$\require{mediawiki-texvc}$

연합인증

연합인증 가입 기관의 연구자들은 소속기관의 인증정보(ID와 암호)를 이용해 다른 대학, 연구기관, 서비스 공급자의 다양한 온라인 자원과 연구 데이터를 이용할 수 있습니다.

이는 여행자가 자국에서 발행 받은 여권으로 세계 각국을 자유롭게 여행할 수 있는 것과 같습니다.

연합인증으로 이용이 가능한 서비스는 NTIS, DataON, Edison, Kafe, Webinar 등이 있습니다.

한번의 인증절차만으로 연합인증 가입 서비스에 추가 로그인 없이 이용이 가능합니다.

다만, 연합인증을 위해서는 최초 1회만 인증 절차가 필요합니다. (회원이 아닐 경우 회원 가입이 필요합니다.)

연합인증 절차는 다음과 같습니다.

최초이용시에는
ScienceON에 로그인 → 연합인증 서비스 접속 → 로그인 (본인 확인 또는 회원가입) → 서비스 이용

그 이후에는
ScienceON 로그인 → 연합인증 서비스 접속 → 서비스 이용

연합인증을 활용하시면 KISTI가 제공하는 다양한 서비스를 편리하게 이용하실 수 있습니다.

대용량 DNA 시퀀스 데이타베이스를 위한 효율적인 인덱싱
Efficient Indexing for Large DNA Sequence Databases 원문보기

정보과학회논문지. Journal of KIISE. 데이타베이스, v.31 no.6, 2004년, pp.650 - 663  

원정임 (연세대학교 컴퓨터과학과) ,  윤지희 (한림대학교 정보통신공학부) ,  박상현 (연세대학교 컴퓨터과학과) ,  김상욱 (한양대학교 정보통신학부)

초록
AI-Helper 아이콘AI-Helper

DNA 시퀀스 검색은 분자 생물학 분야에서 사용되는 매우 중요한 연산이다. DNA 시퀀스 데이타베이스는 매우 큰 용량을 가지므로 DNA 시퀀스 검색의 효율적인 처리를 위해서는 고속 인덱스의 사용이 필수적이다. 본 논문에서는 DNA 시퀀스 검색을 위하여 기존에 제안된 접미어 트리가 가지는 저장공간, 검색 성능, DBMS와의 통합 등의 문제점들을 지적하고, 이러한 문제점을 해결할 수 있는 새로운 인덱스를 제안한다. 제안된 인덱스는 포인터 없이 트라이를 비트 스트링으로 표현하는 기본 구조와 후처리 시 액세스되어야 하는 트라이의 단말 노드를 신속하게 찾기 위한 보조 자료 구조로 구성된다. 또한, 제안된 인덱스를 이용하여 DNA 시퀀스 검색을 효과적으로 처리하는 알고리즘을 제시한다. 제안된 기법의 우수성을 검증하기 위하여, 실험을 통한 성능 평가를 수행하였다. 실험 결과에 의하면, 제안된 인덱스는 기존의 접미어 트리와 비교하여 더 작은 저장 공간을 가지고도 13배에서 29배까지의 검색 성능의 개선 효과를 가지는 것으로 나타났다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

In molecular biology, DNA sequence searching is one of the most crucial operations. Since DNA databases contain a huge volume of sequences, a fast indexing mechanism is essential for efficient processing of DNA sequence searches. In this paper, we first identify the problems of the suffix tree in as...

주제어

참고문헌 (35)

  1. C. Gibas and P. Jambeck, Developing Bioinformatics Computer Skills, O'Reilly and Associates Inc., 2001 

  2. R. S. C. Goble, P. Baker, and Brass, 'A Classification of tasks in bioinformatics,' Bioinformatics, Vol. 17, No. 2, pp. 180-188, 2001 

  3. D. A. Benson, M. S. Boguski, D. J. Lipman, J. Ostell, and B. F. Quellette, 'Genbank,' Nucleic Acids Research, Vol. 26, No. 1, pp. 1-7, 1998 

  4. H. E. Williams and J. Zobel, 'Indexing and Retrieval for Genomic Databases,' IEEE TKDE Vol. 14, No. 1. pp. 63-78, 2002 

  5. Z. Tan, X. Cao, B. Ooi, and A. Tung, 'The ed-tree: An Index for Large DNA Sequence Databases,' In Proceedings of SSDBM Conference, pp. 1-10, 2003 

  6. S. Altschul, W. Gish, W. Miller, E. Myers, and D. Lipman, 'Basic local alignment search tool,' Journal of Molecular Biology, Vol. 215, No. 3, pp. 403-410, 1990 

  7. S. Altschul, T. Madden, A. Schaffer, J. Zhang, W. Miller, and D. Lipman, 'Gapped BLAST and PSI-BLAST: A New Generation of Protein Database Search Programs,' Nucleic Acids Research, Vol. 25, No. 17, pp. 3389-3402, 1997 

  8. T. Smith and M. Waterman, 'Identification of Common Molecular Subsequences,' Journal of Molecular Biology, 147, pp. 195-197, 1981 

  9. J. Buhler, 'Efficient Large-Scale Sequence Comparison by Local-Sensitive Hashing,' Bioinformatics, Vol. 17, pp. 419-428, 2001 

