• 제목/요약/키워드: principal component analysis(PCA)

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덩굴딸기(Rubus oldhami)의 종내변이 (Intraspecific Variations of Rubus oldhami)

  • 김미나;장수길;유기억
    • 한국자원식물학회지
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    • 제18권2호
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    • pp.260-269
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    • 2005
  • 덩굴딸기의 종내 변이를 알아보기 위하여 꽃의 형질에 의해 유형화 한 3가지 유형에 대하여 외부형태학적 형질 분석, 주성분분석. 화분학적형질 분석, RAPD 및 PCR-RFLP분석을 실시하였다. 외부형태에서는 꽃잎과 꽃받침의 크기. 정소엽과 소엽의 크기 등이 3개의 유형을 구별하는데 유용한 형질이었지만 줄기, 화경의 길이, 잎의 거치형태, 엽축의 길이, 잎에 털의 분포양상 등은 변이가 없었다. 14가지의 외부형태형질을 이용한 주성분분석에서 3가지 변이형태는 유형별로 구별이 가능하였다. 화분학적 형질에서는 화분입상, 발아구의 수, 표면무늬 등에 있어 매우 유사한 형태로 나타나 구별이 불가능하였다. RAPD분석에서는 20개의 primer 중 8개가 분류군 전체에서 반응을 보였고 이로부터 총 33개($60\%$)의 다형화 밴드를 얻었으며, 유집분석 결과 type 2는 독립적으로 소그룹을 형성하였지만 다른 두 가지 변이형의 개체들은 서로 중복되어 유집되어 나타났다. PCR-RFLP분석은 엽록체 DNA 중 증폭된 일부 구간을 얻을 수 있었지만 제한효소 처리 결과에서는 다형화 밴드를 전혀 찾을 수 없었다. 이상의 결과에서 덩굴딸기의 종내변이 형태는 외부형태형질에 따라 유형별 구분이 가능하였지만 화분학적 형질이나 DNA수준에서는 전혀 뒷받침되지 못하였다. 따라서 type 1과 2는 정상개체와는 꽃의 형질에 차이가 있으나 동일한 자생지에 함께 분포하므로 자연잡종에 의한 일시적인 변이형이거나 생태종으로 보는 것이 타당할 것으로 생각된다.

IFSA 알고리즘을 이용한 유전자 상호 관계 분석 (Analysis of Interactions in Multiple Genes using IFSA(Independent Feature Subspace Analysis))

