[해결하고자 하는 과제]본 발명은 RNA 분자 이차구조 시각화 방법이 갖는 문제점을 해결하고자 한다.[과제 해결을 위한 수단]본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위해, 벡터와 벡터 공간을 이용하여 RNA 분자의 구조요소사 배치될 방향과 공간을 나타내며, RNA 분자 이차구조를 다각형 디스플레이로 표현하면서 구조 요소간의 겹침 현상이 발생하지 않도록 구조요소의 위치와 방향 등을 계산한 다음 해당 구조요소를 이루는 각 염기의 위치를 계산하고, 계산학적으로 효율적이며, 또한 구조요소간의 겹침을 피하기 위한 모양의 왜곡을 가능한 적게 하고, 시각화를 위하여 사용자의 판단이나 수작업에 의하지 않고 자동적으로 겹침이 없는 다각형 디스플레이를 생성하며, 이미 보급이 확산된 IBM PC 및 그 호환기종에서 Window 운영 체제에서 실현이 가능한, RNA 분자 이차구조의 시각화 방법을 제공하는 것이다.본 발명은 RNA 이차 구조의 시각화를 위해서 개발된 대부분의 드로잉 프로그램은 일단 구조 요소들이 겹치는 구조를 생성하고, (1) 사용자가 수작업에 의하여 구조 요소들을 변형하는 작업을 (회전, 길이 줄임 또는 늘림 등) 수행하여 겹침 현상 (overlap)을 제거하거나, (2) 프로그램 스스로 backtrack을 하거나, 점진적으로 겹침이 줄어드는 구조를 반복적으로 생성함으로써 겹침을 제거하게 된다. 프로그램에 의하여 겹침 현상을 제거하는 경우, 구조 요소의 겹침을 피하기 위하여 구조 요소를 변형하게 되는데, 이 때 도입되는 변형 규칙이 모든 구조 요소에 일률적으로 적용되다 보니 왜곡되게 보이는 (예를 들면, 특정 구조 요소가 지나치게 휘거나 찌그러진 모양) 이차 구조를 생성할 때가 많고, backtrack이나 반복적인 과정으로 인하여 시간적 효율성도 낮다. 또한, 이차 구조 시각화 프로그램이 필요로 하는 계산 량이 많아서, 그 운용 환경이 대부분 PC보다는 mainframe 컴퓨터나 workstation 급 컴퓨터이어서, RNA를 연구하는 사람들에게 널리 보급되어 사용되기에 제약이 있다. 본 시각화 알고리즘은 N개의 염기를 갖는 RNA의 이차 구조를 시간에 그리는데, 단일 프로세서에서 실행되는 시각화 알고리즘으로서는 가장 시간적 효율성이 높다.본 발명으로 인하여 mainframe 컴퓨터나 workstation 컴퓨터 없이도 데스트탑 PC에서 RNA 이차구조의 시각화가 가능하게 되었다. 이 시각화는 간결하고 구조 요소의 겹침이 없으면서 커다란 규모의 구조에도 효율적으로 적용가능하다는 특징이 있다.본 발명은 데스트탑 PC에서 RNA 이차구조의 시각화가 가능하여 그 시장성이 크다.
본 발명은 RNA 분자의 이차 구조 예측 및 시각화 방법의 문제점을 해결하고자 한다.본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위해 RNA 분자의 이차 구조 모델링 시스템에 있어서 RNA 분자의 이차구조 예측 방법에 관한 것으로서, 상세하게는 RNA의 이차 구조 형성 과정을 모의실험하고, 이차 구조를 예측하며, 예측된 구조를 시각화하는 성장과정 모의실험을 통한 RNA 분자의 이차 구조 예측 방법에 관한 것이다.본 발명은 동류성 염기 서열을 분석하고 그 분석 결과를 상호 변화 매트릭스 (covariation matrix)로 나타내는 동류성 염기서열의 분석 및 상호 변화 매트릭스 생성 과정과, 상호 변화 매트릭스에서 잠재적 나선형 구조 (helix)를 찾아내어 구조를 만드는 잠재적 나선형 구조 탐색 과정과, RNA 분자의 염기 서열이 자라면서 취하게 되는 중간 구조들을 순서대로 생성시키는 구조 형성 과정 모의실혐 및 구조 생성 과정을 수행하여 RNA 분자의 이차 구조를 예측하고, 텍스트 형식의 예측된 이차 구조를 그래픽 형식으로 시각화하는 것이다.본 발명에 의하면 열역학적․계통발생학적으로 안정되고 구조 형성 과정이 고려된 RNA 분자 이차 구조를 예측할 수 있고, 중간 단계 및 최종 단계에서 에측된 구조의 신뢰도를 정량적으로 나타낼 수 있으며, 구조의 재편성을 허용함으로써 보다 생물학적으로 의미 있는 RNA 분자 이차 구조를 얻을 수 있다.본 발명은 열역학적 방법과 계통 발생학적 비교법으로 대표되는, 기존의 RNA 구조 예측 방법들은 RNA의 구조 형성 과정을 고려하지 않고 최종 구조를 추정하는 것이다. 그러나, RNA 분자의 구조는 그 RNA의 염기 서열이 다 자라기를 기다렸다가 가장 안정된 형태를 취하는 것이 아니라, 염기 서열이 생성됨과 거의 동시에 구조가 형성된다. 따라서 folding의 동력학 (kinetics) 측면에서 어려움이 있으면, 열역학적 또는 계통 발생학적으로 안정된 형태에 도달하지 못할 수도 있고, RNA 분자의 최종 구조는 일차 구조가 시간이 지남에 따라 자라면서 형성하게 되는 중간 단계의 구조들에 의해 어느 정도 영향을 받게 된다. 또한, 한 구조에서 다른 구조로의 동적인 이동이 어떤 RNA 분자에 있어서는, 기능의 중요한 부분일 수도 있다. 본 발명은 구조형성과정의 kinetics를 고려하여 RNA 구조의 형성과정을 시뮬레이트함으로써, 보다 안정적인 구조 예측을 하는 특징이 있다.본 발명은 열역학적․계통발생학적으로 안정되고 구조 형성 과정이 고려된 RNA 분자 이차 구조를 예측할 수 있고, 중간 단계 및 최종 단계에서 에측된 구조의 신뢰도를 정량적으로 나타낼 수 있으며, 구조의 재편성을 허용함으로써 보다 생물학적으로 의미 있는 RNA 분자 이차 구조를 얻을 수 있다.본 발명은 RNA 이차 구조의 예측이 필요한 모든 분야에 적용 및 응용이 가능하여 그 시장성이 크다.
