• 제목/요약/키워드: Statistical profiling

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Improvement of the Discrimination Capacity through the Expansion of Y Chromosomal STR Markers

  • Dong Gyu Lee;So Eun Lee;Ji Hwan Park;Si-Keun Lim;Ju Yeon Jung
    • 대한의생명과학회지
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    • 제29권4호
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    • pp.302-313
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    • 2023
  • Y chromosomal short tandem repeat (Y-STR) markers have been developed continuously to complement forensic DNA analyses and population genetic studies. Initially, we collected data from previously reported Korean population Y-STR haplotype studies on 1133 individuals. We then conducted a marker expansion analysis using a dataset from the Y-STR Haplotype Reference Database (YHRD), covering up to 29 Y-STRs, referred to as Ymax. Additionally, we examined the impact of rapidly mutating (RM) Y-STRs included in this expanded marker set on the discrimination capacity. We observed that marker expansions both with (0.9896), and without (0.9510), RM Y-STR improved the discrimination capacity. Subsequently, we focused on 16 individuals belonging to seven distinct groups sharing identical haplotypes. These particular haplotypes had been previously identified among 476 unrelated males using 23 Y-STR markers from the PowerPlex® Y23 System. We expanded the marker panel up to Ymax to explore how discrimination improved with an expansion of Y-STR markers for these 16 individuals. Among the expanded markers, DYS627, which had high discriminatory power, had a high mutation rate (1.10 × 10-2) and high gene diversity (0.83). In contrast, DYF387S1 displayed high gene diversity (0.95) but a relatively low mutation rate (2.80 × 10-3). We propose that these findings will be valuable in the selection of suitable Y-STR markers, depending on the objectives of forensic analyses. Additionally, the presence of frequently observed Y-haplotypes in Korean population will facilitate statistical interpretation in Y-STR DNA profiling.

Virulence and Antimicrobial Resistance Gene Profiling of Salmonella Isolated from Swine Meat Samples in Abattoirs and Wet Markets of Metro Manila, Philippines

  • Rance Derrick N. Pavon;Windell L. Rivera
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제51권4호
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    • pp.390-402
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    • 2023
  • Salmonella are Gram-negative pathogenic bacteria commonly found in food animals such as poultry and swine and potentially constitute risks and threats to food safety and public health through transmissible virulence and antimicrobial resistance (AMR) genes. Although there are previous studies in the Philippines regarding genotypic and phenotypic AMR in Salmonella, there are very few on virulence and their associations. Hence, this study collected 700 Salmonella isolates from swine samples in abattoirs and wet markets among four districts in Metro Manila and characterized their genotypic virulence and β-lactam AMR profiles. Gene frequency patterns and statistical associations between virulence and bla genes and comparisons based on location types (abattoirs and wet markets) and districts were also determined. High prevalence (>50%) of virulence genes was detected encompassing Salmonella pathogenicity islands (SPIs) 1-5 suggesting their pathogenic potential, but none possessed plasmid-borne virulence genes spvR and spvC. For bla, blaTEM was detected with high prevalence (>45%) and revealed significant associations to four SPI genes, namely, avrA, hilA, mgtC, and spi4R, which suggest high resistance potential particularly to β-lactam antibiotics and relationships with pathogenicity that remain mechanistically unestablished until now. Lastly, comparisons of location types and districts showed variations in gene prevalence suggesting effects from environmental factors throughout the swine production chain. This study provides vital data on the genotypic virulence and AMR of Salmonella from swine in abattoirs and wet markets that suggest their pathogenicity and resistance potential for policymakers to implement enforced surveillance and regulations for the improvement of the Philippine swine industry.

