• Proceedings of the Korea Contents Association Conference
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• 2012.05a
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• pp.133-134
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• 2012

후성유전은 DNA 염기서열이 변화하지 않고 DNA의 메틸화(methylation)및 히스톤 단백질의 변형(modification)등의 후천적 과정에 의해 유전자 발현이 조절되는 현상이다. 특히 DNA 메틸화 정도에 대한 분석은 후성유전을 이해하는 중요한 접근방법 중 하나이다. DNA 메틸화 패턴 분석을 위하여 노화관련 109개 유전자들의 단백질 상호작용 네트워크를 구축하였으며 -3000bp ~ +200bp 사이에 있는 DNA 염기서열 정보를 추출하여 기존에 알려진 메틸화 저항성 (Methylation resistant) 모티프를 네트워크로 구축하였다. 메틸화 모티프기반 단백질 네트워크에서는 기존 단백질 네트워크보다 더 복잡한 구조를 이루고 있었다. 이러한 구조는 동일한 메틸화 모티프들이 여러 유전자들의 활성을 조절할 것으로 추측되며 복잡한 모티프들을 분석하기 위한 방법으로 이용될 수 있을 것이다.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2005.07b
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• pp.238-240
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• 2005

유전자의 생물학적 기능을 밝히고 세포 내 상호작용을 이해하는 것은 post-genome era의 가장 중요한 작업 중 하나이다. 세포는 서로 다른 컴포넌트들의 상호작용에 의해 아주 복잡한 네트워크를 구성한다. 생화학적 네트워크에는 metabolic, regulatory, signal transduction과 같은 세포의 프로세스를 포함한다. 이러한 생화학적 네트워크들은 서로 다른 정보체계를 가지고 각기 다른 데이터베이스에 분산되어 저장관리 되고 있다. 따라서 생화학적 네트워크 데이터를 체계적으로 효율적으로 저장, 관리하기 위한 데이터베이스에 대한 필요성이 증대되고 있다. 본 논문에서는 기존의 생화학적 네트워크 데이터베이스의 장.단점을 분석하고 객체지향 방식에 입각한 새로운 생화학적 네트워크 데이터의 통합을 위한 시스템 모델을 제시한다. 제안된 시스템 모델은 생화학적 네트워크 데이터에 대한 생물학전 관계를 자연스럽게 표현할 수 있는 객체지향 모델을 사용하였다. 또한 생화학적 네트워크 모델을 묘사하기 위한 응용프로그램 사이의 데이터 교환의 표준언어인 SBML[2]스키마를 기반으로 하고 있다.

• Journal of the Korean Institute of Intelligent Systems
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• v.25 no.6
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• pp.529-535
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• 2015

Biological networks have been handled with the static concept. However, life phenomena in cells occur depending on the cellular state and the external environment, and only a few proteins and their interactions are selectively activated. Therefore, we should adopt the dynamic network concept that the structure of a biological network varies along the flow of time. This concept is effective to analyze the progressive transition of the disease. In this paper, we applied the proposed method to Alzheimer's disease to analyze the structural and functional characteristics of the disease network. Using gene expression data and protein-protein interaction data, we constructed the sub-networks in accordance with the progress of disease (normal, early, middle and late). Based on this, we analyzed structural properties of the network. Furthermore, we found module structures in the network to analyze the functional properties of the sub-networks using the gene ontology analysis (GO). As a result, it was shown that the functional characteristics of the dynamics network is well compatible with the stage of the disease which shows that it can be used to describe important biological events of the disease. Via the proposed approach, it is possible to observe the molecular network change involved in the disease progression which is not generally investigated, and to understand the pathogenesis and progression mechanism of the disease at a molecular level.

