• 한국미생물·생명공학회지
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• 제46권2호
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• pp.120-126
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• 2018

환경친화적으로 항균성이 부여된 상처치료용 BC 드레싱을 개발하기 위한 기초연구로서, 은 이온에 대해 내성이 있으면서 은 나노입자를 생합성할 수 있는 초산균을 분리 및 동정하였다. 나아가 실험균주에 의한 BC 생산 조건을 조사하였다. 부패된 포도껍질로부터 분리된 G7 균주는 0.1 mM $AgNO_3$ 존재 하에서 생육할 수 있었으며, 16S rRNA 유전자의 염기서열 분석에 의거하여 Acetobacter intermdius로 동정되었다. 탄소원으로 2% glucose, 질소원으로 2% yeast extract, 보조탄소원으로 0.115% acetic acid가 함유된 배지에서 BC 생산량이 최대였다. 최적배지에서 생성된 BC의 구조적 특성을 FT-IR 및 XRD를 사용하여 조사한 결과, 생성된 BC는 전형적인 천연 cellulose와 동일한 cellulose I인 것으로 확인되었다. G7 균주를 0.1 mM $AgNO_3$ 가 함유된 최적 배지에서 배양한 결과, 배양액의 색깔이 적갈색으로 변하였으며, 이것은 은 나노입자가 생성되었음을 의미한다. 은 나노입자의 합성유무를 UV-Vis 스펙트럼 분석에 의하여 확인한 바, 425 nm에서 은 나노입자의 고유한 흡수스펙트럼이 관찰되었다. 또한, 생성된 BC를 주사전자현미경으로 관찰한 결과, 표면과 기공에 은 나노입자가 생성되어 있음을 재확인하였다.

• 농약과학회지
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• 제21권1호
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• pp.1-8
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• 2017

유기염소계 살충제 엔도설판은 2012년 국제적으로 사용이 금지되었으나 인도와 중국을 비롯한 국가들에서 여전히 사용되고 있으며 높은 잔류성과 이동성으로 인해 다양한 환경에서 검출되고 있다. 본 연구에서는 엔도설판이 토양세균의 군집구조에 미치는 영향을 16S rRNA 유전자 파이로시퀀싱 기법을 이용하여 분석하였다. 엔도설판을 100 mg/kg의 수준으로 밭토양에 처리했을 때 세균의 Operational taxonomic unit (OTU) 수와 다양성 지수가 감소했다가 서서히 증가하였으며 Proteobacteria와 Verrucomicrobia 문의 점유율은 증가하고 Chloroflexi와 Spirochaetes 문의 점유율은 감소한 것으로 나타나 엔도설판 처리가 토양세균 군집구조를 변화시키는 것을 확인하였다. 엔도설판 처리 시 Sphingomonas와 Burkholderia 속에 속하는 OTU의 점유율이 배양 초기에 높게 나타났으며 Pseudonocardia와 Opitutus 속에 속하는 OTU의 점유율은 배양 후기에 높게 나타났다. 이전 연구에서 Sphingomonas, Burkholderia, Pseudonocardia 속에 속하는 균주들이 엔도설판을 분해하였으므로 이 속에 속하는 OTU들이 토양에서 엔도설판의 분해에 단계적으로 관여했을 것으로 추정된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제15권6호
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• pp.3799-3804
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• 2014

Mycosporine-like 아미노산(MAAs)은 UV 흡수물질이며, 다양한 해양생물들은 MAAs의 합성과 축적을 통하여 환경자외선의 직 간접적인 영향을 감소시키는 기능을 진화시켜 왔다. 이 연구에서는 미세조류, Chlamydomonas hedleyi에 포도당 전달 단백질인 Glucose transporter 1(Glut-1) 유전자를 pCAM1303 벡터에 도입한 형질전환체를 제작하여, 형질전환체의 바이오매스를 최대로 증가시킬 수 있는 최적의 Glucose 농도와 NH4Cl농도를 결정하고, 고주파(Radiofrequency) 발생장치를 활용한 바이오매스 증가와 함께 MAA를 대량 생산할 수 있는 배양 조건을 확립하였다. 연구결과 고주파 처리를 통한 형질전환 미세조류는 4.13 mg/L(MAAs/DCW)으로 3.23 mg/L(MAAs/DCW)의 고주파 처리 없이 배양한 형질전환체보다 효율이 증가하였다. 이러한 결과는 자외선 A 흡수물질을 인위적으로 증폭시킬 수 있어서, 대량배양한 후 MAAs물질을 분리 및 정제하여 피부자극성이 없는 친환경적인 자외선 차단 화장품 산업화에 크게 기여할 수 있음을 의미한다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권1호
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• pp.579-584
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• 2017