  • 김혜진;최승진;방승양
    • 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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    • 제33권3호
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    • pp.157-165
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    • 2006
  • 세포는 환경 변화 및 자극으로부터 자신을 보호하기 위해 유전자가 발현하여 생명을 유지 시스템을 갖고 있다. 유전자의 발현은 비정상적인 상태의 세포를 환경을 조절, 변화시켜 정상으로 바꾸기 위한 기능, 발달단계에 필요한 기능 등 생명현상에 필요한 특수 역할을 수행한다. 따라서 각 유전자의 기능을 아는 것은 생물학적으로 상당히 의미 있는 일이다. 본 논문에서는 유전자 기능을 알아보기 위해 발현 패턴을 통해 같을 때, 유사한 형태 혹은 시차를 갖고 동일한 형태로 발현하는 유전자들은 같은 기능을 한다는 가정을 하였다. 이 가정에 기반하여 각 유전자들을 기능에 따라 분류하였다. (1) IFSA선형 모델을 적용하여 데이타를 잘 나타내 줄 수 있는 특징 패턴을 찾았으며 (2) 이 특징 패턴으로부터 본 논문에서 제안한 Membership Scoring Function을 이용하여 유전자를 필터링(filtering) 하였다. 이 유전자들은 기존의 ICA(Independent Component Analysis) 방법에서 보다 IFSA 방법이 더 효과적으로 각 기능에 따른 유전자 그룹을 찾아내줌을 GO(Gene Ontology)에서 확인할 수 있었다. 이는 시차 혹은 위상 변화에 상관없이 데이타를 잘 나타낼 수 있는 IFSA의 특성이, ICA보다. 생물학적인 변수를 더 고려해 줄 수 있기 때문이라고 생각된다[1]. 이 논문의 또 다른 주요 작업은 유전자의 상호작용 관계로부터 유전자 네트웍을 얻어내는 것이다. 유전자 네트웍은 같은 그룹 내에서 유전자간의 상관 계수를 구하고 가장 높은 상관도를 보이는 유전자쌍을 연결시켜 얻게되었다. 이 네트웍 역시 GO 해석에서 그 유효성을 확인하였다.를 평균 66.02에서 58.98로 줄이면서 계산시간은 평균 71ms에서 44ms 으로 빠르게 됨을 알 수 있었다.적외선 분광법을 이용한 사일리지의 화학적 조성분 함량 측정은 적은 오차 범위 내에서 신속하고 정확한 분석법이 될 수 있음을 확인 할 수 있었다. 비록 원물 생시료(IF)에 대한 직접적인 측정은 다소 예측 정확성이 떨어지지만 현장 적용성과 편리성을 높이기 위해서는 생시료의 측정시 오차를 줄일 수 있는 스펙트럼의 수처리 방법이나 산란보정 방법과 같은 데이터 처리기법에 대한 더 많은 연구가 앞으로 진행되어야 한다고 생각되어진다.상자의 50% 이상이 매일 생선 콩 및 콩제품과 채소류를 먹고 있었고, 인스턴트나 패스트푸드는 정상 체중군이 저체중군이나 과체중보다 매일 섭취하는 빈도가 낮았다(p<0.0177). 7. 가장 낮은 영양 섭취 상태를 보여준 영양소(% RDA< 75%)는 철분과 칼슘으로 조사 대상자의 3/4에 해당하는 조사 대상자가 영양 부족 상태였다. 칼슘 섭취의 경우 정상 체중군이 과체중군과 저체중군보다 섭취율이 낮았으나(p<0.0257) 철분은 군간 유의차는 없었다. 8. 칼슘의 경우 과체중군이 저체중군이나 정상 체중군에 비해 영양소 적정비율(NAR) 값이 높았으며(p<0.0257) 철분, 단백질, 비타민 $B_1$$B_2$, 나이아신의 경우도 통계적으로 유의하지는 않으나 과체중군이 저체중군 또는 정상 체중군의 NAR 값이 높은 경향을 보여주었다. 9가지 영양소의 NAR을 평균한 MAR 값은 군간 유의적이지는 않으나 과체중군(0.76)이 정상체중(0.73) 또는 저체중군(0.73)에 비해 높은 값은 보여주었다. 9.

Authentication and classification of strawberry varieties by analysis of their leaves using near infrared spectroscopy.

  • Lopez, Mercedes G.
    • 한국근적외분광분석학회:학술대회논문집
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    • 한국근적외분광분석학회 2001년도 NIR-2001
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    • pp.1617-1617
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    • 2001
  • It is well known now that near infrared spectroscopy (NIRS) is a fast, no destructive, and inexpensive analytical technique that could be used to classify, identify, and authenticate a wide range of foods and food items. Therefore, the main aims of this study were to provide a new insight into the authentication of five strawberry (Fragaria x ananassa) varieties and to correlate them with geographical zones and the propagating methods used. Three weeks plants of five different strawberry varieties (F. x ananassa Duch. cv Camarosa, Seascape, Chandler, F. Chiloensis, and F. Virginiana) were cultivated in vitro first and then transferred to pots with special soil, and grown in a greenhouse at CINVESTAV, all varieties were acquired from California (USA). After 18 months, ten leaves from each variety were collected. Transmission spectra from each leave were recorded over a range of 10, 000-4, 000 cm$-^{1}$, 32 scans of each strawberry leave were collected using a resolution of 4 cm$-^{1}$ with a Paragon IdentiCheck FT-NIR System Spectrometer. Triplicates of each strawberry leave were used. All spectra were analyzed using principal component analysis (PCA) and soft independent modeling class analogy (SIMCA). The optimum number of components to be used in the regression was automatically determined by the software. Camarosa was the only variety grown from the same shoot but propagated by a different method (direct or in vitro). Five different classes (varieties) or clusters were observed among samples, however, larger inter class distances were presented by the two wildtype samples (F. Chiloensis and F. Virginiana). Camarosa direct and Camarosa in vitro displayed a small overlapping region between them. On the other hand, Seascape variety presented the smallest rejection percentage among all varieties (more similarities with the rest of the samples). Therefore, it can be concluded that the application of NIRS technique allowed the authentication of all strawberry varieties and geographical origin as well. It was also possible to form subclasses of the same materials. The results presented here demonstrate that NIRS is a very powerful and promising analytical tool since all materials were authenticated and classified based on their variety, origin, and treatment. This is of a tremendous relevance since the variety and origin of a plant material can be established even before it gives its typical fruit or flower.

