• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2006년도 가을 학술발표논문집 Vol.33 No.2 (A)
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• pp.11-16
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• 2006

세포의 활동은 단순히 하나의 유전자의 발현으로 설명되기보다 여러 유전자와 그로 인해 생성된 단백질의 상호 작용에 의해 나타난다. 또한 마이크로어레이 실험을 통해 세포 내의 유전자 발현에 대한 정보를 알 수 있게 되고, Chromatin IP 마이크로어레이 실험을 통해 신뢰도가 높은 유전자 발현 조절 관계 데이터를 얻을 수 있게 되면서, 유사한 기능과 유사한 발현 패턴을 보이는 유전자들을 그룹으로 묶어 유전자 모듈로 규정하고 이를 하나의 유전자 조절 네트워크로 구성하고, 분석하는 연구들이 진행되고 있다. 본 논문에서는 ChIP 실험 데이터와 유전자 발현 데이터를 이용하여 지역 정렬을 수행해 하나의 유전자 모듈을 조절하는 조절 프로그램을 예측하는 알고리즘에 대해 기술한다. 조절 프로그램은 유전자 조절 모듈을 조절하는 조절자들의 역할 및 발현 여부에 따른 유전자 조절 모듈 내 유전자들의 발현을 설명할 수 있는 것이다.

• 한국가축번식학회지
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• 제19권4호
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• pp.283-291
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• 1996

Transgenic animal을 응용할 수 있는 분야에서는 이식유전자의 기능을 정확하게 규명하고 이를 바탕으로 실질적인 유전적인 개량을 이루기 위해서 이식유전자의 발현을 조절할 수 있는 정교한 system이 필요하다. 유전자의 미세주입법에 의해 transgenic animal을 생산할 수 있는데 이용되고 있는 tissue-specific promoter에 의한 이식유전자의 발현조절은 필요로 하는 시기나 양 등을 인위적으로 조절하고자 하는데 한계점을 갖고 있다. 이러한 이식유전자 발현의 문제점을 극복하기 위해 효모의 recombinase나 미생물의 repressor 단백질과 이들의 binding site인 operator sequence를 이용하여 인위적으로 이식유전자의 발현을 조절할 수 있는 system이 개발되고 있다. Cre/loxP system은 site-specific recombination에 의해 DNA sequence를 제거함으로서 이식유전자의 발현을 조절할 수 있다. 이식유전자 발현의 장소와 양을 조절하기 위해서는 미생물이 이용하고 있는 repressor와 이들의 operator sequence를 적용하여 ligand binary system이 개발되었다. Lac repressor system에서는 isopropyl-$\beta$-D-thiogalactoside (IPTG)가 이식유전자 발현을 조절할 수 있는 positive regulator로서 작용하고, tetracycline-VP16 system에서는 tetracycline이나 유사물질들이 negative regulator로서 이용할 수 있다. 이러한 binary system은 transgenic animal에서 이식유전자 발현의 장소와 시기 또한 양을 효과적으로 조절하는데 적용할 수 있는 것으로 나타났다. 따라서 기존의 binary system과 함께 새로운 regulatory system의 장점을 이용하여 보다 완벽한 이식유전자의 인위적인 조절 system을 이룩함으로서 transgenic animal technology의 실용화를 앞당길 것으로 기대된다.

• 생명과학회지
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• 제2권1호
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• pp.2-10
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• 1992

cAMP-CRP complex에 의해 전사조절을 받는 관련유전자의 구조, 특징, 조절양상, 기작과 CRP의 생화학적 및 분자생물학적이해 등을 살폈다. 그러나 대장균의 전체유전자의 구조해석이 연구사업으로 실행되어지고 있는 현실에서 볼 때 CRP의 조절하에 있는 유전자군이 보다 더 복잡 다양한 system으로 생각되어져서 CRP조절계의 전체적인 양상으로 해명하기 위한 연구도 이루어질 것으로 생각되어진다. 즉, cAMP-CRP의 조절하에 있는 조절영역의 전체를 파악함은 operon의 발현조절의 해명에 중요한 기틀이 될 뿐만 아니라 개별유전자의 이해를 위한 것보다 복잡한 세포 전체의 제어계를 분자적수준에서 해결하는데 중요한 과제라고 사료되어진다. 몇 가지 연구 결과에서는 cAMP-CRP가 결합은 하면서도 발현조절에는 관여하지 않는다든지, cAMP가 결합하지 않으면서도 전사조절을 받을 수 있는 유전자들이 밝혀지고 있다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2005년도 가을 학술발표논문집 Vol.32 No.2 (2)
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• pp.280-282
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• 2005

