| 1 |
1
서버가, 대규모 DNA 서열 데이터베이스에 대한 하둡 기반의 오프라인 연산을 통해 가능한 모든 유전자 쌍에 대해 특이성 조건을 만족하는 후보 프라이머 집합과 프루브 집합을 추출하는 제 1 단계;상기 서버가, 상기 제 1단계에서 추출한 후보 프라이머 집합과 프루브 집합을 이용하여 특이성 검사를 할 수 있는 색인 구조를 메인 메모리 상에서 구성하는 제 2 단계; 상기 서버가, 상기 제 2 단계에서 구성된 색인 구조를 이용하여 사용자에 의해 주어진 다수의 목표 유전자들의 각각을 검출할 수 있는 싱글/페어 필터링 제약조건들을 만족하는 유효한 프라이머 집합과 프루브 집합을 온라인 연산을 통해 빠르게 검색한 후, 각 표적 유전자를 위한 최적의 프라이머 쌍과 프루브만을 선별하여 웹 페이지로 출력하는 제3 단계를 포함하는 다수의 목표 유전자를 검출할 수 있는 특이성 조건을 만족하는 유효한 프라이머 세트와 프루브 세트를 동시에 디자인하는 방법
|
| 2 |
2
제1항에 있어서, 상기 제1 단계는, 대규모 DNA 서열 데이터베이스에서 하둡 분산 알고리즘을 통해 복수 개의 최소 필터링 조건을 적용하여 상기 필터링 조건을 만족하는 후보 프라이머 집합을 추출하는 단계; 대규모 DNA 서열 데이터베이스에서 하둡 분산 알고리즘을 통해 복수 개의 필터링 조건을 적용하여 상기 필터링 조건을 만족하는 후보 프루브 집합을 추출하는 단계; 및 상기 추출된 모든 후보 프라이머 집합과 프루브 집합을 하둡 분산 알고리즘을 통해 비 표적 서열들과 비교하여 5‘ 끝 부분에 4개 이하의 미스매치를 가지면서 나머지 3’ 부분이 유사하거나, 전체적으로 2개 이하의 미스매치만을 가지는 후보를 제거하는 상동성 테스트를 통과한 후보를 추출하는 단계를 포함하는 다수의 목표 유전자를 검출할 수 있는 특이성 조건을 만족하는 유효한 프라이머 세트와 프루브 세트를 동시에 디자인하는 방법
|
| 3 |
3
제1항에 있어서, 상기 제2 단계는, 유전자 정보의 특징에 따라 유전자 정보 색인 구조를 만드는 단계;상기 추출된 후보 프라이머 집합과 프루브 집합의 색인과 캐시 프라이머 쌍들-상기 캐시 프라이머 쌍들은 각 표적 서열에 대해 미리 계산된 상위 1위의 프라이머 쌍들에 대응함-의 색인 구조를 만드는 단계; 및상기 만들어진 유전자 정보 색인, 후보 프라이머 집합과 프루브 집합의 색인, 캐시 프라이머 쌍들의 색인을 메모리에 업로드 하는 단계를 포함하는 다수의 목표 유전자를 검출할 수 있는 특이성 조건을 만족하는 유효한 프라이머 세트와 프루브 세트를 동시에 디자인하는 방법
|
| 4 |
4
제3항에 있어서, 상기 유전자 정보 색인은 고유한 유전자 정보를 가지는 해시 구조 색인; 및중복되는 유전자 정보를 가지는 리스트 구조 색인을 포함하는 다수의 목표 유전자를 검출할 수 있는 특이성 조건을 만족하는 유효한 프라이머 세트와 프루브 세트를 동시에 디자인하는 방법
|
| 5 |
5
제3항에 있어서, 상기 후보 프라이머 집합의 색인의 구조는, key 필드와 value 필드를 포함하고, 상기 key필드는 species:sidset+len(*)의 형태로 primer의 길이를 나타내는 len, 역방향 프라이머를 의미하는 *를 포함하고, 상기 value 필드는 primer+sid+pos의 형태로 primer 서열과 위치 정보(pos)를 가지는 해시 구조의 색인인 것인 다수의 목표 유전자를 검출할 수 있는 특이성 조건을 만족하는 유효한 프라이머 세트와 프루브 세트를 동시에 디자인하는 방법
|
| 6 |
6
제3항에 있어서, 상기 캐시 프라이머 쌍들의 색인은, key와 value를 포함하고, key는 species:top:sidset의 형태로, value는 sid+f
|
| 7 |
7
제3항에 있어서, 상기 제3 단계는, 사용자에 의해 주어진 유전자 질의를 처리하여 필터링 제약조건 값들이 기본 값인 경우 상기 캐시 프라이머 쌍들의 색인에서 가져와 출력하고, 아닌 경우 상기 후보 프라이머 집합과 상기 프루브 집합의 색인에서 검색하면서 사용자로부터 주어진 복수 개의 싱글 필터링 조건을 적용하여 조건을 만족하지 않는 프라이머를 제거하는 제3-1 단계;상기 단계에서 남아 있는 프라이머를 사용자로부터 주어진 복수 개의 페어 필터링 조건을 적용하여 프라이머쌍으로 디자인하는 제3-2 단계; 및상기 페어 필터링 조건을 통과한 프라이머쌍들에 대해 패널티 점수를 계산하여 같은 sidset 그룹 내에서 패널티 점수가 가장 높은 상위 1위의 프라이머쌍들을 위치 조건을 만족하는 프루브와 함께 웹 페이지로 출력하는 제3-3 단계를 포함하는 다수의 목표 유전자를 검출할 수 있는 특이성 조건을 만족하는 유효한 프라이머 세트와 프루브 세트를 동시에 디자인하는 방법
