CpGi는 유전체를 대량으로 분석하고, 주석 작업을 수행하는 연구자들과 CpG island의 메틸화를 바탕으로 프로모터나 여러종류의 암 관련 유전자의 발현 유무를 연구하는 실험 연구자들을 위해 보다 용이하며 정확하게 CpG island를 예측 가능 하도록 개발된 윈도우 프로그램이다. 현재 공개되어 지금까지 일반적으로 사용되고 있는 CpG island 검색용 웹 프로그램들은 텍스트 위주의 분석 환경을 제공하고 있어 효과적인 분석과 분석결과의 가시화를 위해 최대한 사용자 친화적인 윈도우 인터페이스(Interface)로 CpGi 프로그램을 구현하였다.
<p>전산학적 기법을 이용한 CpG island 검색 프로그램은 대규모 유전체 프로젝트의 산물로 쏟아지고 있는 유전체를 대용량 으로 분석할 때 유용한 분석 도구로 활용될 수 있을 뿐만 아니라, CpG island 관련 연구자들에게도 많은 도움이 될 수 있을 것이다. 대표적으로 널리 활용되고 있는 공개용 웹 기반 검색 프로그램으로는 D. Takai와 P.A. Jones 에 의해서 구현된 CpG Island Searcher (http://cpgislands.usc.edu/)와 Gardiner-Garden와 Frommer가 제안한 기준으로 구현된 EMBOSS의 CpGPlot (http://www.ebi.ac.uk/emboss/cpgplot/#andNewcpgseek) 등이 있다. 국내에는 아직까지 공개된 웹 프로그램이 존재하지 않으며, 게다가 국내외적으로 윈도우 운영체제의 개인용 컴퓨터 상에서 독자적으로 구동될 수 있는 윈도우 기반의 검색 프로그램이 공개되어 있지 않은 실정이다. 이러한 측면에서 쉽게 사용가능하며 분석결과에 대한 해석이 용이한 사용자 친화적인 인터페이스 기반의 CpG island 검색용 윈도우 프로그램인 CpGi를 개발하게 되었다.</p> <h1>재료 및 방법</h1> <p>CpGi는 유전체를 대용량으로 분석하고 주석 작업을 수행하는 연구자들이나, CpG island의 메틸화를 바탕으로 프로모터나 각종 암 관련 유전자의 발현 유무를 연구하는 실험 연구자들을 위하여 보다 용이하고 정확하게 CpG island를 예측할 수 있도록 개발된 윈도우 프로그램이다. 현재 일반에 공개되어 널리 사용되고 있는 CpG island 검색용 웹 프로그램들의 경우 텍스트 위주의 분석 환경을 제공하고 있으며, 비록 부분적인 그래픽 환경을 제공하고 있더라도 인터넷 웹상의 분석결과를 효과적으로 말미암아 가시화(visualization)하지 못하는 실정이다. 따라서 이러한 문제점을 극복하고 다양한 파라미터 설정에 의한 효과적인 분석과 분석결과의 가시화를 위해 최대한 사용자 친화적인 윈도우 인터페이스(Interface)로 CpGi 프로그램을 구현하였으며, 윈도우 프로그램이기에 마이크로소프트 윈도우즈 운영 체제의 개별 PC 상에서 독자적인 프로그램으로 구동된다. 프로그램 내부에 사용된 CpG island 검색 기준은 기본적으로는 D. Takai와 P. A. Jones 등이 제안한 기준을 바탕으로 하였고，이 외에도 부가적인 기준을 첨가하여 사용자가 맞춤형 분석을 할 수 있게끔 다양한 파라미터 값들(%GC, Obs (CpG)/Exp (CpG), 윈도우 크기, 스텝크기, Gap 값, #CpG 등)을 사용자가 직접 설정할 수 있도록 구현하였다. 윈도우 크기(window size)는 분석대상 입력 서열을 분석할 때 매회 마다 분석대상으로 삼는 부분 서열(즉, 분석 윈도우)의 크기를 의미하며, 여기서는 CpG island의 최소 크기 값과 동일하다. %GC는 분석 윈도우 내의 염기서열들 중에서 G와 C가 차지하는 백분율 값이며, Obs (CpG)/Exp (CpG)는 임의의 상황 에서 이론적으로 추정되는 CpG의 개수에 대한 실제 관측된 CpG의 개수의 비율을 의미한다. 스텝크기(step size)는 선행 분석 윈도우에 대한 분석이 완료되고 그 다음 분석 윈도우로 이동할 때 건너뛰게 되는 서열의 크기를 의미하며, Gap 값은 입력서열 전체에 대한 분석이 완료된 후 검색된 CpG island 들에 대해 내부적으로 인접한 CpG island들 간의 단일체로의 합체를 위해 사용되는 합체 허용 서열 간격을 의미한다. 마지막으로 #CpG는 분석 윈도우 내에 존재하는 CpG dinucleotide의 최소 개수 값을 의미한다. 게다가, CpGi는 위치별 G + C를 그래프로 보여주는 내부 모듈을 갖고 있으며, 이를 위한 별도의 윈도우 크기와 스텝크기 파라미터 값이 존재한다. 즉, CpG island의 검색결과를 시각적으로 보여줄 때 입력서열 상의 CpG island들의 위치와 더불어 입력 서열상의 위치별 G + C를 그래픽하게 보여주기 위한 옵션이다. 분석대상 입력서열을 편집박스(edit box)에 직접 입력하거나 파일 형태로 업로드 시킬 수 있으며 입력서열은 반드시 FASTA 양식(즉, 첫 번째 줄은 반드시 ' \(>\)' 시작하는 주석문이어야 하고, 두 번째 줄부터 실제 서열데이터가 뒤따르는 양식을 의미함)을 원칙으로 하며, 파일의 확장자는 디폴트로 \(. \text { seq } \)로 설정되어 있다.</p>