초파리 초기 발생과정은 gap 유전자, pair-rule 유전자, polarity 유전자의 세 가지 유전자 그룹에 의해서 조직화 된다. Gap 유전자들에 의해 pair-rules 유전자들의 발현이 조절되며, 이들에 의해 결국 polarity 유전자들의 발현을 조절함으로써, 정확한 위치에서 각 기관의 형성을 유도한다. 특히 분열 14단계에서는 pair-rule 유전자 중의 하나인 eve 유전자의 발현이 조절되는데, eve 유전자는 배아의 분할의 줄무늬를 형성시키는 유전자에 해당된다. 본 논문에서는 eve 유전자의 발현조절자인 hunchback, giant, kruppel, bicoid의 gap 유전자들로 구성된 조절 네트워크를 S-system을 이용하여 모델링하였다. 이를 통해 각 유전자들의 발현 데이터로부터 파라미터들을 진화 연산을 통해 예측하고, 각 유전자들의 발현에 대한 시뮬레이션 결과를 보여준다. 예측된 결과와 실제 데이터의 비교는 전체적으로 패턴이 서로 유사함을 보여주고 있다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2004년도 가을 학술발표논문집 Vol.31 No.2 (2)
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• pp.295-297
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• 2004

생체 내의 모든 기능은 유전자 발현에 의해 결정된다. 유전자 발현은 않은 인자들에 의해 조절되며, 이러한 조절 과정에 따라 유전자 발현량이 결정되는 것이다. 세포 주기 역시 유전자 발현과 밀접한 연관성을 가지고 있다. 본 논문에서는 효모에서 세포 주기의 각 단계와 관련된 유전자들의 분석을 통해서 세포주기를 조절하는데 있어서 중요한 역할을 수행하는 전사 조절 모티프들이 무엇인지를 찾아보았다. 주요 모티프의 추출은 인공신경망 모델을 학습하고. 입출력 에러 분석을 통하여 이루어진다. 그 결과 MCB 등 기존의 실험 결과를 통하여 세포주기에 관련이 있다고 알려진 모티프들이 높은 점수를 보인다는 것을 알 수 있었고. 그 외에 세포주기의 각 단계에서 유전자 발현에 중요한 역할을 수행할 것으로 예상되는 다른 모티프들도 예측해볼 수 있었다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2005년도 한국컴퓨터종합학술대회 논문집 Vol.32 No.1 (B)
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• pp.274-276
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• 2005

유전자 발현은 많은 전자조절인자에 의해서 조절된다. 이러한 조절인자들은 각각 DNA 상에 존재하는 특정한 모티프에 결합하여 그 기능을 수행한다. 따라서 DNA 상의 특정한 서열 정보가 유전자 발현과 직접적으로 연관되어 있다고 생각할 수 있다. 본 논문에서는 두 가지 서로 다른 데이터들에 대한 관계를 알아보기 위하여 사용되는 방법인 Kernel CCA를 이용하여 DNA 상의 특정한 모티프와 유전자 발현 사이의 관계를 알아보았다. 이를 이용한 실험 결과, 유전자 발현과 밀접하게 관련되어 있는 모티프들을 발견할 수 있었고, 기존에 중요한 것으로 알려져 있는 모티프가 실제로도 유전자 발현에 밀접한 영향을 미친다는 것을 알 수 있었다.

