• Proceedings of the Korean Institute of Intelligent Systems Conference
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• 2007.04a
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• pp.77-80
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• 2007

현재 생명공학은 급속도로 발전하고 있으며, 이를 통해 만들어지는 생물정보의 양은 기하급수적으로 늘어나고 있다. 이러한 것을 가능하게 하는 기술 중의 하나인 마이크로어레이 기법은 현재 질병의 진단 및 신약 개발 등을 위해 사용되고 있다. 마이크로어레이 유전자 발현에 관한 분석은 크게 유의한 유전자 추출, 클러스터링, 분류 및 유전자 네트워크 구축 등으로 볼 수 있다. 유의한 유전자 식별을 위한 통계학적 방법으로 T-test 및 Wilcoxon Rank Sum test 등이 있다. 최근에는 수정인자를 추가하거나 혹은 퍼지이론 등의 지능정보 이론을 추가하여 그 계산결과를 좀 더 상세화하고 세분화하는 연구들이 계속되고 있다. 본 논문에서는 두 개의 그룹에서 발현된 유전자들 중 유의하게 발현되는 유전자를 식별하기 위한 방법으로 퍼지이론을 도입하여 유의한 유전자를 규명하는 FST(Fuzzy Significance Test) 방법을 제안한다.

• Proceedings of the Korean Society of Embryo Transfer Conference
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• 2002.11a
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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.

• Journal of Life Science
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• v.24 no.8
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• pp.895-902
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• 2014

Adiponectin has been known to improve insulin sensitivity and elicit glucose uptake via increased glucose transporter 4 (GLUT4) translocation. In the current study, mRNA expression levels of adiponectin and GLUT4 were measured in subcutaneous adipose tissue from C57BL/6 mice fed normal (ND) or high-fat diet (HFD) until 16, 26, 36, 47, or 77 weeks of age starting from 6 weeks of age. Expression levels were also measured in mice with calorie restriction (CR) and in thiazolidinedione (TZD) treated mice. Using quantitative real-time PCR, we demonstrated that GLUT4 expression in adipose tissue significantly decreased in HFD mice groups and increased in CR (p<0.05) and TZD (p=0.007) groups while there was no difference in adiponectin mRNA expression levels between experimental and control groups. General linear regression models were used to assess the association of gene expression levels between adiponectin and GLUT4 and to determine whether adiponectin affects GLUT4 transcription. mRNA expression levels of adiponectin and GLUT4 are significantly associated each other in mice fed a ND (p<0.0001) or HFD (p<0.0001), in groups separated into each age and diet, and CR group (p=0.002), but not in TZD group (p=0.73). These results demonstrated that gene expression of adiponectin and GLUT4 is strongly associated, suggesting that there is a common regulatory mechanism for adiponectin and GLUT4 gene expression and/or adiponectin has a direct role in GLUT4 gene expression in adipose tissue.

• The Korean Journal of Applied Statistics
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• v.29 no.3
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• pp.437-448
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• 2016

Gene set analysis utilizing biologic information is expected to produce more interpretable results because the occurrence of tumors (or diseases) is believed to be associated with the regulation of related genes. Many methods have been developed to identify statistically significant gene sets across different phenotypes; however, most focus exclusively on either the differential gene expression or the differential correlation structure in the gene set. This research provides a new method that simultaneously considers the differential expression of genes and differential coexpression with multiple genes in the gene set. Application of this NEW method is illustrated with real microarray data example, p53; subsequently, a simulation study compares its type I error rate and power with GSEA, SAMGS, GSCA and GSNCA.

• Journal of KIISE:Software and Applications
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• v.37 no.1
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• pp.1-8
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• 2010

Recently lots of attention has been paid to gene set analysis for identifying differentially expressed gene-sets between two sample groups. Unlike earlier approaches, the gene set analysis enables us to find significant gene-sets along with their functional characteristics. For this reason, various novel approaches have been suggested lately for gene set analysis. As one of such, PAGE is a parametric approach that employs average difference (AD) as an expression metric to quantify expression differences between two sample groups and assumes that the distribution of gene scores is normal. This approach is preferred to non-parametric approach because of more effective performance. However, the metric AD does not reflect either gene expression intensities or variances over samples in calculating gene scores. Thus, in this paper, we investigate the usefulness of several other expression metrics for parametric gene-set analysis, which consider actual expression intensities of genes or their expression variances over samples. For this purpose, we examined three expression metrics, WAD (weighted average difference), FC (Fisher's criterion), and Abs_SNR (Absolute value of signal-to-noise ratio) for parametric gene set analysis and evaluated their experimental results.

