• 전자공학회논문지SC
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• 제43권5호
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• pp.44-59
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• 2006

DNA 컴퓨터의 계산 수준을 분자 수준으로 끌어내려 막대한 병렬성을 확보하고, 보다 효율적인 정보 처리를 가능케 해 차세대 컴퓨팅 기법으로서의 위치를 확고히 하고 있다. 그러나 DNA 컴퓨팅은 실제 실험을 통해 계산 모델 및 알고리즘을 검증하기 때문에 많은 연산 시간을 필요로 한다. 따라서 빠른 계산 모델 및 알고리즘의 검증을 위해 시뮬레이터인 NACST가 개발되었다. 그러나 NACST에 포함된 서열생성 시스템의 반복적인 연산 특징 때문에 이 또한 많은 연산시간을 필요로 하게 되었다. 따라서 시뮬레이션 시간 단축을 위한 서열생성 시스템의 효율적인 하드웨어 구조가 요구된다. 이에 본 논문은 DNA 코드 최적화 부분의 연산시간이 NACST 연산시간의 약 95% 이상을 차지한다는 점을 착안하여 DNA 서열 생성 시스템에 병렬 기법과 Pipeline 기법을 적용하였고 적합도 함수 간 연산을 공유시켜 연산의 양을 대폭 줄이고 분배해 시뮬레이션 시간을 크게 줄일 수 있는 하드웨어 구조를 제안하고 검증하였다. 실험 결과 제안된 하드웨어는 기존 소프트웨어에 비해 약 467배 이상의 연산시간 감소를 보였으며 DNA 서열 생성 성능은 기존과 동일함을 보였다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제10권6호
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• pp.195-208
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• 2005

최근 생물학 분야에서 실험 도구의 발달 및 컴퓨터 기술의 도입으로 생물 데이터가 폭발적으로 증가하고 있다. 대량의 생물 데이터로부터 의미 있는 정보를 추출하는 것은 매우 중요한 문제이다. 서열비교는 유전자 및 단백질 기능 예측을 하기 위해 사용되는 가장 기본적인 분석방법이다. 하지만, 급격히 증가하는 대량의 서열데이터에 대하여 처리시간 또한 많이 소요된다. 본 논문에서는 이러한 성능상의 한계를 극복하고 기존 미들웨어 방식의 그리드를 보완하기 위하여 하드웨어 기반의 그리드인 CGRID (Chungbuk national university GRID)를 제안하고 서열비교에 적용한다. 하드웨어 기반의 그리드 방식은 기존의 방식과는 달리 모든 작업노드에 반복적으로 프로그램 설치를 할 필요가 없으므로 그리드 구축, 유지 및 관리가 용이하다. 27대의 PC로 구성된 CGRID에서 89종의 오솔로그 데이터베이스 구축 시간을 33주에서 1주일로 단축하였다. 또한, 실험을 통하여 CGRID에서 PC의 수가 증가함에 따라 시스템의 성능이 비례하여 향상됨을 확인하였다.

• Parasites, Hosts and Diseases
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• 제31권3호
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• pp.285-292
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• 1993

간흡충 total RNk에는 많은 량의 185 rRNA가 함유되어 있었지만 285 rRNA는 그 양이 매우 적었다. 약 $8{\;}{\mu\textrm{g}}의{\;}poly{\;}(A)^{+}$ mRNAS부터 합성된 double-stranded CDNA는 대부분이 0.4-4.2 kb 크기이었으며 9.5 kb에 달하는 것도 있었다. 이미 보고되어 있는 tropomyosin의 amino산 서열을 기준하여 5개의 degenerated oligonucleotide (sense primer 2개와 antisense primer 3개)를 합성하였다. TotalcDNA를 template로 하고 sense primer와 antisense primer를 조합하여 실시한 PCR 산물 중에서 580 bp 크기의 특이 유전자가 나타났다. 만손주혈흡충의 tropomyosin CDNA를 탐색자로 써서 Southern hybridization했을 때 이 유전자만이 검출되어서. 이 유전자는 간횹충 tropomyosin (CSTM) CDNA의 일부분일 가능성이 높다고 생각되어 sequencing vector인 POEM-3Zf(-)에 cloning한 다음 염기서열을 결정하였다. nRf 증폭된 CSTM CDNA는 크기가 575 bp이었으며 191개의 predicted amino산 서열은 한 개의 open reading frame을 갖고 있었다 CSTM CDNA의 amino산 서열은 만손주혈흡충 tropomyosln과 86.3%. Trichosoonvk: colhnfornis tropomyosin과 51.1% 의 유사성을 갖고 있었다. 이 CSTM cDNA fragment는 앞으로 간흡충 cDNA library를 screening하여 완전한 CnM CDNA를 cloning하기에 좋은 probe로 쓰일 것으로 예상된다.

