• 제목/요약/키워드: expanded MDR

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우수 유전자 조합 선별을 위한 통계적 상호작용 방법비교 (Statistical Interaction for Major Gene Combinations)

  • 이제영;이용원;최영진
    • 응용통계연구
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    • 제23권4호
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    • pp.693-703
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    • 2010
  • 대개 인간의 질병과 관련된 유전자나 가축의 경제적인 특성과 관련된 유전자는 주로 상호작용으로 일어난다. 유전자의 상호작용을 찾기 위한 방법으로 다양한 방법들이 제시되었다. 본 논문에서는 유전자의 상호작용 효과를 규명하기 위해 개발된 확장된 MDR방법(E-MDR)과 더미변수를 활용한 MDR방법(D-MDR), 대규모 유전자들 중에서 주요 유전자 조합을 선별하는 SNPHarvester방법을 비교하여 인간의 질병이 아닌 한우의 경제적인 특성에 적용하여 우수한 유전자 조합을 선별하고 우수 유전자형을 밝힌다.

연속형 데이터에서 E-MDR과 D-MDR방법 비교 (A Study on the Comparison between E-MDR and D-MDR in Continuous Data)

  • 이제영;이호근
    • Communications for Statistical Applications and Methods
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    • 제16권4호
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    • pp.579-586
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    • 2009
  • 통계모형의 상호작용 효과를 분석하기위해 비모수적인 방법인 다중인자 차원 축소(MDR)방법을 사용해 왔다. MDR 방법은 사례-대조 데이터에만 적용 할 수 있다. 본 논문에서는 Regression tree 알고리즘과 더미 변수를 활용한 회귀분석 알고리즘을 사용하여 다중 범주를 High 범주와 Low범주로 분류함으로써, MDR방법에서 연속형 데이터에 적용 할 수 없는 문제를 해결하는 방법으로 제시된 Expanded MDR방법과 Dummy MDR방법을 한우의 주요 경제형질(longissimus muscle dorsi area: LMA, carcass cold weight: CWT, average daily gain: ADG)데이터에 적용하여 한우의 경제형질에 영향을 주는 주요 SNPs 마커를 규명하고, Permutation test를 통해 그 결과를 비교한다.

EFMDR-Fast: An Application of Empirical Fuzzy Multifactor Dimensionality Reduction for Fast Execution

  • Leem, Sangseob;Park, Taesung
    • Genomics & Informatics
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    • 제16권4호
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    • pp.37.1-37.3
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    • 2018
  • Gene-gene interaction is a key factor for explaining missing heritability. Many methods have been proposed to identify gene-gene interactions. Multifactor dimensionality reduction (MDR) is a well-known method for the detection of gene-gene interactions by reduction from genotypes of single-nucleotide polymorphism combinations to a binary variable with a value of high risk or low risk. This method has been widely expanded to own a specific objective. Among those expansions, fuzzy-MDR uses the fuzzy set theory for the membership of high risk or low risk and increases the detection rates of gene-gene interactions. Fuzzy-MDR is expanded by a maximum likelihood estimator as a new membership function in empirical fuzzy MDR (EFMDR). However, EFMDR is relatively slow, because it is implemented by R script language. Therefore, in this study, we implemented EFMDR using RCPP ($c^{{+}{+}}$ package) for faster executions. Our implementation for faster EFMDR, called EMMDR-Fast, is about 800 times faster than EFMDR written by R script only.

연속형자료의 유전자 상호작용 규명을 위한 SVM MDR과 D-MDR의 방법 비교 (A Comparison Study on SVM MDR and D-MDR for Detecting Gene-Gene Interaction in Continuous Data)

  • 이종형;이제영
    • Communications for Statistical Applications and Methods
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    • 제18권4호
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    • pp.413-422
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    • 2011
  • 유전학에서 유전자 상호작용효과 규명을 위한 방법으로 비모수적인 방법인 Multifactor Dimensionality Reduction(MDR) 방법이 제안되어 현재까지 사용되고 있다. MDR 방법은 이분형 자료에 적합한 방법으로 연속형 자료에는 적용할 수 없는 단점이 있다. 이러한 한계를 극복하기 위해서 Dummy MDR(D-MDR) 방법 그리고 SVM을 활용한 MDR(SVM MDR) 방법 등이 제안 되었다. 본 논문에서는 연속형 자료에 적용 가능한 SVM MDR 방법과 D-MDR 방법을 비교하고, 실제 한우 데이터에 두 방법에 적용한다. 그리고 각 방법의 적용결과를 바탕으로 한우의 종합경제형질에 영향을 주는 유전자 상호작용 조합을 규명한다. 그리고 마지막으로 기존의 SVM MDR 방법과 D-MDR 방법의 장단점 비교를 통해서 추후 새로운 연구방향을 제시한다.

