• 제목/요약/키워드: 유전자 상호작용

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생존시간과 연관된 유전자 간의 교호작용에 관한 다중차원축소방법의 확장 (An extension of multifactor dimensionality reduction method for detecting gene-gene interactions with the survival time)

  • 오진석;이승연
    • Journal of the Korean Data and Information Science Society
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    • 제25권5호
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    • pp.1057-1067
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    • 2014
  • 인간게놈 프로젝트 이후 질병과 연관된 변이유전자를 탐색하기 위해 유전형질의 차이에 영향을 주는 단일 유전자를 중심으로 전장유전체 연관성 연구가 활발하게 진행되어왔다. 그러나 전장유전체 연관성 연구에서 접근한 단일유전자 분석방법에 한계점이 발견되면서 최근에는 다중유전자 분석방법이나 유전자-유전자간의 상호작용에 대한 연구들이 활발하게 진행 중이다. 이 중 다중차원축소방법은 유전자-유전자간의 상호작용의 연관성을 찾아내기 위하여 고차원을 일차원으로 축소하는 방법으로 이진형 반응변수를 기반으로 크게 활용되고 있다. 본 논문에서는 이 방법을 생존시간으로 확장하여 생존시간과 연관된 유전자-유전자간의 상호작용을 찾아내는 방법을 제안하고자 한다. 구체적으로 가속화 고장시간 회귀모형 하에서 표준화잔차 스코어를 분류기준으로 사용하여 다중차원축소방법을 적용하는 방법으로 AFT-MDR이라고 지칭하였다. 시뮬레이션 연구를 통하여 기존에 제안된 Surv-MDR과 Cox-MDR과의 검정력을 비교하였으며 국내의 백혈병환자 자료분석에 적용하였다. 시뮬레이션 결과로부터 AFT-MDR은 유전율이 높을수록 검정력이 커지며 회귀모형에 기반하여 공변량의 효과를 고려할 수 있다는 장점이 있으나 센서링 비율이 높아지면서 검정력이 매우 떨어진다는 단점이 발견되었다. 따라서 이를 보완하기 위한 추후연구의 필요성이 요구된다.

연속형자료의 유전자 상호작용 규명을 위한 SVM MDR과 D-MDR의 방법 비교 (A Comparison Study on SVM MDR and D-MDR for Detecting Gene-Gene Interaction in Continuous Data)

  • 이종형;이제영
    • Communications for Statistical Applications and Methods
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    • 제18권4호
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    • pp.413-422
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    • 2011
  • 유전학에서 유전자 상호작용효과 규명을 위한 방법으로 비모수적인 방법인 Multifactor Dimensionality Reduction(MDR) 방법이 제안되어 현재까지 사용되고 있다. MDR 방법은 이분형 자료에 적합한 방법으로 연속형 자료에는 적용할 수 없는 단점이 있다. 이러한 한계를 극복하기 위해서 Dummy MDR(D-MDR) 방법 그리고 SVM을 활용한 MDR(SVM MDR) 방법 등이 제안 되었다. 본 논문에서는 연속형 자료에 적용 가능한 SVM MDR 방법과 D-MDR 방법을 비교하고, 실제 한우 데이터에 두 방법에 적용한다. 그리고 각 방법의 적용결과를 바탕으로 한우의 종합경제형질에 영향을 주는 유전자 상호작용 조합을 규명한다. 그리고 마지막으로 기존의 SVM MDR 방법과 D-MDR 방법의 장단점 비교를 통해서 추후 새로운 연구방향을 제시한다.

효모에서 Hrq1과 Rad14의 상호작용에 대한 연구 (Characterization of Hrq1-Rad14 Interaction in Saccharomyces cerevisiae)

  • 민문희;김민지;최유진;유민주;김유라;안효빈;김채현;권채연;배성호
    • 미생물학회지
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    • 제50권2호
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    • pp.95-100
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    • 2014
  • Hrq1은 곰팡이 유전체에서 생물정보분석에 의해 발견된 새로운 RecQ helicase이다. 이 단백질은 인간의 RECQL4와 가장 상동성이 높으며 최근의 유전학적 생화학적 연구를 통해서 유전체 안정성을 유지하는데 어떤 역할을 할 것으로 예상되었다. 본 연구에서는 RECQL4와 상호작용하는 것으로 알려진 인간 유전자들과 상동성이 있는 효모 유전자들이 Hrq1과 상호작용하는지를 yeast two-hybrid assay를 이용하여 조사하였다. 총 11개의 유전자를 조사한 결과, nucleotide excision repair (NER) 인자 중의 하나인 Rad14이 Hrq1과 상호작용하는 것을 발견하였다. 또한 정제한 단백질을 이용한 pull-down assay로 Hrq1과 Rad14 사이의 직접적인 상호작용을 확인하였다. Hrq1과 Rad14 사이의 yeast two-hybrid 상호작용은 4-nitroquinoline-1-oxide에 의한 DNA 손상으로 더욱 증가하였으며, 이러한 상호작용의 증가는 또 다른 NER 인자인 Rad4에 의존적이었다. 이러한 결과들은 Hrq1이 Rad14과의 상호작용을 통하여 NER 과정에 어떤 역할을 할 가능성을 제시하고 있다.

