• 정보처리학회논문지A
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• 제13A권1호
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• pp.79-86
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• 2006

최근 인간의 다양성과 SNP과의 연관연구에 드는 비용을 줄이기 위해서, 최소의 tagSNP을 선택하는 문제를 해결하기 위한 연구가 이루어지고 있다. 일반적으로 많은 수의 SNP들을 여러 블록으로 분할하여 각 블록 내에서 tagSNP을 선택하는 접근방법이 사용되고 있다. 본 논문에서 구현된 MarSel은 기존의 블록분할 접근 방법의 문제로 볼 수 있는 생물학적 의미의 부족을 해결하고자, 연관불균형(Linkage Disequilibrium, LD)의 개념을 도입한 시스템이다. 기존의 접근방법에서는 생물학적으로 재조합(recombination)이 일어나지 않는 연속된 구간에서도 여러 블록으로 나누어지는 문제가 생겼던 반면, MarSel에서는 연관불균형 계수 |D'|에 의해서 연속된 구간이 하나의 블록으로 유지된 상태에서 tagSNP을 선택하게 된다. 또한 MarSel에서는 각 블록 내에서 tagSNP을 선택 할 때에 엔트로피(entropy) 기반의 최적해 알고리즘을 이용함으로써 최소한의 tagSNP 선택을 보장하게 되며, 기존의 구현된 시스템들보다 더 많은 양의 데이터를 효율적으로 처리할 수 있도록 구현되었기 때문에 염색체 레벨의 연관 연구도 가능하게 해준다.

• Journal of applied mathematics & informatics
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• 제26권3_4호
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• pp.493-500
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• 2008

In this paper, we first construct a mathematical model for tagSNP selection based on LD measure $r^2$, then aiming at this kind of model, we develop an efficient algorithm, which is called approximate greedy algorithm. This algorithm is able to make up the disadvantage of the greedy algorithm for tagSNP selection. The key improvement of our approximate algorithm over greedy algorithm lies in that it adds local replacement(or local search) into the greedy search, tagSNP is replaced with the other SNP having greater similarity degree with it, and the local replacement is performed several times for a tagSNP so that it can improve the tagSNP set of the local precinct, thereby improve tagSNP set of whole precinct. The computational results prove that our approximate greedy algorithm can always find more efficient solutions than greedy algorithm, and improve the tagSNP set of whole precinct indeed.

• 한국생물정보학회:학술대회논문집
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• 한국생물정보시스템생물학회 2004년도 The 3rd Annual Conference for The Korean Society for Bioinformatics Association of Asian Societies for Bioinformatics 2004 Symposium
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• pp.279-285
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• 2004

In the disease association study, the tagSNP selection problem is important at the view of time and cost. We developed the new tagSNP selection system that has also facilities for the haplotype reconstruction and missing data processing. In our system, we improved biological meanings using LD coefficients as well as dynamic programming method. And our system has capability of processing large -scale dataset, such as the total SNPs on a chromosome. We have tested our system with various dataset from daly et al., patil et al., HapMap Project, artificial dataset, and so on.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제47권3호
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• pp.218-226
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• 2020

유전체 정보가 공공 데이터베이스 내에 빠르게 축적이 되면서 유전체 데이터의 활용도를 높이기 위한 재가공 기술과 공유 기술이 지속적으로 중요해지고 있다. 특히 분자육종을 가속화하기 위해서 다양한 목적에 맞는 분자 마커 개발이 중요하다. 본 연구는 이러한 요구를 해소하기 위해 유전자 단위에서 haplotype을 기본단위로 구분하고 해당 유전자의 haplotype을 대변하는 tag-SNP를 선발하여 분자 마커 등을 개발하는데 사용할 수 있도록 관련 정보를 웹 사이트를 통해서 제공하고자 웹 데이터베이스를 구축하였다. 본 연구를 통해 선발된 각 tag-SNP는 하나의 유전자를 대변할 수 있고, 각 유전자의 haplotype을 구분할 수 있으며, 해당 유전자의 염색체 내 위치 정보, non-synonymous SNP의 정보를 담고 있다. 따라서 기존 무작위 방식으로 선발되어 사용되던 SNP에 비하여 정보력이 높은 tag-SNP를 활용해서 haplotype block을 확장할 수 있을 것이다. Haplotype의 기본 단위를 유전자로 설정함으로써 집단이 바뀜에 따라 발생하는 SNP의 유무, LD block의 크기 등이 변하는 문제점을 극복하고, 표준화된 haplotype library 작성이 가능할 것이며 이는 또한 분자육종을 위한 분자 마커를 선발하는데 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국발생생물학회지:발생과생식
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• 제18권4호
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• pp.275-286
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• 2014