• 한국가축번식학회지
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• 제19권1호
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• pp.15-34
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• 1995

1970년말부터 뇌하수체 성선자극호르몬(gonadotropic hormone ; GTH)의 유전자 구조(FSH$\beta$, LH$\beta$ 및 공동의 $\alpha$쇄)가 다양한 종에서 밝혀지기 시작하였으나 이러한 유전자의 조직/세포 특이적 분비양식과 세포외 신호에 의한 조절양식은 정확히 밝혀져 있지 않다. 그러나 최근 들어 형질전환 맞추스 제작기법에 의해 $\alpha$쇄 유전자 상류에 세포특이적 발현을 조절하는 특이부위가 존재함이 보고됨을 시작, FSH$\beta$ 및 LH$\beta$쇄 유전자발현을 조절하는 특이부위 또한 가까운 시기내 발견되리라 기대된다. 한편, 성선자극 호르몬 방출호르몬(GnRH), 스테로이드 호르몬 및 여러 결합단백질과 같은 세포의 신호는 각기 다른 신호전달체계를 통하여 GTH유전자 발현을 일으킨다. 또한 뇌하수체에서도 그 존재가 확인된 전사인자들 (cFos, cJun)과 미지의 인자들은 상호간에 다양한 이량체를 형성하여 유전자 발현을 조절하는 각 특이부위에 결합함으로써 전사단계에서의 다양한 제어가 존재함이 밝혀지고 있으며 이러한 유전자상의 특이발현영역과 세포의 신호별 전사인자에 관한 연구는 번식에 있어 중요한 성선자극호르몬에 관한 분자수준의 조절기전을 밝혀내리라 기대되어진다.

• 생명과학회지
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• 제34권3호
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• pp.199-207
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• 2024

CYP 효소는 내인성 및 외인성 화학물질의 대사에 핵심적인 역할을 담당한다. 특히, 약물, 자연생성물 및 환경 독성 화학물질 등은 조직에 따라 특이적 CYP 효소 유전자의 발현을 조절하며, 이는 체내 유입된 약물과 독성물질 등과 같은 화학물질들 사이의 상호작용을 유발하여 이들의 대사에 영향을 줌으로써, 결국 치료 효과와 독성 효과에 변화를 초래한다. 이 분야에 대한 지난 수십 년 동안의 집중적인 연구는, 이러한 CYP 효소 유전자의 발현조절을 매개하는 분자적 기전을 이해하는 데 상당한 진전을 가져왔다. 이제는 구체적인 CYP 효소 유전자의 발현 유도를 조절하는 화합물들뿐만 아니라, 이를 감지하여 특정 CYP 유전자의 발현 조절을 매개하는 데 관여하는 수용체들과 이들의 신호전달 경로들이 비교적 상세히 밝혀졌다. 본 총설에서는, 다양한 화학물질의 노출에 반응하여 CYP 효소 유전자들의 발현 유도를 매개하는 것으로 알려진 주요 외인성 물질-감지 수용체들과 기타 조절인자들의 분자적 작용기전을 요약한다.

• 한국수정란이식학회:학술대회논문집
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• 한국수정란이식학회 2002년도 국제심포지엄
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• pp.114-114
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• 2002