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금강 수계 퇴적물 중 PCDD/Fs 및 Co-PCBs의 농도 분포와 발생원 해석 (Distribution and Source Identification of PCDD/Fs and Co-PCBs in Sediments from the Geum River)

  • 박종은;김종국;안성윤
    • 대한환경공학회지
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    • 제33권12호
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    • pp.900-906
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    • 2011
  • 본 연구에서는 금강 수계 퇴적물 중 PCDD/Fs 및 Co-PCBs의 농도 분포를 파악하고 발생원을 추정하기 위해 17개 지점에서 총 52개의 샘플을 채취하여 분석하였다. 금강 수계 퇴적물 표층에서 검출된 PCDD/Fs 및 Co-PCBs의 농도 수준은 각각 불검출~193.47(평균 84.52) pg/g-d.w.와 0.34~359.19(평균 114.65) pg/g-d.w.를 나타내었으며, TEQ 값은 각각 불검출~5.12(평균 0.88)pg I-TEQ/g-d.w와 불검출~0.58(평균 0.09) $WHO_{2005}$-TEQ pg/g-d.w.을 나타내었다. 유역별로는 하수종말처리장, 분뇨처리장, 매립장 등이 위치한 상류 지역에서 가장 높은 농도를 보였으며, 하천 하류 방향으로 갈수록 감소하는 경향을 보였다. 다이옥신이 검출된 지점에서는 고염소 화합물이 특징적으로 높은 패턴을 나타내었으며, Co-PCBs는 모든 퇴적물 시료의 이성체 패턴이 PCBs 제품의 패턴과 유사한 경향을 보였다. Co-PCBs의 발생원 해석을 위해 통계 분석을 수행한 결과 상업적 PCBs 제품에 의한 영향이 큰 것으로 나타났다.

Cancer: Scenario and Relationship of Different Geographical Areas of the Globe with Special Reference to North East-India

  • Sharma, Jagannath Dev;Kalit, Manoj;Nirmolia, Tulika;Saikia, Sidhartha Protim;Sharma, Arpita;Barman, Debanjana
    • Asian Pacific Journal of Cancer Prevention
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    • 제15권8호
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    • pp.3721-3729
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    • 2014
  • Background: Cancer is becoming the most important public health burden around the globe. As per the GLOBOCAN 2008 estimates, about 12.7 million cancer cases and 7.6 million cancer deaths were estimated to have occurred in 2008. The burden of cancer cases for India in the year 2020 is calculated to be 1,148,757 (male 534,353; female 614,404) compared to 979,786 in 2010. The pattern of cancer incidence is varying among geographical regions, esophageal cancer for example being high in China, lung cancer in USA, and gallbladder cancer in Chile. The question remains why? Is it due to the diversity in genome pool, food habits, risk factor association and role of genetic susceptibility or some other factors associated with it? In India, the North East (NE)-India region is seeing a marked increase in cancer incidence and deaths, with a very different cancer incidence pattern compared to mainland India. The genome pool of the region is also quite distinct from the rest of India. Northeastern tribes are quite distinct from other groups; they are more closely related to East Asians than to other Indians. In this paper an attempt was made to see whether there is any similarity among the pattern of cancer incidence cases for different sites of NE-India region to South or East-Asia. Materials and Methods: Principal Component Analysis (PCA), Hierarchical Cluster Analysis (HCA), Pearson Correlation coefficient test was assessed to evaluate the linkage of North-East India region to other regions. A p value <0.05 was considered as statistically significant. Results: The results clearly shows that there are similarities in occurrence of cancer incidence patterns for various cancer sites of NE-India with South and East-Asian regions, which may lead to the conclusion that there might be a genetic linkage between these regions.

만경강에서 하천정비에 의하여 격리된 구하도의 어류 군집 구조: 연결성 복원을 위한 제안 (Fish Community Structure of the Former Channel Isolated by Channelization in the Mangyeong River, Korea: Implications for Connectivity Restoration)

