A new lane detection algorithm is proposed for the analysis of DNA fingerprints from a polymerase chain reaction (PCR) gel electrophoresis image. Although several research results have been previously reported, it is still challenging to extract lanes precisely from images having abrupt background brightness difference and bent lanes. We propose an edge based algorithm for calculating the average lane width and lane cycle. Our method adopts sub-pixel algorithm for extracting rising-edges and falling edges precisely and estimates the lane width and cycle by using k-means clustering algorithm. To handle the curved lanes, we partition the gel image into small portions, and track the lane centers in each partitioned image. 32 gel images including 534 lanes are used to evaluate the performance of our method. Experimental results show that our method is robust to images having background difference and bent lanes without any preprocessing.
Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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2017.04a
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pp.577-580
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2017
중합 효소 연쇄 반응 (PCR) 젤 전기영동 이미지에서 DNA 지문을 분석하기 위한 새로운 레인 검출 및 추적 알고리즘이 제안하였다. 이전에 여러 연구 결과가 보고되었지만 갑작스런 배경 밝기 차이와 구부러진 레인이 있는 이미지에서 레인을 정확하게 추출하는 것은 여전히 어려움이 있다. 우리는 평균 레인 폭과 레인 주기를 계산하기 위한 에지 기반 알고리즘을 제안한다. 본 논문에서 제안한 방법은 k-means 클러스터링 알고리즘을 이용하여 상승 에지와 하강 에지를 정확하게 추출하는 부화소(sub-pixel) 알고리즘을 적용하여 레인 폭과 주기를 추정한다. 구부러진 레인을 처리하기 위해 젤 이미지를 정상영역과 비정상영역으로 분할하고, 각 분할 된 이미지의 레인 중심을 추적한다. 우리가 제안한 방법의 성능을 평가하기 위해 534 레인을 포함한 32 개의 젤 이미지가 사용되었다. 실험 결과는 우리의 방법이 전처리 과정 없이 배경 차이와 구부러진 레인을 갖는 이미지에 강인함을 보여 주었다.
The bacterial community of water stream, soil and guano in Gossi cave was examined by using PCR amplified the 16S rDNA-denaturing gradient gel electrophoyesis (DGGE). In this study, the genetic diversity and the similarity of bacterial community between open area and non - open area toy cave tour were investigated, and the seasonable variation pattern was compared each other. DGGE is attractive technique, as it sepayate same length dsDNA according to sequence variation typical 16S rDNA genes. The diversity and similarity of bacterial community in cave was analyzed by GC341f and PRUN518r primer sets foy amplification of V3 region of eubacteria 16S rDNA. The specific DGGE band profile of the cave water gives the possibility that the specific bacterial cell can be adapting to the specific cave environment and living in the cave. The DGGE band profiles of all samples with guano were compared and analyzed by image analyzer, in which mutual band profile was compared to be and the band intensity of guano was the highest. From these result, it is thought that the guano was main nutrient source and influenced on the community structure of the cave environment where is nutritionally limited. Pseudomonas sp. NZ060, Pseudomonas pseudoalcaligenes, uncultured Variovorax sp. and soli bacterium NS7 were identified to be on some sample from analysing DNA sequence of some DGGE band.
Yang, Yi-Xuan;Hu, Huai-Dong;Zhang, Da-Zhi;Ren, Hong
BMB Reports
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v.40
no.6
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pp.853-860
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2007
Resistance to anticancer drugs is a major obstacle in the effective treatment of tumors. To understand the mechanisms responsible for multidrug resistance (MDR), a proteomic approach was used to identify proteins that were expressed in different levels by the adriamycinresistant human gastric cancer cell line, SGC7901/ADR, and its parental cell line, SGC7901. Two-dimensional gel electrophoresis (2-DE) and image analysis was used to determine which protein spots were expressed in different levels by the two cell lines. These spots were then partially identified using ESI-Q-TOF mass spectrometry, and the differential expressional levels of the partially identified proteins were then determined by western blot analysis and real-time RT-PCR. Additionally, the association of Nucleophosmin (NPM1), a protein that was highly expressed by SGC7901/ADR, with MDR was analyzed using siRNA. As a result of this study, well-resolved, reproducible 2-DE patterns of SGC7901/ADR and SGC7901 were established, and 16 proteins that may playa role in the development of thermo resistance were identified. Additionally, suppression of NPMl expression was found to enhance adriamycin chemosensitivity in SGC7901/ADR. These results provide a fundamental basis for the elucidation of the molecular mechanism of MDR, which may assist in the treatment of gastric cancer.
