• Title/Summary/Keyword: Microarray classification

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Disease Classification using Random Subspace Method based on Gene Interaction Information and mRMR Filter (유전자 상호작용 정보와 mRMR 필터 기반의 Random Subspace Method를 이용한 질병 진단)

  • Choi, Sun-Wook;Lee, Chong-Ho
    • Journal of the Korean Institute of Intelligent Systems
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    • v.22 no.2
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    • pp.192-197
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    • 2012
  • With the advent of DNA microarray technologies, researches for disease diagnosis has been actively in progress. In typical experiments using microarray data, problems such as the large number of genes and the relatively small number of samples, the inherent measurement noise and the heterogeneity across different samples are the cause of the performance decrease. To overcome these problems, a new method using functional modules (e.g. signaling pathways) used as markers was proposed. They use the method using an activity of pathway summarizing values of a member gene's expression values. It showed better classification performance than the existing methods based on individual genes. The activity calculation, however, used in the method has some drawbacks such as a correlation between individual genes and each phenotype is ignored and characteristics of individual genes are removed. In this paper, we propose a method based on the ensemble classifier. It makes weak classifiers based on feature vectors using subsets of genes in selected pathways, and then infers the final classification result by combining the results of each weak classifier. In this process, we improved the performance by minimize the search space through a filtering process using gene-gene interaction information and the mRMR filter. We applied the proposed method to a classifying the lung cancer, it showed competitive classification performance compared to existing methods.

Molecular Classification and Characterization of Human Gastric Adenocarcinoma through DNA Microarray

  • Xie, Hongjian;Eun, Jung-Woo;Noh, Ji-Heon;Jeong, Kwang-Wha;Kim, Jung-Kyu;Kim, Su-Young;Lee, Sug-Hyung;Park, Won-Sang;Yoo, Nam-Jin;Lee, Jung-Young;Nam, Suk-Woo
    • Molecular & Cellular Toxicology
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    • v.3 no.3
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    • pp.190-194
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    • 2007
  • Gastric adenocarcinoma (GA) is a major tumor type of gastric cancers and subdivides into several different tumors such as papillary, tubular mucinous, signet-ring cell and adenosquamous carcinoma according to histopatholigical determination. In other hand, GA is also subdivided into intestinal and diffuse type of adenocarcinoma by the Lauren?fs classification. In this study, we have examined differential gene expression pattern analysis of three histologically different GAs of 24 samples by using DNA microarray containing approximately 19000 genetic elements. The hierarchical clustering analysis of 24 gastric adenocarcinomas (12 of intestinal type, 7 of diffuse type and 5 of mixed type) resulted in two major subgroup on dendrogram, and two subgroups included most of intestinal and diffused type of GAs respectively. Supervised analysis of 19 intestinal and diffuse type GAs by using Wilcoxon rank T-test (P<0.01) resulted in 100 outlier genes which exactly separated intestinal and diffuse type of GA by differential gene expression. In conclusion, genome-wide analysis of gene expression of GAs suggested that GAs may subclassify as intestinal and diffused type of GA by their characteristic molecular expression. Our results also provide large-scale genetic elements which reflect molecular differences of intestinal and diffuse type of GAs, and this may facilitate to understand different molecular carcinogenesis of gastric cancer.

Classifying Cancer Using Partially Correlated Genes Selected by Forward Selection Method (전진선택법에 의해 선택된 부분 상관관계의 유전자들을 이용한 암 분류)

  • 유시호;조성배
    • Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SP
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    • v.41 no.3
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    • pp.83-92
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    • 2004
  • Gene expression profile is numerical data of gene expression level from organism measured on the microarray. Generally, each specific tissue indicates different expression levels in related genes, so that we can classify cancer with gene expression profile. Because not all the genes are related to classification, it is needed to select related genes that is called feature selection. This paper proposes a new gene selection method using forward selection method in regression analysis. This method reduces redundant information in the selected genes to have more efficient classification. We used k-nearest neighbor as a classifier and tested with colon cancer dataset. The results are compared with Pearson's coefficient and Spearman's coefficient methods and the proposed method showed better performance. It showed 90.3% accuracy in classification. The method also successfully applied to lymphoma cancer dataset.