월악산화강암체의 파쇄대규명을 위한 전기비저항탐사 (Electrical Resistivity-Measurements for the Detection of Fracture Zones in the Woraksan Granitic-Bodies)

  • 김지수;권일룡
    • 지질공학
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    • 제7권2호
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    • pp.113-126
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    • 1997
  • 결정암내의 불규칙한 파쇄대에 대한 전기탐사 자료의 효율적인 자료처리, 해석 연구를 목적으로 큰 저반의 월악산화강암체에 대하여 전기비저항 쌍극자배열 탐사, 전기비저항 슐럼버저배열 수직탐사를 수행하였다. 파쇄대등의 불균질대는 쌍극자배열법으로 잘 규명되었고, 균질하고 치밀한 하강암내에도 소규모의 파쇄대가 비교적 심부까지 발달되어 있는 것으로 해석되었다. 파쇄대는 전기비저항 쌍극자탐사자료 단면도에서 주로 고비저항대와 저비저항대의 경계에 분포된다고 할 때, 수직탐사자료들을 서로 내, 외삽시켜 만든 2차원의 층, 3차원적인 입체도에서도 그 분포양상이 잘 나타났고 그 천부 경계선은 극저주파 전자탐사자료에서 영점통과점으로 확인되었다. 불규칙한 파쇄대의 삼차원적인 지하영상은 여러 단면도들을 배열하여 만든 합성단면도 (fence iagram)에 시각적으로 보이며 그 공간적인 분포양상은 투사각 변화를 주어 가며 여러 각도에서 조명하므로써 효과적으로 해석되었다. 월악산 흑운모화강암체와 파쇄대의 복합 비저항값은 약 4,000 ohm-m로서 700 ohm-m의 석회규산염암 자료에 비해 매우 높게 나타나는데 이 차이는 일차적으로 두 지역에 분포하는 암석에 기인하지만 화강암의 관입작용과 관련되어 화천리층에 발달한 습곡이나 단층등의 2차 공극과도 관련된 것으로 보인다. 파쇄대에 대한 전기비저항값의 특성분석은 단면도영상의 표준편차, 비대칭도, 첨도등의 통계적인 분석으로 접근되었다. 고비저항대와 저비저항대 경계의 파쇄대는 균질한 암석에 비해 높은 표준편차로 특징되며 그 분포양상은 비대칭도 및 첨도 영상에서도 잘 상관되었다.

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데이터 마이닝의 범죄수사 적용 가능성 (Usefulness of Data Mining in Criminal Investigation)

  • 김준우;손중권;이상한
    • 대한수사과학회지
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    • 제1권2호
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    • pp.5-19
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    • 2006
  • 데이터 마이닝은 컴퓨터와 정보처리의 발전으로 각기 다른 차원에서 다량으로 수집되는 데이터 속에서 숨은 의미나 패턴을 발견하는 유용한 기법이다. 의사결정나무, 신경망 모형, 규칙 귀납, K-평균 군집화, 시각화 등의 데이터 마이닝 개별 기법들은 산재해 있는 데이터에서 연관성을 분석하고, 이를 분류함으로써 일반화된 개념을 정의하고, 새로운 지식을 추론함으로써 실제 생활에 적용 가능한 예측을 가능하게 한다. 따라서 현재 데이터 마이닝은 기업의 마케팅 분야, 금융기관의 고객 분석, 통신 회사의 고객 이탈 방지 등에서 유용하게 활용되고 있다. 우리가 접해야 하는 정보의 양이 늘어나는 것은 범죄 수사에 있어서도 마찬가지 현상이다. 범죄와 범죄자에 대한 데이터는 축적되어 가지만 정작 개별 사안에 있어서는 중요한 데이터가 접근조차 되지 않고 있으며, 많은 데이터 속에서 이것이 내포하고 있는 숨은 의미를 지나치게 되는 경우도 많다. 본 연구에서는 선행 연구와 사례 적용을 통해 데이터 마이닝의 범죄 수사 적용 가능성과 한계점을 살펴보고자 하였다. 미제 사건으로 남는 경우가 많은 절도나 사기 같은 습관적 상습 범죄의 경우 데이터 마이닝의 분류, 군집화 기능을 활용 한다면 향후 여죄 추적에 효율적으로 활용될 수 있음을 파악할 수 있었고, 특히 다양한 문제에 적용 가능하고, 잡음에 대한 견고성이 있음에도 예측의 정확성을 지니고 있는 신경망 모형의 경우 패턴 인식을 통하여 범죄자 프로파일링이나 화상 자료 대비 시스템 구축에 충분히 활용될 것으로 생각한다. 특히 보험 사기 사례 적용에서 살펴본 바와 같이 마약, 테러와 같은 조직적 범죄수사나 자금세탁과 같은 금융 추적 수사의 경우 해당 자료의 방대함과 모호성으로 인해 수사를 하는 데 많은 어려움이 있지만 이러한 데이터 마이닝 가시화 기법을 적절히 활용한다면 전체적인 윤곽을 파악하는 데 매우 유용하며, 효율적인 수사가 가능함을 확인할 수 있었다. 그러나 데이터 마이닝은 예측 모델이므로 오류를 내재하고 있다는 점에서 수사 기관의 데이터 마이닝 접근은 조심스러워야 하며, 정보 독점화 현상과 개인 사생활 보호라는 측면에서 각 수사기관은 해당 법률에 정한 범위 내에서 해당 사건별로 데이터를 수집하고 이를 통합, 재구성하여 활용하는 측면으로 적용되어야 할 것이다. 또한 각 수사기관별로는 자신의 보유하고 있는 데이터에 대해 다차원 처리가 가능하도록 데이터베이스 시스템을 구축하여 데이터 마이닝이 적용 가능한 환경을 구축하도록 하여야 할 것이다. 아직은 논의의 초기 단계이므로 효과가 크게 부각되지는 않았지만 지금까지 제시한 문제에 대한 연구가 계속 이루어진다면 인권중심, 증거중심의 수사 개념을 바탕으로 적법절차에 의한 수사 활동을 요구받는 시대에 새로운 대안으로 자리 잡을 것이며, 수사의 과학화에 기여할 것으로 전망한다.

