한국생물정보시스템생물학회 2006년도 Principles and Practice of Microarray for Biomedical Researchers
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pp.20-28
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2006
최근의 microarray 기술의 발달로 인해 점점 더 많은 양의 mRNA 발현 데이터가 쌓여 가고 있다. 이제는 데이터를 만드는 단계보다는 데이터로부터 중요한 생물학적 의미를 끌어내는 것이 더욱 중요한 일이 되었다. micorarray 기술이 처음 도입된 이후로, 많은 앨고리즘과 소프트웨어가 개발되어, 실험자들이 microarray 데이터로부터 생물학적 의미를 끌어내는 작업을 도와주어 왔다. 그런데, 이전의 데이터 마이닝 방법들은 거의 예외 없이 전체 데이터로부터 선택된 몇 십, 몇 백 개의 유전자 리스트로부터 출발한다. 그런데, 이러한 방법 (over-representation analysis, ORA로 줄임)은 몇 가지 한계를 가지고 있어서, 최근에는 전체 데이터로부터 의미 있는 유전자 세트 (gene set)를 찾아내는 방법들이 도입되었다. 본 세미나는 이런 방법들, 줄여서 gene set analysis라 함, 에 사용되는 앨고리즘들과 소프트웨어들을 비교, 검토하고자 한다.
순천성가롤로병원 어지럼증 센터에 내원한 어지럼증 환자 중 뒤반고리관 양성발작성 두위현기증은 머리나 몸을 움직일 때 갑자기 빙빙도는 느낌 또는 회전성 어지럼증을 호소하는 가장 흔한 질환이다. 대부분 환자들은 1회 치료로 증상이 호전된다. 하지만, 세 번 이상 여러번 치료를 요구하는 경우도 있다. 이석정복술에 의한 뒤반고리관 양성발작성 두위현기증환자의 어지럼증 증상 회복에 영향을 주는 인자을 분석하였다. 어지럼증환자 중 어지럼증 센터에 내원한 뒤반고리관 양성발작성두위현기증 환자를 분류하였다. 2008년 3월부터 2010년 11월까지 165명의 뒤반고리관 양성발작성두위현기증 환자 치료율을 조사하였다. 1회 치료성공율이 57.6%, 2회 치료성공율이 17.6%, 3회 치료성공율이 3.6%, 3회 이상 치료성공율이 21.2%였다. 뒤반고리관 양성발작성두위현기증 치료에 영향을 주는 인자는 외상 후, 내과적 질환, 뇌경색, 작은혈관 질환, 척추뇌바닥동맥기능부전증, 뇌혈관질환, 뇌질환, 안뜰신경염이다. 위와 같은 치료에 영향을 주는 인자들을 고려한다면 구토, 오심, 실신 등을 쉽게 치료 할 수 있을 것이다. 또한, 어지럼증 증상의 회복을 위한 이석정복술과 연관질환을 병행 치료하면 일상생활에 많은 불편함을 주고, 고통을 주는 어지럼증에서 호전될 수 있을 것이다. 앞으로 어지럼증을 유발하는 많은 인자들을 조사하고, 분석할 필요가 있을 것이다.
디메틸술폭시드 용매 중에서 아직 밝혀진 바 없는 불포화계 $N_2O_2$형 거대고리 리간드들을 포함한 우라늄(VI)과 네오디움(III)착물, 그리고 cryptand 222와 DBC 거대고리 리간드를 가지는 네오디움(III)과 우라늄(VI)착물에 대한 직류폴라로그래프적 거동을 조사하였다. 직류폴라로그래피에 의하여 리간드와 착물의 산화 환원성, 가역성, 환원과정에 관여하는 전자수 및 산첨가에 따른 영향 및 산화-환원전극반응의 메카니즘을 알아 보았다. 그리고 착물들의 안정도 상수와 조성비를 알아보았다. immine계 거대고리 리간드를 가지는 네오디움(III)착물의 환원파는 나타나지 않았으나, 우라늄(VI)착물은 6전자 3단계 환원파를 DBC를 가지는 우라늄(VI)착물은 2전자 2단계 환원파를, 그리고 cryptand 222와 DBC를 가지는 네오디움(III)착물은 1전자 1단계 환원파를 각각 나타내었으며 이들 착물들은 확산지배적이며 가역성은 비교적 좋았다. uranyl(II)금속 착이온의 제 1,2단계 환원파는 1전자 환원반응이며 제 3단계 환원파에서는 4전자 환원반응, 그리고 neodymium(III)착물은 1전자 1단계 환원과정을 가진다. DBC와 imine계 거대고리 리간드를 가지는 우라늄(VI)착물은 pH=7.0이상에서, cryptand 222와 DBC를 리간드로 하는 네오디움(III)착물은 pH=4.0 이상에서 안정한 착물을 형성한다. imine계 거대고리 리간드를 가지는 $UO_2\;^{2+}$착물의 안정도 상수값은 $7.008{\sim}7.273$이라는 새로운 안정도 상수값들을 얻었고 이 값들은 Odien-Ntn > Trans Otn-Ntn = Cis Otn-Ntn > Oen-Ntn 순이었다. 그리고 $UO_2(II)$-cryptand 222 및 Nd(III)-DBC 착물의 안정도 상수값은 7.614, 12.669, 4.223이었고 DBC리간드 착물에서는 $UO_2\;^{2+}$착물의 안정도 상수값이 $Nd^{3+}$의 그것보다 크며 $Nd^{3+}-cryptand\;222$ 착물의 안정도 상수가 가장 크다.