고속 철도 차량 댐퍼의 오일 씰은 열차 운행동안 외부 환경으로부터 유해한 오염을 막고, 댐퍼 내부에서 오일 누출을 방지하고자 사용되는 니트릴 부타디엔 고무 재질 부품이다. 오일 씰의 주요 고장원인인 누유는 본 댐퍼의 피로 파손을 일으킨다. 뿐만 아니라 본 오일 씰의 누적 손상은 궤도 불규칙과 캔트 등으로 열차 주행동안 반복적인 댐퍼의 상하 운동으로부터 로드와 본 부품 사이에 접촉력으로 인하여 발생한다. 따라서 본 오일 씰의 설계는 취약점에서 최대 주변형률을 최소화하는 것이 필요하다. 본 연구에서는 댐퍼의 내구성을 향상하기 위하여 다중 섬 유전자 알고리즘을 이용하여 오일 씰 단면형상에 대한 최적설계를 수행하였다. 오일 씰의 최적단면은 절차 자동화 / 최적설계 프로그램을 이용하여 본 연구의 최적설계와 비선형 유한요소해석의 통합절차에 따라 얻어진 것이다. 또한, 비선형 유한요소해석의 입력 자료로서, 본 고무의 비선형 물성 값은 말로우식으로 표현하였다. 취약지점인 오일 누유지점에서 최적단면의 오일 씰은 초기 형상과 비교할 때, 이 지점에서 최대 주변형률이 약 24% 감소함을 확인하였다.

• Current Research on Agriculture and Life Sciences
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• 제12권
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• pp.29-34
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• 1994

감미종(甘未種)고추에 역병저항성(疫病抵抗性)을 도입하기 위하여, 품질이 우수하면서 국내 적응성이 뛰어난 피만계 품종 Keystone Resistant Giant #3과 역병에 저항성이며 과실이 피만계와 가까운 PI201232를 교배하여 그 후대(後代)의 유전적인 분리 양상을 조사하였다. $F_1$에서는 저항성이 우성(優性)으로 나타났으나 $F_2$ 집단의 경우 고사(枯死)한 개체가 살아남은 개체보다 월등히 많아 저항성이 한 개 혹은 두 개의 우성유전자(優性遺傳子)에 의해 지배된다는 기존의 보고와는 다른 양상으로 나타났다. 뿌리에 대한 조사 결과를 볼 대 지상부가 건전한 개체간에도 뿌리 썩음 정도에 변이(變異)가 나타나기 때문에 저항성 품종을 육성하는 과정에서 지상부와 뿌리의 상태를 함께 관찰한 후 선발(選拔)하는 것이 유리할 것으로 사료되었다. 전반적으로 발병(發病)이 심한 것은 품질친(品質親)이 역병에 매우 약하여 분리(分離) 집단(集團)에서 높은 이병성(罹病性)의 유전적(遺傳的)인 배경을 형성한 것과 동시에 접종(接種) 후의 기상 및 환경조건이 역병 발생에 최적조건을 만든 영향으로 사료된다. $BC_1$ 개체가 모두 고사(枯死)하였으므로 $F_2$에서 저항성 개체를 선발한 후 여교잡(戾交雜)과 자식(自殖)을 반복하는 순환적 여교잡(戾交雜)을 실시하는 것이 저항성의 수준을 유지하면서 품질친의 실용 형질을 회복할 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국산림과학회지
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• 제102권3호
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• pp.331-337
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• 2013

