• Journal of KIISE:Software and Applications
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• v.32 no.4
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• pp.277-289
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• 2005

To overcome the long design time/high computational effort/low computational performance of phylogenetic learning featuring selection and reproduction, this paper proposes a genetic representation based on XML. Since genetic programs (GP) and genetic operations of this representation are maintained by the invocation of the built-in off-the-shelf XML parser's API, the proposed approach features significant reduced time consumption of GP design process. Handling only semantically correct GPs with standard XML schema can reduce search space and computational effort. Furthermore, computational performance can be improved by the parallelism of GP caused by the utilization of XML, which is a feasible system and wire format for migration of genetic programs in heterogeneous distributed computer environments. To verify the proposed approach, it is applied to the evolution of social behaviors of multiple agents modeling the predator-prey pursuit problem. The results show that the approach can be applied for fast development and time efficiency of GPs.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2011.05a
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• pp.382-382
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• 2011

최근의 극심한 기상이변으로 인하여 발생되는 유출량의 예측에 관한 사항은 치수 이수는 물론 방재의 측면에서도 역시 매우 중요한 관심사로 부각되고 있다. 강우-유출 관계는 유역의 수많은 시 공간적 변수들에 의해 영향을 받기 때문에 매우 복잡하여 예측하기 힘든 요소이며, 과거에는 추계학적 예측모형이나 확정론적 예측모형 혹은 경험적 모형 등을 사용하여 유출량을 예측하였으나 최근에는 인공신경망과 퍼지모형 그리고 유전자 알고리즘과 같은 인공지능기반의 모형들이 많이 사용되고 있다. 하지만 유출량을 예측하고자 할 때 학습자료 및 검정자료로써 사용되는 유출량은 수위-유량 관계곡선식으로부터 구하는 경우가 대부분으로 이는 이렇게 유도된 유출량의 경우 오차가 크기 때문에 그 신뢰성에 문제가 있을 것으로 판단된다. 따라서 본 논문에서는 수위를 직접 예측함으로써 이러한 오차의 문제점을 극복 하고자 한다. Neuro-Fuzzy 모형은 과거자료의 입 출력 패턴에서 정보를 추출하여 지식으로 보유하고, 이를 근거로 새로운 상황에 대한 해답을 제시하도록 하는 인공지능분야의 학습기법으로 인간이 과거의 경험과 훈련으로 지식을 축적하듯이 시스템의 입 출력에 의하여 소속함수를 최적화함으로서 모형의 구조를 스스로 조직화한다. 따라서 수학적 알고리즘의 적용이 어려운 강우와 유출관계를 하천유역이라는 시스템에서 발생된 신호체계의 입 출력패턴으로 간주하고 인간의 사고과정을 근거로 추론과정을 거쳐 수문계의 예측에 적용할 수 있을 것이다. 유전자 알고리즘은 적자생존의 생물학 원리에 바탕을 둔 최적화 기법중의 하나로 자연계의 생명체 중 환경에 잘 적응한 개체가 좀 더 많은 자손을 남길 수 있다는 자연선택 과정과 유전자의 변화를 통해서 좋은 방향으로 발전해 나간다는 자연 진화의 과정인 자연계의 유전자 메커니즘에 바탕을 둔 탐색 알고리즘이다. 즉, 자연계의 유전과 진화 메커니즘을 공학적으로 모델화함으로써 잠재적인 해의 후보들을 모아 군집을 형성한 뒤 서로간의 교배 혹은 변이를 통해서 최적 해를 찾는 계산 모델이다. 이러한 유전자 알고리즘은 전역 샘플링을 중심으로 한 수법으로 해 공간상에서 유전자의 개수만큼 복수의 탐색점을 설정할 뿐만 아니라 교배와 돌연변이 등으로 좁아지는 탐색점 바깥의 영역으로 탐색을 확장할 수 있기 때문에 지역해에 빠질 위험성이 크게 줄어든다. 따라서 예측과 패턴인식에 강한 뉴로퍼지 모형의 해 탐색방법을 유전자 알고리즘을 사용한다면 보다 정확한 해를 찾는 것이 가능할 것으로 판단된다. 따라서 본 논문에서는 선행우량 및 상류의 수위자료로부터 하류의 단시간 수위예측에 관해 연구하였으며, 이를 위해 유전자 알고리즘을 이용항여 소속함수를 최적화 시키는 형태의 Neuro-Fuzzy모형에 대하여 연구하였다.

