• 응용통계연구
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• 제35권5호
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• pp.667-684
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• 2022

유전자 발현 데이터는 각 유전자에 대해 mRNA 양의 정도를 나타내고, 그러한 유전자 발현량에 대한 분석은 질병 발생에 대한 메커니즘을 이해하고 새로운 치료제와 치료 방법을 개발하는데 중요한 아이디어를 제공해오고 있다. 오늘날 DNA 마이크로어레이와 RNA-시퀀싱과 같은 고출력 기술은 수천 개의 유전자 발현량을 동시에 측정하는 것을 가능하게 하여 고차원성이라는 유전자 발현 데이터의 특징을 발생시켰다. 이러한 고차원성으로 인해 유전자 발현 데이터를 분석하기 위한 학습 모형들은 과적합 문제에 부딪히기 쉽고, 이를 해결하기 위해 차원 축소 또는 변수 선택 기술들이 사전 분석 단계로써 보통 사용된다. 특히, 사전 분석 단계에서 우리는 유전자 선택법을 이용하여 부적절하거나 중복된 유전자를 제거할 수 있고 중요한 유전자를 찾아낼 수도 있다. 현재까지 다양한 유전자 선택 방법들이 기계학습의 맥락에서 개발되어왔다. 본 논문에서는 기계학습 접근법을 사용하는 최근의 유전자 선택 방법들을 집중적으로 살펴보고자 한다. 또한, 현재까지 개발된 유전자 선택 방법들의 근본적인 문제점과 앞으로의 연구 방향에 대해 논의하고자 한다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제22권2호
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• pp.762-769
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• 2022

산전 진단에서 유전자 검사는 임상 관리 및 부모의 의사 결정에 중요한 정보를 제공하고 있다. 지난 여러 해 동안 G-banidng 핵형 분석, 형광성 제자리 교잡 방법, 염색체 마이크로어레이 및 유전자 패널과 같은 세포유전학적 검사 방법들이 일반적인 산전 진단의 검사의 일부가 되어 발전해 왔다. 그러나 이러한 각각의 방법은 한계를 가지고 있으며 각각의 진단 기술의 단점들을 보완할 수 있는 혁신적인 검사 방법의 도입의 필요성이 매우 필요한 시점이다. 최근 차세대 염기서열 분석에 기반한 유전체 분석 방법의 도입은 현재의 산전 진단에서의 관행에 많은 변화를 주고 있다. 이렇게 산전 진단에서의 유전체 단위의 염기서열 분석은 정교한 해상도와 높은 정확도를 통해 데이터를 빠르게 분석하고 비용을 감소시키는 기술의 혁신을 보여주고 있다. 따라서 본 논문에서는 시퀀싱 기반 산전 진단의 현재 상태와 관련 과제 및 미래 전망에 대하여 검토해 보았다.

• 미생물학회지
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• 제51권3호
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• pp.209-220
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• 2015

목질 섭식 곤충에 관한 장내 세균 군집의 연구를 이용한 lignocellulose의 분해는 생명 공학적 응용에 있어 큰 잠재력을 갖는다. 본 연구에서 목질 섭식 곤충의 장내 세균 군집은 16S rRNA 유전자를 기반으로 한 파이로시퀀싱 방법을 이용하여 분석되었다. 분석된 모든 곤충에서 중장보다 후장에서 OTU수, 종 풍부도, 다양성 지수가 높았다. 세균 문 또는 강 수준의 다양성을 분석한 결과, 흰개미를 제외한 곤충의 장내 군집에는 Firmicutes, Bacteroidetes, ${\gamma}-Proteobacteria$가 우점하였다. PCoA (principal coordinates analysis)를 이용하여 세균의 군집 구조를 분석한 결과, 서식지보다는 곤충의 과별로 클러스터링 되는 경향이었다. CMC 분해 활성이 가장 높은 두 균주는 Bacillus toyonensis $BCT-7112^T$와 Lactococcus lactis subsp. hordniae $NCDO\;2181^T$과 유연관계가 높았다. 장 적출물의 섬유소 분해활성 실험 결과, 하늘소 후장에서 ${\beta}-1,4-glucosidase$, ${\beta}-1,4-endoglucanase$, ${\beta}-1,4-xylanase$의 효소활성이 가장 높았다. 본 연구에서는 목질 섭식 곤충의 장내에 다양하고 풍부한 세균이 서식하며, 섬유소를 분해하는 세균이 존재한다는 사실을 확인하였고, 이로부터 다양하고 유용한 섬유소 분해균을 분리할 수 있을 것으로 판단되었다.