• Journal of Periodontal and Implant Science
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• v.35 no.2
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• pp.321-333
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• 2005

1. 목적 in vitro 상에서 법랑기질유도체가 치주인대섬유아세포, 불멸화 조골세포와 백악질 유래세포의 증식과 유전자 발현에 미치는 영향을 알아보고자 하였다. 2. 연구방법 및 재료 <세포증식 연구> 교정을 목적으로 발거한 치아에서 분리, 배양한 치주인대섬유아세포와 백악질유래세포, 그리고 $SaOs_2$ 세포를 이용하였다. 법랑기질유도체가 세포 증식에 미치는 영향을 알아보기 위해, 35 mm Petri dish에 dish 당 $5{\times}10^3$ 개의 세포를 접종하였다. 대조군은 1% 항생제와 10% FBS를 포함한 DMEM 배지를 이용했고, 5mM 초산을 첨가한 군과 첨가하지 않은 두 개의 대조군이 이용되었다. 실험군은 100 ${\mu}g/ml$의 법랑기질유도제를 첨가한 군과 100 ${\mu}g/ml$의 법랑기질유도체와 5 mM의 초산을 첨가한 2개의 실험군이 이용되었다. 각 군은 세 개의 배양접시에 행해졌고, 1, 3, 8일에 세포의 수를 각각 측정하였다. 결과는 repeated measures ANOVA로 통계 처리하였다. <유전자 발현 연구> 각 세포의 형질 특성을 알아보기 위해 RT-PCR을 실시하여 조골세포 분화 표식자와 연관된 Human collagen type I(COL I), human osteopontin(OP), human osteocalcin(OC), human alkaline phosphatase(ALP)와 human bone sialoprotein(BSP)의 mRNA 발현을 실험 1, 3, 8일에 걸쳐, 세 군의 차이를 비교 관찰하였다. 3. 결과 <세포증식 연구> 치주인대세포와 백악질유래세포, 그리고 $SaOs_2$ 세포의 증식은 법랑기질유도체에 의해 영향을 받지 않았다. 대조군과 초산이 포함된 대조군 그리고 법랑기질유도체와 초산이 포함된 실험군에서 유의할 만한 세포 수의 차이가 실험 기간 1, 3, 8일에 걸쳐 나타나지 않았다(p<0.05). <유전자 발현 연구> ALP와 COL I은 세 군의 세포에서 모두 발현되었고, 발현 정도는 EMD에 영향을 받지 않았다. OC은 세 군에서 모두 비교적 약하게 발현되었고, 특히 $SaOs_2$ cell과 백악질유래세포에서 약하게 발현되었다. EMD는 OC의 발현정도를 약하게 하였다. OP은 백악질유래세포에서 1, 3, 8일에 걸쳐 EMD 유무에 관련 없이 발현되지 않았다. 그러나 치주인대세포와 $SaOs_2$ cell에서는 강하게 발현되었다. BSP는 치주인대세포와 $SaOs_2$ cell에서 1, 3, 8일에 걸쳐 비교적 고르게 발현되었다. EMD 배지에서 배양된 백악질유래세포는 8일에는 BSP가 발현되지 않았다. 4 결론 이번 실험 결과에 의하면 법랑기질유도체는 치주인대세포, 불멸화 조골세포와 백악질 유래세포의 증식에 있어 유의성 있는 효과를 나타내지 않았다. 그러나, 유전자 발현에 있어서는, 치주인대세포와 백악질유래세포, 그리고 $SaOs_2$ 세포 모두에서 OC mRNA의 발현을 억제하는 효과를 나타내었다. EMD는 세포의 증식에는 영향을 미치지 않지만, 유전자 발현에 있어 일부 영향을 미치는 것으로 보인다. 법랑기질유도체가 세포의 증식과 유전자 발현에 미치는 영향은 배양된 세포의 형질특성, 배양환경, 배양일수 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 법랑기질유도체가 in vitro 상에서 세포에 미치는 영향은 보다 정량화된 연구가 필요하다.

• Korean Journal of Environmental Biology
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• v.22 no.3
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• pp.472-477
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• 2004

To study the radiation related gene expression in mutants of Bacillus lentimorbus WJ5 induced by gamm radiation, the simultaneous gene expression was analyzed by DNA micro array. We constructed DNA chips including two thousand randomly digested genome spots of B. lentimorbus WJ5 and compared its quantitative aspect with seven mutants induced by gamma radiation $(^{60}/Co)$. From the cluster analysis of gene expression pattern, totally 408 genes were expressed and 27 genes were significantly upregulated by the gamma radiation in all mutants. Especially, genes involved in repair (mutL, mutM), energy metabolism (acsA, sdhB, pgk, yhjB, citB), protease (npr), and reduction response to oxidative stress (HMM) were simultaneously upregulated. It seems that the induction of the direct and/or indirect repair related genes in mutants induced by gamma radiation could be remarkably different from the adaptive responses against acute exposure to radiation.

