• Title/Summary/Keyword: 유전자 예측

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Correlation between MR Image-Based Radiomics Features and Risk Scores Associated with Gene Expression Profiles in Breast Cancer (유방암에서 자기공명영상 근거 영상표현형과 유전자 발현 프로파일 근거 위험도의 관계)

  • Ga Ram Kim;You Jin Ku;Jun Ho Kim;Eun-Kyung Kim
    • Journal of the Korean Society of Radiology
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    • v.81 no.3
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    • pp.632-643
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    • 2020
  • Purpose To investigate the correlation between magnetic resonance (MR) image-based radiomics features and the genomic features of breast cancer by focusing on biomolecular intrinsic subtypes and gene expression profiles based on risk scores. Materials and Methods We used the publicly available datasets from the Cancer Genome Atlas and the Cancer Imaging Archive to extract the radiomics features of 122 breast cancers on MR images. Furthermore, PAM50 intrinsic subtypes were classified and their risk scores were determined from gene expression profiles. The relationship between radiomics features and biomolecular characteristics was analyzed. A penalized generalized regression analysis was performed to build prediction models. Results The PAM50 subtype demonstrated a statistically significant association with the maximum 2D diameter (p = 0.0189), degree of correlation (p = 0.0386), and inverse difference moment normalized (p = 0.0337). Among risk score systems, GGI and GENE70 shared 8 correlated radiomic features (p = 0.0008-0.0492) that were statistically significant. Although the maximum 2D diameter was most significantly correlated to both score systems (p = 0.0139, and p = 0.0008), the overall degree of correlation of the prediction models was weak with the highest correlation coefficient of GENE70 being 0.2171. Conclusion Maximum 2D diameter, degree of correlation, and inverse difference moment normalized demonstrated significant relationships with the PAM50 intrinsic subtypes along with gene expression profile-based risk scores such as GENE70, despite weak correlations.