• Applied Biological Chemistry
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• v.40 no.1
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• pp.30-33
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• 1997

About 250 bp ura5 gene (Orotate phosphoribosyl transferase) fragment was cloned from genomic DNA of entomopathogenic fungus Metarhizium anisopliae by using PCR method. Entire nucleotide sequences of cloned DNA fragment were determined and analysed as compared with other fungus ura5 genes. The amino acid sequence deduced from the nucleotide sequence showed 85.5% homology to ura5 protein of Trichoderma reesei. Using this 250 bp PCR fragment we have isolated full ura5 gene of M. anisopliae by genomic Southern hybridization and the isolated 4.4 kb DNA fragments were mapped by restrictional enzyme.

• Journal of the Korea Society of Computer and Information
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• v.25 no.8
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• pp.1-8
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• 2020

In this paper, we propose a gene family based RNA-seq read distribution method in means to accelerate the overal transcriptome assembly computation time. To measure the performance of our transcriptome sequence data distribution method, we evaluated the performance by testing four types of data sets of the Arabidopsis thaliana genome (Whole Unclassified Reads, Family-Classified Reads, Model-Classified Reads, and Randomly Classified Reads). As a result of de novo transcript assembly in distributed nodes using model classification data, the generated gene contigs matched 95% compared to the contig generated by WUR, and the execution time was reduced by 4.2 times compared to a single node environment using the same resources.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2006.10b
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• pp.470-474
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• 2006

지문인식 시스템의 성능을 측정하기 위해 지문 데이터베이스가 필요하지만, 개인 사생활 문제나 데이터베이스를 구성하기 위한 제약조건 등으로 인해 실제 사용가능한 지문 데이터베이스는 많지 않다. 본 논문에서는 유전자 알고리즘을 이용하여 수집된 지문 영상으로부터 다양한 환경적 효과를 가진 지문 영상을 자동으로 생성해주는 방법을 제안한다. 제안하는 방법은 소량의 원본 영상으로부터 목표 환경의 지문을 생성하기 위한 필터 조합을 찾는다. 서로 다른 압력에서 수집된 지문을 대상으로 제안하는 방법을 적용하였으며, 생성된 지문 영상은 실제 환경에서 수집된 것과 비슷한 특성을 나타내었다. 제안하는 방법을 통해 실제로 다수의 지문을 수집하지 않고 각종 환경에서 시스템의 성능을 평가할 수 있다.

• Journal of the Korea Convergence Society
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• v.10 no.4
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• pp.81-89
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• 2019

This study was analyzed about the relationship between culture microenvironment and cell differentiation of HPV 16 E6/E7-transfected immortalized oral keratinocyte(IHOK). By the alteration of culture environment, IHOK-EF and IHOK-EFKGM were obtained, and the modulation of cell properties was observed by cell proliferation assay, immunofluorescence, microarray, and quantitative real-time PCR analysis. IHOK-EF losed the properties of epithelial cells and obtained the properties of mesenchymal cells, and in the result of microarray analysis, genes related to the inhibition of differentiation such as IL6, TWIST1, and ID2 were highly expressed in IHOK-EF. When the culture environment was recovered to initial environment, these changes were recovered partially, presenting the return of genes involved in the inhibition of differentiation such as IL6, and ID2, particularly. This study will contribute to understand adjustment aspect for cell surviving according to the change of culture microenvironment in the study for determining the cell characteristic, and facilitate therapeutic approach for human disease by applying surviving study according to the change of cancer microenvironment.

• Korean Journal of Environmental Biology
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• v.37 no.4
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• pp.493-502
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• 2019

Maize (Zea mays L.) is a C4-plant and one of the three major crops grown worldwide. Because of its high productivity, maize is considered as one of the most important food and feed stocks in the world. Recently, bioethanol from maize was predominantly generated in the USA and Brazil. Infection of maize by several diseases resulted in a huge disaster and prevented maize production. Downy mildew, caused by Peronosclerospora sorghi, is one of the most serious diseases of maize. Despite efforts to develop downy mildew-resistant cultivars or seed treatment with metalaxyl, downy mildew persists as a serious pathogen and is still prevalent in specific geographical locations. Analysis of soils infected with downy mildew and investigation of candidates associated with downy mildew resistance is an attractive method to overcome downy mildew damage in maize. In a previous study, we reported that maize chromosome 6 carries a possible candidate gene for downy mildew resistance. Using bioinformatics tools and RT-PCR analysis, five novel genes including bZIP, OFP transcription factor, and Ppr were identified as candidate genes associated with downy mildew resistance.