Correlation between Sasang Institution and Reaction of Food IgG Serum (사상체질과 음식 혈청 IgG 반응의 상관관계 분석)

  • Keum, Na-rae;Ryu, Jae-Hee;Song, Jae-seung;Kwon, Young-eun;Jang, Won-hee;Bae, Hyo-sang
    • Journal of Sasang Constitutional Medicine
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    • v.30 no.4
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    • pp.23-31
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    • 2018
  • Objectives The purpose of this study was to find correlation between food IgG serum and food classification for Sasangin match. Methods We recruited 10 Soeumin, 10 Soyangin, 10 Taeumin. We did a survey about food intake and obtained their blood samples. We detected IgG antigen reaction of 66 different foods using IgG exclusive Microarray assay. Results We found that IgG value of foods were correlated with Sasangin. Pork, shrimp and black tea has showed significant differences by constitution. The IgG response of the food according to the constitution and frequency of intake was found to be significantly correlated with those of banana, chestnut, citrus, milk, mushroom, cucumber, barley, corn, pineapple, honey and abalone. Conclusions The result of this study was partially matched to food classification for Sasangin.

Comparison of recently developed classification tools in microarray data analysis (마이크로어레이자료분석에서의 최신 분류방법들의 비교연구)

  • Lee, Jae-Won;Lee, Jeong-Bok;Park, Mi-Ra
    • Proceedings of the Korean Statistical Society Conference
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    • 2002.05a
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    • pp.99-104
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    • 2002
  • cDNA 마이크로어레이자료를 이용한 분류방법은 수많은 유전자의 발현을 동시에 모니터링 할 수 있으므로 특정 질병간의 분자생물학적 변이를 이해하는데 있어 기존의 분류방법보다 신뢰성이 훨씬 높을 것으로 기대되고 있다 최근에 Dudoit et al.(2001)은 cDNA 마이크로어레이를 이용한 유전자발현자료의 분석에 있어 분류를 위한 여러 고전적인 판별분류기법 및 최근에 개발된 기법들을 비교, 평가하였다. 본 논문에서는 Dudoit et al.(2001)에서 다루지 않았던 많은 최신 기법들을 포함하여 인간의 종양 자료뿐만이 아니라 농작물을 포함한 동식물 자료에 적용하여 보다 폭넓은 비교연구를 하였다.

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Classification of Cancer-related Gene Expression Data Using Neural Network Classifiers (신경망 분류기를 이용한 암 관련 유전자 발현정보를 분류)

  • 권영준;류중원;조성배
    • Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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    • 2001.04b
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    • pp.295-297
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    • 2001
  • 최근 생물 유전자 정보를 효과적으로 분석하기 위한 적절한 도구의 필요성이 대두되고 있다. 본 논문에서는 백혈병 환자의 골수로부터 얻어낸 DNA Microarray 유전 정보를 분류하여 환자가 가지고 있는 암의 종류를 예측하기 위한 최적의 특징추출방법과 분류 방법을 찾고자 한다. 이를 위해 피어슨 상관관계, 유클리디안 거리, 코사인 계수, 스피어맨 상관관계, 정보 이득, 상호 정보, 신호 대잡음비의 7가지 특징 추출 방법을 사용하였으며, 역전과 신경망, 의사결정 트리, 구조 적응형 자기구성 지도, $textsc{k}$-최근접 이웃 등 가지의 기계학습 분류기를 이용하여 분류 실험을 하였다. 실험결과, 피어슨 상관관계와 역전파 신경망을 이용한 분류 방법이 97.1%의 인식률을 보임을 알 수 있었다.

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The Classification System of Microarray Data Using Adaptive Simulated Annealing based on Normalization. (정규화 기반 Adaptive Simulated Annealing을 이용한 마이크로어레이 데이터 분류 시스템)

  • Park, Su-Young;Jung, Chai-Yeoung
    • Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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    • 2006.11a
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    • pp.69-72
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    • 2006
  • 최근 생명 정보학 기술의 발달로 마이크로 단위의 실험조작이 가능해짐에 따라 하나의 chip상에서 전체 genome의 expression pattern을 관찰할 수 있게 되었고, 동시에 수 만개의 유전자들 간의 상호작용도 연구가능하게 되었다. 이처럼 DNA 마이크로어레이 기술은 복잡한 생물체를 이해하는 새로운 방향을 제시해주게 되었다. 따라서 이러한 기술을 통해 얻어진 대량의 유전자 정보들을 효과적으로 분석하는 방법이 시급하다. 본 논문에서는 마이크로어레이 실험에서 다양한 원인에 의해 발생하는 잡음(noise)을 줄이거나 제거하는 과정인 정규화과정을 거쳐 특징 추출방법인 SVM(Support Vector Machine) 방법을 이용하여 데이터를 2개의 클래스로 나누고, 표준화 방법들의 성능 비교를 위해 Adaptive Simulated Annealing 알고리즘으로 정확도를 평가하는 분류 시스템을 설계 구현하였다.

