• 한국콘텐츠학회:학술대회논문집
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• 한국콘텐츠학회 2012년도 춘계 종합학술대회 논문집
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• pp.169.2-169.2
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• 2012

암 관련 유전자를 후성유전학적으로 제어하는 방법에는 miRNA, DNA 메틸화, 그리고 히스톤 단백질의 변형에 의해서 가능하다. 그러나 후성유전학적 방법을 통해서 암 관련 유전자를 제어하기 위해서는 첫째, 한 유전자에 여러 miRNA들에 의해서 조절되기 때문에 선택의 문제가 있으며, 둘째, 암 관련 유전자를 제어하는 DNA 메틸화 패턴이 다양하며, 셋째, 히스톤 단백질의 변형 자체가 다양하며 각 유전자에 대한 히스톤 변형의 특이성이 있다. 따라서 후성유전학 기반 하에서 암 관련 유전자를 제어하기 위해서는 시스템 수준에서의 접근이 바람직하다. 본 연구에서는 암 관련 유전자의 네트워크를 구축하고, 이 네트워크를 기반으로 암 유전자를 제어하는 miRNA에 최우선 순위를 부여하는 방법, 암 유전자의 DNA 메틸화 모티프 패턴을 분석하는 방법, 히스톤 변형과 암 관련유전자의 상관관계를 분석하는 방법을 제시하고자 한다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제13권8호
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• pp.466-473
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• 2013

유전자 염기서열의 직접적인 변화 대신 염기의 수정 또는 변형을 통해 유전자 발현이 조절되는 후성유전은 크게 DNA 메틸화(methylation), 히스톤 변형(modification), ncRNA(non-coding RNA)에 의해 제어가 가능하다. 본 연구에서는 후성유전을 이해하기 위해 노화 관련 유전자를 대상으로 데이터베이스를 구축하고, DNA 메틸화를 중심으로 후성 유전학적 특성을 분석하였다. 유전자의 upstream 부위와 프로모터(promoter) 부위에 있는 CpG island(CGI)에 메틸화가 될 경우 유전자 발현을 억제하기 때문에 CGI를 중심으로 전체 유전자 그룹과 노화 관련 유전자 그룹간의 분포도를 비교 분석하였다. 또한 메틸화와 관련된 CGI로부터 얻은 메틸화 관련 motif 패턴을 이용하여 노화 유전자와의 관계를 분석하였다. 노화 관련 유전자의 CGI 분포는 전사인자 결합자리의 분포와 일치하였다. 본 연구에서 제공하는 DNA 메틸화 중심의 후성유전학적 정보는 노화 관련 유전자의 조절과 노화를 이해하는데 도움이 될 것으로 사료된다.

• 생명과학회지
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• 제28권12호
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• pp.1536-1544
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• 2018

우울증은 심각하며 재발하는 흔한 정신질환이다. 우울증은 환경 요인과 유전 요인, 그리고 신경생물학적 체계의 구조 및 기능의 변화로 발병한다. 후성유전학적 변화가 우울증과 관련 된다는 여러 연구들이 보고되었다. 후성 유전은 환경 요인이 크로마틴 구조를 변화시켜 DNA 염기 서열 변화 없이 유전자 발현을 조절하는 기전으로 설명된다. DNA 메틸화와 히스톤 아세틸화 및 메틸화를 포함하고 있는 히스톤 변형이 주요 후성유전기전으로 알려져 있다. 우울증 동물모델연구에서는 생애 초기 스트레스 같은 스트레스 환경이 게놈에 지속적으로 후성유전표지를 남기게 되고 이로 인해 유전자 발현이 변화되고 결국 성체가 되었을 때 신경 기능이나 행동 기능에 영향을 미치게 된다고 설명하고 있다. BDNF는 우울증과 관련된 대표적인 유전자로 알려져 있다. 설치류가 출생 전, 후, 그리고 성체 기간에 스트레스에 노출되면 해마에서 BDNF 유전자의 히스톤 변형과 DNA 메틸화 패턴이 변화되고 이로 인해 BDNF 발현이 변화된다. 이러한 과정은 불안과 우울 행동에도 영향을 미치게 된다. 본 종설에서는 BDNF 유전자의 히스톤 변형 및 DNA 메틸화와 같은 우울증 발병에 관여하는 후성유전기전의 최신 지견에 대해 논의하여 우울증 치료의 새로운 타겟 개발에 도움이 되고자 한다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2012년도 한국컴퓨터종합학술대회논문집 Vol.39 No.1(B)
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• pp.420-422
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• 2012

DNA 메틸화는 후성유전학의 한 유형으로 유전자 발현을 조절하여 질병을 비롯한 다양한 생물학적 프로세스에 영향을 준다고 알려져 있다. 따라서 DNA 메틸화 정도와 인간 질병과의 연관성에 관한 연구는 질병의 원인 및 기전을 밝히고 메틸화 프로세스 조절을 통한 질병 치료 방법 개발을 위한 기반이 될 수 있다. 유전자 발현 조절 및 질병 발생은 많은 인자들의 복합적인 상호작용에 영향을 받으므로, 여러 위치에서의 메틸화 정도들의 고차원 조합을 이용한 질병과의 연관 관계 분석이 필수적이다. 본 연구에서는 진화 연산과 가중치 학습에 기반하여 유방암 발생과 연관되어 있는 메틸화 위치의 고차 상호작용을 탐색할 수 있는 방법을 제안한다.