• Proceedings of the Korea Contents Association Conference
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• 2013.05a
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• pp.275-276
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• 2013

생명현상은 다양한 단백질들 간의 상호작용으로 외부의 환경에 대처하고 생명유지를 위한 다양한 생화학반응을 수행한다. 이러한 복잡한 생명현상의 과정을 이해하기 위해서 생명과학자들은 유전자 조절네트워크, 신호전달네트워크, 대사네트워크 등 다양한 종류의 네트워크를 모델링하고 있다. 하지만 각각의 모델링방법은 각 분야별로 다양하게 존재하고 있는 실정이다. 본 연구에서는 이러한 다양한 종류의 생물학적 네트워크를 통합적으로 모델링할 수 있는 통합적 모델링 시스템을 설계하고 구현하였다. 특히 신호전달 과정에 대한 블리온 모델링기법, 유전자 발현조절 및 대사과정에 대한 ODE(Ordinary Differential Equation)모델링 그리고 유전적 표현형을 분석할 수 있는 Flux 모델링을 하나의 모델링 시스템에서 설계 하였다. 또한 이 같은 다양한 종류의 모델링을 지원하기 위해서 SBML포멧을 기준으로 가시적인 모델링 시스템을 구현하였다. 특히 연구자가 모델링한 생물학적 모델이 다른 형태의 모델링기법에도 적용될 수 있도록 전환할 수 있도록 하였다. 이러한 통합적인 모델링 시스템은 향후 복잡해지는 생물학적 네트워크를 손쉽게 모델링 할 수 있는 시스템으로 활용될 것이다.

• Proceedings of the Korea Contents Association Conference
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• 2016.05a
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• pp.191-192
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• 2016

DNA 염기서열 자체에는 변화가 없으나 크로마틴의 변형을 통하여 유전자의 발현 양상이 변하는 현상을 후성유전이라 한다. 최근에 이런 후성유전학적 변이가 암 발생과 밀접한 연관이 있는 것으로 알려졌다. 본 연구에서는 암 관련 단백질과 암 관련 후성유전 단백질 상호작용 네트워크를 통하여 암과 후성 유전적 관계를 분석하고자 하였다. 먼저 상호작용 네트워크를 기반으로 허브에 해당하는 히스톤 변형 단백질 20개를 추출하였다. 추출한 20개 단백질을 KEGG pathway에 적용하여 암 관련 단백질과의 상관관계를 분석하였다. 암 관련 단백질 발현양상을 확인할 수 있는 Expression Atlas로부터 발현이 증가하거나 감소하는 단백질을 분류하고, 발현 정보를 KEGG pathway 위에 있는 단백질에 적용함으로써 후성유전학적 암 발생 기전을 도출하였다.

• The KIPS Transactions:PartD
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• v.18D no.2
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• pp.89-100
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• 2011

The CNV (Copy Number Variation) which is one of the genetic structural variations in human genome is closely related with the function of gene. In particular, the genome-wide association studies for genetic diseased persons have been researched. However, there have been few studies which infer the genetic function of CNV with normal human. In this paper, we propose the analysis method to reveal the functional relationship between common CNV and genes without considering their genomic loci. To achieve that, we propose the data integration method for heterogeneity biological data and novel measurement which can calculate the correlation between common CNV and genes. To verify the significance of proposed method, we has experimented several verification tests with GO database. The result showed that the novel measurement had enough significance compared with random test and the proposed method could systematically produce the candidates of genetic function which have strong correlation with common CNV.

• 한국HCI학회:학술대회논문집
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• 2007.02a
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• pp.932-937
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• 2007

생의학 분야 문헌의 양이 빠르게 증가함에 따라, 생의학 연구자들이 필요로 하는 정보를 얻기가 어렵게 되었다. 이를 해결하기 위해, 인간-컴퓨터 상호작용 분야에서는 생의학 문헌 검색 시스템, 또는 생의학 문헌의 정보 추출 시스템 등에 대한 연구가 진행되고 있다. 본 논문에서는 생의학 문헌으로부터 정보를 자동으로 추출하기 위한 관계정보 추출 시스템에 대해 소개한다. 소개하는 시스템은 크게 요약 수집 모듈, 관계 추출 모듈, 관계 가시화 모듈로 구성되어 있다. 우선, 요약 수집 모듈에서는 특정 주제의 문헌들을 검색 및 수집한다. 그리고, 관계 추출 모듈에서는 수집된 문헌들에 대해서, 단백질/유전자 등의 생물학 개체를 인식하고, 구문분석을 통하여 인식된 개체들 사이의 관계를 추출한다. 마지막으로, 관계 가시화 모듈에서는 추출된 관계를 통합하여 네트워크 형태로 가시화한다. 이 시스템은 생물학 실험 이전의 문헌 기반 타당성 검사, 단백질-단백질 상호작용 또는 특정 질병과 유전자의 조절관계 분석, 또는 대용량 문헌 처리를 통한 패스웨이 데이터베이스 구축 등에 활용될 수 있다.

