next generation sequencer opens new horizon to biology and personalized medicine. The analyzed sequences help to check several genomic abnormality, genomic expression, epigenomic phenotypes, gene annotation after assembly of their reads. Several trials integrating genomic information and clinical data will assist disease diagnostics and clinical treatments. To have a large step towards individualized medicine, development of smart interface linking specialized sequence data to the public is necessary.

• BT NEWS
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• v.15 no.4
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• pp.6-12
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• 2008

• The Journal of the Korea Contents Association
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• v.22 no.2
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• pp.762-769
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• 2022

Genetic testing in prenatal diagnosis is a precious tool providing valuable information in clinical management and parental decision-making. For the last year, cytogenetic testing methods, such as G-banding karyotype analysis, fluorescent in situ hybridization, chromosomal microarray, and gene panels have evolved to become part of routine laboratory testing. However, the limitations of each of these methods demonstrate the need for a revolutionary technology that can alleviate the need for multiple technologies. The recent introduction of new genomic technologies based on next-generation sequencing has changed the current practice of prenatal testing. The promise of these innovations lies in the fast and cost-effective generation of genome-scale sequence data with exquisite resolution and accuracy for prenatal diagnosis. Here, we review the current state of sequencing-based pediatric diagnostics, associated challenges, as well as future prospects.

• Communications of the Korean Institute of Information Scientists and Engineers
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• v.29 no.4
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• pp.33-41
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• 2011

• Proceedings of the Korean Society for Emotion and Sensibility Conference
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• 2009.05a
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• pp.23-26
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• 2009

한국인 최초 전체 유전체 서열(KOREF; Koreanindividualgenomesequence) 은 한국인을 위한 참조 서열로써 사용될 수 있다. 2009년 1월에 남성 한국인 유전체를 솔렉사(Solexa)를 통해 전장서열을 결정하였다. 이는 NCBI의 인간게놈프로젝트에서 생산한 게놈의 99.83%를 커버하며, 또한 NCBI게름서열의 약 20배를 커버할 정도의 유전체 서열을 결정하여 매우 높은 정확도를 가진 한국인 고유유전체이다. 한국인 유전체 서열의 분석결과 현재까지 밝혀지지 않았던 한국인 특이적인 3백만 개의 SNP를 밝혀냈다. 먼저 보고된 중국인 게놈은 한국인 게놈과 매우 가까운 민족 그룹임에도 불구하고 38%(3,186,352 SNP중에 1,217,362 SNP) 의 특이적인 차이를 나타내었으며, 또한 미토콘드리아 서열 비교를 통해서도 특이적인 다양성을 보여주는 SNP데이터를 확인 할 수 있었다. 차세대 게놈서열결정의 기술은 적은 노력과 비용으로 인간 유전체 데이터를 얻을 수 있게 되었으며, 이러한 개인유전체 데이터는 개인유전체 의학으로 가는 초석이 될 것이다.

• Proceedings of the Korea Contents Association Conference
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• 2016.05a
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• pp.187-188
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• 2016

열대열 말라리아(Plasmodium falciparum, P. falciparum, P. f) 신속진단키트의 경우, P. falciparum에 특이적인 단백질로써 Histidine Rich Protein 2 (PfHRP2)가 사용되고 있다. 그러나 최근 연구에서 남아메리카와 중앙아메리카를 중심으로 pfhrp2/pfhrp3 유전자가 결여된 P. falciparum 열원충이 나타나는 것으로 보고된 바 있다. 본 연구에서는 생물정보학을 기반으로 PfHRP2 항원 단백질을 대체할 수 있는 새로운 P. falciparum 특이 항원 단백질을 선정하고자, PlasmoDB에서 5,777개의 P. falciparum 관련 단백질 리스트를 얻었다. 이후 NCBI BLAST를 통해 단백질 아미노산 서열을 분석하고 정상인에게 존재하지 않으며, 동시에 다른 말라리아 열원충(P. vivax, P. ovale, P. malariae, P. knowlesi)에도 존재하지 않는 P. falciparum 특이 아미노산 서열을 가진 단백질 15개를 추출하였다. IEDB analysis를 이용하여 에피토프, 수용성, 베타-턴, 접근성, 유연성, 면역원성을 분석하여 높은 평균값을 갖는 상위 3개 단백질을 선별하였다. KEGG pathway와 EMBL-EBI를 통해 선별된 3개 단백질의 혈액내 검출 가능성 및 아미노산 서열의 보존성을 분석하여 최종적으로 Glutamate-Rich Protein (GLURP)을 선정하였다. AIDA를 통해 단백질 아미노산 서열을 이용한 3차 구조 예측으로 GLURP의 구조 및 항체와의 결합을 도식화하였다. 최종적으로 선정한 GLURP는 pfhrp2/pfhrp3 유전자 결여 P. falciparum까지 특이적으로 진단이 가능하여 차세대 P. falciparum 특이 신속진단키트 개발에 도움이 될 수 있을 것으로 기대한다.