• 대한환경공학회지
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• 제35권7호
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• pp.503-508
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• 2013

본 연구의 목적은 가축사체 매몰지 토양의 침출수 오염에 따른 병원성 미생물에 의한 잠재적 위해성을 평가하기 위하여 미생물 군집을 조사하는 것이다. 경기도 지역에 위치한 가축사체 매몰지 세 군데(A, B, C) 토양을 대상으로 DNA를 추출하여, 16S rRNA 염기서열을 분석을 통해 미생물 군집을 조사하였다. 연구결과를 문(phylum)별로 구분해보면, A 토양은 전체 토양미생물이 Proteobacteria (100%) 1개의 문으로 동정되었으며, B 토양은 Actinobacteria (66.4%) > Proteobacteria (31.1%) > Bacteriodetes (2.1%) > Acidobacteria (0.3%) 순으로, C 토양은 Actinobacteria (63.1%) > Proteobacteria (36.9%) 순으로 분포하였다. 속(genus)별로 구분해보면, A 토양에서는 Pseudomonas가 98% 비율로 나타났고，B와 C 토양의 경우 Arthrobacter이 각각 68, 61%로 우점하였다. 세 군데(A, B, C) 토양 미생물 군집의 종 다양성을 Shannon 지수에 근거하여 분석한 결과, B 토양(3.45)과 C 토양(3.43)은 유사한 수준이었으나, A 토양(2.37)은 가장 낮게 계산되었다. 또한, 분석결과 Salmonella, Campylobacter 그리고 Clostridium perfringens과 같은 병원균도 발견되지 않았으나, 세균혈증을 일으키는 Ralstonia pickettii가 높은 농도로 관찰되었다. 본 연구에 사용된 가축 매몰지 토양은 침출수에 의한 미생물학적 오염도가 낮은 것으로 판단되지만, 가축매몰에 따른 병원성 미생물에 의한 토양의 잠재적 위해성을 평가하기 위하여 지속적인 모니터링이 필요하다.

• 생명과학회지
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• 제30권1호
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• pp.64-69
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• 2020

꿀벌(Apis mellifera)에는 많은 항균성 펩티드가 있습니다. 그러나 아직 많은 종류의 펩티드를 기능을 알려지지 않았다. 따라서, 알려지지 않은 기능성 펩티드의 특성화가 필요하다. 그래서 우리는 새로운 항균성 펩티드(AMP)를 분석 하였다. 우리는 Apis mellifera에서 total RNA를 분리하고 Illumina HiSeq 2500 차세대 시퀀싱(NGS) 기술을 사용하여 15,314 개의 펩티드 서열을 생성하여 새로운 AMP를 선발 하였다. AMP로서 기능을 가지는 AMP를 선발 하기 위해 AMP 서열의 특성 과 특징을 분석을 기초로 하여 알려지지 않은 펩티드 및 알려진 44 개의 펩티드가 확인 되었다. 그 중에서도 AMP5라는 특성화 되지 않은 펩티드를 선발 하였다. AMP5는 표피, 지방체, 독낭에서 발현된다. 항균 활성을 분석하기 위해 Gram-negative bacteria Escherichia coli KACC 10005 및 Bacillus thuringiensis KACC 10168에 대한 항균 활성을 합성한 AMP5 처리하여 시험 하였다. AMP5는 Gram-negative bacteria Escherichia coli에 대한 항균 활성을 나타냈다(MIC₅₀ = 22.04±0.66 μM). 일벌에 Escherichia coli을 주사했을 때 AMP5는 체내에서 항균성 펩티드로 발현이 높아졌다. 이러한 결과는 Escherichia coli에 대한 항균 활성을 나타냄을 확인하였다.