• 한방재활의학과학회지
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• 제30권1호
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• pp.63-78
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• 2020

Objectives To review the epigenetic modifications involved in chronic pain and to improve individualized intervention for the chronic pain. Methods Focused literature review. Results Significant laboratory and clinical data support that epigenetic modifications have a potential role for development of chronic pain. Conclusions Epigenetic approach may identify mechanisms critical to the development of chronic pain after injury, and may provide new pathways and target mechanisms for future treatment and individualized medicine.

• 통합자연과학논문집
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• 제16권3호
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• pp.75-80
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• 2023

Bipolar disorder is a mental illness characterized by extreme mood and behavioral swings, such as highs of euphoria and lows of depression. It is a socially significant disorder in which people with the disorder experience intense mood swings and, for those with severe bipolar disorder, it is even difficult leading a normal life. High stress levels in people with mental illness can lead to neuroendocrine disruption, and it is strongly linked to aging. When the neuroendocrine system becomes vulnerable to these mental illnesses and stress, it is likely to accelerate aging. And it's the epigenetic clock that can measure the extent of this accelerated aging. The Epi clock, a pan tissue clock, measures aging through DNA methylation, and the degree of methylation is modified and changed by environmental conditions in the body. Therefore we wanted to check the changes in the epigenetic age of the patients with bipolar disorder. While we found no significant differences in epigenetic age, we did confirm the possibility that people with bipolar disorder have different methylation than normal people. We also found that the EPIC array data fit better on the Epi clock than on the Horvath clock with age-accelerated data from normal people.

• 원예과학기술지
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• 제32권3호
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• pp.366-374
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• 2014

이배체 탱자로부터 자연적으로 발생한 동질 사배체 탱자의 수체 형질 관련 표현형 및 유전체 메틸화 변이 정도를 분석하여 후성 유전의 하나인 유전체 메틸화가 동질 사배체의 표현형 변이의 요인으로 작용할 수 있음을 구명하고자 본 실험을 수행하였다. 이배체 탱자에서 유래된 14주의 사배체 탱자로부터 염색체를 분석하여 이수성이 없는 2n = 4X = 36 식물체로 확인하였다. CMA 핵형 분석 결과 염색체가 배가된 동질 사배체임을 확인할 수 있었다. 동질 사배체에서 수고, 수폭, 원가지 수, 원가지 길이, 분지 각도, 마디 길이, 잎의 특성 등 동질 사배체 수체 표현형에 있어서 상당한 변이가 나타남을 확인하였다. 또한 동질 사배체 광합성률에는 큰 차이는 없었지만, SPAD 값에 의한 엽록소 지수에 있어서도 표현형이 다양하게 나타나는 것을 알 수 있었다. 그 외에도 기공 밀도와 공변 세포 길이에 있어서 광범위하게 변이가 관찰되는 것을 알 수 있었다. Global cytosine DNA 메틸화를 분석한 결과 개체 간 메틸화 정도에 차이가 존재함을 알 수 있었다. 동질 사배체 탱자 14주의 절반이 이배체 탱자의 메틸화와 비교하였을 때 2배 이상으로 나타난 것을 확인하였다. 본 연구 결과 동질 사배체에서 나타나는 수체형질 변이가 gene redundency를 줄이기 위한 global cytosine DNA 메틸화와 관계될 수 있음을 확인하였다.

• 대한화장품학회지
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• 제47권2호
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• pp.107-121
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• 2021

