• Title/Summary/Keyword: Multiple alignment

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콜러스터링 분기를 이용한 다중 서열 정렬 알고리즘 (A Multiple Sequence Alignment Algorithm using Clustering Divergence)

  • 이병일;이종연;정순기
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제10권5호
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    • pp.1-10
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    • 2005
  • 다중 서열 정렬(multiple sequence alignment, MSA)은 단백질과 핵산 서열들의 분석에 필요한 가장 중요한 도구이다. 생물학적인 서열들은 그들 사이의 유사성과 차이점을 보여주기 위하여 각각의 서열들을 수직적으로 정렬한다. 본 논문에서는 클러스터링 분기를 이용하여 두 그룹의 서열들 사이에서 정렬을 수행하는 효율적인 그룹 정렬 방법을 제안하였다. 제안한 알고리즘(Multiple Sequence Alignment using Clustering Divergence : CDMS)은 하향식 발견 방법인 트리 형태의 병합을 위해 클러스터링 방법으로 구축하였다. 클러스터링 방법은 가장 긴 거리를 가지는 서열을 두 개의 클러스터로 나눌 수 있다는 것에 기초하였다. 제안한 새로운 서열 정렬 알고리즘은 기존의 Clustal W알고리즘 보다 질적 향상과 처리 시간 단축 O($n^{3} L^{2}$)이 기대된다.

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다중 지역 정렬 알고리즘 구현 및 응용 (Implementation and Application of Multiple Local Alignment)

  • 이계성
    • 문화기술의 융합
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    • 제5권3호
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    • pp.339-344
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    • 2019
  • 서열 정렬에 있어서 전체를 비교하여 두 서열 사이의 최대의 유사성 또는 상동성을 찾는 전역 정렬은 넓은 범위를 선호하게 되는 편향성을 갖게 된다. 비일치 부분을 과감히 제거하고 높은 일치도를 갖는 부분 영역을 정렬하게 되면 정렬점수를 높이는 효과를 갖게 된다. 여러 개의 부분 지역 정렬을 탐색하게 하는 다중 지역정렬 방법을 적용하여 다수의 지역정렬을 수행하는 알고리즘을 구현하고 결과를 분석해 본다. 지역 정렬에 일반적으로 사용되는 Smith-Waterman 알고리즘의 제한점 중 하나인 서열이 길어지는 것을 방지하고, sub-optimal sequence를 찾기 위한 방법을 응용하여 다중지역 정렬을 수행한다.

부분서열정렬 개선 기법을 사용한 효율적인 복수서열정렬에 관한 알고리즘 (An Efficient Method for Multiple Sequence Alignment using Subalignment Refinement)

  • 김진;정우철;엄상용
    • 한국정보과학회논문지:소프트웨어및응용
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    • 제30권9호
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    • pp.803-811
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    • 2003
  • 단백질들의 복수서열정렬은 단백질 서열간의 관계를 유추할 수 있는 유용한 도구이다. 최적화된 복수서열정렬을 얻기 위해 사용되는 가장 유용한 방법은 dynamic programming이다. 그러나 dynamic programming은 특정한 비용함수를 사용할 수 없기 때문에 특별한 경우 최소의 비용을 가지는 복수서열 정렬을 제공하지 못하는 문제점이 있다. 우리는 이러한 문제점을 해결하기 위하여 부분서열정렬 개선기법을 사용한 알고리즘을 제안하였으며, 이 알고리즘이 dynamic programming의 문제점을 효과적으로 해결함을 보였다.

진화 알고리즘을 사용한 복수 염기서열 정렬 (Multiple Sequence Aligmnent Genetic Algorithm)

  • 김진;송민동;최홍식;장연아
    • 미생물학회지
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    • 제35권2호
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    • pp.115-120
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    • 1999
  • 3개 이상의 DNA 혹은 단백질의 염기서열을 정렬하는 복수 염기서열 정렬은 염기서열들 사이의 진화관계, gene regulation, 단백질의 구조와 기능에 관한 연구에 필수적인 도구이다. 복수 염기서열 정렬을 얻기 위한 기존의 방법은 progressive pairwise alignment 와같이 빠른 실행시간 내에 만족할 만한 복수 염기서열 정렬을 제공하는 방법과, 최적의 복수 여기서열 정렬을 제공하나 실행시간이 상대적으로 긴 dynamic programming 과 같은 방법 등이 있다. 본 논문에서는 진화 알고리즘을 사용하여 기존의 방법에서 제공하는 복수 염기서열 정렬을 짧은 시간내에보다 개선된 복수 염기서열 정렬을 획득하게 하는 방법을 제시하였으며, 진화 알고리즘의 구성내용을 설명하였으며, 실제의 염기서열을 사용하여 이 방법의 장점을 보였다.

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다중서열정렬에 기반한 종의 차이 (Differences between Species Based on Multiple Sequence Alignment Analysis)

  • 권혁주;김상진;김근무
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제19권2호
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    • pp.467-472
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    • 2024
  • 다중서열정렬(MSA : multiple sequence alignment)은 다양한 생명체에서 같은 기능을 하는 여러 개의 단백질 서열이나 핵산 서열을 한 번에 모아서 서로 정렬하는 방법이다. 바이오파이썬을 이용하여 인간이 다른 동물과 어떻게 다른지 조사하였다. 대표적인 다중서열정렬 알고리즘인 clustalW는 열의 위치별로 정렬된 정도를 비교한다. 또한, 웹로고와 계통수를 만들어서 보존서열을 가시화하여 이해도를 향상한다. 인간과 다른 동물의 차이점을 확인하는 예를 제시하고 바이오파이썬을 활용도를 제시한다.

