• 한국미생물생명공학회:학술대회논문집
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• 한국미생물생명공학회 2000년도 Proceedings of 2000 KSAM International Symposium and Spring Meeting
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• pp.13-20
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• 2000

• Genomics & Informatics
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• 제12권1호
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• pp.35-41
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• 2014

Single-nucleotide polymorphisms (SNPs) have been emerging out of the efforts to research human diseases and ethnic disparities. A semantic network is needed for in-depth understanding of the impacts of SNPs, because phenotypes are modulated by complex networks, including biochemical and physiological pathways. We identified ethnicity-specific SNPs by eliminating overlapped SNPs from HapMap samples, and the ethnicity-specific SNPs were mapped to the UCSC RefGene lists. Ethnicity-specific genes were identified as follows: 22 genes in the USA (CEU) individuals, 25 genes in the Japanese (JPT) individuals, and 332 genes in the African (YRI) individuals. To analyze the biologically functional implications for ethnicity-specific SNPs, we focused on constructing a semantic network model. Entities for the network represented by "Gene," "Pathway," "Disease," "Chemical," "Drug," "ClinicalTrials," "SNP," and relationships between entity-entity were obtained through curation. Our semantic modeling for ethnicity-specific SNPs showed interesting results in the three categories, including three diseases ("AIDS-associated nephropathy," "Hypertension," and "Pelvic infection"), one drug ("Methylphenidate"), and five pathways ("Hemostasis," "Systemic lupus erythematosus," "Prostate cancer," "Hepatitis C virus," and "Rheumatoid arthritis"). We found ethnicity-specific genes using the semantic modeling, and the majority of our findings was consistent with the previous studies - that an understanding of genetic variability explained ethnicity-specific disparities.

• 정보처리학회논문지:소프트웨어 및 데이터공학
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• 제8권10호
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• pp.397-402
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• 2019

암 환자에게 적절한 치료계획을 제공하기 위해 암의 진행양상 또는 환자의 생존 기간 등에 해당하는 환자의 예후를 정확히 예측하는 것은 생물정보학 분야에서 다루는 중요한 도전 과제 중 하나이다. 많은 연구에서 암 환자의 유전자 발현량 데이터를 이용하여 환자의 예후를 예측하는 기계학습 모델들이 많이 제안되어 오고 있다. 유전자 발현량 데이터는 약 17,000개의 유전자에 대한 수치값을 갖는 고차원의 수치형 자료이기에, 기존의 연구들은 특징 선택 또는 차원 축소 전략을 이용하여 예측 모델의 성능 향상을 도모하였다. 그러나 이러한 접근법은 특징 선택과 예측 모델의 훈련이 분리되어 있어서, 기계학습 모델은 선별된 유전자들이 생물학적으로 어떤 관계가 있는지 알기가 어렵다. 본 연구에서는 유전자 발현량 데이터를 이미지 형태로 변환하여 예후 예측이 효과적으로 특징 선택 및 예후 예측을 수행할 수 있는 기법을 제안한다. 유전자들 사이의 생물학적 상호작용 관계를 유전자 발현량 데이터에 통합하기 위해 Node2Vec을 활용하였으며, 2차원 이미지로 표현된 발현량 데이터를 효과적으로 학습할 수 있도록 합성곱 신경망 모델을 사용하였다. 제안하는 모델의 성능은 이중 교차검증을 통해 평가되었고, 유전자 발현량 데이터를 그대로 이용하는 기계학습모델보다 우월한 예후 예측 정확도를 가지는 것이 확인되었다. Node2Vec을 이용한 유전자 발현량의 새로운 이미지 표현법은 특징 선택으로 인한 정보의 손실이 없어 예측 모델의 성능을 높일 수 있으며, 이러한 접근법이 개인 맞춤형 의학의 발전에 이바지할 것으로 기대한다.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제25권10호
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• pp.1481-1492
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• 2012