• 대한유전성대사질환학회지
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• 제17권2호
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• pp.69-76
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• 2017

Citrin 결핍증은 요소회로 이상 질환 중 하나로, 7q21.3에 위치한 SLC25A13 유전자에 돌연변이로 발생하는 상염색체 열성 유전질환이다. 세 가지 표현형 중에 신생아 간내 담즙 정체형, 제 2형 시트룰린혈증은 잘 알려졌지만, 성장부진과 이상지질혈증형은 최근에 밝혀지고 있는 표현형으로 아직 우리나라에 보고된 적이 없다. 성장부진과 이상지질혈증형에서는 경미할 수는 있으나 식욕감소, 피곤함, 성장부진, 저혈당, 시트룰린 상승, 이상지질혈증, 젖산염/피루브산염 상승과 같은 이상이 관찰될 수 있다. 또한 저혈당으로 내원하였을 때 일반적인 검사로는 원인 규명이 어려울 수 있다. 저자들은 생후 30개월에 반복적인 저혈당으로 내원하여 소변 유기산 분석, 호르몬 검사와 같은 대사 이상 검사에서 명확한 특정 진단명이 의심되지 않아, 생후 31개월에 targeted exome sequencing을 통해 복합이형접합 SLC25A13 유전자 돌연변이[c.852_855del (p.Met285Profs*2), c.1177+1G>A]를 발견하여 성장부진과 이상지질혈증으로 발현한 citrin 결핍증을 우리나라에서 최초로 진단하여 보고하는 바이다.

• 식물병연구
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• 제25권4호
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• pp.233-236
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• 2019

2017년, 감귤류에 Citrus vein enation virus (CVEV)의 발생보고가 있었다. 식물방역법상 관리급 병원체인 CVEV에 대한 검역조치를 위해 감귤의 주요 재배지인 제주도를 포함한 4개도 29개 시군에서 온주밀감, 유자, 만숙성 감귤류(한라봉, 천혜향, 레드향, 황금향) 재배과원 등 203개소에서 시료를 수집하고 reverse transcription polymerase chain reaction (RT-PCR) 방법과 시퀀싱을 통해 진단하였다. 진단결과, 양성반응을 보인 시료를 대상으로 외피단백질 유전자 부위를 분석하기 위해 GenBank에 등록된 분리주들과의 염기서열과 아미노산 서열을 비교한 결과, 98% 이상의 매우 높은 상동성을 확인하였다. 전체 시료에 대하여 RT-PCR 진단 결과, 136개 과원(67%)에서 CVEV가 검출되었으며, 유자 과원의 85.4%, 온주밀감 과원의 77.8%가 CVEV에 감염된 것으로 파악됐다. 또한, 감귤의 주요 재배지인 제주도에서 90.6%의 과원이 CVEV에 감염된 것으로 확인하였다. 기주별·지역별 발생실태 조사를 토대로 국내 감귤류에 CVEV가 만연되어 있음을 확인하였다. 본 연구를 바탕으로, CVEV의 발생실태 조사와 검역병원체 여부를 검토하여 2018년 5월 CVEV를 비검역 병원체로 변경하였다.