  • 김석현;전형태;조강현
    • Ecology and Resilient Infrastructure
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    • 제2권1호
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    • pp.22-32
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    • 2015
  • 본 연구는 하천에서 격리된 구하도와 본류에서 어류 군집 구조의 차이를 비교하기 위하여, 만경강에서 2곳의 본류와 단절된 구하도를 선정하여 환경 요인과 어류 군집 구조를 조사하였다. 측정된 환경 자료를 이용하여 주요인분석을 실시한 결과, 구하도는 하상이 주로 진흙과 모래로 이루어졌고 식생 피도가 높은 반면 본류는 수로 폭이 넓고 하상이 왕자갈, 잔돌, 호박돌 등 다양한 하상구조를 보였고 용존산소 및 전기전도도가 높게 나타났다. 어류 자료를 사용하여 군집분석 결과, 구하도 군집과 본류 군집으로 뚜렷이 구분되었다. 구하도는 호소 및 소하천에 서식하는 어류 군집 구조가 나타났고, 본류는 강과 같은 대형하천에 서식하는 어류군집 구조를 나타냈다. 비모수다차원척도법 결과에 의하면 구하도에 분포하는 어류는 식생 피도와 높은 양의 상관관계를 가진 반면 본류에 분포한 어류는 용존산소, 전기전도도와 높은 상관관계를 보였다. 본 연구 결과, 구하도는 본류와의 연결성이 단절되면서 본류와 비교할 때 어류 서식 환경이 완전히 달라짐으로써 어류 군집 구조가 큰 차이를 보이고 어류의 산란처 및 은신처 기능도 상실한 것으로 판단되었다. 따라서 하천의 어류 생물다양성 증진을 위하여 구하도의 횡적 연결성을 복원하기 위한 노력이 필요하다.

근접사진측량과 Total Least Squares를 활용한 VLBI 안테나 형상 변형 모니터링 방안 연구 (Shape Deformation Monitoring for VLBI Antenna Using Close-Range Photogrammetry and Total Least Squares)

  • 김혁길;윤홍식
    • 한국측량학회지
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    • 제34권1호
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    • pp.99-107
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    • 2016
  • VLBI 시스템의 정밀측위 정확도 유지를 위하여 안테나 구조물에서 발생하는 형상 변형을 분석할 수 있는 모니터링 연구가 반드시 수행되어야 한다. 특히, VLBI 안테나 주 반사경의 형상 변화로 인하여 퀘이사로부터 전자기파 수신에 대한 안테나 이득이 감소할 것으로 예상됨에 따라, 주 반사경을 대상으로 하는 형상 변형 모니터링에 대한 중요성이 증대되고 있다. 이에 따라, 본 연구에서는 향후 상시적이고 자동화된 구조 변형 모니터링 시스템으로 활용될 수 있는 근접사진측량 방법과 연계한 효율적인 알고리즘 구축을 통해 VLBI 구조물 중 가장 변형 가능성이 높은 주 반사경을 모니터링하기 위한 기반연구를 수행하였다. 이를 위해, VLBI 안테나 주 반사경의 전 방향에 분포된 특징점을 대상으로 토털최소제곱법을 활용하여 총 10개의 fitting line을 추정하고, 비교차 선들 간의 근접점 계산 알고리즘을 활용하여 추정된 fitting line들의 교차점을 계산하였다. 본 연구결과는 향후 시계열 분석을 통해 3축으로 표현된 교차점의 수치변동량을 계산함으로써 변형률뿐만 아니라 변형방향까지 예측할 수 있는 직관적인 근거자료로 활용 가능할 것으로 판단된다.

한국과 일본의 환경대기 중 폴리염화비페닐(PCB)의 농도수준 및 발생원 해석에 관한 연구 (A Study on Pollution Levels and Source of Polychlorinated Biphenyl (PCB) in the Ambient Air of Korea and Japan)

  • 김정수;송병주;김종국;김교근
    • 대한환경공학회지
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    • 제27권2호
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    • pp.170-176
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    • 2005
  • 한국과 일본의 환경대기 시료를 대상으로 PCB 전이성질체 분석을 통하여, 오염정도 및 이성질체 분포 특성을 파악하고 통계적 처리기법을 통하여 발생원을 추정하였다. 환경대기 중 PCB 농도는 한국이 $0.003{\sim}1.01\;pgTEQ/m^3$ (평균 $0.22\;pgTEQ/m^3$), 일본이 $0.002{\sim}0.014\;pgTEQ/m^3$(평균 $0.007\;pgTEQ/m^3$)으로 나타났다. 한국의 환경대기 중 PCB 농도는 공단지역이 도시지역간의 농도 변화폭이 매우 크게 나타났다. 이성질체 분포에 있어서는 대체로 유사한 경향을 나타내었으나 한국의 공단 지역에서는 $7{\sim}10CB$의 고염소화 동족체가 검출되어 특정한 오염원이 존재할 가능성이 시사되었다. 주성분 분석을 통하여 한국과 일본의 환경대기 중 PCB 오염원을 추정한 결과 한국 환경대기 시료가 일본 환경대기 시료에 비하여 소각로 영향을 많이 받고 있으며 PCB 제품 영향은 일본에 비해 상대적으로 적은 것으로 판단된다.

