• Clinical and Experimental Pediatrics
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• v.46 no.1
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• pp.24-32
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• 2003

Purpose : Nosocomial infection with Staphylococcus aureus, especially methicillin resistant S. aureus, has become a serious concern in the neonatal intensive care unit. The aim of this study is to investigate the virulence factors, and the relationship between the antibiotic resistance and the associated genes of Staphylococcus aureus isolated from nasal cavity of neonates. Methods : Fifty one isolates of S. aureus were obtained from nasal swab taken in 28 neonates in the NICU and nursery of Pusan National University Hospital between February and May, 2001. They were tested in regard to antibiotic susceptibility, coagulase test and typing, plasmid DNA profile, as well as reactivity to enterotoxin A-E(sea, seb, sec, sed, see) genes and toxic shock syndrome toxin-1(tst) gene by polymerase chain reaction(PCR). Associated genes such as mecA, mecR1, mecI, and femA were also determined by PCR. The origin of MRSA strains was assessed using DNA fingerprinting by arbitrarily-primed polymerase chain reaction(AP-PCR). Results : Twenty three(45.1%) and six(11.8%) isolates were resistant to oxacillin and vancomycin respectively. Multidrug resistance to three or more of the antibiotics tested was observed in 51.0% of the isolates. Forty two isolates were coagulase positive and twenty two isolates had mecA gene. Sixteen isolates had both mecA and femA genes and had type I-III plasmids. 64.7% of isolates carried sec gene, and 80.4% carried tst gene. DNA fingerprinting by AP-PCR for 12 MRSA strains showed 10 distinct patterns, suggesting different origins. Conclusion : We confirmed that the prevalence of nasal carriage of S. aureus and the incidence of antimicrobial-resistant S. aureus, especially vancomycin resistance, is very high in neonates who were admitted in NICU and nursery. It is possible that these pathogens are responsible for serious nosocomial infections in neonates. The need for improved surveillance and continuous control of pathogens is emphasized.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2003.04c
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• pp.428-430
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• 2003

인유두종바이러스(human papillomavirus: HPV)는 감염되었을 때 각종 악성 종양을 유발할 수 있는 작은 DNA 바이러스이다. 고위험군에 속하는 HPV의 감염은 암으로 진행될 수 있는 가능성이 크다. 본 논문은 HPV를 분류할 수 있는 기계 학습 기법을 제안하고자 한다. 제안된 학습 기법은 단백질 서열을 효과적으로 분류할 수 있는 커널(kernel) 방법에 기반을 두고 있다. 위험군 분류는 감염의 메커니즘의 이해와 유전자칩과 같은 새로운 의학 도구의 개발 등에 있어서 중요한 정보를 제공해 줄 수 있다. 실험 결과는 중요한 부위의 탐색에 의한 커널 기반의 학습 방법이 우수한 성능을 보이는 것으로 나타났다.

• Proceedings of the Korea Society of Environmental Biology Conference
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• 2005.12a
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• pp.22-35
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• 2005

내분비계 장애물질 (Endocrine Disruptors: EDs)이란 ‘내분비 기능에 변화를 일으켜, 생체 또는 그 자손의 건강에 위해한 영향을 미치는 외인성 물질’로서 세계야생생물보호기금 (World Wildife Fund: WWF)의 목록에는 67 여종, 일본 후생성에서는 142 여종의 물질을 내분비계 장애물질로 분류하고 있다. 이렇게 분류된 내분비계장애물질 가운데에는 많은 종류의 농약이 포함되어 있으며, 이들이 자연상태계에 미치는 영향에 대한 많은 보고가 있다. 양서류는 먹이연쇄의 중위포식자로 내분비계 장애물질의 순환 및 생채축적 회로에서 중요한 위치를 갖는다. 또한 농경지나 계류 등에 서식하며 산란하는 습성이 있다. 이러한 서식지는 농약 등에 노출받기 쉬우므로 환경오염평가 대상동물로 중요하다. 본 연구에서는 국내에서 사용되고 있는 제초제, 살충제 등이 양서류 발생에 미치는 영향을 평가하고, 이들 물질에 의한 노출을 평가할 수 있는 biomarker 유전자를 발굴하고자 하였다. 우리나라 전역에 많이 분포하는 무당개구리(Bombina orientalis)의 초기 배아발생 과정에서 이들 농약을 처리하였을 때, 물질의 종류에 따라 정도의 차이는 있으나 농도 의존적으로 배아 및 올챙이의 치사율이 높게 나타났다. 또한 농약은 배아 및 올챙이의 기형을 유발하였다. 기형의 종류는 농약에 따라 서로 상이한 형태로도 나타났으나, 특히 몸통휨 또는 꼬리휨등의 척추골 기형이 많이 나타났다. 환경 위해성 평가 biomarker 유전자로서 골격계 형성에 관여하는 Sox9 유전자를 선택하였다. 무당개구리에서 처음으로 Sox9 유전자를 동정하였으며, 농약을 처리한 실험군에서의 Sox9 유전자의 발현 양상은 대조군에 비하여 높게 나타났다. 본 연구결과 생태계에서 내분비계 장애물질의 위해성 평가를 위해 양서류 초기배아의 치사 및 기형의 정도를 관찰하는 방법이 유효할 것으로 사료된다. 또한 야생동물의 biomarker 유전자를 발굴과 이를 이용한 위해성 평가는 더욱 정밀한 평가법으로 유용할 것이다.

• Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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• v.23 no.8
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• pp.903-909
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• 2019

Periodontal disease is observed in many adult persons. However we has not clear know the molecular mechanism and how to treat the disease at the molecular levels. Here, we investigated the molecular differences between periodontal disease and normal controls using gene expression data. In particular, we checked whether the periodontal disease and normal tissues would be classified by machine learning algorithms using gene expression data. Moreover, we revealed the differentially expression genes and their function. As a result, we revealed that the periodontal disease and normal control samples were clearly clustered. In addition, by applying several classification algorithms, such as decision trees, random forests, support vector machines, the two samples were classified well with high accuracy, sensitivity and specificity, even though the dataset was imbalanced. Finally, we found that the genes which were related to inflammation and immune response, were usually have distinct patterns between the two classes.

• The KIPS Transactions:PartD
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• v.14D no.1 s.111
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• pp.9-20
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• 2007

Groups of genes control the functioning of a cell by complex interactions. Such interactions of gene groups are tailed Gene Regulatory Networks(GRNs). Two previous data mining approaches, clustering and classification, have been used to analyze gene expression data. Though these mining tools are useful for determining membership of genes by homology, they don't identify the regulatory relationships among genes found in the same class of molecular actions. Furthermore, we need to understand the mechanism of how genes relate and how they regulate one another. In order to detect regulatory relationships among genes from time-series Microarray data, we propose a novel approach using frequent pattern mining and chain rules. In this approach, we propose a method for transforming gene expression data to make suitable for frequent pattern mining, and gene expression patterns we detected by applying the FP-growth algorithm. Next, we construct a gene regulatory network from frequent gene patterns using chain rules. Finally, we validate our proposed method through our experimental results, which are consistent with published results.

• Proceedings of the Korean Society for Bioinformatics Conference
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• 2006.02a
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• pp.116-123
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• 2006

