Microarray Standardization

유전자 발현 데이터는 다차원적이고 복잡한 구조를 갖기 때문에 데이터를 저장하고 연구자간에 데이터를 교환하는데 어려움이 있다. 1999년부터 마이크로어레이 연구자들이 MGED 단체를 조직하여 유전자 발현 데이터의 교환과 공유를 위한 표준화 노력을 하고 있다. 현재 MIAME, MAGE, Ontology, Data Transformation and Normalisation 네 개의 작업 그룹으로 나뉘어 활발히 진행하고 있다.

1) Minimal Information About a Microarray Experiment (MIAME)
MIAME는 마이크로어레이 실험에 수록되어야 할 데이터의 종류와 최소한의 필수적인 내용을 정의한 것이다. 이 데이터 요구사항은 마이크로어레이 실험의 개념적인 구조가 되고 데이터베이스와 관련 소프트웨어 개발의 공통 기반이 된다. 현재 발표된 MIAME version 1.1의 구성을 살펴보면, 총 6개의 부분으로 구성되어 있고, 각 부분의 연결은 다음의 그림과 같다.

A schematic representation of six components of a microarray experiment
figure from Nat. Genet. 29:365-71 (2001)

MIAME Checklist

2) MicroArray Gene Expression (MAGE)
MAGE 작업은 데이터 표현의 표준화를 목적으로 하며 현재 OMG (Object Management Group)에서 진행하고 있다.
MAGE-OM (Object Model)은 MIAME의 내용을 반영하고 마이크로어레이 실험과 관련된 모든 정보를 세밀하게 표현한 표준 데이터모델이다. 다양한 종류의 유전자 마이크로어레이, 실험 데이터, 분석방법을 포괄할 수 있다. UML (Unified Modeling Language)로 작성된 객체지향 모델로 17개의 패키지 (package)로 구성된다.

MAGE-OM as a set of hyper-linked diagrams (from Rose model)

A workflow diagram showing the various steps of microarray analysis
(a) Workflows that lead up to a hybridized microarray (b) BioAssay manipulations
figure from Genome Biol. 3:RESEARCH0046.1-0046.9 (2002)

MAGE-ML (Markup Language)은 XML 형식으로 구현된 표준 데이터교환 포맷이다. MAGE-ML DTD (Document Type Definition)는 MAGE-OM에서 몇 가지의 규칙을 통해 생성된다. DTD는 해당 XML 문서의 구조를 명시적으로 정의한 것으로, 모든 MAGE-ML 문서는 이 DTD를 참조하여 구성하여야 한다. 마이크로어레이 정보를 호환성을 지닌 XML 형식으로 변환하면 데이터베이스 구조와 무관한 정보 교환 수단이 될 수 있다.

3) MGED 온톨로지 (Ontology)
MGED 온톨로지는 MIAME와 MAGE 구조에 있는 개념들을 정의하고 구조화 한 것이다. 온톨로지는 프로그램과 인간이 지식을 공유하는데 도움을 주기 위해 사용된 개념 명세서라고 할 수 있다. MGED 온톨로지 그룹은 개념마다 합의된 어휘를 제공하여 용어를 표준화하므로 마이크로어레이 실험 주석을 명확하고 통일성 있게 한다. 온톨로지를 이용하여 MAGE-ML 문서를 구성하면 보다 효율적인 정보 교환이 될 수 있다.

Ontology Working Group