• Korean Journal of Animal Reproduction
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• v.26 no.3
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• pp.205-214
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• 2002

There are many methods to introduce exogenous DNA into embryo to produce transgenic animals. Exogenous gene can be integrated into oocyte by sperm vector. In this study, sperm was used as a vector for a transgene, which is encoding enhanced green fluorescent protein (EGFP). The objective of this study was to investigate the expression of exogenous gene in bovine embryos after injection of spermatozoa cocultured with EGFP DNA fragment. Spermatozoa were plunged into liquid nitrogen and thawed several times or shook in 0.2% Triton X-100 to remove sperm membrane followed by DTT treatment. The injected oocytes were co-cultured with vero cells in CR1aa, and expression of EGFP gene was observed under fluorescent microscope. Blastocyst formation rates of oocytes injected with sperm treated with DTT, DTT-freezing or DTT-Triton X-100 were 34.7, 39.4 and 31.9%, respectively. The rates of EGFP expression in oocytes injected with 54 ng DNA after DTT-treated, DTT-freezing and DTT-Triton X-100-treated sperm were 0, 19.1 and 13.9%. On the other hands, expression rate of oocytes injected with sperm cocultured with 13.5, 27 and 63.5 ng of EFGP DNA were 6.7, 9.0 and 5.1%, respectively. When intact sperm was mixed with 63.5 ng/${mu}ell$ EGFP DNA fragment, and then electroporated before injection, the expression rate of injected oocyte was 2%. Unexpectedly, electro-poration could not increase the expression rate. These results suggest that sperm can be used as a transgene vector, even if the efficiency was low (19.1%).

• Proceedings of the KSAR Conference
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• 2003.06a
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• pp.50-50
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• 2003

모유에 존재하는 유지방구의 막을 구성하는 주된 당단백질인 하나인 lactadherin(과거에는 BA46로 일컬어짐)은 rotavirus에 의한 감염증상을 예방하는 것으로 보고되고 있다. 본 연구에서는 retrovirus vector system을 이용하여 Chinese Hamster Ovary (CHO) 세포에 tetracycline에 의해 발현이 제어되는 promoter 하의 lactadherin 유전자를 전이시킨 후lactadherin이 tetracycline에 의해 발현이 유도되는지의 여부를 실험하였다. 먼저 기초 실험으로 E. coli LacZ유전자를 이용하여 tetracycline에 의한 유도 여부를 조사하였다. Tet-On과 RevTRE-LacZ retrovirus를 co-infection시킨 NIH3T3 세포는 doxycycline (tetracycline 유도체)의 투여량에 비례하여 E. coli LacZ 유전자의 발현 정도가 증가하는 양상을 나타내었는데, 최대의 발현에 대한 doxycycline 농도는 1 $\mu\textrm{g}$/$m\ell$ 이상으로 나타났다. 이 예비실험의 결과를 바탕으로 Tet-On과 RevTRE-Ltd retrovirus vector를 이용하여 사람의 lactadherin 유전자의 유도적 발현을 검정하였는데, CHO 세포에서 lactadherin 유전자의 유도적 발현을 RT-PCR 기법을 이용하여 확인하였다. 표적세포 내에서 외부에서 도입된 유전자가 지속적으로 발현될 경우 심각한 생리적 부작용을 야기시킨다는 사실을 감안할 때, 본 실험의 결과는 유전자 치료와 형질전환동물의 생산에 크게 도움이 될 것으로 예상된다.

• Journal of Life Science
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• v.20 no.6
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• pp.929-933
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• 2010

We tried to identify differentially expressed genes (DEGs) from a silkworm, Bombyx mori, involved in fungal (Aspergillus niger) infection. A total RNA purified from fungal-induced and normal B. mori ($5^{th}$ instar larvae) was used for the cDNA synthesis. Differentially expressed genes were screened by annealing control primer (ACP)-based PCR technique. Comparing the gene expression profiles between fungal infection and control silkworm, we detected 10 genes that were differentially expressed in fungal induction and performed molecular cloning and nucleotide sequencing of the 10 genes. We confirmed the expression patterns of 3 DEGs by RT-PCR. The 3 DEGs over-expressed in fungal infection were identified as lysozyme, enbocin and an unknown gene. They were first identified to be genes induced by fungal infection. Although the detailed functions of 3 genes and their products remain to be determined, the genes will provide insight into the molecular mechanisms of insect-immune systems induced by fungal infection.