To successful molecular breeding, identification and functional characterization of breeding related genes and development of molecular breeding techniques using DNA markers are essential. Although the development of a useful marker is difficult in the aspect of time, cost and effort, many markers are being developed to be used in molecular breeding and developed markers have been used in many fields. Single nucleotide polymorphisms (SNPs) markers were widely used for genomic research and breeding, but has hardly been validated for screening functional genes in olive flounder. We identified single nucleotide polymorphisms (SNPs) from expressed sequence tag (EST) database in olive flounder; out of a total 4,327 ESTs, 693 contigs and 514 SNPs were detected in total EST, and these substitutions include 297 transitions and 217 transversions. As a result, 144 SNP markers were developed on the basis of 514 SNP to selection of useful gene region, and then applied to each of eight wild and culture olive flounder (total 16 samples). In our experimental result, only 32 markers had detected polymorphism in sample, also identified 21 transitions and 11 transversions, whereas indel was not detected in polymorphic SNPs. Heterozygosity of wild and cultured olive flounder using the 32 SNP markers is 0.34 and 0.29, respectively. In conclusion, we identified SNP and polymorphism in olive flounder using newly designed marker, it supports that developed markers are suitable for SNP detection and diversity analysis in olive flounder. The outcome of this study can be basic data for researches for immunity gene and characteristic with SNP.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2004년도 가을 학술발표논문집 Vol.31 No.2 (2)
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• pp.253-255
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• 2004

인간(human)에게 나타나는 다양성(variation)은 인체의 유전체(genome) 안에서 발생된 SNP(Single Nucleotide Polymorphism)에 의해 나타난다고 알려져 있다. 유전체내의 SNP과 다양성에 대한 연관 연구(Associate study)를 할 때에 약 30여 억 개로 추정되는 염기서열(DNA sequence)물 모두 분석한다면 많은 비용과 시간을 필요로 할 것이다. 이런 비용과 시간을 줄이기 위친 적은 수의 대표 SNP(=tagSNP)을 찾는 연구가 현재 진행 중이다. 우리는 LD계수｜D;｜을 block 분할에 이용하여 생물학적인 의미를 부여한 후, 전산적인 최적해를 찾는 접근을 이용했다. 또한, 기존 연구에서는 large-scale data에 대한 처리가 불가능해서 chromosome의 일부분의 데이터에 대해서안 분석이 시도되었다. 더욱 광범위한 분석을 위해서 chromosome 단위의 처리가 필요하다. 우리는 chromosome단위의 SNP data를 한 번에 처리가 가능한 시스템인 MarSel를 구현하였다

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제31권5호
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• pp.628-635
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• 2018

Objective: To determine the effects of genomic breeding values (GBV) and single nucleotide polymorphisms (SNP) on the total number of piglets born (TNB) in 3 pig breeds (Berkshire, Landrace, and Yorkshire). Methods: After collecting genomic information (Porcine SNP BeadChip) and phenotypic TNB records for each breed, the effects of GBV and SNP were estimated by using single step best linear unbiased prediction (ssBLUP) method. Results: The heritability estimates for TNB in Berkshire, Landrace, and Yorkshire breeds were 0.078, 0.107, and 0.121, respectively. The breeding value estimates for TNB in Berkshire, Landrace, and Yorkshire breeds were in the range of -1.34 to 1.47 heads, -1.79 to 1.87 heads, and -2.60 to 2.94 heads, respectively. Of sows having records for TNB, the reliability of breeding value for individuals with SNP information was higher than that for individuals without SNP information. Distributions of the SNP effects on TNB did not follow gamma distribution. Most SNP effects were near zero. Only a few SNPs had large effects. The numbers of SNPs with absolute value of more than 4 standard deviations in Berkshire, Landrace, and Yorkshire breeds were 11, 8, and 19, respectively. There was no SNP with absolute value of more than 5 standard deviations in Berkshire or Landrace. However, in Yorkshire, four SNPs (ASGA 0089457, ASGA0103374, ALGA0111816, and ALGA0098882) had absolute values of more than 5 standard deviations. Conclusion: There was no common SNP with large effect among breeds. This might be due to the large genetic composition differences and the small size of reference population. For the precise evaluation of genetic performance of individuals using a genomic selection method, it may be necessary to establish the appropriate size of reference population.