홍국쌀 에탄올 추출물과 Diacylglycerol Oil을 이용하여 제조한 기능성 유지의 이화학적 특성 연구 (Physiochemical Properties of Functional Oils Produced Using Red Yeast-Rice Ethanol Extracts and Diacylglycerol Oil)

  • 김남숙;이기택
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제36권2호
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    • pp.201-208
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    • 2007
  • 홍국쌀을 $35^{\circ}C$, 175 rpm에서 80% ethanol을 이용하여 0.5, 1, 2, 4, 8, 24시간 단위로 개별적으로 에탄올 추출한 결과, 1시간(yield, 1.203%) 이후의 추출 시간 증가는 추출율의 증가에 큰 영향을 미치지 않았다. 1시간 추출한 홍국쌀 에탄올 추출물을 각각 600(A), 1200(B), 1800(C), 2280(D) ppm 함유하는 기능성 유지를 제조하였다. 기능성 유지의 색도는 추출물의 함유 농도가 높아짐에 따라 $L^*$ 값이 유의적으로 감소되며, $a^*$ 값 및 $b^*$ 값은 유의적으로 증가되는 경향을 나타내었다(p<0.05). 기능성 유지의 monacolin K 및 총 페놀 함량은 추출물 첨가량의 증가에 따라 유의적으로 증가되는 경향을 보였다(p<0.05). Rancimat$(98^{\circ}C)$ 분석을 실시한 결과, 기능성 유지의 induction time이 각각 control(4.3 hr), A(3.2 hr), B(2.6 hr), C(2.4 hr), D(2.2 hr)로 추출물 첨가 농도의 증가에 따라 다소 감소하는 경향을 나타내어 산화 안정성의 보강이 필요할 것으로 판단된다. 전자코에 의해 얻어진 각 시료의 센서의 감응도$({\Delta}R/R_0)$를 이용한 주성분분석 및 MANOVA 분석 결과, 제1주성분 기여율은 99.66%로 분석되었으며 함유된 추출물의 함량 증가에 따라 각각 차별적인 향 패턴(odor difference)을 보이는 것으로 확인되었다. SPME-GC/MS에 의한 휘발성분 분석 결과, 기능성 유지에서 홍국쌀 에탄올 추출물로부터 기인되는 특유의 휘발성분은 관찰되지 않았으나, RT=12.1 min인 hexanal의 함량이 control에 비하여 유의적인 감소 경향을 나타내는 것이 확인되었다(p<0.05).

자갈하천에서 서식처 교란이 어류 군집구조에 미치는 영향 (Effects of Habitat Disturbance on Fish Community Structure in a Gravel-Bed Stream, Korea)

  • 김석현;이완옥;조강현
    • Ecology and Resilient Infrastructure
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    • 제1권2호
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    • pp.49-60
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    • 2014
  • 본 연구는 전형적인 자갈하천인 가평천에서 하천 환경과 서식처 교란이 어류 군집구조에 미치는 영향을 파악하기 위하여, 13개 조사지점에서 미국 환경청의 간편 생물평가법을 적용하여 하천환경을 평가하고 어류 군집구조를 조사하였다. 하천환경 평가 자료를 이용하여 주요인분석을 실시한 결과, 하상 경사와 관계가 있는 하상 서식환경, 유속/수심 체제, 유사 퇴적이 주요한 평가항목으로 판별되었다. 가평천에서 출현한 어종은 12과 46종이었고, 우점종이 참갈겨니 (Zacco koreanus), 아우점종이 피라미 (Z. platypus)이었다. 종별 개체수 자료를 사용하여 계층적 군집분석의 결과, 조사지는 상류, 중류 및 하류의 세 개의 집단으로 구분되었다. 비모수다차원척도법 결과에 의하면, 어류는 하천환경 평가 항목 중 하상 서식환경, 하상 매몰, 유속/수심 체제, 유사 퇴적, 하도 개수, 여울 빈도 항목과 유의한 상관관계가 있었다. 따라서 자갈하천인 가평천에서 어류 군집구조는 일차적으로 하상의 종적 환경 변화에 의하여 영향을 받고, 인위적 교란에 의하여 군집구조에 변화가 나타났다.