• 식물병연구
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• 제20권4호
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• pp.307-313
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• 2014

2013년 5월, 경기도 수원시에서 모자이크와 기형의 병징을 보이는 천사의 나팔꽃 잎을 채집하였다. 채집한 시료는 전자현미경을 이용하여 검경한 결과 720-800 nm 길이의 사상형 입자가 관찰되었다. 전자현미경 검경 결과에 근거하여 기보고된 3종의 바이러스(Brugmansia mosaic virus, Colombian datura virus, Brugmansia suaveolens mottle virus)에 대하여 RT-PCR을 수행하였으며, BruMV에 양성반응을 보였다. 기계적 접종을 이용하여 BruMV의 병원성과 기주범위를 결정하였다. 가지과(담배, 토마토, 가지)와 비름과(땅꽈리)에서 전형적인 바이러스 병징이 나타났다. BruMV의 외피단백질을 결정하기 위하여 특이적 프라이머를 설계하였고, PCR, 클로닝, 시퀀싱을 수행하였다. 계통수 분석 결과, BruMV-SW는 BruMV SK와 가장 유사한 것으로 나타났다. 외피단백질을 이용한 뉴클레오타이드 상동성 비교에서는 BruMV 분리주와 92%와 99%의 상동성을 보였다.

• 대한수의학회지
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• 제57권2호
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• pp.117-126
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• 2017

Bovine mastitis is an important microbial disease in the dairy industry. We investigated the frequencies of bacterial pathogens in 62 farms and pathogen antibiotic resistance from mastitis samples (n = 748). We tested the antimicrobial activity of chicken and duck egg white and lysozyme purified from chicken egg white. Moreover, we compared the microbiomes of normal and mastitic raw milk obtained by 16S rRNA gene pyrosequencing and culture methods. The results showed that the frequencies of Gram-positive pathogens (Enterococcus faecalis 37% and Staphylococcus aureus 36%) were higher than that of a Gram-negative pathogen (Escherichia coli 15%). Resistance frequencies to ampicillin and norfloxacin were lowest in Staphylococcus aureus (21%), Enterococcus faecalis (23%), and Escherichia coli (33%), and the antimicrobial activity of chicken egg white was higher than those of lysozyme and duck egg white. Pyrosequencing results revealed clear differences between the microbiomes of mastitic and normal raw milk samples and revealed a slightly similar, but clearly different, composition of pathogens compared to that from the culture method. Thus, pyrosequencing may be useful for elucidating changes in microbiomes during mastitis progression and treatment. A chicken egg white and antibiotic combination may help with mastitis treatment; however, further studies are needed.

• 미생물학회지
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• 제51권4호
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• pp.347-354
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• 2015

콩은 우리나라와 극동아시아가 원산지로 알려져 있으나 국산 콩의 근권 세균 군집에 대한 연구는 미흡하다. 따라서 본 연구에서는 국산 재배콩을 대상으로 차세대 염기서열 분석 방법인 파이로시퀀싱 방법을 사용하여 콩 근권 세균 군집 구조를 해석하고 생육단계별 군집의 변화 및 콩 근권의 핵심 세균 군집을 구명하고자 하였다. 세균 군집 분석 결과, 근권 세균의 군집은 근권과 비근권간에 뚜렷한 차이를 보였으며, 총 21개의 문으로 구성되었다. Proteobacteria가 가장 우점(36.6-42.5%)하였고, Acidobacteria (8.6-9.4%), Bacteroidetes (6.1-10.9%), Actinobacteria (6.4-9.8%), Firmicutes (5.7-6.3%) 등의 순으로 상대풍부도가 감소하였다. 모든 생육단계에 걸쳐 콩 근권의 핵심 세균 군집에는 Proteobacteria에 속한 OTU들이 가장 많이 분포하였으며, 이들 중 Bradyrhizobium에 속한 OTU의 상대 풍부도가 가장 높았다. 본 연구결과는 콩 근권의 핵심 세균 군집은 주로 생육 촉진 기능과 유기물 순환에 관련된 OTU로 구성되어 있다는 것을 보여주었다.