• 한국자원식물학회지
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• 제34권5호
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• pp.443-450
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• 2021

복숭아 과육색은 상업적으로 중요한 분류 기준이며 영양 품질에 영향을 미친다. 카로티노이드가 다량 함유된 새로운 황색 과육 품종을 육성하기 위해서는 많은 교배 조합과 세대가 진전되어야 한다. 따라서 육종 효율을 높이기 위해서는 경제적으로 중요한 형질을 가진 교배 집단과 유전자원에 적용할 조기 선발마커를 개발할 필요가 있다. 과육색이 다르게 발현되는 복숭아 품종의 유전자 발현을 비교하기 위해 2개의 cDNA library를 제작하였다. 황색 과육 품종인 '장호원황도'와 백색 과육 품종인 '미백도'의 유전자 발현 차이를 보기 위해 차세대 염기서열 분석 기술을 사용하였고 두 품종으로부터 얻은 EST의 염기서열을 결정하고 기존에 보고된 유전자와의 상동성을 분석하였다. EST 데이터로부터 황색 과육 품종 17개와 백색 과육 품종 22개를 구분할 수 있는 2종의 SNP 마커(SNP ID, ppa002847m:cds와 SNP ID, ppa002540m:cds)를 선발하였고, HRM 방법으로 분석하였다. 본 연구 결과는 복숭아 육종에 유용하게 사용할 수 있으며 복숭아 품종의 다양한 색 변화에 관한 분자 기작 연구에 좋은 참고자료가 될 수 있을 것이다.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제32권4호
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• pp.485-493
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• 2019

Objective: This study was undertaken to investigate the genetic characteristics of Berkshire (BS), Landrace (LR), and Yorkshire (YS) pig breeds raised in the Great Grandparents pig farms using the single nucleotide polymorphisms (SNP) information. Methods: A total of 25,921 common SNP genotype markers in three pig breeds were used to estimate the expected heterozygosity ($H_E$), polymorphism information content, F-statistics ($F_{ST}$), linkage disequilibrium (LD) and effective population size ($N_e$). Results: The chromosome-wise distribution of $F_{ST}$ in BS, LR, and YS populations were within the range of 0-0.36, and the average $F_{ST}$ value was estimated to be $0.07{\pm}0.06$. This result indicated some level of genetic segregation. An average LD ($r^2$) for the BS, LR, and YS breeds was estimated to be approximately 0.41. This study also found an average $N_e$ of 19.9 (BS), 31.4 (LR), and 34.1 (YS) over the last 5th generations. The effective population size for the BS, LR, and YS breeds decreased at a consistent rate from 50th to 10th generations ago. With a relatively faster $N_e$ decline rate in the past 10th generations, there exists possible evidence for intensive selection practices in pigs in the recent past. Conclusion: To develop customized chips for the genomic selection of various breeds, it is important to select and utilize SNP based on the genetic characteristics of each breed. Since the improvement efficiency of breed pigs increases sharply by the population size, it is important to increase test units for the improvement and it is desirable to establish the pig improvement network system to expand the unit of breed pig improvement through the genetic connection among breed pig farms.

• 한국자원식물학회지
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• 제32권4호
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• pp.303-311
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• 2019

과피와 과육의 다양한 색은 복숭아 분류에 가장 널리 사용되는 상업적 기준 중 하나이다. 새로운 적색 과육 품종을 육성하기 위해서는 많은 교배 조합과 세대가 진전되어야 한다. 따라서 육종 효율을 높이기 위해서는 목적 형질을 가진 개체에 적용할 조기 선발 분자표지를 개발할 필요가 있다. 과육색이 다르게 발현되는 복숭아 품종의 유전자 발현을 비교하기 위해 2개의 cDNA library를 제작하였다. 적색 과육 품종인 '조생혈도'와 백색 과육 품종인 '미백도'의 유전자 발현 차이를 보기 위해 차세대 염기서열 분석(NGS) 기술을 사용하였고, 두 품종으로부터 얻은 EST의 염기서열을 결정하고 기존에 보고된 유전자와의 상동성을 분석하였다. '조생혈도'와 '미백도'의 EST database로부터 72쌍의 SNP 분자표지를 선발하였고, 적색 과육 품종 8개와 백색 과육 품종 24개를 구분할 수 있는 SNP 분자표지를 HRM 방법으로 분석하였다. 본 연구에서는 복숭아 EST database를 기반으로 HRM 분석 방법을 이용하여 복숭아 품종의 적육계와 백육계를 구분할 수 있는 효율적인 SNP 분자표지를 개발하였다. 이러한 SNP 분자표지는 복숭아 육종에 유용하게 사용할 수 있으며, 복숭아 품종의 다양한 색 변화에 관한 분자 기작 연구에 좋은 참고자료가 될 수 있을 것이다.