종분류 그룹정보를 활용한 혈류감염 마이크로바이옴 자료의 분류방법

• 영문명: Classification of Bloodstream Infection Microbiome Data using Group Information in Taxonomy
• 발행기관: 한국자료분석학회
• 저자명: 최호식(Hosik Choi)
• 간행물 정보: 『Journal of The Korean Data Analysis Society (JKDAS)』Vol.21 No.2, 651~659쪽, 전체 9쪽
• 주제분류: 자연과학 > 통계학
• 파일형태: PDF
• 발행일자: 2019.04.30

국문 초록

최근 의학을 비롯한 여러 분야에서 마이크로바이옴이 인체에 미치는 영향력을 분석하는 연구가 활발하게 진행 중에 있다. 마이크로바이옴은 인체에 공존하고 있는 장내 미생물의 유전체 정보를 총칭하는 용어로, 일반적으로 염기서열 배열에 관한 유전체 정보보다 풍부한 정보를 가지고 있다. 특히, 외부 환경적 요인 등의 정보도 포함하고 있는 것으로 알려져 있어 질병과 같은 반응변수와의 연관성 분석에 활용되고 있다. 마이크로바이옴의 발현 자료는 장내 미생물의 개체수로 측정되어 얻어지며, 크게 두 가지 특징을 가지고 있다. 첫째, 표본 관측치별로 장내의 환경이 다양한 관계로 각 미생물의 개체수는 척도에서 상당한 차이를 보인다. 하나의 대안으로 전체 미생물의 발현량 총합대비 각 미생물의 발현량의 비율을 분석에 활용할 수 있다. 둘째, 변수역할을 하는 미생물은 생물종분류에 따른 7단계의 위계적으로 분류된 군집정보를 가지고 있다. 본 연구에서는 비율의 합이 1로 제한된 심플렉스 제약식을 모형에 반영하는 방법을 설명하고, 종분류 그룹정보를 활용하는 분류방법을 소개하고자 한다. 혈류감염 유무와 관련된 마이크로바이옴 실제 발현 자료를 통해 방법의 특징을 살펴보고 그 유용성을 모색한다.

영문 초록

Recently, researches are being actively carried out to analyze impacts of microbiome on human body in many fields including medicine. Microbiome is a generic term for genomic information of intestinal microorganisms which coexist in the human body and generally has more information than genome about DNA sequencing. Since it contains information about external environment factors, it is used to analyze the relationship with response variables. Expression data of microbiome is obtained by measuring number of intestinal microorganisms and has two characteristics. First, each sample has different intestinal environments, and hence variation of microbial population is large. For this reason, centered log ratio transform is usually used. Second, microorganisms are classified in 7 levels in taxonomy. In this paper, we describe a classification method which reflects positive simplex constraint, and introduce a way which utilizes group information in taxonomy. We investigate characteristics of the proposed classification method via microbiome data which is related to the presence or absence of bloodstream infection.

목차

1. 서론

2. 분석방법론

3. 실제자료 분석

4. 결론

키워드

구성비 제약식 분류체계 분류방법 compositional ratio constraint taxonomy classification