• Korean Journal of Breeding Science
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• v.49 no.3
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• pp.180-189
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• 2017

Genetically modified (GM) crops have been developed worldwide through the recombinant DNA technology and commercialized by global agricultural companies. Until now, GM crops have not been cultivated commercially in Korea. Commercialization of GM crops requires a compulsory assessment of environmental risk associated with the release of GM crops. This study was conducted to evaluate the frequency of pollen mediated gene flow from Bt transgenic rice (Agb0101) to japonica non-GM rice (Nakdongbyeo), indica non-GM rice (IR36), and weedy rice (R55). A total of 729,917, 596,318 and 230,635 seeds were collected from Nakdongbyeo, IR36, and R55, respectively, which were planted around Agb0101. Selection of the hybrids was determined by repeated spraying of herbicide and Cry1Ac1 immunostrip assay. Finally, the hybrids were confirmed by PCR analysis using specific primer. The hybrids were found in all non-GM rice and out-crossing ranged from 0.0005% at IR36 to 0.0027% at Nakdongbyeo. All of hybrids were located within 1.2 m distance from the Agb0101 rice plot. The meteorological elements including rainfall and temperature during rice flowering time were found to be important factors to determine rice out-crossing rate. Consideration should be taken for many factors like the meteorological elements of field and physiological condition of crop to set up the safety management guideline to prevention of GM crops gene flow.

• Journal of Oral Medicine and Pain
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• v.24 no.3
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• pp.325-333
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• 1999

최근 중합효소연쇄반응을 이용한 분자생물학적 유전자분석기술의 발달로 성염색체상의 유전좌위 증폭을 통한 성별감정이 활발히 이루어지고 있다. 그중 사람 Y염색체상에 존재하는 남성 고환의 형성을 유도하는 sex-determining region Y(SRY) gene이 규명되어 유전질환의 조기 발견이나 예방 및 태아의 성별판정 등에 응용되고 있다. 그러나, 치아는 외부 환경에 대한 저항성이 가장 높은 장기로 성별감정 등 법의치과학적 개인식별에 널리 이용되고 있음에도 불구하고, SRY 유전자를 이용하여 치아에서의 성별감정에 대한 연구는 시도된 바 없다. 따라서, 본 연구에서는 사람 치아에서 중합효소연쇄반응법을 이용한 SRY 유전자를 검출하여 성별판정에 용용하고자 하였다. 남녀 각각 20개 치아의 치수와 상아질에서 DNA를 추출하여 중합효소연쇄반응 을 시행하고 SRY 유전자를 검색한 결과, 남성에서는 치수 13개중 8개, 상아질 7개중 4개에서 SRY 유전자가 검출되었고, 여생에서는 검출되지 않았다. 이러한 결과는 중합효소연쇄반응법을 이용하여 사람 치아에서 SRY 유전자를 검색할 때, 남성판별에 유용하고 치아를 이용한 성별감정시 기존의 성별감정에 이용되고 있는 다른 유전자와 함께 SRY 유전자를 검색함으로써 성별감정의 신뢰도를 높힐 수 있을 것으로 사료된다.

• 대한생식의학회:학술대회논문집
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• 2001.03a
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• pp.195-205
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• 2001