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Diethylnitrosamine 처리 후 병리학적 결과를 기초로 한 마우스 간에서의 유전자 발현 분석 (Gene Expression Profiling in Diethylnitrosamine Treated Mouse Liver: From Pathological Data to Microarray Analysis)

  • 김지영;윤석주;박한진;김용범;조재우;고우석;이미가엘
    • Toxicological Research
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    • 제23권1호
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    • pp.55-63
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    • 2007
  • Diethylnitrosamine (DEN) is a nitrosamine compound that can induce a variety of liver lesions including hepatic carcinoma, forming DNA-carcinogen adducts. In the present study, microarray analyses were performed with Affymetrix Murine Genome 430A Array in order to identify the gene-expression profiles for DEN and to provide valuable information for the evaluation of potential hepatotoxicity. C57BL/6NCrj mice were orally administered once with DEN at doses of 0, 3, 7 and 20 mg/kg. Liver from each animal was removed 2, 4, 8 and 24 hrs after the administration. The histopathological analysis and serum biochemical analysis showed no significant difference in DEN-treated groups compared to control group. Conversely, the principal component analysis (PCA) profiles demonstrated that a specific normal gene expression profile in control groups differed clearly from the expression profiles of DEN-treated groups. Within groups, a little variance was found between individuals. Student's t-test on the results obtained from triplicate hybridizations was performed to identify those genes with statistically significant changes in the expression. Statistical analysis revealed that 11 genes were significantly downregulated and 28 genes were upregulated in all three animals after 2 h treatment at 20 mg/kg. The upregulated group included genes encoding Gdf15, JunD1, and Mdm2, while the genes including Sox6, Shmt2, and SIc6a6 were largely down regulated. Hierarchical clustering of gene expression also allowed the identification of functionally related clusters that encode proteins related to metabolism, and MAPK signaling pathway. Taken together, this study suggests that match with a toxicant signature can assign a putative mechanism of action to the test compound if is established a database containing response patterns to various toxic compounds.

Clinicopathological Characteristics of Triple Negative Breast Cancer at a Tertiary Care Hospital in India