백색증이나 백반증에서 관찰되는 피부 저색소침착은 유전적 요인, 후성유전적 요인 및 기타 요인에 의해 멜라닌 합성이 감소할 때 발생한다. 세포에서 멜라닌 합성을 촉진 할 수 있는 약물 후보를 확인하기 위해 141개의 세포 투과성 저분자 약물로 구성된 후성유전적 조절제 라이브러리를 스크리닝했다. B16/F10 쥐 흑색종 세포를 0.1 𝜇M에서 각 약물로 처리하고 멜라닌 합성 및 세포 생존력을 모니터링했다. 그 결과, (-)-네플라노신 A, 3-디아자네플라노신 A (DZNep) 및 DZNep 염산염이 세포 독성을 일으키지 않고 멜라닌 합성을 증가시키는 것으로 나타났다. 이 세 가지 구조적으로 관련된 약물은 세포 멜라닌 합성 및 세포 생존력에 유사한 용량 의존적 효과를 나타내었기 때문에 DZNep을 추가 실험을 위한 대표 약물로 선택하였다. DZNep는 세포내 멜라닌 함량과 티로시나제(TYR) 활성을 증가 시켰다. DZNep은 또한 mRNA와 단백질 수준에서 TYR, 티로시나제 관련 단백질 1 (TYRP1) 및 도파크롬 토토머라제 (DCT)의 발현을 유도했다. DZNep는 또한 멜라닌 합성의 주요 조절자인 소안구증 관련 전사 인자(MITF)의 mRNA와 단백질 발현을 유도했다. DZNep은 S-아데노실 호모시스테인 가수분해효소의 선택적 억제제이며 히스톤 메틸화효소를 저해하는 S-아데노실 호모시스테인의 세포내 축적을 유발하였다. 이 연구는 특정 세포 상황에서 S-아데노실 호모시스테인 가수분해효소를 표적함으로써 멜라닌 생성이 조절될 수 있음을 시사한다.

• 미생물학회지
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• 제55권2호
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• pp.103-111
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• 2019

DNA 메틸화는 유전체의 무결성의 유지 및 유전자 발현 조절과 같은 박테리아의 다양한 과정에 관여한다. Alphaproteobacteria 종에서 보존된 DNA 메틸 전이 효소인 CcrM은 S-아데노실 메티오닌을 공동 기질로 사용하여 $N^6$-아데닌 또는 $N^4$-시토신의 메틸 전이 효소 활성을 갖는다. Celeribacter marinus IMCC 12053는 해양 환경에서 분리된 알파프로테오박테리아로서 GpC 시토신의 외향고리 아민의 메틸기를 대체하여 $N^4$-메틸 시토신을 생산한다. 단일 분자 실시간 서열 분석법(SMRT)을 사용하여, C. marinus IMCC12053의 메틸화 패턴을 Gibbs Motif Sampler 프로그램을 사용하여 확인하였다. 5'-GANTC-3'의 $N^6$-메틸 아데노신과 5'-GpC-3'의 $N^4$-메틸 시토신을 확인하였다. 발현된 DNA 메틸전이 효소는 계통 발생 분석법을 사용하여 선택하여 pQE30 벡터에 클로닝 후 $dam^-/dcm^-$ 대장균을 사용하여 클로닝된 DNA 메틸라아제의 메틸화 활성을 확인하였다. 메틸화 효소를 코딩하는 게놈 DNA 및 플라스미드를 추출하고 메틸화에 민감한 제한 효소로 절단하여 메틸화 활성을 확인하였다. 염색체와 메틸라아제를 코드하는 플라스미드를 메틸화시켰을 때에 제한 효소 사이트가 보호되는 것으로 관찰되었다. 본 연구에서는 분자 생물학 및 후성유전학을 위한 새로운 유형의 GpC 메틸화 효소의 잠재적 활용을 위한 외향고리 DNA 메틸라제의 특성을 확인하였다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제43권1호
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• pp.12-20
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• 2016

DNA 염기서열 분석기술의 진보는 많은 근본적인 생명현상을 이해하는데 기여해왔다. 유례없는 저비용에 염기서열을 대량으로 분석을 할 수 있게 되어 단일 규모의 실험실에서도 관심이 있는 종의 신규유전체를 해독할 수 있다. 게다가 유전집단의 전체 염기서열을 편향되지 않은 채 분석하여 무수한 분자마커를 발굴할 수 있게 됨에 따라 집단유전학 연구도 두드러지게 가속화되어 왔다. 그러나 식물의 유전체가 이형접합성, 반복염기서열, 배수성과 같은 복잡한 특성이 있다는 것을 고려해 볼 때 기술이 매우 빠르게 진화함에 따라 적절한 개체 혹은 집단을 확보하는 것이 식물 연구에서 주요한 문제가 되었다. 이러한 난제는 오래되었지만 매우 효율적인 기술인 반수체 육성을 통하여 극복될 수 있을 것이다. 정상적인 개체가 갖는 염색체의 절반을 보유하는 반수체 식물은 주로 자방이나 화분과 같은 배우체 세포를 배양함으로써 빠르게 구축될 수 있다. 뒤이은 반수체 식물의 염색체 배수화는 완벽한 동형접합성을 보이는 안정된 배가반수체를 만든다. 본 논문에서는 반수체 식물을 육성하고 판별하기 위한 고전적인 방법론을 요약할 것이다. 게다가 동원체의 히스톤을 후성적으로 조절함으로써 반수체를 유도하는 방법을 설명할 것이다. 마지막으로, 유전체 시대에 반수체 식물의 활용 방안을 유전체 해독과 집단 유전학의 측면에서 논의할 것이다.