고품질 한우를 위한 여러 경제형질에서의 주요 SNP 규명 (Important SNPs Identification from the Economic Traits for the High Quality Korean Cattle)

  • 이제영;김동철
    • Communications for Statistical Applications and Methods
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    • 제16권1호
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    • pp.67-74
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    • 2009
  • 고품질 한우를 만들기 위해 여러 경제형질에 영향을 주는 유전자 즉 single nucleotide polymorphisms(SNPs)를 규명하려고 한다. 이미 Lee 등 (2008a)에 의해 SNP(19_1)$^*$SNP(28_2)가 등심단면적 (LMA: longissimus muscle dorsi area)에 주요한 유전자로 규명되었다. 여기에 추가로 도체중 (CWT: carcass cold weight)과 일당증체량 (ADG: average daily gain)을 선형 모형에 적용하였으며 또한 상호작용에 더 유리하고 연속형 데이터에도 사용할 수 있는 expanded multifactor dimensionality reduction (expanded MDR)을 이용하여 주요한 SNP를 파악하였다. Expanded MDR 적용결과 등심단면적과 같은 결과인 SNP(19_1)과 SNP(19_1)$^*$SNP(28_2)의 상호작용 형태가 가장 좋은 SNP로 선정되었으며, 최종적으로 SNP(19_1)*SNP(28_2) 마커가 한우의 여러 경제형질에 우수 유전자임을 규명하였다.

Multifactor Dimensionality Reduction (MDR) Analysis to Detect Single Nucleotide Polymorphisms Associated with a Carcass Trait in a Hanwoo Population

  • Lee, Jea-Young;Kwon, Jae-Chul;Kim, Jong-Joo
    • Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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    • 제21권6호
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    • pp.784-788
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    • 2008
  • Studies to detect genes responsible for economic traits in farm animals have been performed using parametric linear models. A non-parametric, model-free approach using the 'expanded multifactor-dimensionality reduction (MDR) method' considering high dimensionalities of interaction effects between multiple single nucleotide polymorphisms (SNPs), was applied to identify interaction effects of SNPs responsible for carcass traits in a Hanwoo beef cattle population. Data were obtained from the Hanwoo Improvement Center, National Agricultural Cooperation Federation, Korea, and comprised 299 steers from 16 paternal half-sib proven sires that were delivered in Namwon or Daegwanryong livestock testing stations between spring of 2002 and fall of 2003. For each steer at approximately 722 days of age, the Longssimus dorsi muscle area (LMA) was measured after slaughter. Three functional SNPs (19_1, 18_4, 28_2) near the microsatellite marker ILSTS035 on BTA6, around which the QTL for meat quality were previously detected, were assessed. Application of the expanded MDR method revealed the best model with an interaction effect between the SNPs 19_1 and 28_2, while only one main effect of SNP19_1 was statistically significant for LMA (p<0.01) under a general linear mixed model. Our results suggest that the expanded MDR method better identifies interaction effects between multiple genes that are related to polygenic traits, and that the method is an alternative to the current model choices to find associations of multiple functional SNPs and/or their interaction effects with economic traits in livestock populations.

CART 알고리즘을 활용한 확장된 다중인자 차원축소방법의 검정력 평가 (Power of Expanded Multifactor Dimensionality Reduction with CART Algorithm)

  • 이제영;이종형;이호근
    • Communications for Statistical Applications and Methods
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    • 제17권5호
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    • pp.667-678
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    • 2010
  • 인간의 유전자 상호작용을 분석하기 위해 제시된 다중인자 차원축소방법은 연속형자료에는 적용할 수 없다. 그래서 이를 보완한 CART 알고리즘을 활용한 확장된 다중인자 차원축소방법이 제안되었다. 하지만 CART 알고리즘을 활용한 확장된 다중인자 차원축소방법의 검정력이 밝혀지지 않았다. 따라서 본 연구에서는 모의실험을 통하여 CART 알고리즘을 활용한 확장된 다중인자 차원축소방법의 우수한 검정력을 평가하고, 확인된 검정력을 바탕으로 실제 한우 데이터에 적용하여 한우의 경제형질에 영향을 주는 우수 유전자조합을 규명하였다.