식품과 알레르기: 유전자 재조합 식품의 알레르기 위험성

  • 손대열
    • Proceedings of the Korean Journal of Food and Nutrition Conference
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    • 2000.12a
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    • pp.29-34
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    • 2000
  • 산업 발달에 따라 날로 많은 식품들이 새롭게 개발되어지고 있다. 또한 이와 병행해서 식품으로 인한 알레르기 발생 빈도도 날로 증가하고 있으며 그 증상 또한 점차 심화되고 있는 것이 세계적인 추세이다. 우리나라도 예외는 아니어서 일반 알레르기 환자뿐 아니라 식품으로 인한 알레르기 환자들이 점차 증가됨이 보고되어지고 있다. 농산물 시장의 수입개방이후 우리나라에는 많은 해외 농산물이 수입되어지고 있으며 그 중 작년 한해의 경우 총 수입 농산물의 10%를 넘는 유전자 재조합 농산물이 우리나라에 수입되어진 것으로 통계 보고되어졌다. 이러한 관점에서 알레르기 환자의 증가와 새로운 식품 (특히 유전자 재조합 식품)의 증가에는 서로 관련성이 있을 것으로 추측되어지고 있어 (새로운) 식품에 대한 알레르기성의 예측과 관리가 필요한 실정이다. 이에 몇몇 발표된 유전자 재조합 식품에 관련된 알레르기성 검사 논문들과 실험실에서 이루어진 연구 결과들을 중심으로 유전자 재조합 식품의 알레르기 위험성에 대해 알아보고자 한다. 일반적으로 식품의 단백질이 알레르겐(allergen)으로 작용하기 위해서는 먼저 소화효소에 의해 분해되어지고 장에서 흡수되어져서 immunopotent cell에 의해 process 되어 immune system에 present 되어져야 한다. 따라서 단백질로 인한 알레르기 반응은 그 단백질의 자연적 형태 뿐만이 아니라 소화 효소에 분해된 단편들의 구조 또는 다른 알레르겐 단백질과의 유사 구조로 인한 교차 반응에 의해 발생함을 기억해야 한다. 식품 단백질 중 어떤 단백질이 알레르겐으로 작용하는가에 대한 특이성 조사에 많은 관심이 집중되어지고 있지만 아직까지는 대략 다섯 개 정도의 일반적인 특성으로서 요약되어질 수 있다. 그러나 이러한 대략의 특성에 적용되지 않는 식품 알레르겐도 많음을 잊어서는 안 될 것이다. 알레르겐으로 작용하는 식품 단백질의 일반적 특성 1. 좋은 수용성 2. 식품내에 많은 부분을 차지하는 주 단백질이 주 알레르겐으로 작용 3. 단백질내에 하나 이상의 IgE-binding site 존재 4. 위장액에 대한 저항성 5. 10~70 kDa 크기 유전자 재조합 기술이란 말 그대로 유전자를 인위적으로 새롭게 조합하는 기술로 이전의 기술로는 불가능했던 유전적 변형을 농작물과 동물에 가능하게 했으며 이로 인해 유전적으로 변형된 식용 동식물의 개발이 가능하게 되었다. 새로운 유전인자를 개체에 삽입함으로 새로운 단백질이 발현 될수 있고 그로 인해 1) 해충과 질병에 대한 저항성 증가, 2) 화학 제초제에 대한 새로운 저항성 부여, 3) 식품의 저장성 향상, 4) 식품의 영향적 보충/향상 등의 이점을 얻을 수 있다 (표 1). 세계적으로 유전자 재조합 된 새로운 농산물의 재배는 날로 증가추세에 있으며 그 중에서 가장 많은 부분을 차지하는 농산물로 soybean을 들 수 있으며 (표 2) soybean을 중심으로 그 알레르기성의 변화가 연구 조사된 몇 가지 예를 살펴보고자 한다. (표 3)에 요약된 soybean중 첫 번째 경우는 재초제에 대한 저항성을 높여주기 위해 Agrobacterium에 존재하는 EPSPS라는 단백질을 콩에서 발현하도록 찬 유전자 재조합 된 콩의 경우이다. 이 콩의 경우에는 첫째. 이전된 새로운 단백질 EPSPS가 다른 여러 식물에 이미 존재하고 있는 단백질로서 우리가 이미 이러한 식품을 섭취할 때 이 단백질도 같이 섭취해오고 있었다는 점, 둘째. 이 단백질이 소화액 분해 실험에서 짧은 시간내에 분해가 되었다는 점, 셋째. 재조합 된 콩과 자연 콩이 성분 분석에서 차이를 나타내지 않았다는 점, 네 번째. 쥐를 통한 다양섭취 실험에서 아무런 이상 반응이 없었다는 점등의 결과를 기준으로 알레르기에 대한 개별 검사 없이 안전한 콩으로 결론짓고 있다. 영양성을 높이기 위해 Brazil nut에서 methionine 함량이 풍부한 2s albumine을 콩에서 발현하도록 한 두 번째 유전자 재조합 콩의 경우 이전된 단백질 때문에 Brazil nut에 알레르기 반응을 일으키는 알레르기 환자들을 조사한 결과 역시 재조합 된 콩에도 알레르기 반응을 일으켰다는 보고이다. Brazil nut에서 콩으로 이전된 단백질이 Brazil nut에서의 알레르기성을 그대로 유지한 점을 볼 때 새로운 단백질이 어디에서 유래하는가가 중요함을 잘 보여준 연구이다 세 번째 콩의 경우 역시 영양성을 높여주기 위해 corn에서 10 kDa과 HSZ 단백질을 콩에서 발현하도록 유전자 재조합했는데 이 콩의 경우는 알레르기 환자들이 유전자 재조합 된 콩과 자연 콩에 반응의 차이를 나타내지 않았다는 결과 보고이다. 위의 세 실험 결과들을 종합해 볼 때 무엇보다도 새롭게 발현된 단백질이 원래 어떤 성질을 갖고 있으며 어디에서 유래했는지가 알레르기성 조사에 중요한 역할을 한다 할 수 있겠다. 또한 유전자 재조합된 식품들은 알레르기 환자들을 위해 표기되어져야 할 것인데 이를 위한 알레르기성 검사 실험은 공공단체를 통해 이루어져야 할 것이며 환자들마다 알레르겐으로 작용하는 단백질의 인식부위(epitope)가 다를 수 있기 때문에 적어도 10명 이상의 알레르기 환자들이 조사되어져서 검사가 이루어져야 할 것이다. 환자들의 혈청을 통한 in vitro 실험에서는 ELISA, RAST, immunoblotting과 같은 검사 방법들이 적용될 수 있고, 그 결과가 음성인 경우에 그 다음 단계로 in vivo 실험에서는 직접 환자의 피부반응검사 (skin prick test)나 DBPCFC (double-blind placebo-controlled food challenge) 검사 방법을 통해 확인되어져서 이 모든 경우가 음성인 경우와 하나라도 양성인 경우를 구별하여 식품에 표기함으로 알레르기 환자들의 유전자 재조합 식품에 대한 안전성이 보장되어져야 할 것이다.

