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제출문

보고서 요약서

요약문

목차

1. 연구개발과제의 개요 6

2. 연구수행내용 및 성과 7

가. 생체정보 데이터베이스 기반 대규모 생체분자 동역학 네트워크 구축 7

(1) 신호 전달 데이터베이스 기반 신호 전달 네트워크 구축 7

(2) 문헌정보와 데이터베이스를 활용한 유전자 조절 경로에 대한 정보 수집 및 네트워크 8

(3) 신호 전달 네트워크와 유전자 조절 네트워크 통합 10

(4) 통합 네트워크의 유전자 조절 및 신호 전달 경로의 동역학 관계 구축 및 검증을 위한 실험 데이터 수집 및 통합 10

(5) 환자별 데이터 활용을 통한 유전자 조절 네트워크 불리언 로직 작성 11

(6) 진화 알고리즘과 경사하강법 기반 학습 알고리즘을 활용한 불리언 로직 학습 및 검증 12

나. 핵심 암분자 네트워크의 in silico 암세포 수학모델 개발 및 동역학 분석 12

(1) 폐암 특이적 핵심 암분자네트워크의 암세포 수학모델 및 섭동효과 분석 12

(2) 선형미분방정식을 이용한 모델링 방법 개발 및 폐암신호전달 네트워크 약물반응 분석 15

(3) 유방암 특이적 핵심 암분자네트워크의 암세포 수학모델 및 섭동효과 분석 18

(4) 대장암 특이적 핵심 암분자네트워크의 암세포 수학모델 및 섭동효과 분석 26

(5) 암분자네트워크의 불리언 수학모델에 대한 끌개지형 분석 및 실험적 검증 30

(6) 아노이키스(Anoikis) 불리언 모델링 및 끌개 분석 37

다. 네트워크 상태공간분석의 해석학적 접근을 통한 시스템제어 분석 기술 개발 39

(1) 인접 행렬을 이용한 전역 안정화 및 순차 제어 39

(2) 상태 공간 변환과 로직 간략화에 기반한 끌개지형(basin of attraction) 늘이기 40

라. 시스템이론 기반의 신호흐름 분석 및 제어 기술 개발 42

(1) 암분자네트워크에 대한 신호흐름 분석 알고리즘 개발 42

(2) 신호흐름 분석 알고리즘 검증을 위한 데이터셋과 검증 과정 43

(3) 신호흐름 분석 알고리즘의 정확도 44

(4) 신호흐름 알고리즘 구현 및 시각화 49

(5) 암분자네트워크에 대한 신호흐름 제어 알고리즘 개발 51

(6) 신호흐름 제어 알고리즘을 활용한 제어 표적 발굴 52

마. 가상화학요법 플랫폼 요소기술 통합을 위한 알고리즘 기초 연구 57

(1) 끌개의 수렴영역(basin of attraction) 분석 효율 향상 57

(2) 암분자네트워크의 신호흐름 시각화를 위한 네트워크 계층구조 최적화 기술 개발 59

(3) 가상화학요법 플랫폼 요소기술의 통합 60

바. 후향적 코호트 시뮬레이션 분석을 위한 암환자 변이 프로파일 및 임상 데이터 수집 69

1. 암환자 데이터 공유 파이프라인 구축 69

2. 차세대 시퀀싱을 이용한 cancer panel 시행, 데이터 분석 및 정리 70

3. 암환자 임상 정보 획득 및 데이터베이스화 70

4. 시뮬레이션 플랫폼에 실제 암환자 데이터를 적용하기 위한 input, output 포맷구축 70

3. 목표 달성도 및 관련 분야 기여도 72

3-1. 목표 72

3-2. 목표 달성여부 72

3-3. 목표 미달성 시 원인(사유) 및 차후대책(후속연구의 필요성 등) 72

4. 연구개발성과의 활용 계획 등 72

붙임. 참고문헌 74

별첨_주관연구기관의 자체평가 의견서(내용없음) 5

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