• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2003년도 학술회의 논문집 정보 및 제어부문 B
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• pp.376-379
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• 2003

DNA computing based DNA sequence Is operated through the biology experiment. Biology experiment used as operator causes illegal reactions through shifted hybridization, mismatched hybridization, undesired hybridization of the DNA sequence. So, it is essential to design DNA sequence to minimize the potential errors. This paper proposes method of the DNA sequence generation based evolutionary operation processor. Genetic algorithm was used for evolutionary operation and extra hardware, namely genetic algorithm processor was implemented for solving repeated evolutionary process that causes much computation time. To show efficiency of the Proposed processor, excellent result is confirmed by comparing between fitness of the DNA sequence formed randomly and DNA sequence formed by genetic algorithm processor. Proposed genetic algorithm processor can reduce the time and expense for preparing DNA sequence that is essential in DNA computing. Also it can apply design of the oligomer for development of the DNA chip or oligo chip.

• 한국정보과학회논문지:소프트웨어및응용
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• 제32권12호
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• pp.1217-1228
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• 2005

최근 들어 DNA 컴퓨팅이 활발하게 연구되면서, DNA 컴퓨팅에서 가장 기본적이고도 중요한 DNA 서열 디자인 문제가 부각되고 있다. 기존의 연구에서 DNA 서열 디자인 문제를 다중목적 최적화 문제로 정의하고, elitist non-dominated sorting genetic algorithm(NSGA-II)를 이용하여 성공적으로 DNA 서열을 디자인하였다. 그런데, NSGA-II는 계산속도가 느리다는 단점이 있어서, 이를 극복하기 위해 본 논문에서는 $\varepsilon$-다중목적함수 진화알고리즘(r-Multiobjective evolutionary algorithm, $\varepsilon$-MOEA)을 DNA 서열 디자인에 이용하였다. 우선, 두 알고리즘의 성능을 보다 자세히 비교하기 위해서 DTLZ2 벤치 마크 문제에 대해서 적용한 결과, 목적함수의 개수가 작은 경우에는 큰 차이가 없으나, 목적함수의 개수가 많을 경우에는 $\varepsilon$-MOEA가 NSGA-II에 대해서 최적해를 찾는 정도(Convergence)와 다양한 해를 찾는 정도 (diversity)에 있어서 각각 $70\%,\;73\%$ 향상된 성능을 보여주었고, 또한 최적해를 찾는 속도도 비약적으로 개선되었다. 이러한 결과를 바탕으로 기존의 DNA 서열 디자인 방법론으로 디자인된 DNA 서열들과 7-순환외판원 문제 해결에 필요한 DNA 서열을 NSGA-II와 $\varepsilon$-MOEA로 재디자인하였다. 대부분의 경우 $\varepsilon$-MOEA가 우수한 결과를 보였고, 특히 7-순환외판원 문제에 대해서 NSGA-II와 비교하여 convergence와 diversity의 측면에서 유사한 결과를 2배 이상 빨리 발견하였고, 동일한 계산 시간을 이용해서는 $22\%$ 정도 보다 다양하게 해를 발견하였으며, $92\%$ 우수한 최적해를 발견하는 것을 확인하였다.

• 전자공학회논문지CI
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• 제49권2호
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• pp.123-133
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• 2012

본 논문에서는 DNA 시퀀스의 불법 복제 및 변이 방지와 개인 정보 침해 방지, 또는 인증을 위한 DNA 워터마킹에 대하여 논의하며, 변이에 강인하고 아미노산 보존성을 가지는 부호영역 DNA 시퀀스 기반 DNA 워터마킹 기법을 제안한다. 제안한 DNA 워터마킹은 부호 영역의 코돈 서열에서 정규 특이점에 해당되는 코돈들을 삽입 대상으로 선택되며, 워터마크된 코돈이 원본 코돈과 동일한 아미노산으로 번역되도록 워터마크가 삽입된다. DNA 염기 서열은 4개의 문자 {A,G,C,T}로 (RNA은 {A,C,G,U}) 구성된 문자열이다. 제안한 방법에서는 워터마킹 신호처리에 적합한 코돈 부호 테이블을 설계하였으며, 이 테이블에 따라 코돈 서열들을 정수열로 변환한 다음 원형 각도 형태의 실수열로 재변환한다. 여기서 코돈은 3개의 염기들로 구성되며, 64개의 코돈들은 20개의 아미노산으로 번역된다. 선택된 코돈들은 아미노산 보존성을 가지는 원형 각도 실수 범위 내에서 인접 코돈과의 원형 거리차 기준으로 워터마크에 따라 변경된다. HEXA와 ANG 시퀀스를 이용한 $in$ $silico$ 실험을 통하여 제안한 방법이 기존 방법에 비하여 아미노산 보존성을 가지면서 침묵 변이와 미스센스 변이에 보다 강인함을 확인하였다.