문서 자동 분류에는 통계적인 기법과 machine learning 기법의 맡은 알고리즘들이 이용되고 있다. 통계적인 기법 알고리즘을 이용한 문서 분류는 높은 성능을 보이지만 분류할 카테고리가 둘 이상인 경우가 빈번할 경우에는 정확률이 급격히 저하되는 단점이 있다. 본 논문에서는 K-NN알고리즘을 이용하여 일차적인 문서 분류를 수행한 후 특정 카테고리로 분류하기에 애매모호한 경우가 생길 경우 시소러스의 일반화 관계와 연관화 관계를 이용하여 모호성을 줄임으로써 문서 자동 분류의 성능을 높이기 위한 새 기법을 제안한다.
헤테로고리 방향족 polybenzoxazole(PBO)은 대표적인 내열성 고분자로서, 고온에서의 열적안정성 및 내화학성, 기계적 물성, 방염성 등에서 우수한 성질을 나타낸다. 그러나 황산과 같은 강산에만 용해되기 때문에 가공성 면에서 단점을 가지고 있어 사용하는데 있어 제약이 따른단 현재 이러한 단점을 보완하기 위해 polyhydroxyamide(PHA)와 같은 전구체 고분자에 대한 연구가 많은 연구자들에 의해 진행되고 있다. (중략)
Xanthomonas celebensis 5S rRNA를 분리 정제하여 효소적 방법과 화학적 방법으로 그 일차구조 및 이차구조를 결정하였다. 이 5S rRNA는 119개의 누클레오티드로 구성되어 있으며 변형된 누클레오시드를 함유하고 있지 않다. 그리고 이 5S rRNA는 X. maltophilia 및 X. citri의 것처럼 5'-말단에 가외의 우리딘잔기를 하나 더 가지고 있다. 결정한 X. celebensis 5S rRNA의 이차구조는 본 연구진이 이미 결정한 두가지 Xanthomonas 종들의 것들과 매우 유사하며, 5개의 이중나선 줄기와 5개의 단일가닥 고리 그리고 2개의 내밀린 구조를 가지고 있다. X.celebensis 5S rRNA 분자 내의 삼차상호작용은 테옥시헥사머를 이용한 혼성체화법과 Fe(II)-EDTA를 사용하여 5S rRNA를 쪼개는 방법으로 분석하였다. 5S rRNA 상의 $U_{35}CCCAU_{40}$부분을 상보성을 가진 데옥시헥사머를 혼성체화한 다음에 고리 M, 구역 $I_1-C$, 고리 $H_2$에 있는 약간의 아데노신 잔기들이 피로탄산 이에틸에 대한 감수성을 가지게 되는 사실과, $Mg^{2+}$이 있는 조건에서 고리 M, 고리 $H_1$, 및 구역 $D-I_2에$ 있는 약간의 누클레오티드 잔기들이 Fe(II)-EDTA의 분열작용에 저항성을 나타내는 사실에서 고리 $H_1과$ 고리 $H_2$가 어떤 방법으로든 고리 M과 삼차상호작용을 하는 것으로 추측되며, 이 삼차작용에서 구역 $I_1-C$와 구역 $D-I_2$ 돌쩌귀로 작용하는 것으로 생각된다. 고리 $H_1$은 산성 조건(pH 5.5)에서 비표준형 염기쌍 A:C 들을 형성함으로써 3개의 염기로 이루어지는 고리를 형성한다는 것을 알았다.
