초록 ▼

본 연구과제의 목적은 HPC(High Performance Computing) 및 데이터 기반의 질병 연구를 위한 분석 기술의 개발임. 이를 위해, 본 연구과제는 당해 연도에 다음과 같이 수행되었음.

○ 노인성 치매 대응을 위한 치매 데이터 수집 및 네트워크 구축
- 생물학적 데이터 수집 및 네트워크 구축
- 치매 원인 규명을 위한 유전체분석 기술
○ 생물학적 네트워크 분석기술 연구개발
- 생물학적 네트워크 분석(유사매칭기술)
- 네트워크 분석기반의 바이오 마커 및 관련 핵심 화

본 연구과제의 목적은 HPC(High Performance Computing) 및 데이터 기반의 질병 연구를 위한 분석 기술의 개발임. 이를 위해, 본 연구과제는 당해 연도에 다음과 같이 수행되었음.

○ 노인성 치매 대응을 위한 치매 데이터 수집 및 네트워크 구축
- 생물학적 데이터 수집 및 네트워크 구축
- 치매 원인 규명을 위한 유전체분석 기술
○ 생물학적 네트워크 분석기술 연구개발
- 생물학적 네트워크 분석(유사매칭기술)
- 네트워크 분석기반의 바이오 마커 및 관련 핵심 화합물 발굴기술
○ 치매 연구 지원 시스템 개발 및 활용연구 지원

(출처 : 보고서 초록 5p)

Abstract ▼

Ⅳ. Results of the research projects
○ Significance of data network analysis for dementia
- Development of a biological network similarity matching algorithm that has 160% faster performance compared to a previous SAGA method
- In-vitro experimental validation of in-silico candidate compou

Ⅳ. Results of the research projects
○ Significance of data network analysis for dementia
- Development of a biological network similarity matching algorithm that has 160% faster performance compared to a previous SAGA method
- In-vitro experimental validation of in-silico candidate compounds that interact with target protiens
- Publication of four research papers on the top 20% international journals

○ Usefulness of data network analysis for dementia
- Improvement of entity name recognition technology by deep learning models (CNN LSTM CRF)
- Development of a genomic data pre-processing system for big data analysis based on multi-node execution environment (8.41 times faster than single-node execution environment)
- Identification of brain-specific 1,287 somatic variants in dementia patients (including more than two variants that are highly associated with dementia pathogenesis)
- Completion of trio whole genome data analysis using trio data of 201 autism families and identification of genetic variants

○ Development and application of a research support prototype system
- Development of an expression/network analysis platform (AlzNAVi) for dementia based on graph database that integrate nine public DBs
- User satisfaction evaluation for the AlzNAVi (the average score is 88.1 from 64 users)
- Identification of 15 candidate genes for Alzheimer disease based on big data analysis and evaluation of 4 genes that induce hyperphosphorylation of Tau protein

(출처 : SUMMARY 10p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제 출 문 ... 3
• 보고서 초록 ... 5
• 요 약 문 ... 6
• Summary ... 9
• Contents ... 13
• 목차 ... 14
• 표목차 ... 16
• 그림목차 ... 18
• 제1장 연구개발과제의 개요 ... 24
• 제1절 목적 및 필요성 ... 24
• 1. 연구개발의 목적 ... 24
• 2. 연구개발의 필요성 ... 25
• 제2절 연구개발 과제의 목표 및 내용 ... 26
• 1. 연구개발 과제의 목표 ... 26
• 2. 연구개발 과제의 내용 ... 27
• 제3절 추진전략 및 방법 ... 28
• 1. 치매 데이터 네트워크 연구 및 바이오-메디컬 빅데이터 기반 연구 ... 28
• 2. 내·외부 사업과의 연계 협력 ... 30
• 제4절 기대효과 ... 32
• 1. 기술적 측면 ... 32
• 2. 경제적·산업적 측면 ... 32
• 3. 사회적 측면 ... 32
• 제2장 국내외 기술 개발 현황 ... 33
• 제1절 국내 기술 개발 현황 ... 33
• 1. 빅데이터 분석 기반의 질병 연구 ... 33
• 제2절 국외 기술 개발 현황 ... 35
• 1. 빅데이터 분석 기반의 질병 연구 ... 35
• 제3장 연구개발 수행 내용 및 결과 ... 39
• 제1절 치매 데이터 네트워크 분석 기술의 우수성 확보 ... 39
• 1. 생물학적 네트워크 분석기술 연구 개발 ... 39
• 2. 바이오 마커 발굴 기술 개발 및 신약스크린 기술 연구 ... 47
• 3. 생물학적 데이터 분석을 위한 딥러닝 기술 연구 ... 74
• 제2절 치매 데이터 네트워크 분석 기술 의 유용성 확보 ... 76
• 1. 전문가 포럼 운영 및 수요 파악 ... 76
• 2. 생물학적 데이터 수집 및 네트워크 구축 ... 78
• 3. 대용량 유전체 및 오믹스 분석 기술을 활용한 뇌 질환 기작 연구 ... 94
• 제3절 연구지원 시스템 프로토타입 개발 및 활용 ... 149
• 1. 그래프 데이터베이스를 통한 생물학적 네트워크 데이터베이스 설계 및 구축 ... 149
• 2. 연구지원 시스템에 대한 이용자 만족도 평가 ... 170
• 3. 빅데이터 기반 치매 관련 유전자 후보군 발굴 및 세포모델 구축 ... 174
• 제4장 목표달성도 및 관련 분야에의 기여도 ... 180
• 제1절 목표의 달성도 ... 180
• 1. 목표달성 내역 ... 180
• 2. 대표 성과 ... 181
• 제2절 관련분야에의 기여도 ... 185
• 제5장 연구개발 결과의 활용계획 ... 186
• 참고문헌 ... 188
• 끝페이지 ... 192