• 미생물학회지
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• 제49권3호
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• pp.237-244
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• 2013

16S rRNA 유전자를 대상으로 454 파이로서열 분석법을 이용하여 해삼(Apostichopus japonicus)과 새우(Litopenaeus vannamei)의 장내 세균의 다양성을 분석하였다. 해삼의 경우, 대부분의 서열은 두 개의 속과 연관성이 있는 것으로 나타났다. 하나는 Fusobacteria 문의 Propionigenium 속이며, 다른 하나는 Bacteroidetes 문의 Flavobacteriaceae 과에 속하는 미분류 속이었다. 새우는 해삼에 비해 다양한 속들을 포함하고 있었으며 Lactococcus, Leuconostoc, Prochlorococcus, Vibrio 속들과 Flavobacteriaceae, Rhodobacteraceae, Desulfobulbaceae, Helicobacteraceae 과와 Mycoplasmatales 목에 속하는 미분류 속들을 포함하고 있었다. 해삼과 새우의 속들의 절반 이상이 환경에서 비배양적으로 얻어진 서열만 존재하는 미분류된 속인 것으로 확인되었다. 대용량 454 파이로서열 분석법을 통하여 해삼과 새우의 장내 세균의 다양성을 밝힐 수 있었으며, 그 결과 해삼과 새우는 아직까지 밝혀지지 않는 새로운 미생물을 많이 포함하고 있는 것을 알 수 있었다.

• 한국잠사곤충학회지
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• 제34권2호
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• pp.20-25
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• 1992

유용물질을 생산할 수 있는 곤충 baculovirus expression vector system의 국내 개발을 위하여, Bm-NPV의 다각체 단백질 유전자를 탐색, 클로닝 하고 그 구조를 분석한 결과는 다음과 같다. 1. AcNPV의 다각체 단백질 유전자를 포함하고 있는 EcoRI-Ⅰ fragment내의 0.93kb를 probe로 하여 southern 분석한 결과, BmNPV의 다각체 단백질 유전자는 PstⅠ-F fragment(7.4Kb)에 위치하였다. 2. BmNPV의 다각체 단백질 유전자를 포함하는 PstⅠ-F fragment를 E. coli에 클로닝시켜서 pBmP-F라 명명하고, 다시 southern분석을 통해 subcloning하여 pBmP-H라 명명하였으며 pBmP-H의 제한효소 지도를 작성하였다. 3. pBmP-H의 염기서열분석결과 구조유전자를 포함한 1,259 bp의 염기서열이 결정되었다. Iatrou 등이 보고한 BmNPV 다각체 단백질 유전자의 염기서열과 비교한 결과 10개의 염기서열에서 차이를 보였으며, 74 Val이 Ile로, 76 Asn이 Ser으로 155 Met이 Val로 아미노산 변경된 결과를 보였다.

• Journal of Animal Science and Technology
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• 제50권1호
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• pp.9-18
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• 2008

본 연구에서는 조류에서 종 특이적인 DNA 염기서열변이를 검증하기 위하여 닭, 꿩, 칠면조, 메추리의 immunoglobulin light chain constant domain 유전자를 클로닝하여 DNA염기서열을 분석하였다. 종간에 구별이 가능한 DNA 염기서열변이가 위의 유전자에서 관찰되었다. PCR을 이용하여 종을 구별하기 위하여 종 사이에 특이적인 DNA 염기서열 부위에 한 쌍의 종 특이적인 프라이머를 제작하였다. 또한 비교실험을 위하여 이미 알려진 cytochrome b와 tapasin 유전자에서도 두 쌍의 종 특이적 프라이머를 제작하였다. PCR결과 세 쌍의 프라이머 모두 종 특이적으로 DNA를 증폭하였다. Immunoglobulin 유전자의 염기서열 변이를 이용한 종 특이적인 PCR 방법은 조류의 유전자원 보존을 위한 이종간 카이메라 연구에 유용하게 이용될 수 있을 것이다.

• 한국어병학회지
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• 제14권2호
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• pp.59-64
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• 2001

두툽상어의 간조직 cDNA library의 EST를 통해 중금속의 세포내 농도 조절과 환경으로부터 흡수한 유해 중금속의 해독작용 등의 기능을 수행하는 MT 유전자를 cloning하였다. 염기서열 분석 결과 두툽상어의 MT 유전자는 204bp의 coding 영역과 182bp의 3'UTR 영역으로 구성되어 있었으며, 종결코돈 이후 162bp의 polyadenylatin 신호서열과 이로부터 15bp 이후의 poly(A)서열 등이 확인되었다. 염기서열로부터 유추한 68개의 아미노산 서열에는 다른 척추동물에서와 같이 Cys 잔기가 전체의 29.4%(20/68)로 풍부하였으며, 아미노산 서열수준에서 포유류와는 43~54%, 어류들과는 41~45%의 상동성을 나타냈었다. 특히 20개의 Cys은 어류와 18개가 다른 척추동물과는 19개가 잘 보존되어 있었다. 두툽상어 MT는 특이하게 모든 척추동물에서 잘 보존된 $\beta$-domain 끝 쪽의 9번째 Cys앞에 5개의 아미노산을 더 갖고 있었으며, 경골어류 MT의 특징인 4번째 위치의 gap이 없고, 18번째 Cys의 위치가 어류와 달리 다른 척추동물들과 같았다. 또한 C 말단의 아미노산 잔기가 다른 생물체와는 모두 다른 Ser을 갖는 특징을 나타내었다. 이와 같은 두툽상어 MT유전자의 특징들은 연골어류의 분자적 진화과정을 알 수 있는 분자 표지유전자로 이용할 수 있을 것이다.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제7권3호
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• pp.408-417
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• 2004