하다마드변환을 이용한 광소자 정렬용 다채널 광파워메터 (Multiple Channel Optical Power Meter for Optical Alignment using Hadamard Transform)

  • 조남원;윤태성;박진배;곽기석
    • 대한전기학회논문지:시스템및제어부문D
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    • 제55권5호
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    • pp.205-215
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    • 2006
  • In this paper an optical power meter using Hadamard transform, which can be used in multiple channel optical elements alignment system, is proposed. A traditional optical power meter in multiple channel optical elements alignment system is able to judge how well the elements are aligned each other by measuring optical power of the first and the last two channels with at least two detectors. It has critical drawback that the alignment accuracy per channel is dependent on the number of detectors. The proposed optical power meter can get noise reduction by the Hadamard transform based multiplexing technique. The Hadamard transform based multiplexing technique using spatial light modulators is distinguished by the best enhancement of signal-to-noise ratio (SNR) for the reconstructed signals. Moreover, the noise reduction increases with increasing the order of multiplexing, namely the number of optical element channels. The proposed system is implemented by PDLC (Polymer Dispersed Liquid Crystal) mask which is operated by electric filed and generates optimal multiplexing patterns based on the Hadamard transform and single detector. It means that we obtain not only the each channel's optical power of multiple channel elements at once but also the best enhancement of SNR with single detector. Experimental results show that the proposed optical power meter is suitable for an active optical alignment system for multiple channel optical elements.

Development of an efficient sequence alignment algorithm and sequence analysis software

  • Kim, Jin;Hwang, Jae-Joon;Kim, Dong-Hoi;Saangyong Uhmn
    • 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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    • 한국퍼지및지능시스템학회 2003년도 ISIS 2003
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    • pp.264-267
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    • 2003
  • Multiple sequence alignment is a useful tool to identify the relationships among protein sequences. Dynamic programming is the most widely used algorithm to obtain multiple sequence alignment with optimal cost. However dynamic programming cannot be applied to certain cost function due its drawback and to produce optimal multiple sequence alignment. We proposed sub-alignment refinement algorithm to overcome the problem of dynamic programming and impelmented this algorithm as a module of our MS Windows-based sequence alignment program.

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Diffractive Alignment of Dual Display Panels

  • Shin-Woong Park;Junghwan Park;Hwi Kim
    • Current Optics and Photonics
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    • 제8권1호
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    • pp.72-79
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    • 2024
  • Recent flat-panel displays have become increasingly complicated to facilitate multiple display functions. In particular, the form of multilayered architectures for next-generation displays makes precise three-dimensional alignment of multiple panels a challenge. In this paper, a diffractive optical alignment marker is proposed to address the problem of three-dimensional alignment of distant dual panels beyond the depth-of-focus of a vision camera. The diffractive marker is effective to analyze the positional correlation of distant dual panels. The possibility of diffractive alignment in multilayer display fabrication is testified with numerical simulation and a proof-of-concept experiment.

기능 도메인 예측을 위한 유전자 서열 클러스터링 (Gene Sequences Clustering for the Prediction of Functional Domain)

  • 한상일;이성근;허보경;변윤섭;황규석
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제12권10호
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    • pp.1044-1049
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    • 2006
  • Multiple sequence alignment is a method to compare two or more DNA or protein sequences. Most of multiple sequence alignment tools rely on pairwise alignment and Smith-Waterman algorithm to generate an alignment hierarchy. Therefore, in the existing multiple alignment method as the number of sequences increases, the runtime increases exponentially. In order to remedy this problem, we adopted a parallel processing suffix tree algorithm that is able to search for common subsequences at one time without pairwise alignment. Also, the cross-matching subsequences triggering inexact-matching among the searched common subsequences might be produced. So, the cross-matching masking process was suggested in this paper. To identify the function of the clusters generated by suffix tree clustering, BLAST and CDD (Conserved Domain Database)search were combined with a clustering tool. Our clustering and annotating tool consists of constructing suffix tree, overlapping common subsequences, clustering gene sequences and annotating gene clusters by BLAST and CDD search. The system was successfully evaluated with 36 gene sequences in the pentose phosphate pathway, clustering 10 clusters, finding out representative common subsequences, and finally identifying functional domains by searching CDD database.

Best-Effort Interference Alignment for K Users Quasi-Static MIMO Interference Channels

  • Jiang, Lijing;Song, Rongfang
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제13권6호
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    • pp.2859-2872
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    • 2019
  • Interference alignment (IA) has been a powerful approach to achieve the maximum degree of freedom (DoF) for K users multiple-input-multiple-output (MIMO) interference channels. However, due to the feasibility constraint, aligning all the interference signals at each receiver is impractical for large K without symbol extension. In this paper, we propose two best-effort interference alignment (BEIA) schemes that the network selects the maximum number of interfering transmitters to align their signals given the feasibility conditions when each transmitter-receiver pair has a constant number of data streams. Besides, in case of not all interfering signals aligned at each receiver, an upper bound of the average throughput is derived. Simulation results show that the proposed schemes have superiority over the traditional methods, such as time division multiple access (TDMA) and cluster IA(CIA), in low and moderate signal-to-noise ratio (SNR) region in terms of average user throughput. In addition, the proposed max-min relative interference distance alignment scheme outperforms the proposed scheme of equal interfering transmitters number alignment in terms of both average user throughput and minimum user throughput.