본 기술은 해수에 포함된 식물성 플랑크톤의 개체수를 측정하기 위한 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 레이저에 의해 만들어진 평면광을 상기 해수내부로 조사하여 CMOS 카메라로 해당 이미지를 획득한 다음, 상기 이미지를 컴퓨터 시스템을 통하여 디지털 영상처리 기법을 적용함으로써 해수에 포함된 식물성 플랑크톤의 개체수를 측정하기 위한 방법에 관한 것이다. 또한, 식물성 플랑크톤이 가지는 고유의 형광특성을 이용하여 상기 플랑크톤의 흡광도가 가장 높은 파장대의 빛을 광원으로 하는 레이저와 고역 통과 필터를 부착한 CMOS 카메라를 사용하여 해당 이미지를 획득하도록 함으로써 플랑크톤과 다른 부유 물질들이 섞여 있을 경우에도 플랑크톤의 개체수를 측정할 수 있는 방법에 관한 것이다.
본 발명은 잎모양의 윤곽을 통한 식물의 검색방법에 관한 것으로, (A) 정보제공 서버 컴퓨터가 각 종 식물에 해당하는 생태정보, 형태정보 및 스케치와 추출된 잎모양 윤곽의 특징점을 대응시킨 잎모양 윤곽정보를 각각의 DB에 저장하는 단계, (B) 정보제공 서버 컴퓨터의 잎모양 윤곽정보 DB에 저장된 특정 식물을 검색하기 위해, 사용자 컴퓨터가 입력부를 통해 저장부에 기저장된 스케치, 사진 및 탁본 등의 잎모양을 업로드부를 통해 업로드시키는 단계, (C) 정보제공 서버 컴퓨터가 상기 사용자 컴퓨터로부터 업로드된 잎모양과 유사한 잎모양이 잎모양 윤곽정보 DB에 있는지의 잎모양 유사도를 매칭부를 통해 검색하는 단계, (D)정보제공 서버 컴퓨터가 네트워크를 통해 사용자 컴퓨터의 출력부를 통해 상기 업로드된 잎모양과 유사한 잎모양을 디스플레이하는 단계 및 (E)(D) 단계를 통해 상기 업로드된 잎모양과 유사한 잎모양이 출력부를 통해 디스플레이되면, 해당되는 잎모양을 선택하여 사용자 컴퓨터가 검색하고자 하는 잎모양을 갖는 식물의 각 종 정보를 확인하는 단계를 포함한다.
본 발명은 수생식물의 분포를 지도 이미지 상에 표시하는 방법에 관한 것으로, 정보제공 서버 컴퓨터가 각 종 수생식물에 해당하는 생태 및 위치정보를 입력부를 통해 입력받은 후, 저장부의 생태정보 DB 및 위치정보 DB에 데이터베이스화하여 저장하는 단계; 입력된 생태정보 및 위치정보를 바탕으로, 지도 이미지 DB로부터 제공되는 지도 이미지 상의 해당 위치의 픽셀좌표에, 입력부를 통해 각 종 수생식물에 해당하는 히스토그램을 매핑하며, 매핑된 각 종 수생식물의 히스토그램 별로 각각 고유한 색깔을 지정하는 단계; 각 종 수생식물 별로 고유한 색깔의 히스토그램을 통해 지정된 해당 위치의 픽셀좌표와 근접한 픽셀좌표에 다른 색깔의 히스토그램이 중복되는지의 여부를 판단하는 단계; 각 종 수생식물을 고유 색깔로 지정한 히스토그램이 지도 이미지 상의 근접한 픽셀좌표에 중복되면, 중복된 히스토그램을 적층시키는 단계; 사용자 컴퓨터로부터 지도 이미지 상의 해당 픽셀좌표에 존재하는 수생식물의 검색이 요청되어 사용자 컴퓨터로부터 특정 위치에 있는 히스토그램이 선택되면, 선택된 히스토그램에 해당되는 픽셀좌표의 경도와 위도정보를 통해 선택된 수생식물의 생태정보 및 위치정보를 디스플레이하는 단계를 포함한다.