Formate dehydrogenase(FDH)는 포름산이온을 이산화탄소로 산화하는 반응을 촉매하는 효소로서, 건조와 저온 그리고 병원균 감염 등에 반응하는 스트레스 단백질로 알려져 있다. 본 연구에서는 현사시나무에서 FDH의 cDNA를 분리하여 구조와 발현 특성 등을 조사하였다. 현사시나무의 FDH cDNA(PagFDH1)는 1,499개의 염기쌍으로 이루어져 있으며, 388개의 아미노산으로 구성되는 예상 분자량 42.5 kDa의 단백질을 암호화한다. PagFDH1 단백질은 미토콘드리아 신호펩티드와 $NAD^+$ 결합부위를 가지고 있다. PagFDH1은 현사시나무의 염색체에 1 copy가 존재하며, 배양세포에서 가장 높게 발현되고 뿌리와 꽃 그리고 잎에서도 발현되었다. 현탁배양세포의 생장주기에서 유도기와 초기 지수생장기에 높게 발현하였다. PagFDH1은 건조와 염 스트레스에 반응하여 ABA를 경유한 신호전달경로에 의해 발현이 유도되는 것으로 나타났다. 본 연구결과는 FDH 유전자의 도입과 발현조절을 통한 환경 스트레스 저항성나무의 개발에 도움을 줄 것으로 생각된다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제41권5호
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• pp.721-726
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• 2012

본 연구는 김치 내에서 균들의 생육을 조절하고 김치의 저장성과 안전성을 향상시키고자 김치로부터 항균활성이 우수한 박테리오신 생산 유산균을 동정 및 박테리오신의 특성을 확인하고자 하였다. 그 결과 항균활성이 뛰어난 $Lb.$ $sakei$ B16을 선발하였고 이 균주에서 생산되는 박테리오신은 pH와 열에 안정하고 일반적으로 박테리오신이 그람 양성균을 저해하는 것에 비해 본 연구에서 분리한 박테리오신은 그람 음성 유해균을 저해하여 넓은 저해 범위를 갖는 장점이 있다. 반면, trypsin, proteinase K, ${\alpha}$-chymotrypsin을 처리하였을 때 항균 활성이 저하되는 것을 확인하였다. 따라서 본 연구에서 분리한 박테리오신은 다양한 환경 변화에서 안정하고 체내에 섭취되었을 때 단백질 가수분해 효소에 의해 분해됨으로써 인체에 영향을 주지 않을 것으로 생각된다. 또한 sakacin P cluster 염기서열 정보를 이용하여 $Lb.$ $sakei$ B16에서 박테리오신 유전자의 존재를 확인하였다. 본 연구를 통해 유산균이 생산하는 박테리오신을 이용하여 김치 제조 산업에서 스타터로 개발하여 김치 내에서 미생물의 생육을 조절하고 김치의 저장성과 품질을 향상시킬 수 있을 것이라 기대된다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2015년도 춘계학술대회
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• pp.294-297
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• 2015

최근 기계학습에 기반을 둔 빅데이터 분석이 큰 관심을 받으면서 다양한 학문 분야에 기계 학습 방안들이 접목되고 있다. 그 대표적인 분야 중 하나로 농축산 분야를 들 수 있고 실제 다양한 기계학습 방안들이 농축산분야에 적용되고 있다. 하지만 농축산에서 활용되는 기계학습의 경우 대부분 농업분야의 기후예측 및 축산분야의 유전자 분석 쪽으로 연구가 집중되어있고, 가축의 생체 데이터를 활용한 기계학습 방안은 많은 연구가 이루어지지 않았다. 본 연구에서는 가축의 실시간 생체 데이터를 이용하여 문제가 발생한 개체를 조기에 발견하는 방안을 제안하였다. 제안 방안에서는 기댓값 최대화 알고리즘을 이용하여 단일 가축 개체들의 실시간 생체 데이터를 2개의 클러스터로 나누고 이 두 클러스터 사이즈의 변화를 통해서 이상 개체를 조기에 판단한다. 특히 단일 개체의 문제와 전염성 질병 여부를 나누어 판단하므로 구제역과 같은 전염성 질병의 경우 빠른 대응을 가능케 하여 국가적 손실을 줄일 수 있게 한다. 더불어 제안 방안은 측정 생체 데이터에 대한 통계적 정보 없이도 적응적으로 클러스터를 형성할 수 있으므로 축사 외부의 환경 요소에 의해서 생체 데이터의 통계적 특성이 변화는 상황에서도 적응적으로 동작할 수 있다.

