<h1>서 론</h1><p>생물정보학의 발달은 생물정보나 관련 연구결과를 대량으로 양산시키고 있다. 그럼에도 불구하고 이들을 효율적으로 관리하고 지원하는 범용시스템이 존재하기 힘든 것은 자료의 방대함은 물론이고 분야의 다양함과 그 분야에 요구되는 자료나 정보가 각각 다르기 때문이다. 이는 범용보다는 각 응용분야에 맞는 시각화나 사용자 편의의 도구가 더 필요하다는 뜻이다. 이러한 도구 개발은 다소 미흡한 결과라 할지라도 연구에 중요한 보조 역할을 하고 있다. 어떤 면에서 보면 새로운 발견의 계기가 될 뿐만 아니라 그들 정보들 사이의 복잡한 관계를 시각적으로 보여주어 그 정보간의 관계를 이해하는 데 기여한다.</p><p>DNA나 단백질 서열의 비교 문제는 생물정보학에서 아주 오래된 문제이다. 이 기본적인 방법론의 연구는 단순한 두 서열간의 문제에서 끝나는 것이 아니라 다중 서열에 대한 정렬 및 다중 서열간의 공통점을 찾아내기 위한 시도의 출발점이 된다. 2000년 이후에 다중서열 정렬과 더불어 이를 보다 직관적으로 해석하고자 하는 도구 개발도 많이 이루어졌다. 현재 활발한 연구 영역을 가지고 있는 annotation에 대한 연구와 제공되는 도구들이 꾸준히 발표되고 있다. GlimmerHMM는 은닉마코브모델(Hidden Markov Model)에 기반한 유전자를 찾는 도구이다. 유전자 찾기는 미생물 유전체 annotation의 첫 번째 단계 중에 하나이고 유전자의 추후 annotation과 기능 발견을 위해 중요하다. Artemis는 유전자를 보여주는 도구이고 서열자료의 시 각화와 서열분석의 결과를 위한 annotation 도구이다. Lynn 등은 GeneScan을 이용하여 코딩된 영역을 찾아 그것의 반복성을 알아보기 위해 푸리에변환을 사용하였다. 이 결과와 BLAST를 통해 annotation을 행하였다. 이외에도 Dnault 등은 개선된 계층도 profile을 활용하여 박테리아 유전체 an-notation하는 방법을 제안했고 Zhao 등은 예측된 경로와 그 템플레이트 사이의 기능적, 구조적 일치도와 전체적으로 높은 서열 유사도를 이용하여 경로 annotation을 예측하는 방법을 제안했다. Stothard와 Wishart는 현재 온라인에서 제공하는 박테리아 유전체 annotation 관련 소프트웨어와 DB들을 종합적으로 소개하였다. 최근에 McCauley 등은 바이러스 유전체, 4종의 HIV2 서열, 3종의 Hepatitis B 서열을 다중 정렬하여 코딩영역을 annotation하는 방법을 제안하였다.</p><p>Artemis Comparison Tool (ACT)는 완전한 유전체 서열들과 관련된 annotaton간의 비교를 상호작용적으로 보여준다. 이 때 사용되는 비교 자료는 서로 다른 프로그램에서 얻은 자료를 사용할 수 있다. BLASTN, TBLASTX, Mummer을 이용하여 구현하였다. K-BROWSER 은 다중 정렬 유전체에 서로 얽혀있는 생물자료 정보를 직관적으로 보여준다. 특히 annotation되어 있고 관련 특징들이 예측되고, 또한 전체 관계를 다른 유전체에 다중 정렬된 불특정 여러 유전체를 동시에 보여준다. GenAlyzer는 DNA와 단백질 서열간의 대칭되는 서열들을 상호작호하게 시각화하는 소프트웨어 도구이다. 이는 단계적으로 전체에서 부분 영역을 보여줄 수 있도록 지원하며 종국에서는 부분 서열을 정렬하는 영역을 보여줄 수 있다. 이는 매우 큰 dataset를 조절할 수 있고 많은 영역들의 서열간의 매칭을 보여준다. Mauve는 재할당 (rearrangement)과 수평 전달를 표현하는데 있어서 보존된 유전 DNA의 인식과 정렬을 위한 소프트웨어 패키지이다. Rasco는 BLAST Score Ratio (BSR) 방법으로 세 가지 유전체에 있는 모든 추정 펩타이드를 BLAST 점수의 비를 기준으로 하여 유사도를 바탕으로 분류하였다. 이 분석의 결과는 모든 세 유전체사이의 단백질 유사도 정도를 전체적으로 보여줄 수 있다. 부가적인 결과로 부가된 각 유전체 쌍 간의 보존된 유전자 순서를 보여준다. 이런 일련의 정보들을 색깔을 부여하여 유사성이나 차원들을 포현하였다. 다종 간의 DNA 서열에 대한 유사도 측정을 시각화하는 프로그램이다. Phylo-VISTA는 아주 큰 자료를 보여주기 위해 자료를 선택하고 다양한 형태의 해상도로 보여준다.</p><p>본 논문에서는 다중 유전체간 비교를 통해 새로운 유전체의 개략적 annotation을 전사적으로 수행하는 도구, GenoVA (Genome Viewer and Annotation)를 소개한다. 여러 유전체 간의 보존영역을 찾기 위해 두 서열간의 정렬을 반복적으로 모든 주어진 유전체 쌍에 대하여 실행한다. 그 결과에서 보존되는 영역을 정점으로 하는 다중 관계그래프를 생성하고 생성된 그래프와 연결된 정점들이 클러스터를 만든다. 이 클러스터에 포함된 영역을 비교 분석함으로써 새로운 영역의 anno-tation이나 의미 있는 영역을 발견하는 도구를 제공한다.</p>
생물정보학에서 문제로 삼는 것은 어떤것에 대한 비교인가요?
DNA