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Sequencing analysis of the OFC1 gene on the nonsyndromic cleft lip and palate patient in Korean (한국인 비증후군성 구순구개열 환자의 OFC1 유전자의 서열 분석)

  • Kim, Sung-Sik;Son, Woo-Sung
    • The korean journal of orthodontics
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    • v.33 no.3 s.98
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    • pp.185-197
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    • 2003
  • This study was performed to identify the characteristics of the OFC1 gene (locus: chromosome 6p24.3) in Korean patients, which is assumed to be the major gene behind the nonsyndromic cleft lip and palate. The sample consisted of 80 subjects: 40 nonsyndromic cleft lip and palate patients (proband, 20 males and females, mean age 14.2 years); and 40 normal adults (20 males and 20 females, mean age 25.6 years). Using PCR-based assay, the OFC1 gene was amplified, sequenced, and then searched for similar protein structures. Results were as follows: 1. The OFC1 gene contains the microsatellite marker 'CA' repeats. The number of the reference 'CA' repeats was 21 times, and formed as TA(CA)11TA(CA)10. But, in Koreans, the number of tandem 'CA' repeats was varied from 17 to 26 except 18, and 'CA' repeats consisted of TA(CA)n. 2. Nine allelic variants were found. Distribution of the OFC1 allele was similar between the patients and control group. 3. There was a replacement of the base 'T' to 'C' after 11 tandem 'CA' repeats in Koreans compared with Weissenbach's report. However, the difference did not seem to be the ORF prediction results between Koreans and Weissenbach's report. 4. The BLAST search results showed the Telomerase reverse transcriptase (TERT) and the Nucleotide binding protein 2 (NBP2) as similar proteins. The TERT was a protein product by the hTERT gene in the locus 5p15.33 (NCBI Genome Annotation; NT023089) The NBP2 was a protein product by the ABCC3 (ATP-binding cassette, sub-family C) gene in the locus 17q22 (NCBI Genome Annotation; NT010783). 5. In the Pedant-Pro database analysis, the predictable protein structure of the OFC1 gene had at least one transmembrane region and one non-globular region.

Development of an Approximate Cost Estimating Model for Bridge Construction Project using CBR Method (사례기반추론 기법을 이용한 교량 공사비 추론 모형 구축)

  • Kim, Min-Ji;Moon, Hyoun-Seok;Kang, Leen-Seok
    • Korean Journal of Construction Engineering and Management
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    • v.14 no.3
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    • pp.42-52
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    • 2013
  • The aim of this study is to present a prediction model of construction cost for a bridge that has a high reliability using historical data from the planning phase based on a CBR (Case-Based Reasoning) method in order to overcome limitations of existing construction cost prediction methods, which is linearly estimated. To do this, a reasoning model of bridge construction cost by a spreadsheet template was suggested using complexly both CBR and GA (Genetic Algorithm). Besides, this study performed a case study to verify the suggested cost reasoning model for bridge construction projects. Measuring efficiency for a result of the case study was 8.69% on average. Since accuracy of the suggested prediction cost is relatively high compared to the other analysis methods for a prediction of construction cost, reliability of the suggested model was secured. In the case that information for detailed specifications of each bridge type in an initial design phase is difficult to be collected, the suggested model is able to predict the bridge construction cost within the minimized measuring efficiency with only the representative specifications for bridges as an improved correction method. Therefore, it is expected that the model will be used to estimate a reasonable construction cost for a bridge project.

Promoter Prediction using Genetic Algorithm (유전자 알고리즘을 이용한 Promoter 예측)

  • 오민경;김창훈;김기봉;공은배;김승목
    • Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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    • 1999.10b
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    • pp.12-14
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    • 1999
  • Promoter는 transcript start site 앞부분에 위치하여 RNA polymerase가 높은 친화성을 보이며 바인당하는 DNA상의 특별한 부위로서 여기서부터 DNA transcription이 시작된다. function이나 tissue-specific gene들의 그룹별로 그 promoter들의 특이한 패턴들의 조합을 발견함으로써 Specific한 transcription을 조절하는 것으로 알려져 있어 promoter로 인한 그 gene의 정보를 어느 정도 알 수가 있다. 사람의 housekeeping gene promoter들을 EPD(eukaryotic promoter database)와 EMBL nucleic acid sequence database로부터 수집하여 이것들 간에 의미 있게 나타나는 모든 패턴들을 optimization algorithm으로 알려진 genetic algorithm을 이용해서 찾아보았다.