The interaction of the genes involved in intestinal development is the molecular basis of the regulatory mechanisms of intestinal development. The objective of this study was to identify the significant pathways and key genes that regulate intestinal development in Landrace piglets, and elucidate their rules of operation. The differential expression of genes related to intestinal development during suckling time was investigated using a porcine genome array. Time sequence profiles were analyzed for the differentially expressed genes to obtain significant expression profiles. Subsequently, the most significant profiles were assayed using Gene Ontology categories, pathway analysis, network analysis, and analysis of gene co-expression to unveil the main biological processes, the significant pathways, and the effective genes, respectively. In addition, quantitative real-time PCR was carried out to verify the reliability of the results of the analysis of the array. The results showed that more than 8000 differential expression transcripts were identified using microarray technology. Among the 30 significant obtained model profiles, profiles 66 and 13 were the most significant. Analysis of profiles 66 and 13 indicated that they were mainly involved in immunity, metabolism, and cell division or proliferation. Among the most effective genes in these two profiles, CN161469, which is similar to methylcrotonoyl-Coenzyme A carboxylase 2 (beta), and U89949.1, which encodes a folate binding protein, had a crucial influence on the co-expression network.

• 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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• 제36권2호
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• pp.60-67
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• 2009

단백질 상호작용 네트워크는 어떤 단백질들 간에 상호 작용 관계가 있는지를 네트워크 형태로 나타낸 것이며 단백질 상호작용을 발견하거나 분석하는 것은 생명 공학에서 중요한 연구분야이다. 본 논문에서는 방대한 단백질 상호작용 데이터를 유전자 온톨로지와 연계한 시각화를 통하여 효과적으로 직관을 얻을 수 있는 효율적인 단백질 상호작용 네트워크 분석시스템을 다룬다. 단백질 상호작용 네트워크는 데이터 양이 매우 방대하기 때문에 이를 효율적으로 분석하는 방법과 효과적인 시각화 기법이 요구된다. 본 연구에서는 이를 위하여 동적이고 상호작용 가능한 그래프와 관심 노드와 그 주변 노드를 표시하며 점진적으로 탐색할 수 있는 컨텍스트 기반 탐색 기법을 도입하였다. 이 밖에도 특화된 기능으로써 단백질 상호작용과 유전자 온톨로지 간의 빠르고 자유로운 상호참조 기능과 최소 공통 조상을 사용한 유전자 온톨로지 분석 기능 등을 지원한다. 인터페이스 측면에서는 상호참조 기능을 효과적으로 사용하게 하기 위하여 유전자 온톨로지 그래프와 단백질 상호작용의 시각화 결과를 2차원 윈도우로 나란히 보여주는 인터페이스를 디자인 하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제12권7호
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• pp.1243-1248
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• 2008

최근 생명 정보학 기술의 발달로 마이크로 단위의 실험조작이 가능해짐에 따라 하나의 chip상에서 전체 genome의 expression pattern을 관찰할 수 있게 되었고, 동시에 수 만개의 유전자들 간치 상호작용도 연구 가능하게 되었다. 본 논문에서는 암에 걸린 흰쥐 외피 기간 세포 분화 실험에서 얻어진 3840 유전자의 마이크로어레이 cDNA를 이용해 데이터의 정규화를 거쳐 본 논문에서 제안한 유사성 척도 조합 방법으로 정보력 있는 유전자들을 추출한 후, 유사성 척도 조합 방법과 결합한 멀티퍼셉트론 신경망 분류기와 기존의 DT, NB, SVM 분류기를 이용하여 클래스 분류 시스템을 구축하고, 성능을 비교분석하였다. 피어슨 적률 상관 계수와 유클리디안 거리 계수 조합을 이용하여 선택된 200 유전사들을 멀티퍼셉트론 신경망 분류기로 분류한 결과 98.84%의 정확도를 보여 다른 분류기를 이용하여 실험을 수행한 경우보다 향상된 분류 성능을 보였다.