제한된 분할방법과 한우 경제형질에서 유전자들간의 상호작용 (Restricted partition method and gene-gene interaction analysis with Hanwoo economic traits)

  • 이제영;김동철
    • Journal of the Korean Data and Information Science Society
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    • 제20권1호
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    • pp.171-178
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    • 2009
  • 제한된 분할방법은 어떤 개체의 표현형을 가장 많이 설명할 수 있는 multilocus 유전자형들의 분할된 그룹을 찾는 것이며 연속형 데이터에 적합하다. 또한 이 방법은 인간의 여러 질병에 영향을 주는 유전자를 찾는 방법으로 주로 이용된다. 그러나 본 연구에서는 제한된 분할 방법을 인간의 질병뿐만 아니라 가축의 경제형질에도 적용할 수 있는 것을 보이기 위해 한우의 여러 경제형질인 등심단면적, 도체중과 일당증체량에 영향을 주는 유전자를 규명해 보았다. 그 결과 모든 경제형질에 영향을 주는 유전자로는 SNP (19_1)$^*$SNP (28_2)의 상호작용이 가장 좋은 SNP로 선정되었다. 따라서 이 유전자 SNP (19_1)$^*$SNP (28_2)가 한우의 경제형질에 가장 많은 영향을 준다는 것을 규명하였으며 제한된 분할 방법이 가축의 경제형질에도 적용할 수 있다는 것을 보였다.

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유식물 발달과정에서 브라시노스테로이드와 앱시스산 신호전달의 상호작용 연구 (Interplay between Brassinosteroid and ABA signaling during early seedling development)

  • 김혜민;홍정의;조용구;강권규;류호진
    • Journal of Plant Biotechnology
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    • 제44권3호
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    • pp.264-270
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    • 2017
  • 식물의 유일한 활성 스테로이드 호르몬인 Brassinosteroid (BR)는 다양한 내재적 또는 외부 신호 전달 경로와의 통합적인 결합을 통해 식물의 생장 및 발달 과정에서 중요한 기능을 하는 것으로 알려져 있다. 최근 식물학 연구들은 종자의 발아와 초기 발달과정에서 BR과 ABA 사이의 필수적인 상호작용 메커니즘이 존재하고 있음을 보고하고 있다. 하지만 이들 두 호르몬의 중요한 신호전달 상호작용에 대한 분자 메커니즘은 거의 알려지지 않았다. 식물의 초기 발달과정에서 BR에 의해 매개되는 ABA 신호전달과의 기능학적, 생물학적 상호작용 네트워크를 이해하기 위해 Agilent Arabidopsis $4{\times}44K$ 올리고 칩을 사용하여 비교 전사체 분석을 수행하였다. ABA에 반응하지 않는 bes1-D 돌연변이체에서의 ABA 처리에 따른 다양한 유전자의 발현 패턴을 야생형 식물과 비교 분석하였다. 그 결과 발현의 변화가 발생하는 유전자(DEGs) 2,353개를 확인하였다. GO 분석을 통해 ABA 신호전달 및 대사에 관여하는 유전자들이 BR 신호전달 경로에 의해 하향 조절되는 것으로 확인되었다. 뿐만 아니라, BR 신호전달 경로는 다양한 비생물학적/생물학적 스트레스, 오옥신 및 ROS 등 다양한 신호전달 체계와 밀접하게 연관되어 있음을 확인하였다. 본 연구를 통해 BR 신호전달의 활성화는 ABA 신호전달에 관여하는 다양한 유전자들의 발현을 억제함을 확인하였다. 또한 본 연구는 다양한 신호 경로 사이의 상호작용이 다양한 환경요인에 대한 식물의 적응 반응에 중요하게 작용할 수 있음을 보여주고 있다.