• 생명과학회지
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• 제28권1호
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• pp.116-129
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• 2018

생물체는 스트레스에 대처하기 위한 항상성 유지 기작을 가지고 있으나, 만성적이고 반복적인 스트레스는 카테콜아민과 같은 스트레스 호르몬의 과도한 방출로 인해 인체에 해로운 영향을 미친다. 교감신경계와 암과의 관련성을 분석하는 연구는 스트레스가 암을 악화시킬 수 있다는 오랜 가설을 바탕으로 이루어졌다. 다수의 전임상연구와 역학 연구결과는 교감신경계의 주요 신호전달경로인 ${\beta}$-adrenergic signaling을 조절하는 것이 암의 진행을 억제할 수 있음을 보여주고 있다. 교감신경계의 활성화는 암세포의 oncogene과 DNA repair 유전자 조절, 생존과 사멸 조절, EMT 및 전이 조절, 면역계와 혈관신생 조절, 세포외기질과 간엽세포 조절, 지방세포 조절 등을 통해 암세포와 종양미세환경에 광범위하게 영향을 미칠 수 있다. 오늘날 암의 성장과 관련된 분자적 기전을 차단하는 표적항암치료가 각광받고 있으나, 보상경로의 활성화와 항암제 내성 출현 및 여러 부작용으로 말미암아 임상적 실패를 거듭하면서 암의 생병리를 다방면에서 조절하는 전략이 새로운 치료법으로 대두되고 있다. 본 총설에서는 이러한 암의 전신적 조절인자로서 교감신경계가 암의 형성과 발전에 미치는 영향을 요약하고, 향후 새로운 암 치료전략으로서 ${\beta}$-adrenergic signaling을 조절하는 약물의 임상적 활용가능성에 대해 논의하고자 한다.

• Clinical and Experimental Reproductive Medicine
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• 제36권2호
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• pp.89-100
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• 2009

SLE 등의 자가면역질환 병인론에 있어서 $CD4^+$ T 조력 림프구 (T helper cell)의 기능과 항상성 조절의 이상이 중요하다는 것은 알려진 사실이지만 $CD4^+$ T 조력 림프구 (T helper cell)의 발달과 기능에 대한 성호르몬의 정확한 역할에 대하여는 아직 확립되어 있지 않은 실정이다. 에스트로겐의 $CD4^+$ T 림프구에 대한 여러 방면의 작용에 대한 결과는 에스트로겐 매개 신호가 전달되는 정황에 매우 의존적이라고 할 수 있으며, 또한 에스트로겐이 B 림프구와 항원발현세포들 같이 T 림프구 기능을 변화시킬 수 있는 다른 분획 세포들의 기능에 대해서도 영향을 미칠 수 있다는 사실을 고려한다면, 에스트로겐이 $CD4^+$ T 림프구매개반응에 미치는 작용은 매우 복잡하다고 할 수 있다. 현재로선 이런 과정들과 관련된 에스트로겐의 정확한 기전에 대한 연구 성과는 현재로선 아직걸음마 단계에 지나지 않는다고 볼 수 있다. 일부 분자학적 표적들의 발견에도 불구하고 ER-$\alpha$와 ER-$\beta$, 또는 이런 표적들의 조절에 대한 유전자적 또는 비유전자적 경로의 상대적 역할에 대해서는 현재로선 알려진 바가 많지 않은 것 또한 사실이며, T 림프구 자체의 미세 환경과 ER 매개 전사반응에 영향을 미칠 수 있는 방법 역시 아직까진 알려진 바가 없다. 따라서 에스트로겐의 $CD4^+$ T 림프구에 대한 다각적 영향을 규명하는 데 있어 이런 경로들에 대한 보다 체계적이고 상세한 연구가 반드시 필요하다. 최근 골다공증의 병인에 있어 에스트로겐에 의한 TNF 및 RANK-RANKL계 억제에 대해 연구가 심도 있게 진행됨으로써 결과적으로 다른 시토카인과 면역세포들에 대한 영향이 간접적으로 규명되고 있는 점은 매우 고무적인 현상이라고 여겨진다. 이러한 연구들은 추후 에스트로겐의 면역 및 염증체계에 대한 특징적 작용을 규명하는데 있어서 밑거름이 될 수 있을 것이다. 나아가 호르몬 자체, 또는 SERM 같은 준호르몬제제들이 면역계에 미치는 영향을 분자학적으로 규명함으로써 향후 이러한 지식들이 또한 류마티스성 자가면역질환이나 만성염증성질환, 또는 전신성 감염질환에 있어 면역글로불린이나 기타 다른 기존 치료 약제들을 대체 보완할 수 있는 호르몬 치료로 이어질 수 있는 결정적인 단서를 제공할 수 있을 것이라 기대할 수 있을 것이다.