|
| 8 |
8
제7항에 있어서, 상기 제3-1 단계는, 상기 싱글 필터링 조건으로 길이, 온도, GC content, self-complementarity, 3’ end self-complementarity, 연속된 염기, end stability, 그리고 hairpin을 순차적으로 확인하여 사용자로부터 주어진 복수 개의 싱글 필터링 조건을 적용하여 조건을 만족하지 않는 프라이머를 제거하는 것인 다수의 목표 유전자를 검출할 수 있는 특이성 조건을 만족하는 유효한 프라이머 세트와 프루브 세트를 동시에 디자인하는 방법
|
| 9 |
9
제7항에 있어서, 상기 제3-2 단계에서, 상기 페어 필터링은, 온도 차이, 길이 차이, 생성물의 길이, pair-complementary, 그리고 3’ end pair-complementary를 순차적으로 만족하는지를 검사하는 것인 다수의 목표 유전자를 검출할 수 있는 특이성 조건을 만족하는 유효한 프라이머 세트와 프루브 세트를 동시에 디자인하는 방법
|
| 10 |
10
제7항에 있어서, 상기 제3-3 단계는, 상기 페어 필터링 과정을 통과한 프라이머쌍들에 대해 정방향 프라이머 패널티와 역방향 프라이머 패널티의 합으로 패널티를 계산하는 단계; 및 상기 프라이머 쌍에 대해 패널티가 계산되면, 같은 sidset 그룹 내에서 패널티 점수가 가장 높은 상위 1위의 프라이머쌍들을 위치 조건을 만족하는 프루브와 함께 웹 페이지로 출력하는 단계를 포함하는 것인 다수의 목표 유전자를 검출할 수 있는 특이성 조건을 만족하는 유효한 프라이머 세트와 프루브 세트를 동시에 디자인하는 방법
|
| 11 |
11
제7항에 있어서, 상기 제3-3 단계에서, 웹페이지로의 출력은, 사용자에 의해 주어진 싱글/페어 필터링 제약조건들을 만족하는 특정 하나의 표적 서열에 붙는 상위 1위의 프라이머쌍들과 프루브들; 사용자에 의해 주어진 싱글/페어 필터링 제약조건들을 만족하는 여러 표적 서열에 붙는 상위 1위의 프라이머쌍들; 사용자에 의해 주어진 엄격한 싱글/페어 필터링 제약조건들을 만족하는 프라이머쌍들이 없는 질의들; 및 색인에 없어 검색된 유효한 후보 프라이머들이 없는 질의들로 구분하여 각각 출력하는 것인 다수의 목표 유전자를 검출할 수 있는 특이성 조건을 만족하는 유효한 프라이머 세트와 프루브 세트를 동시에 디자인하는 방법
|
| 12 |
12
제 11항에 있어서, 상기 제3-3 단계에서, 웹페이지로의 출력은 상기 사용자에 의해 주어진 싱글/페어 필터링 제약조건들을 만족하는 특정 하나의 표적 서열에 붙는 상위 1위의 프라이머쌍들과 프루브들이 존재하는 경우, 유전자 정보와 프라이머쌍의 서열, 프루브의 서열, 온도, amplicon size, 그리고 위치를 제시하고; 사용자에 의해 주어진 싱글/페어 필터링 제약조건들을 만족하는 여러 표적 서열에 붙는 상위 1위의 프라이머쌍들이 존재하는 경우, 유전자 정보와 프라이머쌍의 서열, 온도, amplicon size, 그리고 위치를 제시하며; 사용자에 의해 주어진 엄격한 싱글/페어 필터링 제약조건들을 만족하는 프라이머쌍들이 없는 경우, 유전자 정보와 값을 변경해야할 제약조건들, 사용자가 입력한 값, 그리고 수정해야 하는 값을 제시하며; 색인에 없어 검색된 유효한 후보 프라이머들이 없는 경우, 결과가 없는 질의어와 재검색 가이드라인을 제공해주는 것인 다수의 목표 유전자를 검출할 수 있는 특이성 조건을 만족하는 유효한 프라이머 세트와 프루브 세트를 동시에 디자인하는 방법
|
| 13 |
13
제 12항에 있어서, 상기 제3-3 단계에서, 웹페이지는, 사용자에 의해 주어진 엄격한 싱글/페어 필터링 제약조건들을 만족하는 프라이머쌍들이 없는 경우와 사용자에 의해 주어진 질의어가 색인에 없어 검색된 유효한 후보 프라이머들이 없는 경우, 결과 화면에서 바로 사용자가 질의어와 제약조건을 수정하고 재검색함으로써 정확한 검색 결과를 얻을 수 있는 대화형 (interactive) 인터페이스를 제공하는 것인 다수의 목표 유전자를 검출할 수 있는 특이성 조건을 만족하는 유효한 프라이머 세트와 프루브 세트를 동시에 디자인하는 방법
|
| 14 |
14
제 1항에 있어서, 상기 온라인 연산이 완료되면, 사용자가 입력한 이메일 주소로 검색 결과를 전송하는 것인 다수의 목표 유전자를 검출할 수 있는 특이성 조건을 만족하는 유효한 프라이머 세트와 프루브 세트를 동시에 디자인하는 방법
|