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Genomic Information을 이용한 신약 개발 연구

  • 김양석
    • Bioindustry News
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    • v.15 no.3
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    • pp.20-23
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    • 2002
  • 인간 유전체 지도가 발표 된 이후 신약 개발의 많은 부분에서 유전체 정보가 활용되고 있으며 비록 현재의 초기 단계에서는 여러 가지 실험적 장해 요인으로 인해 그 활용도가 그리 크지 않다. 하지만 대부분의 약물들이 유전자 혹은 단백질과 같은 생체 구성 물질들의 활성을 조절하는 기작을 가지고 있다는 점을 고려할 때 유전체에 대한 전반적인 이해는 빠르고 정확한 신약 개발을 위한 필수적인 선결 요건이라 볼 수 있다. 따라서 이러한 접근은 제약회사를 비롯하여 병원, 연구소 등 관련 기관들에서 계속해서 활발히 진행되고 있고 멀지 않은 미래에 유전체 연구는 효율적인 신약 개발의 핵심 기술로 자리 매김 할 것으로 예측된다

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A Study on Fuzzy Time Series Prediction Method using the Genetic Algorithm (유전자 알고리즘을 이용한 퍼지 시계열예측 방법에 관한 연구)

  • Jee, Hyun-Min;Chang, Woo-Seok;Lee, Sung-Mok;Kang, Hwan-Il
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2005.10b
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    • pp.622-624
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    • 2005
  • This paper proposes a time series prediction method for the nonllinear system using the fuzzy system and its genetic algorithm, At first, we obtain the optimal fuzzy membership function using the genetic algorithm. With the optimal fuzzy rules and its input differences, a better time prediction series system may be obtained. We obtain a good result for the time prediction of the electric load.

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Optimized neural network model of plasma deposition process (플라즈마 증착공정의 최적화된 신경망 모델)

  • Sung, Ki-Min;Kim, Byung-Whan
    • Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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    • 2010.06a
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    • pp.308-308
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    • 2010
  • 실리콘 나이트라이드 박막의 굴절률과 lifetime을 유전자 알고리즘과 일반화된 회귀 신경망을 이용하여 모델링하였다. 종래의 모델링에서 평가한 Spread Range 범위보다 더 작은 0.04~1.0 범위에서 평가를 수행하였다. 통계적 실험계획법을 적용해서 수집한 데이터가 이용되었다. 평가결과 보다 낮은 spread range에서 보다 우수한 예측모델이 개발될 수 있음을 확인하였다.

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가우스(1855)의 동전 한 닢

  • Lee, Mun-Ho
    • The Magazine of the IEIE
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    • v.38 no.11
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    • pp.61-67
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    • 2011
  • 우리 선조들은 가끔 점을 쳐서 내일이 길흉화복(吉凶禍福)을 예측했다. 오늘날에는 복권 한 장에 마음을 졸이며 대박을 기다리는 현대인들에 이르기까지, 우리 인류는 항상 확률적인 상황에 직면해 왔다. '확률'이라는 말이 개입되는 순간부터, 우리의 삶은 하나의 도박이 되는 것이다. 병원에서 질병 감염 여부를 검사할 때나 법적 증거로 DNA 유전자를 감식할 때, 거기에는 항상 '확률'적 요인이 숨어있다. 그 중심에 가우스(Carl Fredrich Gauss, 1777-1855, 독일)가 있다. EU 통합 전 독일의 10 Mark 화폐 주인공 가우스, 가우스는 독일의 자존심이다. 고대부터 인간은 무엇인가를 결정할 때 확률적 결정에 따른다. 본고에서는 가우스 확률분포의 기원을 추적 요약하였다.

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Learning miRNA scoring models using base IUPAC code (염기의 IUPAC 코드를 이용한 miRNA Scoring Model의 학습)

  • 이화진;남진우;장병탁
    • Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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    • 2003.10b
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    • pp.775-777
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    • 2003
  • miRNA(microRNA)는 길이가 약 22nt 정도 되는 작은 ncRNA로서 유전자 작용을 조절하는데 중요한 역할을 하는 것으로 알려져 있다. 다이서(dicer)에 의해 성숙한 miRNA(mature miRNA)를 계산학적(computational)방법으로 학습하여 인간 miRNA의 구조를 예측하였다. miRNA에 관한 구체적인 기작은 아직 확실히 밝혀지지 않았기 때문에 서열 기반과 구조 기반 모두를 포함 하는 모델을 구현 하였으며 ambiguity code를 씀으로써 정보의 손실을 최소화 하도록 하였다. miRNA와 비슷한 구조를 가진 인간 EST로부터 데이터를 무작위 추출하여 실제 인간 miRNA 데이터와 비교함으로써 학습된 결과의 성능을 평가하였다.

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