• Journal of Plant Biotechnology
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• 제41권2호
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• pp.81-88
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• 2014

식물생명공학 연구에 있어서 모델 식물인 Arabidopsis thaliana (애기장대)와 아주 유사한 염생 식물인 salt cress (Thellungiella halophila 또는 Thellungiella parvula)는 고염 스트레스에 대하여 강한 내성을 가지고 있다. 본 연구에서는 고염에 저항성을 가지는 유용유전자를 선별하기 위하여, 200 mM NaCl을 처리한 T. halophila 또는 T. parvula 식물로부터 mRNA를 분리하여 cDNA library를 작성하였다. Full length cDNA library를 Agrobacteria-methods 형질전환 방법에 필요한 binary vector pool을 작성하고 Arabidopsis에 형질전환 시켰다. 형질전환되어진 Arabidopsis를 항생제 Basta 선별을 통하여 형질전환체 pool을 구축하였다(305,400 종자). 이와 같은 방법을 통해 구축 되어진 pool중에서 168,500 종자를 이용하여 고염 스트레스 조건하에서 종자 발아율과 뿌리 생장 촉진되는 현상이 나타나는 내염성 형질전환체를 1차 선별하였다(7,157 개체; 4.24%). 1차 선별된 형질전환체 중에서 1,551개체를 이용하여 2차 선별을 수행하여 내염성 형질전환체 165 개체를 확보하였다(10.6%). 선별된 형질전환체 중 대부분 개체는 고염 스트레스에 대응하여 종자 발아 및 뿌리 생장 모두 야생형보다 촉진된 표현형을 보였다. 그 중 몇 몇의 형질전환체는 야생형에 비하여 특이적인 기관 발달 현상이 나타났다. 예를 들면, 꽃과 줄기의 발달이 야생형과는 다른 표현형을 보이는 형질전환체가 선별되었다. 이렇게 스트레스에 내성을 가지는 형질전환체로부터 유전자 분리 방법을 통하여 해당 유용유전자를 확보할 수가 있다. 본 연구에서는 향후 halopyte 식물체를 이용하여 고염 뿐만 아니라 다양한 환경스트레스(건조, 냉해, 고열, 호르몬 등) 신호전달에 관여하는 유용유전자를 보다 쉽게 확보하는 방법을 제시함으로서, 환경재해극복에 관여하는 신호전달 기작을 보다 쉽게 이해할 수 있을 것으로 사료된다.

• 미생물학회지
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• 제35권3호
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• pp.248-252
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• 1999

한국의 환경에서 분리된 47주와 환자 혈액에서 분리된 18주의 Vibrio cholerae serovar non-O1 및 non-O139를 대상으로 하여 콜레라 독소, 콜레라 독소 유전자, 용혈소, 그리고 혈구응집소 등이 병독인자 분포를 알아보았다. 시험된 65균주 중 용혈소만 생산하는 균은 29균주였고, 용혈소와 혈구 응집소를 생산하는 것은 65균주 중 36 균주였다. 용혈소, 콜레라 독소 및 유전자, 그리고 혈구응집소 모두를 가지고 있는 것은 환경에서 분리된 O37형 한 균주이었다. 한편 첨가한 당농도에 따른 혈구응집소 억제시험에서, 1% 이하의 mannose 와 galactose에서 응짐이 억제된 것은 환경분리균주 47 균주 중에서 26균주로 내혈구응집소나 외혈구응집소가 비슷한 비율로 분포하였고, 반면 환자분리균주는 18균주 중에서 5균주가 외혈구응집소의 비율이 훨씬 높았다. 따라서 V.cholerae non-1 및 non-O139의 용혈소가 주독소로 병독인자 분포는 다양하게 나타났다. 콜레라 독소가 유일한 병독이자라고 인식하기는 어려웠고 여러 가지 인자들이 복합적으로 작용될 것으로 생각되었다. 특히 환경분리주 O37 형에서 콜레라 독소 생성윤이 발견된 것을 향후 역학적인 측면에서 많은 연구가 되어야 할 것으로 사료되었다.