  • Dogra, Atika;Doval, Dinesh Chandra;Sardana, Manjula;Chedi, Subhash Kumar;Mehta, Anurag
    • Asian Pacific Journal of Cancer Prevention
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    • 제15권24호
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    • pp.10577-10583
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    • 2015
  • Background: Triple-negative breast cancer (TNBC), characterized by the lack of expression of estrogen receptor, progesterone receptor and human epidermal growth factor receptor-2, is typically associated with a poor prognosis. The majority of TNBCs show the expression of basal markers on gene expression profiling and most authors accept TNBC as basal-like (BL) breast cancer. However, a smaller fraction lacks a BL phenotype despite being TNBC. The literature is silent on non-basal-like (NBL) type of TNBC. The present study was aimed at defining behavioral differences between BL and NBL phenotypes. Objectives: i) Identify the TNBCs and categorize them into BL and NBL breast cancer. ii) Examine the behavioral differences between two subtypes. iii) Observe the pattern of treatment failure among TNBCs. Materials and Methods: All TNBC cases during January 2009-December 2010 were retrieved. The subjects fitting the inclusion criteria of study were differentiated into BL and NBL phenotypes using surrogate immunohistochemistry with three basal markers $34{\beta}E12$, c-Kit and EGFR as per the algorithm defined by Nielsen et al. The detailed data of subjects were collated from clinical records. The comparison of clinicopathological features between two subgroups was done using statistical analyses. The pattern of treatment failure along with its association with prognostic factors was assessed. Results: TNBC constituted 18% of breast cancer cases considered in the study. The BL and NBL subtypes accounted for 81% and 19% respectively of the TNBC group. No statistically significant association was seen between prognostic parameters and two phenotypes. Among patients with treatment failure, 19% were with BL and 15% were with NBL phenotype. The mean disease free survival (DFS) in groups BL and NBL was 30.0 and 37.9 months respectively, while mean overall survival (OS) was 31.93 and 38.5 months respectively. Treatment failure was significantly associated with stage (p=.023) among prognostic factors. Conclusions: Disease stage at presentation is an important prognostic factor influencing the treatment failure and survival among TNBCs. Increasing tumor size is related to lymph node positivity. BL tumors have a more aggressive clinical course than that of NBL as shown by shorter DFS and OS, despite having no statistically significant difference between prognostic parameters. New therapeutic alternatives should be explored for patients with this subtype of breast cancer.

Gene Expression Profiling of Genotoxicity Induced by MNNG in TK6 Cell

  • Suh, Soo-Kyung;Kim, Tae-Gyun;Kim, Hyun-Ju;Koo, Ye-Mo;Lee, Woo-Sun;Jung, Ki-Kyung;Jeong, Youn-Kyoung;Kang, Jin-Seok;Kim, Joo-Hwan;Lee, Eun-Mi;Park, Sue-Nie;Kim, Seung-Hee;Jung, Hai-Kwan
    • Molecular & Cellular Toxicology
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    • 제3권2호
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    • pp.98-106
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    • 2007
  • Genotoxic stress triggers a variety of biological responses including the transcriptional activation of genes regulating DNA repair, cell survival and cell death. In this study, we investigated to examine gene expression profiles and genotoxic response in TK6 cells treated with DNA damaging agents MNNG (N-methyl-N'-nitrosoguanidine) and hydrogen peroxide $(H_2O_2)$. We extracted total RNA in three independent experiments and hybridized cRNA probes with oligo DNA chip (Applied Biosystems Human Genome Survey Microarray). We analyzed raw signal data with R program and AVADIS software and identified a number of deregulated genes with more than 1.5 log-scale fold change and statistical significancy. We indentified 14 genes including G protein alpha 12 showing deregulation by MNNG. The deregulated genes by MNNG represent the biological pathway regarding MAP kinase signaling pathway. Hydrogen peroxide altered 188 genes including sulfiredoxins. These results show that MNNG and $H_2O_2$ have both uniquely regulated genes that provide the potential to serve as biomarkers of exposure to DNA damaging agents.

Gut microbiota profiling in aged dogs after feeding pet food contained Hericium erinaceus

