2차원 전기영동 이미지 분석 솔루션

Abstract

2차원 전기영동 영상에서 기존의 연구들은 자동화에 초점을 맞춘 방법들로서 신속하고 편리한 장점을 가지는 반면에 많은 스팟들이 자동화에 의해서 희미하여 배경으로 간주되거나 정형화된 형태에 맞지 않아 소외되어 단백질 검출 기회를 잃어버리는 문제점을 안고 있다. 본 연구에서는 기존의 방법들이 가지는 문제점을 보완하기 위하여 다음의 세 가지 방법을 제안한다. 첫째, 연구자가 목적에 맞게 스팟의 높이를 직접 정하여 미세한 부분까지 검출이 가능하도록 하고 둘째, 스팟의 형태에 상관하지 않고 봉우리의 평균 높이에 따라 판단함으로써 모든 다양한 스팟 형태를 포괄하는 척도를 정하였으며 셋째, 위 두 방법을 통해서 검출된 스팟 중 관심이 가는 스팟을 선택하여 삼차원적인 형태를 시각화함으로써 사용자가 직관적으로 스팟의 형태를 확인하여 판단할 수 있도록 한다. 각 실험 결과를 살펴보면 2차원 전기영동 영상의 아주 미세한 스팟, 또는 모든 형태의 스팟을 모두 포괄하여 소외되었던 스팟들을 작은 것 하나라도 놓치지 않으며 사용자의 주관적인 판단에 의해 범위를 정하고 영역을 선택함으로써 단백질 스팟 분석의 정확성을 더 높여준다.

In the two-dimensional electrophoresis images, the existing methods are focused on automation, so that they are very fast, and convenient but have poor accuracy in detecting background-like or abnormally-shaped spots. In this paper, we propose three new approaches to make up for these weak points of the traditional methods. First, researchers can customize the height of spots in order to detect small and feeble protein spots. Second, the protein spot is defined based on the average heights of spot peaks, not based on their shapes. Third, researchers can examine the shapes of spots and make an informative decision by visualizing spot shape data on the screen. The experiment results show that the accuracy of spot detection is improved by trying not to miss very fine and irregular spots which are ignored in the previously published papers and by allowing users to make subjective decisions about the range of spot heights and shape.