• 정보처리학회논문지B
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• 제12B권3호
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• pp.349-356
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• 2005

동적이고 비정형적인 환경에서 작업을 수행하기 위해 인공유기체를 이용하는 응용 분야가 빠른 속도로 확대되고 있다. 이러한 분야에서 인공유기체의 행동 지식 표현법으로 일반적인 프로그래밍 또는 전통적인 인공지능 방법을 사용하면, 예측치 못한 상황으로 인한 빈번한 변경과 나쁜 응답성의 문제가 발생한다. 이들 문제들을 기계학습적으로 해결하기 위한 방법으로는 유전자 프로그래밍과 진화 신경망이 대표적이다. 그러나 아직까지도 인공유기체의 학습방법이 문제가 되고 있으며, 같은 환경 속에 서식하는 인공유기체의 종이 같아서 여러생명체를 대표할수 없는 문제점이 있다. 본 논문에서는 학습의 속도와 질을 향상시키기 위해 강화역전파 신경망과 분류규칙을 이용하였으며, 한 환경속에 서식하는 인공유기체의 종을 달리하였다. 제안된 모델을 평가하기 위해서 이종간 인공유기체 집단이 한 가상환경속에서 서로 경쟁하면서 생활하는 시뮬레이터를 설계 및 구현하였고, 그들의 행동진화를 수행결과로 보여주었으며, 타시스템과의 비교분석을 하였다. 결과적으로, 학습의 속도와 질적인 면에서 제안된 모델이 모두 우수한 것을 확인하였다. 본 모델의 특징으로는, 유전자 알고리즘에 의해서 염색체에 표현된 분류 규칙들과 신경망의 학습이 동시에 수행되며, 분류 규칙과 강화역전파 신경망의 2단계의 처리 과정으로 인하여 학습 능력이 강화된다는 점이다.

• 대한토목학회논문집
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• 제28권4B호
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• pp.363-374
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• 2008

국내에서 수공구조물의 설계를 위한 확률강우량을 산정하기 위해서 널리 사용되는 강우강도식은 주로 회귀분석을 적용한 형태가 일반적이지만, 본 연구에서는 각 지점별 적정확률분포형의 누가분포함수를 활용하여 강우강도식의 형태를 결정하고, 매개변수는 유전자알고리즘을 적용하여 추정하는 강우강도식을 제안하고자 한다. 기존에 사용하던 강우강도식과의 정확도 비교를 위하여 기상청 22개 지점에 대한 재현기간, 지속기간별 평균제곱근오차, 평균제곱근 상대오차를 검토한 결과 누가분포함수를 활용한 강우강도식이 더 높은 정확도를 가짐을 보였으며, 또한, 최근의 집중호우에 대한 영향을 살펴보기 위하여 2006년 까지의 강우자료를 이용하여 기존의 회귀식에 의한 방법과 누가분포함수를 활용한 경우의 결과값을 비교한 결과 이 경우에도 누가분포함수를 활용한 강우강도식의 정확도가 더 높음을 알 수 있었다. 결과적으로 본 연구에서 제안된 누가분포함수를 활용한 강우강도식은 기존의 회귀분석을 활용한 강우강도식보다 정확도면에서 우수하다고 할 수 있으며, 국내에 충분히 적용가능한 형태의 강우강도식이라고 판단된다.

• 농업과학연구
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• 제50권2호
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• pp.257-270
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• 2023

논(paddy) 환경은 습지로 분류되며 담수환경에서 매우 많은 비율을 차지하고 있다. 또한 많은 수서곤충류 및 양서파충류 유생의 서식지 및 산란 장소로써 생태학적으로 매우 중요하다. 하지만 기후변화 및 무분별한 농약 살포 등으로 인해 논 생태계는 지속적으로 위협받고 있다. 따라서 향후 훼손된 논 생태계를 복원하기 위해서는 복원 기준이 될 수 있는 논 생태계 서식 생물들의 정보가 필요하다. 환경유전자 metabarcoding 분석법은 성체 생활시기가 다르거나 성충으로 우화하여 대상 생태계에서 더 이상 발견할 수 없는 분류군까지 존재 여부를 간접적으로 파악할 수 있기 때문에 논 생태계에 서식하는 많은 생물들의 정보를 축적하는데 매우 효과적이다. 본 연구에서도 4종의 개구리와 9종의 수서곤충 유전자가 발견되었으며, 일부 분류군은 현장에서 개체가 직접 발견되었다. 많은 수의 분류군이 DNA 탐색에서만 발견되었으며, 전통적인 조사방법은 매우 제한적인 분류군만을 확인할 수 있었다. 이러한 eDNA 기반의 논 생물탐색은 강력한 분석 해상도 때문에 농업 생태계 생물다양성 조사에서 활용가치가 매우 높을 것으로 판단된다.