  • Hyun-Woo, Cho;Soyoung, Choi;Kangmin, Seo;Ki Hyun, Kim;Jung-Hwan, Jeon;Chan Ho, Kim;Sejin, Lim;Sohee, Jeong;Ju Lan, Chun
    • Journal of Animal Science and Technology
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    • 제64권5호
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    • pp.937-949
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    • 2022
  • Health concern of dogs is the most important issue for pet owners. People who have companied the dogs long-term provide the utmost cares for their well-being and healthy life. Recently, it was revealed that the population and types of gut microbiota affect the metabolism and immunity of the host. However, there is little information on the gut microbiome of dogs. Hericium erinaceus (H. erinaceus; HE) is one of the well-known medicinal mushrooms and has multiple bioactive components including polyphenol, β-glucan, polysaccharides, ergothioneine, hericerin, erinacines, etc. Here we tested a pet food that contained H. erinaceus for improvement in the gut microbiota environment of aged dogs. A total of 18 dogs, each 11 years old, were utilized. For sixteen weeks, the dogs were fed with 0.4 g of H. erinaceus (HE-L), or 0.8 g (HE-H), or without H. erinaceus (CON) per body weight (kg) with daily diets (n = 6 per group). Taxonomic analysis was performed using metagenomics to investigate the difference in the gut microbiome. Resulting from principal coordinates analysis (PCoA) to confirm the distance difference between the groups, there was a significant difference between HE-H and CON due to weighted Unique fraction metric (Unifrac) distance (p = 0.047), but HE-L did not have a statistical difference compared to that of CON. Additionally, the result of Linear discriminate analysis of effect size (LEfSe) showed that phylum Bacteroidetes in HE-H and its order Bacteroidales increased, compared to that of CON, Additionally, phylum Firmicutes in HE-H, and its genera (Streptococcus, Tyzzerella) were reduced. Furthermore, at the family level, Campylobacteraceae and its genus Campylobacter in HE-H was decreased compared to that of CON. Summarily, our data demonstrated that the intake of H. erinaceus can regulate the gut microbial community in aged dogs, and an adequate supply of HE on pet diets would possibly improve immunity and anti-obesity on gut-microbiota in dogs.

개량식 간장의 발효 초기 단계에서의 미생물 다양성 및 천이에 관한 연구 (Diversity and Succession of the Bacterial Community during the Initial Fermentation Period in Modernized Soy Sauce (Ganjang))

  • 정호진;하광수;이정미;송예지;정도연;양희종
    • 생명과학회지
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    • 제33권6호
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    • pp.481-489
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    • 2023
  • 콩을 주원료로 발효하여 제조되는 조미료인 간장의 맛과 품질은 발효 중 미생물의 대사에 큰 영향을 받는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 개량식 간장의 초기 발효과정에서 미생물학적 특성을 분석하기 위해 본 연구원 보유 미생물을 스타터로 활용한 메주와 염수를 이용하여 간장을 제조하였으며, 5주간의 발효과정에서 발효 1주차, 3주차, 5주차 간장 시료의 16S rRNA 유전자를 정량적으로 분석하였다. 발효기간에 따른 미생물의 분포를 분석한 결과 발효 1주차 간장에서는 Halomonadaceae과 미생물이 89.83%를 차지하였으며, 3주차 간장과 5주차 간장에서는 각각 14.46%, 13.78%로 나타나 매우 유의한 수준으로 높은 것으로 나타났다. 종 수준에서 미생물 분포를 분석한 결과 발효 1주차 간장에서는 Chromohalobacter beijerinckii와 Chromohalobacter canadensis가 가장 우점하는 미생물로 나타났으나, 발효 3주차와 5주차 간장에서는 Bacillus subtilis, Pediococcus acidilactici, Enterococcus faecalis가 상대적으로 높은 비율로 우점하는 것으로 나타났다. 또한, 발효과정 중 우점 미생물의 분포 상관관계를 분석한 결과 Chromohalobacter는 Bacillus, Enterococcus와 음의 상관관계를 나타냈다. Beta-diversity 분석 결과 발효 1주차 간장의 미생물 군집은 발효 3주차, 5주차 간장의 미생물 군집과 통계적으로 유의한 수준의 차이가 있는 것으로 나타났으나, 발효 3주차 간장과 5주차 간장의 미생물 군집 사이에는 유의한 차이가 없는 것으로 나타났다. 간장 발효기간별 바이오 마커를 분석하기 위해 선형 판별 효과 크기 분석을 수행한 결과 호염성 미생물, Bacillus 속 미생물, 유산균의 상대적인 풍부도가 발효기간에 따른 미생물 군집 구조 차이에 큰 영향을 미치는 것으로 나타났다.