초록 ▼

연구의 목적 및 내용
이번연구는 크게 두 가지 방향으로 진행 되었다. 과거 약 10여년 동안, 마이크로어레이는 유전자 발현 분석에 있어서 필수적 선택이었습니다. 그러나 최근 몇 년간, RNA-Seq가 마이크로어레이를 대체하는 매우 경쟁력 있는 기술이 되었다. 이 기술의 수요는 급격히 증가하리라고 예상된다. 이에 따라 첫 번째 방향은 RNA-Seq와 관련된 개별 유전자(gene) 분석과 유전자 집합 (gene set) 분석을 위한 다양한 통계적 기법들이 개발 하였다. 두 번째는 방향은 유전자 복제수변이 (Copy number v

연구의 목적 및 내용
이번연구는 크게 두 가지 방향으로 진행 되었다. 과거 약 10여년 동안, 마이크로어레이는 유전자 발현 분석에 있어서 필수적 선택이었습니다. 그러나 최근 몇 년간, RNA-Seq가 마이크로어레이를 대체하는 매우 경쟁력 있는 기술이 되었다. 이 기술의 수요는 급격히 증가하리라고 예상된다. 이에 따라 첫 번째 방향은 RNA-Seq와 관련된 개별 유전자(gene) 분석과 유전자 집합 (gene set) 분석을 위한 다양한 통계적 기법들이 개발 하였다. 두 번째는 방향은 유전자 복제수변이 (Copy number variation)들의 위치 추정을 위한 통계기법을 개발 하였다. 건강한 사람들에게서 나타나는 유전자 복제수변이는 대개 짧고 서로 멀리 떨어져 있는데 비해 암에 걸린 사람들은 상대적으로 길고, 어떤 경우는 전체 염색체에 걸쳐서 나타나기도 합니다. 더 길고, 더 많은 유전자 복제수변이는 많은 암 종류에서 전형적으로 나타나고, 몇몇 암의 발생 과정을 만든다고 생각된다. 이번 연구에서는 이런 발암 유전자 복제수변이들의 위치를 찾기 위해서, Bayesian information factor(BIC)에 바탕을 둔 circular binary segmentation 기법을 개발하였다. 이 기법은 유전자 복제수변이 들의 위치 추정을 위한 계산에 있어서 효과적이고 매우 단순하다.
연구결과
이번 연구 결과는 bmc bioinformatics (2012), evolutionary bioinformatics (2013), computational statistics (in press)등에 게제 되었으며, 이런 연구 결과들을 활용하기 위해 다양한 R 프로그램들도 함께 개발하였다. 웹사이트(http://home.mju.ac.kr/home/index.action?siteId=tyang)에 무료로 공개된 wFDR 프로그램은 RNA-Seq 유전자들의 정확한 유의성 검정을 위해 개발되었으며, FDRseq 프로그램은 RNA-Seq 유전자 집합 분석을 위한 프로그램이다.
연구결과의 활용계획
이론적 연구뿐 아니라 이에 연관된 다양한 R 프로그램들도 개발하였다. 향후 6개월간 보다 유용하고 사용하기 용이한 R 프로그램을 추가적으로 개발하여 무료로 생명정보학 관련web site인 Bioconductor을 통하여 전세계 유전 정보학 연구자에게 무료로 배포 할 예정이다.

Abstract ▼

Purpose&contents
In this research, two main aspects have been studied. Over the past decade, microarrays have been the primary choice for genome-wide gene expression analysis. In recent years, RNA-seq has become a very competitive alternative to the microarray approach. First, I presented a new g

Purpose&contents
In this research, two main aspects have been studied. Over the past decade, microarrays have been the primary choice for genome-wide gene expression analysis. In recent years, RNA-seq has become a very competitive alternative to the microarray approach. First, I presented a new gene set analysis method of RNA-seq, called FDRseq, which can accurately calculate the statistical significance of a gene-set enrichment score by the grouped false-discovery rate. In addition, to determine the accurate list of significant genes in RNA-Seq, we proposed two multiple-testing procedures based on a weighted-FDR and a separate-FDR approach. These two methods use prior information on differential gene length while keeping the false-discovery rate (FDR) controlled at an appripriate level. Second, variation in DNA copy number, due to gains and losses of chromosome segments, is common. A main step for analyzing DNA copy number data is to identify amplified or deleted regions in individuals. To locate such regions, I proposed a circular binary segmentation procedure, which is based on a sequence of nested hypothesis tests, each using the Bayesian information criterion.
Result
The results of this research have been published in BMC bioinformatics (2012), Evolutionary Bioinformatics (2013), and computational statistics (in press). We have developed free R programs at http://home.mju.ac.kr/home/index.action?siteId=tyang.
In detail, the program, called wFDR, was developed to determine the accurate list of significant genes in RNA-Seq; the program, called FDRseq, which can accurately calculate the statistical significance of a gene-set enrichment score by the grouped false-discovery rate.
Expected Contribution
We have developed various statistical tools for RNA-Seq and Copy number variation. In addition, we provided various free R-programs, which are useful for researchers of bioinformatics or statistical genetics. For near future, we will develop more user-friendly R-programs, and distribute them via Bioconductor.

목차 Contents

• 핵심연구사업 최종보고서(평가용) ... 1
• 목 차 ... 3
• 연구계획 요약문 ... 4
• 연구결과 요약문 ... 5
• 한글요약문 ... 5
• SUMMARY ... 6
• 연구내용 및 결과 ... 7
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 7
• 2. 국내외 기술개발 현황 ... 11
• 3. 연구수행 내용 및 결과 ... 14
• 4. 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 36
• 5. 연구결과의 활용계획 ... 37
• 6. 연구과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 38
• 7. 주관연구책임자 대표적 연구실적 ... 41
• 8. 참고문헌 ... 41
• 9. 연구성과 ... 43
• 10. 기타사항 ... 43
• 끝페이지 ... 51