• 한국물환경학회지
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• 제34권6호
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• pp.661-668
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• 2018

Geosmin is volatile metabolites produced by a range of filamentous cyanobacteria which causes taste and odor problems in drinking water. Molecular ecological methods which target biosynthetic genes (geoA) are widely adopted to detect geosmin-producing cyanobacteria. The aim of this study was to investigate the potential production capability of 8 strains isolated from the Nakdong River. Ultimately, a suggestion for a genetical monitoring tool for the identification of geosmin producers in domestic waters was to be made. Geosmin was detected using solid phase microextraction gas chromatography mass spectrometry (SPME GC-MS) in two strains of Dolichospermum plactonicum (DGUC006, DGUC012) that were cultured for 28 day. The highest concentrations during the experiment period was $17,535ngL^{-1}$ and $14,311ngL^{-1}$ respectively. Additionally, geoA genes were amplified using two primers (geo78F/971R and geo78F/982R) from strains shown to produce geosmin, while amplification products were not detected in any of non-producing strains. PCR product (766 bp) was slightly shorter than the expected size for geosmin producers. According to the BLAST analysis, amplified genes were at nucleotide level with Anabaena ucrainica (HQ404996, HQ404997), Dolichospermum planctonicum (KM13400) and Dolichospermum ucrainicum (MF996872) between 99 ~ 100 %. Both strains were thus confirmed as potential geosmin-producing species. We concluded that the molecular method of analysis was a useful tool for monitoring potential cyanobacterial producers of geosmin.

• 대한암한의학회지
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• 제15권1호
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• pp.119-128
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• 2010

항암치료는 현재 암환자의 주요한 치료임에도 불구하고 항암제내성과 같은 문제점을 가지고 있다. 약물내성은 다양한 기전에 의해 발생하는데 수송단백질의 과발현, 비독성화발현, 손상유전자의 복구, 세포사멸신호의 변화, STAT-3와 NF-${\kappa}B$의 발현 등이 포함된다. 암세포는 저산소환경에서 발생하며 일반세포에 비해 무산소해당에 상대적 의존도가 높고 이는 암세포의 성장과 전이를 촉진하는 인자가 된다. 항암제가 효과를 내기 위해서는 산소가 필요한데 저산소환경은 이를 방해하며 또한 유전자의 불안정화로 인해 약물내성이 유도된다. NF-${\kappa}B$는 주요 전사인자 중 하나로서 각종 염증과 암에서 지속적으로 활성화되며 암세포의 변화, 증식, 침윤, 전이에 관여한다. 환경적 스트레스 등과 대부분의 항암약제들이 NF-${\kappa}B$를 활성화시키며 임상적으로도 암환자의 생존과 연관된 중요한 예후인자이다. NF-${\kappa}B$의 발현은 항암제로 인한 암세포의 자멸을 회피하게 만들고 수송단백질을 활성화시켜 항암제내성을 유도한다. 강황, 적포도, 고추, 건칠 등 다양한 천연물에서 NF-${\kappa}B$를 억제시키는 효능이 발견되었으며 이는 항암제내성을 억제시키고 항암제의 효과를 증대시킨다. 저산소환경의 개선과 NF-${\kappa}B$의 억제는 상호연관성을 가지고 있으며 항암제내성의 개선뿐만 아니라 암치료제 개발의 새로운 연구목표가 될 수 있다.