  10. B. Ma, J. Tromp, and M. Li, 'Patternhunter: Faster and more Sensitive Homology Search,' Bioinformatics, Vol. 18, pp. 440-445, 2002 

  11. G. A. Stephen, String Searching Algorithms, World Scientific Publishing, 1994 

  12. A. L. Delcher, S. Kasif, R. D. Fleischmann, and J. Peterson, O. White, and S. L. Salzberg, 'Alignment of whole genomes,' Nucleic Acids Research, 27, pp. 2369-2376, 1999 

  13. S. Kurtz, C. Schleiermacher, 'REPuter: fast computation of maximal repeats in complete genomes,' Bioinformatics, Vol. 15, No. 5, pp. 426-427, 1999 

  14. G. Navarro and R. Baeza-Yates, 'A new indexing method for approximate string matching,' In Proceedings of Combinatorial Pattern Matching (CPM99), Lecture Notes in Computer Science, 1645, Springer, pp. 163-185, 1999 

  15. E. Ukkonen, 'Approximate string matching over suffix trees,' In Proceedings of Combinatorial Pattern Matching (CPM93), Lecture Notes in Computer Science, 684, Springer, pp. 228-242, 1999 

  16. C. Meek, J. M. Patel, and S. Kasetty, 'OASIS: An Online and Accurate Technique for Local-Alignment Searches on Biological sequences,' In Proceedings of the 29th VLDB Conference, pp. 920-921, 2003 

  17. E. Hunt, M. P. Atkinson and R. W. Irving, 'Database indexing for large DNA and protein sequence collections,' The VLDB Journal, Vol. 11, No. 3, pp. 256-271, 2002 

  18. H. Wang et al., 'BLAST++: A Tool for BLASTing Queries in Batches,' In Proceedings First Asia-Pacific Bioinformatics Conference, pp. 71-79, 2003 

  19. E. Horowitz, S. Sahni, and S. Anderson-Freed, Fundamentals of Data Structures in C, Computer Science Press, 1993 

  20. D. W. Mount, Bioinformatics: Sequence and Genome Analysis, Cold Spring Harbor Laboratory Press, 2001 

  21. A. Califano and I. Rigoutso, 'FLASH: A Fast Look-up Algorithm for String Homology,' In Proceedings of Intelligent System Conference for Morecular Biology, pp. 56-64, 1993 

  22. C. Fondrat and P. Dessen, 'A Rapid Access Motif database(RAMdb) with a search algorithm for the retrieval patterns in nucleic acids or proteun databanks,' Computer Applications in the Biosciences. Vol. 11, No. 3, pp. 273-279, 1995 

  23. T. Kahveci and A. K. Singh, 'An Efficient Index Structure for String Databases,' In Proceedings of the 27th VLDB Conference, pp. 351-360, 2001 

  24. K. Sadakane and T. Shibuya, 'Indexing huge genome sequences for solving various problems,' In Proceedings of the 12th Genome Informatics, pp. 175-183, 2001 

  25. U. Manber and G. Myers, 'Suffix Arrays: A New Method for On-Line String Searches,' SIAM J. Comput., Vol. 22, No. 5, pp. 935-948, 1993 

  26. K. Kelly and P. Labute, 'The A* Search and Applications to Sequence Alignment,' http://www.chemcomp.com/article/astar.htm, 1996 

  27. E. M. McCreight, 'A Space-Economic Suffix Tree Construction Algorithm,' JACM, Vol. 23, No. 2, pp. 262-272, 1976 

  28. J. Kar kkainen and E. Ukkonen, 'Sparse Suffix Trees,' In Proceedings of COCOON, pp. 219-230, 1996 

  29. S. Kurtz, Reducing the Space Requirement of Suffix Trees. Softw. Pract. Exp., Vol. 29, pp. 1149-1171, 1999 

  30. R. De La Briandais, 'File searching using variable length keys,' In Proceedings of Western Joint Computer Conference, Vol. 15, pp. 295-298, 1959 

  31. D. E. Knuth, Sorting and Searching, The Art of Computer Programming: Vol. 3, Addison-Wesley, 1973 

  32. H. Shang and T. H. Merrett, 'Tries for approximate string matching,' IEEE Trans. on Knowlege and Data Engineering, Vol. 8, No. 4, pp. 540-547, 1996 

  33. http://www.ncbi.nlm.nih.gov 

  34. N. Beckmann, H. Kriegel, R. Schneider, and B. Seeger, 'The R*-tree: An efficient and robust access method for points and rectangles,' In Proceedings of ACM SIGMOD International Conference on Management of Data, pp. 322-331, 1990 

  35. P. Bieganski, J. Riedl, J. V. Carlis, 'Generalized suffix trees for biological sequence data: applications and implementation,' In Proceedings of 27th Hawaii International Conference on System Sciences, Vol. 5, pp. 35-44, 1994 

저자의 다른 논문 :

섹션별 컨텐츠 바로가기

AI-Helper ※ AI-Helper는 오픈소스 모델을 사용합니다.

AI-Helper 아이콘
AI-Helper
안녕하세요, AI-Helper입니다. 좌측 "선택된 텍스트"에서 텍스트를 선택하여 요약, 번역, 용어설명을 실행하세요.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.

선택된 텍스트

맨위로