포유동물에서 뇌와 부신에서 합성.분비되는 카테콜아민(Catecholamine, CA)계 신경전달물질인 dopamine(DA), norepinephrine(NE), epinephrine(E)은 체내 각종 생리현상의 조절에 필수적이며, 생식과 관련지어서는 시상하부-뇌하수체 간 GnRH-gonadotropin 호르몬 축의 활성을 조절하는 기능 외에도 번식과 관련된 여러 행동양식을 조절함이 잘 알려져 있다. 본 연구는 CA 생합성 효소들인 tyrosine hydroxylase(TH), dopamine beta-hydroxylase(DBH), phenylethanolamine-N-methyltransferase(PNMT)의 유전자 발현에 미치는 sex steroid의 영향을 조사하였다. 성숙한 암컷 횐쥐(SD strain)의 난소를 제거하고 1주 경과 후 vehicle(sesame oil; OVX+Oil 실험군) 또는 estradiol 17$\beta$(235ug/m1; OVX+E$_2$실험군)이 든 silastic capsule(길이 14mm; 내경 1.55mm; 외경 3.125mm)을 48 시간 동안 처리한 뒤 희생시켰다. 적출된 조직으로부터 RNA를 추출한 후 semi-quantitative RT-PCR을 시행하였다. (i) TH의 발현 정도는 OVX+Oil 군에서는 시상하부) substantia nigra(SNc)) 부신 순으로, OVX+E$_2$군에서는 SN글 부신) 시상하부 순으로 나타났다. TH 발현에 미치는 estradiol의 효과로 SNc과 부신에서는 유의한 증가를 보인데 비해 시상하부에서는 유의한 감소를 관찰하였다. (ii) DBH 발현 정도는 OVX+Oil군에서는 SNc> 부신> 시상 하부 순으로, OVX+E$_2$군에서는 부신＞ SNc＞ 시상하부 순이었다. DBH 발현에 미치는 estradiol의 효과로 SNc에서는 유의한 감소, 부신에서는 유의한 증가, 그리고 시상하부에서는 통계적 유의성은 없으나 감소하는 경향을 보였다. (iii) PNMT의 발현의 경우 SNc와 시상하부에서는 기보고된 바와 같이 alternative splicing에 의해 110bp 차이의 크고 작은 두 형태의 cDNA(PNMTI & PNMTs)가 증폭되었으나 부신에서는 작은 cDNA 만이 관찰되었다. PNMTs의 발현 정도는 OVX+Oil군과 OVX+E$_2$군에서 공히 부신＞ 시상하부＞ SNc 순이었고, PNMTI의 발현은 SNc가 시상하부 보다 다소 높은 경향이었으나 유의성은 없었다. PNMTs 발현에 미치는 estradiol의 효과로 SNc에서는 유의한 감소, 부신에서는 유의한 증가, 그리고 시상하부에서는 통계적 유의성은 없으나 증가하는 경향을 보였다. 본 연구에서는 CA 생합성 효소들의 유전자 발현의 조절에 미치는 estrogen 의 영향이 세포 기원이 neural crest cell인 부신 수질은 물론 뇌의 상이한 지역간에서도 조직특이적임을 관찰하였다. 이러한 결과는 각 조직에서의 estrogen 수용체 유형의 차이 혹은 작용 모드와 각 효소 유전자 발현 사이에 중요한 상관관계가 있음을 시사한다.

• 한국발생생물학회:학술대회논문집
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• 한국발생생물학회 2003년도 제3회 국제심포지움 및 학술대회
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• pp.65-65
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• 2003

Serotonin(5-hydroxytriptamine, 5-HT)은 biogenic amlne류 신경전달물질로써, 다양한 생리조절활성을 갖고있다. 생식과 관련된 5-HT 기능으로 최근 사정 기능의 조절 가능성이 제시되었는데, 항우울제로 흔히 사용되는 selective serotonin reuptake inhibitor(SSRI) 계 약물을 장기 투여할 때 Premature ejaculation이 개선된다는 임상적인 증거들이 보고되었다. 본 연구는 수컷 흰쥐를 사용하여 생식기관, 특히 사정과 관계되는 기관들에서의 5-HT 수용체 아형들의 유전자 발현 여부와 그 조절 기작을 조사하였다. 흰쥐 수컷의 생식장기들인 고환, 부정소, 정관, 정낭에서 사정현상에 관여하리라 추정되는 세로토닌 수용체 아형들(type 1A, 1B, 2C)의 유전자 발현을 RT-PCR과 Southern blot으로 확인하였다. SSRI(sertraline)을 흰쥐에 매일 투여하는 모델(25mg/개체, 2주간)에서 1A 아형의 발현의 경우 정낭에서는 감소하였으나 정관에서는 증가하였고, 1B 아형의 발현은 두 장기에서 공히 증가하였다. 고환 제거후 testosterone(T) 보충 실험 모델을 사용한 실험에서, 정낭에서의 1A와 1B 발현은 T 보충에 의해 감소하였고, 정관에서는 큰 변화가 없었다. 한편 고환, 정낭과 정관에서의 세로토닌 수용체 아형 1A와 1B의 발현은 사춘기의 개시와 함께 증가하였다가 이후 점차 감소하는 경향을 보였다. 본 연구 결과는 사정 현상에 있어서 말초성 세로토닌 시스템이 중요한 역할을 담당할 가능성을 시사하는 것으로써, (i) 고등 포유동물에서의 사정 기작의 조절에 대한 과학적인 이해를 증진시키고, (ⅱ) 세로토닌 수용체 아형간의 특이한 발현과 작용에 대한 이해를 통해 보다 효과적인 사정 부전 치료법 개발을 시도할 수있고, (ⅲ) ontogeny와 sex steroid 의존성에 관련된 연구 시도는 노화와 관련된 사정능력의 변화와 같은 남성과학 분야로의 접목을 기할 수 있다고 사료된다.