• 한국산학기술학회:학술대회논문집
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• 한국산학기술학회 2010년도 춘계학술발표논문집 2부
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• pp.1201-1204
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• 2010

최근, 마이크로어레이 실험 데이터의 품질과 재 생산성에 대한 신뢰도가 증가했기 때문에 마이크로어레이 데이터의 공유 및 활용에 대한 요구가 꾸준히 증가하고 있다. 하지만, 개별적으로 진행되는 이 실험에서, 연구자는 각각의 실험계획에 따른 실험을 위해 별도로 실험계획을 하고, 그에 따른 단편적인 결과를 얻을 뿐, 이를 다시 재활용 하는 방안에는 microarray databases를 이용하는 것만이 전부였다. 하지만, 이 방법은 일반 생물학자들이, 다시 데이터베이스를 이용해서 분석하는데 많은 어려움을 가져왔고, 또한 각각의 실험 과정을 이용하는 과정에서도, 통합개발환경을 구축하지 못 한 것에 대해 시간적 손해를 많이 입고 있다. 이에 본 논문에서는 실험계획부터 자료의 표준화 및 시각화, 유의한 유전자 탐색, 군집분석, 분류분석을 할 수 있는 통합개발환경 프로그램에 대해 제시하고, 결론적으로 이 데이터를 효과적으로 재활용 할 수 있는 방안에 대해서 제시하였다. 결론적으로, 이 프로그램은 개별적인 통계 프로그램으로 분석을 할 때에 비해, 편의성이 향상하며, 시간적인 소모를 줄임으로써, 상당히 많은 이득을 얻을 수 있으며, 한번 분석한 데이터를 효율적으로 저장해 놓음으로써, 추후에 제 2,3의 데이터 가공을 통해, 더 많은 정보를 얻어 낼 수 있다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2010년도 한국컴퓨터종합학술대회논문집 Vol.37 No.1(C)
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• pp.211-215
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• 2010

지금까지 병원에서 사용하던 일반 종이차트를 벗어나 전자적으로 환자의 데이터를 기록하고 유전자 데이터를 이용하여 환자의 유사 질병까지 찾아 낼 수 있는 EMR(Electronic Medical Record 전자 의무 기록)이 개발되면서 의료계는 환자에게 더욱 신속하고 정확한 진료를 할 수 있게 되었다. 본 논문은 이에 그리드 환경을 접목하여 더 빠른 데이터 처리와 신뢰성 과 접근성을 높일 수 있는 방법을 제시한다. 첫째, 현재 기 개발된 EMR 시스템의 환경에서 인증된 사용자만이 스토리지에 접근 할 수 있도록 GSI Service를 이용하여 단일 인증 방식으로 보안성을 높이며 동시에 단 한번의 인증절차로 모든 자원을 활용 할 수 있다. 둘째, Replica Service를 이용하여 기존의 스토리지를 복제 하여 중요한 데이터 들을 보호하며 다수의 접근이 발생할 경우 처리를 분산 시킬 수 있는 방법을 제시한다. 그리드 미들웨어인 글로 버스가 스토리지와 서버 상에서 CA인증을 담당하며 파일 전송을 담당하는 RFT는 스토리지의 Replica를 관리하는 RLS서버의 정보를 사용 하여 멀리 떨어져 있는 복제된 데이터와의 관계를 기억하고 접근시 가장 가용성이 뛰어난 머신에서 데이터를 불러온다. 이런 글로버스의 서비스 들은 중요하며 고용량이 데이터를 분산 시킴으로써 데이터의 지역성을 높여 재사용 혹은 동시 접근시 처리 시간을 단축 시킬 수 있다. 본 논문은 그리드 환경을 접목하여 이러한 서비스를 구현할 경우 높은 신뢰성과 접근의 신속성을 보장할 수 있다고 제시한다.

• 한국환경과학회지
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• 제28권1호
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• pp.75-84
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• 2019

Cytochrome c oxidase subunit II gene(CO II gene) is subunit of cytochrome oxidase, which is complex IV of mitochondria electron transport system. It has been frequently used in molecular phylogenetic studies because the speed of its DNA variation is faster than that of nucleus. It is especially useful in phylogenetic study of molecular biology in insects. In this study, we cloned and sequenced CO II gene of mitochondria DNA from Rhabditidae family nematode. Our results showed that this gene is comprised of 696 base pairs(bp). In the analysis of similarity of this gene with other known genes of 14 species of nematodes in Rhabditida order, we identified that this gene has high similarity with that of Caenorhabditis briggsae(86.0%) and C. elegans(85.6%) in Rhabditidae family. On the meanwhile, it has very low similarity with that of Angiostrongylus cantonensis(31.8%) in Angiostrongylidae family and Metastrongylus salmi(31.6%) in Metastrongylidae family. Based on the results of this study, we suggest that this nematode is closely related with that of Caenorhabditis genus in Rhabditidae family.