유전체 분석 과정은 여러 단계를 걸쳐 다양한 소프트웨어 분석 도구가 사용되는 복잡한 작업을 수반한다. 유전체 분석과 관련된 기존의 소프트웨어 도구들은 대부분 리눅스나 유닉스 기반 프로그램 이므로 생물학자가 이들을 설치하고 사용하는데 어려움과 불편함이 많은 실정이다. 또한, 분석의 각 단계별로 생산되는 파일은 수작업을 통한 변환을 거쳐야만 다음 단계의 입력으로 사용될 수 있다. 근래에 웹을 기반으로한 도구들이 개발되고 있으나 한번에 하나의 서열을 처리하는 방식이므로 대량의 실험 데이터를 분석하는 경우에는 반복 작업으로 인한 시간과 노력이 요구되는 단점을 갖고 있다. 본 논문에서는 유전체 분석에 필요한 여러 도구들을 웹 환경에서 하나의 그래픽 사용자 인터페이스로 통합하여 생물학자들이 보다 쉽게 서열과 기능을 분석할 수 있도록 한 WGAT(Web-based Genome Analysis Tool)를 제안한다. WGAT는 리눅스 서버에 유전체 데이터 분석프로그램을 구동하고, 클라이언트 웹 (web)에서 데이터 파일과 분석에 필요한 선택사항들을 입력함으로써 한번에 여러 단계의 분석 작업을 수작업 없이 자동으로 처리할 수 있다. WGAT시스템의 생산성을 분석하기 위하여 기존의 방식과 WGAT를 이용한 방식의 서열분석 처리 시간을 비교한 결과 서열 단편의 개수가 1000개인 경우 기존의 방식보다 20배 이상 분석 능력이 향상됨을 확인할 수 있었다.

• 한국균학회지
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• 제26권2호통권85호
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• pp.256-264
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• 1998

한국에서 자생하고 소나무와 외생균근을 갖는 송이에 대한 18S ribosmal DNA의 DNA 서열을 조사하였다. 4개의 지역에서 채집된 송이의 514 bp 분석결과 18S rDNA의 서열는 모두 동일하였고, 경북대학교 미생물연구실의 연구 결과와는 4 bp가 차이가 나타났다. NCBI의 BLAST search결과, T. matstake와 제일 유사한 것으로 나타났다. 분석된 514 bp의 서열비교에서는 다른 버섯균과 차이가 있는 서얼 부분을 파악하였다. 또한, 이러한 자료를 이용하여 유사도 분석에서 각각의 속에 속하는 균들은 같은 묶음을 나타내고 있으나, 과 혹은 그 이상의 단위에서의 비교는 좋은 결과가 나오지 않았다. 본 연구를 통해 외생균근의 확인 작업에 필요한 primer 제작을 위한 사전 자료를 얻었으며, 또한 조사된 염기서열도 분석할 수 있었다.

• 미생물학회지
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• 제41권2호
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• pp.93-98
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• 2005

Sphingomonas chungbukensis DJ77의 유전체 서열분식 과정에서 969개의 nucleotide로 구성된 sphingosine kinase 유전자를 동정하였다. 이 sphingosine kinase 단백질의 아미노산 서열은 Zymomonas mobilis subsp. mobilis ZM4의 sphingosine kinase 아미노산 서열과 $55\%$의 상동성을 보였다. 또한 다중서열정렬을 통해 각각 진핵세포의 sphingosine kinase의 C2, C3, C5 domain에 속하는 3개의 conserved sequence를 발견하였다. 그 중 하나는 sphingosine kinase에서 ATP-binding site일 것으로 예상되어지는nucleotide-binding motif(GGDG)였고 나머지 둘은 아직 기능이 알려지지 않은 conserved sequences 였다. 이러한 다중서열정렬을 바탕으로 계통수를 그려본 결과, S. chungbukensis DJ77의 sphingosine kinase (SPK)는 COG1597 그룹과 유사했으며, COG1597 내에서 동일종의 diacylglycerol kinase와는 서로 다른 그룹에 속하는 것으로 나타났다. 재조합 SPK는 이종(異種)세포인 Escherichia coli내에서 성공적으로 과발현 되었으나, 세포 내에서 불용성 복합체(inclusion body)를 형성하였다.