• 원예과학기술지
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• 제32권6호
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• pp.853-863
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• 2014

국내외에서 재배되고 있는 딸기 100품종의 DNA profile 데이터베이스를 구축하기 위하여 다형성이 높은 microsatellite 마커의 선정과 유전적 유사도 분석을 통한 품종식별력 검정 등에 대한 연구를 수행하였다. 딸기 21품종을 274개의 microsatellite 마커로 검정하여 반복 재현성이 높은 25개의 다형성이 높은 마커를 선정하였다. 이들 마커와 국내외에서 재배되고 있는 딸기 100품종을 검정하였을 때 마커당 평균 대립유전자수는 7.50개로 나타났고, 3-13개까지 다양한 분포를 나타내었다. PIC 값은 마커의 유전자형에 따라 0.333-0.841 범위에 속하였으며 평균값도 0.706으로 높게 나타났다. Microsatellite 마커의 대립유전자를 이용하여 딸기 100 품종에 대한 계통도를 작성하였을 때 품종 육성의 계보 및 육성 지역에 따라 7개의 그룹으로 크게 나누어졌으며 2품종을 제외한 98품종이 microsatellite 마커의 유전자형에 의해 식별이 되는 것으로 나타났다. 본 연구에서 얻어진 딸기 품종별 DNA profile 데이터베이스는 품종보호 출원 품종의 재배심사 및 품종진위성과 관련된 종자분쟁을 해결하는 수단으로 유용하게 활용될 수 있을 것이다.

• 원예과학기술지
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• 제35권1호
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• pp.98-107
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• 2017

국내외에서 육성된 배 품종 및 유전자원에 대한 DNA 프로파일 데이터 베이스를 구축하여 유전적 연관성을 조사하고자 수행하였다. 배 동양 및 서양배 8품종을 387개의 microsatellite 마커를 이용하여 대립유전자의 패턴이 우수하면서 다형성 정도가 높은 11개를 선발하였다. 이들 마커와 배 품종 및 유전자원 72점에 대해 분석한 결과, 133개의 대립유전자가 검출되었으며, 분자 마커에 따라 4 ‚ 22개까지 다양한 대립유전자의 분포 양상을 나타냈다. PIC 값은 0.557 - 0.879 사이에 분포하였으며 평균 0.743으로 높게 나타났다. Microsatellite 마커에 의해 나타난 대립유전자를 근거로 계통도를 작성하였을 때 72품종 및 유전자원의 유전적 유사도는 0.02 ‚ 1.00까지 넓은 범위에 속하였고, 배나무의 식물분류학적 특성 및 품종 육성 계보에 따라 4개 대그룹으로 크게 나누어졌다. 대부분의 품종이 11개의 microsatellite 마커의 유전자형에 따라 식별이 가능하였다. 본 연구에서 microsatellite 마커에 기반한 배 품종 및 유전자원의 데이터베이스는 품종보호 출원품종의 구별성, 균일성, 안정성을 재확인하는데 매우 유용하게 활용될 수 있을 것이다.

• 한국시뮬레이션학회논문지
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• 제19권1호
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• pp.143-151
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• 2010

지문분류는 1:N 지문인식 시스템의 효율성을 높이는 단계로 지문의 매칭 시간 단축과 인식의 정확성을 높여주는 역할을 한다. 지문 각 클래스의 융선 패턴은 한 개 이상의 클래스와 중복되는 성질을 가지기 때문에 지문분류 작업은 어렵다. 또한 잡음을 많이 포함하거나 예외적인 입력 상태인 경우에도 분류 작업은 어려워진다. 본 논문에서는 다양한 품질의 지문을 효과적으로 분류하기 위해 지문의 방향특징을 이용해 확률 모델을 설계하고, 이를 최적화 하여 지문분류를 수행하는 방법을 제안하였다. 지문 융선을 픽셀단위로 탐색하여 방향 값을 산출하고, 산출된 방향 값을 일정 픽셀 단위로 병합하여 지문의 방향특징을 추출한다. 추출된 방향 특징을 이용해 확률론적 정보추출 및 인식 방식인 마코프 모델을 이용하여 지문의 클래스별 마코프 모델을 생성한다. 생성된 클래스별 마코프 모델의 상태전이 행렬을 분석하여 클래스별 분류 모델의 가중치 항목을 결정하고 유전자 알고리즘을 이용하여 지문분류 성능을 향상시킬 수 있는 최적의 수치를 찾아낸다. 유전알고리즘에 의해 최적화된 분류모델에 다양한 품질의 지문 데이터베이스를 적용하여 실험해 본 결과 최적화 되기 전의 분류 모델에 비해 우수한 분류성능을 보였다. 또한 실험에 사용한 다양한 품질의 데이터베이스를 분석해본 결과 제안한 방법은 특이점 유, 무 및 상태에 독립적으로 예외적인 입력상황의 지문에 대해 효율적으로 지분분류를 수행했다.