• Journal of KIISE:Computing Practices and Letters
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• v.16 no.10
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• pp.980-984
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• 2010

Exploring microRNA (miRNA) and mRNA regulatory interactions may give new insights into diverse biological phenomena. Recently, miRNAs have been discovered as important regulators that play a major role in various cellular processes. Therefore, it is essential to identify functional interactions between miRNAs and mRNAs for understanding the context- dependent activities of miRNAs in complex biological systems. While elucidating complex miRNA-mRNA interactions has been studied with experimental and computational approaches, it is still difficult to infer miRNA-mRNA regulatory modules. Here we present a novel method, termed layered hypernetworks (LHNs), for identifying functional miRNA-mRNA interactions from heterogeneous expression data. In experiments, we apply the LHN model to miRNA and mRNA expression profiles on multiple cancers. The proposed method identifies cancer-specific miRNA-mRNA interactions. We show the biological significance of the discovered miRNA- mRNA interactions.

• Proceedings of the KAIS Fall Conference
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• 2004.06a
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• pp.327-330
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• 2004

공급사슬은 공급자, 공장, 유통센터, 소비자 둥의 네트워크로 구성되고, 이러한 공급사슬네트워크에서 생산과 분배의 각 활동사이의 상호작용에 대해 고려해야만 한다. 공급사슬관리(SCM) 연구에 있어서 생산과 분배에 대한 총비용을 최소화하는 것은 중요한 문제인데, 본 연구에서는 다설비, 다제품에 대한 생산과 분배를 동시에 고려하는 연구를 수행하였다. 이를 위하여 공급사슬 네트워크에서의 총비용을 최소화하는 수학적 모델을 제안하였고, 유전자 알고리즘기반의 총비용의 근사최적해와 각각의 생산비용, 재고비용, 수송비용을 얻을 수 있었다.

• Proceedings of the Korea Contents Association Conference
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• 2015.05a
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• pp.231-232
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• 2015

최근 유전체학, NGS(Next Generation Sequencing) 기술, IT/NT 장비의 발전 등에 따라 방대한 양의 바이오-메디컬 데이터가 생산되고, 이에 따라 빅데이터를 활용한 헬스케어 산업이 급속히 발달하고 있으며, 이와 관련된 빅데이터 기술은 국민의 건강 증대와 건강한 고령 삶을 제공하는 핵심 기술로 급부상하고 있다. 패스웨이는 단백질, 유전자, 세포 등의 생체적 요소 간의 역학관계 혹은 상호작용 등을 네트워크 형식으로 표현한 생물학적 심층지식으로, 바이오-메디컬 빅데이터 분석에 있어서 널리 활용되고 있다. 하지만 패스웨이는 매우 다양한 형태를 갖고 용량이 매우 큰 빅데이터로 이를 분석하는데 많은 시간이 소요된다. 그래서 본 논문에서는 세계적으로 가장 우수하고 방대한 양의 패스웨이를 제공하는 KEGG 패스웨이 데이터베이스로부터 사용자가 관심 갖는 패스웨이만을 자동 수집하고 패스웨이 간 계층구조를 기반으로 네트워크를 구성 후, 해당 패스웨이 네트워크에 대한 클러스터링과 핵심 패스웨이 선정을 통해 패스웨이 간의 역학관계 또는 상호작용을 직관적으로 분석할 수 시스템을 제안했다.