태반 영양배엽 (trophoblast)은 포유동물의 발생과정 중 가장 먼저 분화되는 세포로서, 자궁환경내에서 배아가 착상, 발생, 및 분화하기 위해서 반드시 필요한 태반을 형성하는 색심적인 세포이다. 영양배엽 세포의 분화과정중의 결함은 배아의 사산이나 임신질환 등의 치명적 결과를 초래한다. 하지만, 영양배엽 세포의 분화를 조절하는 분자생물학적인 메카니즘은 아직 규명되지 않고 있다. 영양배엽 세포의 분화를 조절하는 경로를 규경하기 위한 선결과제는 분화된 영양배엽 세포에서만 발현하는 많은 유전자들이 밝혀져야만 한다. 본 연구팀은 최근에 분화된 영양배엽 세포에서만 발현하는 두 종류의 새로운 유전자들을 찾았다. 한 종류는 homeobox를 보유하고 있는 조절 유전자 Psx이고, 다른 한 종류는 임신호르몬인 태반 프로락틴 라이크 단백질 유전자 PLP-C${\beta}$이다. 본 연구과제의 목표는 이들 유전자의 기능과 조절 메카니즘을 규명함으로써, 영양배엽 세포의 분화를 조절하는 조절경로를 밝히는 것이다. 이를 위하여 다음과 같은 일련의 연구를 수행할 것이다. 1) Psx 유전자가 분화된 영양배엽 세포에서만 발현케 하는 조절 메카니즘을 규명하기 위해 functional assays, in vitro footprinting, gel mobility shift assays, 생쥐형질전화, UV crosslinking, Southwestern blot 등의 방법을 통해 Psx 유전자의 cis-acting 요인과 trans-acting factor를 밝혀 분석한다. 2) 영양배엽 세포의 분화조절 경로를 규명하기 위해 random oligonuclotide library screening, DD-PCR, subtractive screening 등의 방법을 이용하여 Psx 유전자에 의해 조절되는 하부유전자를 밝힌다. 3) Psx 유전자를 knock-out시켜 영양배엽 세포가 발달 및 분화하는데 미치는 역할을 밝힌다. 4) Yeast two-hybrid screening방법을 이용하여 태반 프로락틴 유전자의 수용체를 찾아 이들의 신호전달 기전을 밝힌다. 제1차년 연구결과로서, mouse와 rat으로부터 각각 Psx 유전자의 genomic DNA를 클로닝하여, 유전자 구조를 비교한 결과, mouse Psx (mPsx2)는 4개의 exons으로 이루어져 있는 반면에, rat Psx (Psx3)는 3개의 exons으로 구성되어 있었다. 즉, rPsx3는 mPsx2의 exon1이 없었다. Notrhern blot과 in situ hybridization 분석에 의해 mouse와 rat에서 Psx 유전자가 다르게 발현 조절되는 현상을 밝혔다. 실제로 mPsx2와 rPsx3의 5'-flanking지역을 클로닝하여 염기서열 분석 결과 전혀 homology를 찾을 수 없었다. 또한, 이들 각각 promoter의 activity를 luciferase reporter를 이용하여 조사한 결과 Rcho-1 trophoblast cells에서 각기 다른 activity를 보여 주는 것을 발견하였다. Psx 유전자의 transcription start sites는 Primer extension에 의해 밝혔다. 또한 Psx2 유전자를 knock-out 시키기 위해 targeting vector를 Osdupde1에 제작하였다. 본 과제를 시작할 때 새로운 프로락틴 유전자 하나를 클로닝하여 이 유전자를 PLP-I라고 이름을 붙였다. 이 후 이 유전자 (PLP-I)는 PLP-C${\beta}$라고 이름을 붙이게 되었다. Mouse PLP-C${\beta}$ 유전자의 counterpart를 rat에서 찾아 염기서열을 비교한 결과 mouse와 rat에서 PLP-C${\beta}$유전자의 homology는 약 79% (amino acid level)였다. 본 연구과정을 통해 또 하나의 새로운 PLP-C subfamily member를 mouse로부터 클로닝 하였고, 이 유전자를 PLP-C${\gamma}$라 하였다. PLP-C${\beta}$와 PLP-C${\gamma}$의 발현 유형은 Northern blot과 in 냐셔 hybridization 분석에 의해 태반의 제한된 spongitrophoblast와 trophoblast giant cells에서만 발현하는 것을 밝혔다. 놀랍게도 이들 두 새로운 유전자는 alternative splicing에 의해 두 종류의 isoform이 있음을 밝혔다. PLP family member 유전자로서 splicing에 의한 isoforms을 보여 주는 유전자로는 PLP-C${\beta}$와 PLP-C${\gamma}$가 최초이다. 이들 isoform mRNAs의 발현 유형은 RT-PCR 방법을 이용하여 규명하였다. 또 하나의 새로운 발견은 PLP-C${\beta}$와 PLP-C${\gamma}$가 독특한 유전자 구조를 갖고 있었다. 즉, PLP-C${\beta}$는 exon3의 alternative splicing에 의해 5개 혹은 6개의 exons을 갖는 two isoforms이 생긴다. 반면에 PLP-C${\gamma}$는 exon2가 alternative splcing이 되면서 7개의 exons을 갖거나 6개의 exons을 갖는 isoforms을 만든다. 그리고, PLP-C${\gamma}$의 promoter activity를 trophoblast Rcho-l${\gamma}$ 세포주를 이용하여 PLP-C${\gamma}$ 의 1.5 kb 5'-flanking 지역이 trophoblast-specific promoter activity를 갖고 있음을 밝혔다. PLP-C${\gamma}$ 유전자의 transcription start site는 Primer extension에 의해 밝혔다. 제 1차 년도의 연구결과를 토대로, 2차년에서는 다음단계의 연구를 수행하고자 한다. 즉, 1) mPsx2와 rPsx3의 promoter를 비교분석 함으로서 mouse와 rat에서 Psx 유전자가 다르게 조절되는 메카니즘 규명, 2) Psx와 PLP-C 유전자의 promoter에 있는 cis-acting elements 탐색, 3) Psx2와 Psx3의 단백질을 이용하여 이들이 binding하는 target sequence 규명, 4) 제작한 Psx2 targeting vector를 이용하여 ES cells에서 Psx2 유전자 knock-out, 5) Psx 유전자를 과발현시키는 세포주를 만들고 Psx에 의해 조절되는 유전자 탐색, 6) 새로 밝히 PLP-C members 유전자들의 조절기전을 Rcho-1 세포주를 이용하여 여러 거지 성장인자와 다른 호르몬에 대한 반응을 탐색, 7) Psx와 PLP-C${\gamma}$ 유전자의 chromosomal mapping 등을 밝힐 것이다.