• 디지털융복합연구
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• 제14권10호
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• pp.349-354
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• 2016

다양한 extended-spectrum ${\beta}$-lactamase (ESBL)를 생성하는 폐렴막대균의 출현 및 확산은 세균에 의한 감염증 치료에 어려움을 가중시키고 있다. 본 연구에서는 충청지역에서 분리된 폐렴막대균을 대상으로 ESBL 유전자를 검출하고 항균제 감수성 양상을 조사하였다. 또한 같은 클론에서 유래하였는지를 확인하기 위해 repetitive element sequence-based (REP)-PCR을 수행하였다. 충청지역에서 분리된 폐렴막대균 102균주 중 21균주가 CTX-M-14 및/또는 CTX-M-15를 생성하는 것으로 나타났으며 이 균주들은 3세대 cephalosporin 계열 항균제에 대해 70% 이상의 높은 내성율을 보였다. 본 연구에서 분리된 CTX-M형 ESBL생성 폐렴막대균은 다양한 클론으로부터 유래되었으며 그 중 일부는 지역사회에 확산되어 있음이 확인되었다. 이러한 폐렴막대균의 감염 및 확산을 방지하기 위해서는 감염관리의 강화가 필요하다. 아울러 좀 더 효과적인 내성세균의 관리를 위해서는 내성유전자의 생물학적 조사와 통계학적 분석을 통해 통합적으로 구축된 데이터베이스를 모니터링 할 필요가 있을 것으로 사료된다.

• 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.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제7권9호
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• pp.176-182
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• 2007

천연기념물은 자연의 산물이며 인류가 보호해야 할 유산이다. 천연기념물 중 동물과 식물은 생명을 가지고 있기 때문에 하나의 개체는 반드시 소멸한다. 천연기념물인 보은 속리산의 정이품송은 유일하다. 현재 정이품송은 자연재해와 병충해로 인해 곤란을 겪고 있으며 수령이 600년 이상이 되어 고사의 위기에 처해있다. 본 연구의 목적은 국가적으로 유지하여야 하는 희귀식물의 혈통을 보존하고 매력 있는 식물자원의 상품, 지역주민의 대량증식에 의한 소득창출 등을 할 수 있는 대상으로서 천연기념물인 정이품송의 관광자원화 방안을 모색하고자 하는 것이다. 연구의 목적을 달성하기 위한 방안으로서 식물유전자분석기술을 활용한 정이품송 혈통인증, 순종보존과 스토리텔링과 접목한 족보관리시스템 운용, 생산 판매 소유자 간 커뮤니티 제공과 데이터베이스 구축, 문화관광이벤트의 개최, 정이품송의 가치 보존과 브랜드화 등을 제시하였다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제9권10호
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• pp.40-50
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• 2009

RFID 기술를 이용한 다양한 응용분야에서 잘못된 RFID 리더기의 배치로 인해 리더기간의 간섭이 발생한다. 리더기간의 간섭은 어떤 리더기가 다른 리더기의 동작에 간섭을 일으키는 신호를 송신하여 태그를 인식하는 것을 방해할 때 발생한다. RFID 시스템에서 리더기의 충돌 문제는 시스템 처리량과 인식의 효율성의 병목현상을 발생 시킨다. 본 논문에서는 RIFD 안테나 배치의 적합도를 높이기 위해서 진화 연산 알고리즘을 이용한 새로운 RFID 리더기 배치 설계 시스템을 제안한다. 먼저, 주위 환경에 민감한 안테나의 전파 특성을 분석하고, 특성 데이터베이스를 구축한다. 그리고, 안테나를 최적으로 배치하기 위한 진화 연산 알고리즘을 이용한 Encoding 기법과 Fitness 기법 및 유전잔 연산자를 제안한다. 제안하는 기법의 우수성을 보이기 위해서 시뮬레이션을 수행하였으며, 실험 결과, 약 100세대의 진화 연산을 통해 커버율 95.45%, 간섭율 10.29%의 RFID 안테나 배치의 적합도를 달성하였다.