• IMMUNE NETWORK
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• 제7권4호
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• pp.179-185
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• 2007

Background: Adenovirus (Ad) vectors have been widely used for many gene therapy applications because of their high transduction ability and broad tropism. However, their utility for cancer gene therapy is limited by their poor transduction into cancer cells lacking the primary receptor, coxsackievirus and adenovirus receptor (CAR). Methods: To achieve CAR-independent gene transfer via Ad, we pretreated Ad with 1,2-dioleoyl-3-trimethylammonium propane (DOTAP) and analyzed their transduction efficiency into cancer cells in vitro and in vivo comparing with the virus alone. Results: Treatment of DOTAP significantly increased adenoviral gene transfer in tumor cells in vitro. Moreover, DOTAP at an optimum dose $(10{\mu}g/ml)$ enhanced IL-12 transgene expression by fivefold in tumor, and twofold in serum after intratumoral injection of adenovirus expressing IL-12N220L (Ad/IL-12N220L). In addition, cotreatment of DOTAP decreased tumor growth rate in the Ad/IL-12N220L-transduced tumor model, finally leading to enhanced survival rate. Conclusion: Our results strongly suggest that DOTAP could be of great utility for improving adenovirus-mediated cancer gene therapy.

• IMMUNE NETWORK
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• 제11권6호
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• pp.406-411
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• 2011

Background: Invariant Natural killer T (iNKT) cells, a distinct subset of CD1d-restricted T cells with invariant $V{\alpha}{\beta}$ TCR, functionally bridge innate and adaptive immunity. While iNKT cells share features with conventional T cells in some functional aspects, they simultaneously produce large amount of Th1 and Th2 cytokines upon T-cell receptor (TCR) ligation. However, gene expression pattern in two types of cells has not been well characterized. Methods: we performed comparative microarray analyses of gene expression in murine iNKT cells and conventional $CD4^+CD25^-$ ${\gamma}{\delta}TCR^-$ T cells by using Gene Set Enrichment Analysis (GSEA) method. Results: Here, we describe profound differences in gene expression pattern between iNKT cells and conventional $CD4^+CD25^-$ ${\gamma}{\delta}TCR^-$ T cells. Conclusion: Our results provide new insights into the functional competence of iNKT cells and a better understanding of their various roles during immune responses.

• Parasites, Hosts and Diseases
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• 제60권6호
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• pp.393-400
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• 2022

Human infection with simian malaria Plasmodium knowlesi is a cause for concern in Southeast Asian countries, especially in Malaysia. A previous study on Peninsular Malaysia P. knowlesi rhoptry associated protein-1 (PkRAP1) gene has discovered the existence of dimorphism. In this study, genetic analysis of PkRAP1 in a larger number of P. knowlesi samples from Malaysian Borneo was conducted. The PkRAP1 of these P. knowlesi isolates was PCR-amplified and sequenced. The newly obtained PkRAP1 gene sequences (n=34) were combined with those from the previous study (n=26) and analysed for polymorphism and natural selection. Sequence analysis revealed a higher genetic diversity of PkRAP1 compared to the previous study. Exon II of the gene had higher diversity (π=0.0172) than exon I (π=0.0128). The diversity of the total coding region (π=0.0167) was much higher than those of RAP1 orthologues such as PfRAP-1 (π=0.0041) and PvRAP1 (π=0.00088). Z-test results indicated that the gene was under purifying selection. Phylogenetic tree and haplotype network showed distinct clustering of Peninsular Malaysia and Malaysian Borneo PkRAP1 haplotypes. This geographical-based clustering of PkRAP1 haplotypes provides further evidence of the dimorphism of the gene and possible existence of 2 distinct P. knowlesi lineages in Malaysia.

• 방송공학회논문지
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• 제28권3호
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• pp.275-284
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• 2023

유전자 발현 데이터는 질병의 예후 예측, 약물 반응성 예측 등 질병에 대한 이해와 정밀 의료 실현을 위한 연구들에 활용될 수 있지만 충분한 양의 데이터를 수집하는 데 많은 비용적 문제가 있다. 본 논문에서는 Conditional VAE에 기반한 유전자 발현 데이터 생성 모델을 제안하였다. 이전 연구인 WGAN-GP기반의 유전자 발현 생성 모델과 정형 데이터 생성 모델인 CTGAN, TVAE와 비교하여 본 논문의 Conditional VAE기반 모델이 생물학적, 통계학적으로 더 유의미한 합성 데이터를 생성할 수 있음을 보였다.