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Cancer Classification with Gene Expression Profiles using Forward Selection Method (전진 선택법을 이용한 유전자 발현정보 기반의 암 분류)

  • Yoo, Si-Ho;Cho, Sung-Bae
    • Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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    • 2003.05a
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    • pp.293-296
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    • 2003
  • 유전 발현 데이터는 생명체의 특정 조직에서 채취한 샘플을 microarray상에서 측정한 것으로 유전자들의 발현 정도가 수치로 나타난 데이터이다. 일반적으로 정상조직과 이상조직에서 관련 유전자들의 발현 정도는 차이를 보이기 때문에, 유전발현 데이터를 통하여 암을 분류할 수 있다. 하지만 분류에 모든 유전자가 관여하지는 않으므로 관련성 있는 유전자만을 선별해내는 작업인 특징 선택방법이 필요하다. 본 논문에서는 회귀분석의 변수선택방법중 하나인 전진 선택법(forward selection method)을 사용하여 유전자들을 선택하고 분류하는 방법을 제안한다. 실험데이터는 대장암 데이트를 사용하였고, 분류기는 KNN을 사용하였다. 이 방법과 상관계수를 이용한 특징 선택 방법인 피어슨 상관계수와 스피어맨 상관계수방법과 비교해본 결과 전진 선택법에 의한 특징 선택방법이 암의 분류에 있어서 더 효과적인 유전자 선택을 한다는 사실을 확인하였다. 실험결과 90.3%의 높은 인식률을 보였다.

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Classification of Lymphoma Dataset with Combinatorially Correlated Feature Set (통합 상관된 특징 집합을 이용한 림프종 데이터의 분류)

  • Park, Chan-Ho;Cho, Sung-Bae
    • Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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    • 2003.05a
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    • pp.321-324
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    • 2003
  • 근래, DNA microarray와 관련된 기술의 발달은 한번에 수천 개 이상의 유전자발현데이터를 얻을 수 있게 해주었고, 많은 연구기관에서 이를 이용한 질병 분류에 관하여 연구를 진행하고 있다. 하지만 수천 개의 유전자 모두가 암에 관계된 것은 아니기 때문에, 관련 유전자의 선별 작업을 먼저 수행하는 것이 필요하며, 이를 위하여 통계기반 방법, 정보이론기반 방법 등 다양한 방법이 사용되고 있다. 본 논문에서는 의미 있는 유전자를 선택하는 방법으로서, 일반적인 순위-기반 방법이 양의 상관관계만 이용한다는 점을 보완하여, 유전자와 학습데이터 사이의 음의 상관관계까지도 고려한 방법을 제시하였다. 제안한 방법의 성능을 검증하고자 잘 알려진 암 관련 유전자발현데이터이인 림프종 데이터에 대하여, MLP와 KNN을 이용한 분류를 해 보았다. 실험 걸과 총합 상관관계를 가지는 특징 집합이 일반적인 순위-기반 방식의 특징 집합에 비하여 높은 분류 인식률을 보여주었다.

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Gene Selection using Principal Component Analysis for Molecular classification (Principal Component Analysis를 이용한 Gene Selection)

  • Lim Soo-Hong;Sohn Kirack;Hong Sung-Yong
    • Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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    • 2005.07b
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    • pp.259-261
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    • 2005
  • 수천개의 Gene Expression Measurement를 생성해 내는 DNA Microarray 연구는 조직과 세포의 표본으로부터 진단에 유용한 Gene Expression 정보를 모으게 된다. 이런 종류의 Data를 분석하기 위하여 SVM(Support Vector Machine)을 사용한 새로운 방법이 연구되어왔다. 본 논문에서는 Gene Expression Data에 대한 고유벡터(Eigen Vector)를 이용하여 SVM의 성능을 향상시키고 질병진단에 유용한 Gene을 찾아 내는 알고리즘을 기술한다. 고유벡터를 통하여 Gene을 선택적으로 SVM Learning에 참가 시키고 분류의 결과를 통하여 추가된 Gene이 질병 진단에 미치는 영향력을 알아냄으로써 질병에 대한 Gene 역할을 파악 하는데 활용할 수 있다.

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