생물체의 cDNA를 유리기판위에 고밀도로 첨착 시킨 유전자 칩과 정량적인 방법으로 개별 유전자 발현을 진단 가능한 Real- time PCR (실시간 고분자중합연쇄반응 기술) 기법은 첨단 의학분야와 신약개발 및 독성유전체 연구분야에 활발히 도입되고 있는 기술이다. 본 발표의 첫 번째 부분에서는 유전자칩 에서 얻어진 유전자 발현패턴분석에 기반한 바이오마커 선정 및 real time PCR에 의한 확증 관련 기술 과 유전자칩에서 얻어지는 수많은 데이터를 재정렬 및 다양한 분석기법과 display기술을 활용하여 광범위한 화학물질에 대한 독성효과 분석을 가능하게 해주며, 특정 독성물질에 대한 관련유전자 그룹 발견 및 독성영향에 따른 분류방법에 관한 결과를 발표할 것이다. 또한 바이오마커 활용의 하나로 박테리아세포 기반 바이오센서 제작및 세포칩 개발등에 대한 결과도 추가될 것이다. 두 번째 부분에서는 non-model organism(유전체정보가 확보되지 않은 생물체)인 송사리를 이용하여 새로운 2K 유전자칩을 개발하고, 여기서 각종 화학물질에 대하여 얻어진 수많은 유전자칩 분석 데이타를 활용하여 각각의 화학물질이 보여주는 독성효과를 매우 효과적이고 쉽게 이해할 수 있는 display기술을 개발, 적용함으로써 유전자칩 발현에 기반한 화학물질 독성 screening 및 specificity discrimination을 가능케 하는 예가 발표될 것이다. 이 연구에서 개발한 송사리 유전자칩은 간조직의 RNA를 직접 cDNA화 하는 방식을 취하고 있어 전체 송사리의 유전정보를 필요로 하지 않아 비용 및 효율에서 전체 송사리의 유전정보를 얻는 비용과 노력을 취하지 않고 간에서 발생하는 독성학적 영향 및 유전자의 발현정도를 정밀하고 효율적인 방법으로 얻어 낸다. 현재 2000여개의 cDNA유전자중 50%이상의 유전자가 17베타에스트라디올, 페놀, 노닐페놀, 비스페놀, 감마레이조사, 잔류약품중 이보프란, 다이클로펜악, 농약중의 파라???R, 돌연변이 유발물질 중의 이티비알, 금속류중의 카드뮴을 통해 발현양상과 특정 캐미칼별 발현 특이성이 조사되었고, 이들 유전자는 염기서열 분석을 통해 염기서열이 분석되었으며, 미국 NCBI의 유전자 은행과의 비교를 통해 일부유전자는 새로운 유전자로 밝혀지고 있다. 또한 이 발표에서는 소염진통제계열 의약품인 dichlofenac 이 송사리의 각종 조직에 미치는 독성영향을 Real-time PCR을 이용하여 대표적 스트레스 유전자의 발현에 미치는 영향에 대한 분석 예가 발표될 것이다.

• Journal of fish pathology
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• v.32 no.2
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• pp.49-57
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• 2019

In this study, we collected 39 megalocytiviruses isolated from diseased fish in Korea from 2012 to 2018. Major capsid protein (MCP) gene, a part of vascular endothelial growth factor (VEGF) gene and histidine triad motif-like protein (HIT) genes of Megalocytivirus were targeted for PCR amplification and analysis of those DNA nucleotide sequences. Korean strains revealed two genotypes (red sea bream iridovirus and turbot reddish body iridovirus types) based on the phylogeny of MCP gene. The red sea bream iridovirus type (RSIV-type) megalocytiviruses were divided into RSIV-subgroup 1 and 2. From the phylogenetic analysis of the VEGF genes, a genotypic variant of RSIV-type Megalocytivirus was identified. The HIT-like protein gene was detected in RSIVs, but not in TBRIV and ISKNV, suggesting that HIT-like protein gene may be specific in RSIV.

• Proceedings of the Korean Institute of Intelligent Systems Conference
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• 2008.04a
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• pp.183-187
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• 2008

본 논문은 유전자의 기능이 비슷한 정도에 따른 사전정보의 값을 부여하며, 클러스터링시 사전정보를 활용할 수 있는 방법을 제시한다. 실세계 문제인 유전자는 각기 다양한 기능을 하는 특징적인 것으로 사전정보의 형태를 1과 0등으로 구분하던 과거의 방식으로는 정의하기가 어렵다. 유전자간의 비슷한 정도에 따라 사전정보의 값이 정해져야 하는 것은 필요하며, 이는 생물학자가 구축해놓은 유전자 온톨로지의 분석을 통하여 산출한다. 유전자 온톨로지는 기능별 카테고리로 분류하며, 세부 기능은 하위의 카테고리로 형성된 거대한 트리 구조의 형태를 띤다. 온톨로지 분석을 통해 형성된 사전정보의 값은 0과 1사이의 연속적인 값으로 형성이 되며, 이 값은 클러스터링 과정 중 거리 계산에 활용함으로써, 그 결과의 성능이 우수함을 보인다.

• Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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• 2009.04a
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• pp.290-293
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• 2009

바이오 칩 분석 시스템은 유전자와 실험의 두 축으로 이루어진 바이오 칩에서 자료를 추출하고 필요한 정보를 얻기 위해 데이터를 분석하는 시스템이다. 유전자 데이터를 효율적으로 분석할 수 있는 방법으로 바이오 칩 분석 시스템이 각광받으면서 데이터의 양과 종류가 방대해지고 메모리의 효율적인 사용과 이에 따른 속도 개선을 위해 임베디드 시스템이 필요해지고 있다. 이에 따라 본 연구에서는 임베디드 시스템을 위한 PSO 기반의 군집화 알고리즘을 구현하였다. 방대한 양의 유전자 데이터를 분석하기 위해 생태계 모방 알고리즘인 Particle Swarm Optimization 알고리즘과 비슷한 유전자의 분류를 위한 기법으로 군집화를 사용하여 유전자 데이터의 통합 분석 시스템을 구현, 사용자에게 더욱 효율적으로 정보를 제공한다. 본 논문에서는 방대한 양의 데이터의 최적화에 효율적인 생태계 모방 알고리즘 Particle Swarm Optimization 을 이용하여 데이터들을 군집화하는 알고리즘을 임베디드 시스템을 위해 구현한 방법을 기술하고 있다.

• Proceedings of the KSAR Conference
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• 2001.03a
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• pp.16-16
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• 2001

Apoptosis로 일컬어지는 예정된 세포사멸(programmed cell death)은 개별 세포의 입장에서는 곧바로 사멸을 의미하지만, 정상적인 고등 생물의 입장에서는 개체의 발생과 분화하는데 프로그램된 과정이다. 자발적 세포사멸은 다른 조직에 비해 생식 조직인 난소나 정소에서 복잡한 apoptosis 기작들을 가지리라 사료된다. 본 연구는 Bcl-2 family중 apoptotic protein인 Bax에 대해 suppression하는 유전자를 yeast system을 활용하여 돼지 정소와 난소로부터 각각 cDNA library를 구축한 후 탐색하였다. 탐색에 활용된 cDNA library는 돼지의 정소와 난소로부터 mRNA를 분리하여 yeast vector인 pAD-GAL4-2.1에 구축하였고, 마우스 bax 유전자는 gal 1 promoter의 조절 하에 glucose 배지에서는 유도되지 않고, galactose 배지에서만 선택적으로 Bax를 발현할 수 있는 효모 vector(pL19-bax)를 구축하였다. Bax에 의한 apoptosis suppressor를 탐색하기 위해 우선 효모 W303에 pL19-bax를 transform하여 glucose 배지에서 Bax의 발현을 억제하였다. pL19-bax를 가진 효모에 정소와 난소로부터 구축된 cDNA library를 transform 시키고, transform된 효모는 각각 Bax에 의한 toxicity를 저해하는 유전자를 찾기 위해 스크린되었다. 이러한 방법으로 정소 cDNA library 탐색에서는 5 $\times$ $10^{6}$ transformant중 39개, 난소cDNA library 탐색에서는 2 $\times$ $10^{6}$ transformant중 26개의 콜로니가 생존하였다. 이들 콜로니로부터 유전자를 분리하여 분석해 본 결과 여러 그룹으로 분류할 수 있었다. 각 그룹의 관련 유전자는 protein synthesis/degradation 12종, oxidation/reductation 5종, detoxin/ cell cycle promoter 3종, signal transduction/growth factor 5종, 그리고 알려지지 않은 유전자 9종이었다. 그 중, bax-toxicity inhibition에 강력한 survival phenotype을 가지는 유전자(pSEDL)를 동정하였다. 이것은 T3-4-1 콜로니로부터 분리하였는데 140개 아미노산으로 이루어진 인간 SEDL(GenBank, XM_013096) 유전자와 매우 유사한 homology를 가지며, bax와 관련된 기능은 밝혀져 있지 않다. 이외에도 분리된 유전자에는 NADH, thioreduction, 그리고 cytochrome oxidase와 같은 positive 유전자 군이 크로닝되어, Bax를 이용한 효모에서 apoptosis suppressor에 관련된 유전자를 손쉽게 스크린하는 것이 가능하고, 분리된 유전자의 기능을 예측할 수 있어 지금까지 보고된 유전자 크로닝법 보다는 강력한 수단으로 활용될 수 있다는 사실을 시사하였다. 그러나, ORF에 관계없이 Bax 발현에 저항하는 유전자군이 선발된다든지 하는 문제점은 금후 검토가 필요하리라 사료된다.