• 한국생물물리학회:학술대회논문집
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• 한국생물물리학회 1998년도 학술발표회
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• pp.11-11
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• 1998

Zinc fingers of Cys$_2$His$_2$ class constitute one of the most common DNA binding motifs in eukaryotes. Unlike other DNA binding motifs, zinc finger proteins recognize very diverse DNA sites, and their sequence specificities can be systematically changed by phage display.(omitted)

• 한국미생물학회:학술대회논문집
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• 한국미생물학회 2002년도 추계학술대회
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• pp.118-120
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• 2002

Genetic materials including DNA plasmid are effective delivery vehicle to express interesting gene efficiently and safely not to generate replication competent virus. Moreover, it has advantages to design a better vector and to simplify manufacturing and storage condition. To understand a possible pathogenic mechanism by a flavivirus, West Nile virus (WNV), WNV genome sequence was aligned to other pathogenic viral genome. Interestingly, WNV capsid (Cp) amino acid sequence has some homology to HIV-l Vpr protein. These proteins induce apoptosis in human cell lines as well as in vivo and cell cycle arrest. Therefore, DNA plasmid carrying apoptosis-inducing and cell cycle arresting viral proteins including a HIV-1 Vpr and a WNV Cp protein can be useful for anti-cancer therapeutic applications. This WNV Cp protein is an early expressed protein which can be a reasonable target antigen (Ag) for vaccine design. Immunization of a DNA construct encoding WNV Cp protein induces a strong Ag-specific humoral and Th1-type immune responses in animal. Therefore, DNA plasmid encoding apoptotic viral proteins can be useful tool for therapeutic and prophylactic applications.

• 전자공학회논문지SC
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• 제43권5호
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• pp.44-59
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• 2006

DNA 컴퓨터의 계산 수준을 분자 수준으로 끌어내려 막대한 병렬성을 확보하고, 보다 효율적인 정보 처리를 가능케 해 차세대 컴퓨팅 기법으로서의 위치를 확고히 하고 있다. 그러나 DNA 컴퓨팅은 실제 실험을 통해 계산 모델 및 알고리즘을 검증하기 때문에 많은 연산 시간을 필요로 한다. 따라서 빠른 계산 모델 및 알고리즘의 검증을 위해 시뮬레이터인 NACST가 개발되었다. 그러나 NACST에 포함된 서열생성 시스템의 반복적인 연산 특징 때문에 이 또한 많은 연산시간을 필요로 하게 되었다. 따라서 시뮬레이션 시간 단축을 위한 서열생성 시스템의 효율적인 하드웨어 구조가 요구된다. 이에 본 논문은 DNA 코드 최적화 부분의 연산시간이 NACST 연산시간의 약 95% 이상을 차지한다는 점을 착안하여 DNA 서열 생성 시스템에 병렬 기법과 Pipeline 기법을 적용하였고 적합도 함수 간 연산을 공유시켜 연산의 양을 대폭 줄이고 분배해 시뮬레이션 시간을 크게 줄일 수 있는 하드웨어 구조를 제안하고 검증하였다. 실험 결과 제안된 하드웨어는 기존 소프트웨어에 비해 약 467배 이상의 연산시간 감소를 보였으며 DNA 서열 생성 성능은 기존과 동일함을 보였다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제9권2호
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• pp.29-36
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• 2009

생명정보학 분야의 발전에 따라 방대한 양의 DNA서열 데이터를 효율적으로 분석하기 위해 분석도구가 사용되고 있다. 하지만 기존의 분석도구들은 분석하고자 하는 데이터를 찾고, 적용해야 하는 불편함이 있다. 본 논문에서는 이러한 문제점을 해결하기 위하여 웹2.0기반 RIA(Rich Internet Application) 방식으로 구현한 분석도구를 제안한다. RIA방식을 적용한 분석도구는 기존 웹 방식의 문제점을 보완한 웹2.0기반에서 DNA서열 데이터를 찾고, 실시간으로 분석내용을 보여준다. 개발된 웹 에플리케이션은 윈도우 시스템 상에서 Flex2를 이용하였다.

• Journal of information and communication convergence engineering
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• 제14권1호
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• pp.26-34
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• 2016

The alignment of DNA sequences is one of the important processes in the field of bioinformatics. The Smith-Waterman algorithm (SWA) performs optimally for aligning sequences but is computationally expensive. Field programmable gate array (FPGA) performs the best on parameters such as cost, speed-up, and ease of re-configurability to implement SWA. The performance of FPGA-based SWA is dependent on efficient cell-basic implementation-unit design. In this paper, we present an optimized systolic cell design while avoiding oversimplification, very large-scale integration (VLSI)-level design, and direct mapping of iterative equations such as previous cell designs. The proposed design makes efficient use of hardware resources and provides portability as the proposed design is not based on gate-level details. Our cell design implementing a linear gap penalty resulted in a performance improvement of 32× over a GPP platform and surpassed the hardware utilization of another implementation by a factor of 4.23.

• 전산구조공학
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• 제33권2호
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• pp.28-34
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• 2020

• Journal of Forest and Environmental Science
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• 제28권4호
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• pp.278-281
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• 2012

Comparative sequence analyses were conducted on complete mtDNA sequences from four small mammal species in Korea and revealed the presence of 30 well conserved sequences in various regions of the complete mtDNA sequences. The conserved sequences were found in 9 regions in protein coding genes, 10 regions in tRNA genes, 10 in rRNA genes, one region in replication origin and 2 regions in D loop. They could be used to design primers for amplifying complete mtDNA sequences of small mammals.