확장된 다중인자 차원축소 (E-MDR) 알고리즘에 기반한 유전자 상호작용 효과 규명 (Study Gene Interaction Effect Based on Expanded Multifactor Dimensionality Reduction Algorithm)

  • 이제영;이호근;이용원
    • 응용통계연구
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    • 제22권6호
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    • pp.1239-1247
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    • 2009
  • 인간의 질병 또는 가축의 경제적인 특성에 관한 유전자의 규명은 매우 중요한 관심사이며, 우리나라 축산업을 대표하는 한우의 유전자원 보존과 능력향상은 매우 중요한 과제이다. 이를 연구하기 위해 기존 EST_based SNP 연관지도를 사용하여 발굴한 유전자로 연구되어왔으나 이는 통계학적 모델에 기반한 연관지도 작성법으로 실제 위치와는 차이가 있을 수 있다. 따라서 Lee (2009)에 의해 EST_based SNP 연관지도와 염기서열 분석으로 작성되어지는 Gene on sequence를 함께 고려하여 한우의 경제형질 연관 후보 DNA marker들이 발견되었다. 한편, 통계모형의 상호작용 효과를 고려할 때, 유전자와 같은 범주형 data에서 범주가 많을 경우 상호작용의 조합이 많아지므로 종종 모수들의 상호작용에 대한 해석과 모형을 결정하는 것이 어려울 수 있다. 그래서 비모수적인 방법으로 다중인자 차원축소방법 (MDR)을 사용해왔으며, 사례_대조 데이터에만 적용가능 MDR방법을 연속형 데이터에도 적용하기 위해 CART알고리즘을 적용한 확장된 다중인자 차원축소방법(E-MDR)이 제안되었다. 본 연구에서는 새롭게 발견된 단일염기다형성 (SNP)으로부터 E-MDR방법을 적용하여 한우의 경제형질(일당중체량, 근내지방도)에 영향을 주는 우수 유전자 단일염기다형성을 규명하였다.

위치기반 경보서비스를 위한 MDR위치조회 알고리듬 (A MDR Location Polling Algorithm for Location Based Alert Service)

  • 안병익;양성봉
    • 한국공간정보시스템학회 논문지
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    • 제8권3호
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    • pp.89-103
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    • 2006
  • 무선인터넷 기술의 발달과 응용의 확산으로 위치정보를 이용한 위치기반서비스 형태는 더욱더 다양해 지고 있다. 위치기반 서비스 중 특정지역에 진입하거나 벗어날 경우에 자동으로 정보를 제공하는 위치기반 경보서비스는 향후 LBS의 가장 중요한 서비스가 될 것으로 전망된다. 그러나 위치기반 경보서비스를 제공하기 위해서는 대상이 되는 이동체의 위치정보를 주기적으로 빈번하게 조회해야 한다. 이러한 방법은 이동성을 가지는 수많은 이동체의 위치정보를 지속적이면서도 대량으로 조회해야 함으로써 심각한 시스템의 부하와 비용증가를 초래한다. 지금까지 연구되고 있는 이동체를 위한 위치조회 방법은 위치기반 경보서비스를 제공 하기 위한 효율적인 위치조회 및 구조에는 적합하지 않다. 이에 본 논문에서는 위치기반 경보서비스를 제공하기 위해 대용량의 위치정보를 조회함에 있어서, 이동체의 이동 패턴을 이용하여 불필요한 위치정보 조회 회수를 줄임으로써 시스템의 부하를 줄이는 효율적인 이동체 조회 방법을 제시하고 기존의 방법과 비교 실험하고자 한다.

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한우의 FABP4, SCD, FASN, SREBPs 유전자에서 경제형질에 영향을 미치는 우수 유전자형 선별 (Major genotype identification affecting economic traits in FABP4, SCD, FASN and SREBPs genes of Korean cattle)

  • 이제영;박재철
    • 응용통계연구
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    • 제29권7호
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    • pp.1247-1255
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    • 2016
  • Kim과 Lee (2015)는 한우의 등급과 지방산을 향상시키는 우수한 FABP4 유전자를 선별하였다. 본 연구의 목적은 유전자를 확장하여 한우의 경제형질에 영향을 미치는 우수한 유전자형을 선별하는 것이다. 확장된 유전자는 한우의 등급과 지방산과 깊은 연관이 있다고 밝혀진 FABP4, SCD, FASN, SREBPs이다. 우리는 환경적인 요인을 제거하여 보정된 경제형질 값을 활용하여 보정된 경제형질 값에 다중인자차원축소 방법을 적용한다. 그 결과 한우의 등급, 지방산을 향상시키는 우수한 유전자와 유전자형을 선별했다.