• 생명과학회지
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• 제18권11호
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• pp.1617-1624
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• 2008

키틴과 그 탈아세틸화된 형태인 키토산은 지구 상에 가장 풍부하게 존재하는 바이오매스의 하나이다. 키틴과 키토산은 항균활성, 면역증강, 중금속 흡착 등 다양한 생리활성을 보이고 있으며 식품, 의약품, 환경산업 등에서 다양하게 응용되고 있다. 이러한 키틴/키토산을 가수분해하는 효소들과 그 3차구조, 유전자들이 세균, 고세균, 진핵생물등 모든 생물종에서 보고되어 왔다. 탄수화물을 가수분해하는 효소들은 그 아미노산 서열에 따라 CAZy (Carbohydrate Active Enzymes) 데이터베이스에 분류되었는데 흥미롭게도 최근까지 키틴가수분해효소와 키토산가수분해효소들은 14개의 glycosyl hydrolase (GH) family들로 분류되어 있다(GH2, GH5, GH7, GH8, GH18, GH19, GH20, GH46, GH48, GH73, GH75, GH80, GH84, GH85). 본 총설에서는 새로운 유전자원를 찾기위한 한 방편으로서 최근에 새롭게 분류된 glycosyl hydrolase family의 분류법에 따라 각각의 GH family에 속하는 키틴/키토산가수분해효소의 종류 및 구조, 그리고 그 효소적 특징에 대하여 논하고자 한다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제15권8호
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• pp.5412-5418
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• 2014

참돔 이리도바이러스(RSIV)는 이리도바이러스과에 속하며, 많은 아시아 국가에서 감염성 어류 질병을 유발하여 양식산업에 커다란 경제적 손실을 입히는 바이러스이다. 우리는 최근에 효모표면발현(yeast surface display, YSD)를 사용하여 다양한 해양바이러스를 동정하고 검출할 수 있는 새로운 실험시스템을 개발하였다. 이 연구에서 우리는 참돔 이리도 바이러스(RSIV)의 외피단백질을 효모표면 발현 기법을 이용하여 발현시켰다. 바이러스 외피단백질 유전자는 염기서열 데이터베이스에 기초하여 합성되었고, 효모발현벡터인 pCTCON2으로 서브클로닝되었다. 이 벡터는 효모 strain EBY100으로 형질전환 되었다. Flow cytometry와 Western blot analysis를 통해 RSIV 외피단백질의 발현을 확인하였다. ${\beta}$-mercaptoethanol 처리에 의해 발현된 바이러스 외피단백질을 효모 표면로부터 분리하였다. 이 연구의 결과는 YSD 시스템이 해양바이러스 외피단백질을 획득하기 위한 매우 좋은 발현시스템이라는 것을 보여준다.

• 정보처리학회논문지D
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• 제11D권3호
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• pp.519-532
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• 2004

유전자 및 단백질간의 복잡한 상호작용에 의해 기능이 결정되는 생명정보 데이터의 특성으로 인하여 생명정보 데이터 분석을 위해서는 이질적인 데이터를 통합적으로 분석할 수 있는 통합시스템이 요구된다. 따라서 이 논문에서는 생물학 실험실 레벨에서 단백질 구조 관련 데이터를 통합할 수 있도록 XML 모델기반에 웨어하우스 미디에이터 통합시스템을 제안한다. 제안 시스템은 fact constellation 모델을 기반하여 이질적인 소스에 대한 통합 모델링을 진행하고 통합 스키마를 XML 스키마로 변환하여 유지한다. 또한 통합 데이터베이스에 포함된 소스 데이터의 변경 및 출처에 대한 추적 관리를 위해 데이터의 점진적 갱신방법과 서열에 대한 버전관리를 이용한다. 실제로 이 시스템을 단백질 구조(PDB), 서열(Swiss-Prot)과 도메인 분류데이터(CATH) 통합에 적용한 통합 모델링 과정을 보여준다.