유전자 온톨로지의 자동 확장과 용어 분석 (Automatic Gene Ontology Extension and Terminology Analysis)

  • 이진복;박종철
    • 한국정보과학회:학술대회논문집
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    • 한국정보과학회 2002년도 가을 학술발표논문집 Vol.29 No.2 (2)
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    • pp.229-231
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    • 2002
  • 생물학 분야의 방대한 지식을 효율적으로 다루기 위하여 생물정보학이 주요한 연구 분야가 되었다. 이중 특히 생물학 문헌에서 정보를 자동으로 추출하는 연구가 활발히 진행되고 있는데, 이러한 정보추출 결과를 이용하여 유전자 온톨로지와 같은 유용한 지식베이스를 자동으로 확장함으로써 폭발적으로 증가하는 생물학 분야의 연구 결과들을 지식베이스에 통합할 수 있다. 자동으로 확장된 온톨로지는 신뢰성을 보장하기 위한 검증 과정을 거쳐, 정보추출 시스템의 성능을 향상시키기 위한 지식베이스로 사용되게 된다. 본 연구에서는 단백질 간의 상호작용에서 나타나는 조건을 추출하는 시스템과 유전자 온톨로지를 이용하여 추출된 생물학 용어를 분석하는 시스템을 제안하고 유전자 온톨로지의 자동 확장 및 검증 시스템에 대하여 논의한다.

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온톨로지를 이용한 단백질 상호작용 네트워크의 개념화 (An Ontology Based Approach for Conceptualizing Protein Interaction Networks)

  • 최재훈;박선희
    • 한국정보과학회:학술대회논문집
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    • 한국정보과학회 2003년도 가을 학술발표논문집 Vol.30 No.2 (2)
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    • pp.787-789
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    • 2003
  • 본 논문에서는 생물체의 세포에 존재하는 방대한 단백질들 사이의 복잡한 상화작용 관계 네트워크를 개념화하기 위한 방법을 제안한다. 일반적으로 하나의 단백질은 세포의 특정한 구성요소로서 몇 개의 생물학적 작용에 참여하며 고유의 분자 기능을 수행하게 된다. 즉, 하나의 상호작용 관계 네트워크에 포함된 각각의 단백질들은 구성요소(Cellular Component), 생물학적 작용(Biological Process), 그리고 분자 기능(Molecular Function) 3가지 특징으로 개념화할 수 있다. 또한, 비슷한 특징으로 개념화되는 단백질들은 서로 클러스터링될 수 있기 때문에 단백질 상호작용 네트워크를 일반적인 의미의 개념 네트워크로 표현할 수 있다. 여기서, 단백질 특징을 개념화하기 위해 사용되는 표준개념과 이 개념들 사이의 관계를 정의하는 유전자 온톨로지(Gene Ontology)가 이용된다.

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행렬도를 이용한 유전자발현자료의 탐색적 분석 (Exploratory Analysis of Gene Expression Data Using Biplot)

  • 박미라
    • 응용통계연구
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    • 제18권2호
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    • pp.355-369
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    • 2005
  • 마이크로어레이 실험에서는 유전자의 기능과 상호작용의 이해를 돕기 위한 방안으로 유전자발현자료의 시각화방법이 많이 사용되고 있다. 행렬도는 유전자와 샘플들을 동시에 그려볼 수 있어서, 유전자 또는 샘플의 군집이나 유전자-샘플간 연관작용을 알아보는데 더욱 유용하게 쓰일 수 있다. 본고에서는 마이크로어레이실험에서 행렬도를 이용하여 유전자의 군집 및 연관성을 알아보는 방법을 소개하고, 추가점기법을 이용하여 새로운 샘플을 분류하는 방법을 제안하였다. Golub et al.(1999)의 백혈병 데이터와 Alizadeh et al. (2000)의 림프구데이터, Ross et al.(2000)의 NCI60 종양조직데이터를 이용하여 유용성을 살펴보았으며, 계층적 군집분석 및 k-평균 군집분석 등 다른 기법을 이용한 결과와 비교하고 이러한 기법을 행렬도와 연계하는 방안을 살펴보았다.

노화 관련 유전자의 후성유전학적 접근 (Epigenomic Approaches for Regulating Aging Related Genes)

  • 류제운;이상철;유재수;김학용
    • 한국콘텐츠학회:학술대회논문집
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    • 한국콘텐츠학회 2013년도 춘계 종합학술대회 논문집
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    • pp.75-76
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    • 2013
  • 유전자 염기서열의 직접적인 변화 대신 후성기작을 통해 유전자 발현이 조절되는 후성유전은 크게 DNA 메틸화(methylation), 히스톤 변형(modification), ncRNA(non-coding RNA)로 제어가 가능하다. 후성유전을 이해하기 위해 노화 관련 유전자를 대상으로 데이터베이스를 구축하고 전반적인 연구결과를 살펴보고자 한다. 유전자의 프로모터(promoter), CpG island(CGI) 부위에 메틸화가 될 경우 다른 부위에 비해 유전자 발현에 큰 영향을 주므로, 특히 CGI 부위를 중심으로 전체 유전자 그룹과 노화 관련 유전자 그룹간의 분포도를 비교 분석하였다. 또한 ncRNA 중 miRNA와 노화 유전자와의 상호작용을 분석하였다. 이와 같은 분석접근 방법은 노화 관련 유전자의 조절을 이해하는데 도움이 될 것으로 사료된다.

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