현 시대에 사는 사람들 중에 다수는 자의적이거나 타의적인 이유로 결혼을 하지 않거나 독립하여 혼자 생활하는 것을 선호하고 있고 그 이유로는 크게 타인에게 간섭받기 싫어서 또는 경제적 사정 등이 있으며, 특히 자신만의 편안한 생활을 추구하는 직장여성들이 일인 생활을 선호하는 추세이다. 하지만 이러한 점을 타겟으로 하여 악용하는 범죄의 표적이 되기도 한다. 그로인하여 현관문 등에 안전고리 등과 같은 보안장치를 추가 장착하여 사용하기도 한다. 현관문의 안전고리를 잠그는 행위는 그렇게 어려운 일은 아니지만 쉽게 잊어버릴 수 있고, 취침 전 잠자리에 위치하여 있을 때 안전고리의 잠금 여부를 확인하거나 잠가야할 때 다시 일어나서 현관으로 이동해 안전고리를 확인하고 잠가야 한다. 하지만 그 번거로움과 불편함으로 괜찮겠지 하는 마음에 안전고리를 채우지 않을 때가 많다. 본 논문에서는 이러한 번거로움을 해결하고 보다 안전한 생활을 유지하기위한 방법으로 스마트 폰을 이용하여 원격에서 안전고리를 조정할 수 있는 장치를 설계 및 구현하여 보다 편하게 안전고리를 사용하여 불법주거 침입 등의 범죄로 부터 안전을 도모 하고자 한다.
광섬유고리에 편광제어를 통해 여러 광경로들에 대해서 손실을 조정함으로써 손실이 작은 광경로에서 발진하게 함으로써 발진 파장을 가변시킬 수 있는 편광제어 파장가변 고리형 광섬유레이저를 구현하였다. 내부 공진편광기를 사용하여 1㎚의 종모드간격으로 발진을 일으킬 수 있었고 편광제어기 및 내부공진편광기를 조절해서 1540㎚에서 1560㎚의 범위에서 파장가변을 시킬 수 있었다. 또한 실험적으로 나타난 발진특성을 광경로와 복굴절손실의 개념을 사용하여 발진출력 특성을 분석함으로써 발진파장을 가변시키는 메카니즘을 추정해 보았다. 여기서 복굴절손실이 같은 광경로들의 종모드들 사이에 보강간섭이 일어나 발진파장을 변화시킬 수 있음을 알 수 있었다.
본 논문에서는 음성압축 앨고리즘인 MPEG-4 CELP coder를 16 bit DSP 구현에 필요한 고정소수점 연산구조로 구현하였다. 기본 앨고리즘 중에 LSP 계수를 구하는 방법인 Chebyshev series method 대신 고정소수점 구현에 유리한 Real root method 앨고리즘을 사용하였다. 또한 cosine, log 둥 DSP 명령어가 지원하지 않는 수학 함수들은 미리 계산하여 테이블 적용기법을 사용하였고 고정 소수점 연산에 불리한 나눗셈 연산을 최대한 배제하였다. 고정 소수점 연산 구조로 변환한 후 부동 소수점 연산구조와의 비교를 통하여 오차를 최소화하도록 하였다 구현한 음성코더를 남, 여 각 5문장에 적용했을 때 부동 소수점 연산구조에 비교해 음질의 열화가 없음을 확인하였다.
원자력 발전소의 제어봉 낙하 시간 측정 시험은 원자로 비상 정지 명령에 따른 제어봉의 낙하 속응성이 지침서의 제한치 이내에 있는지를 주기적으로 확인함으로써 제어봉의 원자로 안전 운전 및 정지 기능을 확인하는 중요한 시험이다. 현재 고리2호기를 비롯한 WH형 발전소들은 제어봉이 디지틀 제어봉 위치 지시(DRPI) 코일속을 낙하할 때 유기되는 전압을 검출하여 제어봉 낙하 시간을 측정하는 방법을 사용하고 있다. 이 방법은 제어봉을 뱅크별로 인출한 후 하나씩 개별 낙하시키기 때문에, 제어봉 낙하 시간 측정 시험에 많은 시간과 다수의 인력이 소요되며, 측정시 격납용기내에 작업자가 장시간 체류해야 하는 단점이 있다. 이러한 DRPI 신호 이용 제어봉 낙하 시간 측정 방법의 단점을 보완하여 제어봉 구동 장치(CRDM)내 이동권선 신호를 이용하는 다중 낙하 방식의 새로운 측정 방법을 제안하고, 측정 장치를 개발하였다. 개발된 제어봉 낙하 시간 측정 장치를 이용하여, 고리2호기 제어봉 낙하 시간 측정 시험시 기존의 방법과 병행 측정 시험을 수행하고 그 결과를 비교 검토하여 충분히 정확하게 제어봉 낙하 시간을 측정할 수 있음을 보였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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