The mitochondrial DNA(mtDNA) D-loop region was amplified from Duroc(Sus scrofa) by polymerase chain reaction(PCR). The oligonucleotide primer used to amplify the Sus scrofa mtDNA D-loop region was designed using tRNA-Pro and tRNA-Phe sequence in mtDNA regions highly conserved in many other animal species. There were 1,145 base pairs(bp) in the D-loop region. The middle of the region contained 10 tandem repeat of an 10-bp Sus scrofa-specific sequence, TACACGTGCG. We designed primers for PCR-mediated single stranded conformation polymorphism(SSCP) analysis that amplified a 345 bp fragment, which contained the most variable region according to our sequencing data. SSCP analysis of denatured amplification products was carried out by polyacrylamide(8%) gel electrophoresis followed by ethidium bromide staining. The SSCP analysis identified two band patterns(A and B) and comparision of these two nucleotide sequences identified 21 base substitutions. These results show that SSCP analysis of the D-loop region is useful for detecting the genetic polymorphism.
Nam, Su Bong;Bae, Yong Chan;Park, Suk Young;Choi, Soo Jong
Archives of Plastic Surgery
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v.34
no.6
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pp.679-684
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2007
Purpose: DMH(1,2-dimethylhydrazine) has been known to induce vascular neoplasm such as malignant endothelioma in animal experiment, through induction of abnormal proliferation of HUVECs. In our previous studies, 11 types of PKC isoenzymes were determined by RT-PCR and the expression of $PKC{\alpha}$, and ${\mu}$ was more prominent than other PKC isoenzymes in the DMH-treated group. However, this result was not based on objective assessment. In this study, we further evaluated the role of $PKC{\alpha}$ on the DMH-induced abnormal proliferation of HUVECs by two different methods to identify its presence with high relevance in objective view. $PKC{\mu}$ will be investigated in further study. Methods: The study was conducted with the cultured HUVECs group(control) and the $0.75{\times}10^{-9}M$ DMH-treated group. After processing protein extraction in 0 and 24 hour, extracted protein was treated of quantitative test through BCA protein assay. In the western blot analysis, electrophoresis was performed in the order of gel preparation, sample preparation, and gel running. Electrotransfer to nitrocellulose membrane and reaction with antibody were done. Detection of $PKC{\alpha}$ was achieved through "Gel Image Analysis System". In the fluorescence immunocytochemical analysis, the grading of radiance of the intracellular $PKC{\alpha}$ particles was detected with confocal microscope after treating with primary and fluorescent secondary antibody in 0 and 24 hours. Results: The Western blot analysis showed increased $PKC{\alpha}$ expression from the specimen obtained in 24 hour of the DMH treatment group when compared to those in control group. Under confocal fluorescence microscope, the emitting radiance in the DMH treated group was brighter at 24 hours as well. Conclusion: We believe that $PKC{\alpha}$ plays a role in DMH-induced abnormal proliferation of the vascular endothelium, which may provide insights in understanding the vascular neoplasm.
Journal of the Korean Association of Oral and Maxillofacial Surgeons
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v.32
no.1
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pp.8-18
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2006
Purpose: The purpose of this study was to verify that the expressions of angiogenin, transforming growth factor-beta(TGF-${\beta}$), vascular endothelial growth factor(VEGF), human apurinic/apyrimidinic endonuclease(APEX) and tumor necrosis factor-alpha(TNF-${\alpha}$) were associated with the tumorigenesis of the oral squamous cell carcinoma(OSCC). Materials and Methods: Fifty-one samples of OSCC and fifteen normal oral mucosae were obtained to analyze the expression levels of above five factors. mRNA expressions were quantified by the quantitative competitive PCR(QC-PCR) method. After 2% agarose gel electrophoresis stained with ethidium bromide, the concentration of mRNA was calculated by a digital image analysis system. The expression levels of angiogenin, TGF-${\beta}$, VEGF, APEX and TNF-${\alpha}$ were compared by unpaired Student's t-tests between cancer and normal tissues. We analyzed statistically to find the cut-off values that would be useful as diagnostic markers, and the linear regression analysis between every two factors of these five factors by SAS system. Results: All of these five factors (angiogenin: P<0.0037, TGF-${\beta}$: P<0.0001, VEGF: P<0.0102, APEX: P<0.0023, TNF-${\alpha}$: P<0.0074) were significantly correlated with OSCC. In the analysis to find the cut-off values for the diagnosis, we could not find any value that had a reasonable sensitivity and specificity. In the linear regression analysis, there were correlations between angiogenin and TNF-${\alpha}$, TGF-${\beta}$ and VEGF, TGF-${\beta}$ and APEX, TGF-${\beta}$ and TNF-${\alpha}$, VEGF and APEX, VEGF and TNF-${\alpha}$, APEX and TNF-${\alpha}$. Conclusion: Our results suggest that not only angiogenin, TGF-${\beta}$, VEGF, APEX and TNF-${\alpha}$ are significantly associated with the tumorigenesis, but also the close relationship between these factors might enhance the tumorigenesis of OSCC. We can not find clinical availability for diagnosis.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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