• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
• /
• 제33권11호
• /
• pp.1824-1836
• /
• 2020

Objective: On the hypothesis that grazing of cattle prompts organs to secrete or internalize circulating microRNAs (c-miRNAs) in parallel with changes in energy metabolism, we aimed to clarify biological events in adipose, skeletal muscle, and liver tissues in grazing Japanese Shorthorn (JSH) steers by a transcriptomic approach. Methods: The subcutaneous fat (SCF), biceps femoris muscle (BFM), and liver in JSH steers after three months of grazing or housing were analyzed using microarray and quantitative polymerase chain reaction (qPCR), followed by gene ontology (GO) and functional annotation analyses. Results: The results of transcriptomics indicated that SCF was highly responsive to grazing compared to BFM and liver tissues. The 'Exosome', 'Carbohydrate metabolism' and 'Lipid metabolism' were extracted as the relevant GO terms in SCF and BFM, and/or liver from the >1.5-fold-altered mRNAs in grazing steers. The qPCR analyses showed a trend of upregulated gene expression related to exosome secretion and internalization (charged multivesicular body protein 4A, vacuolar protein sorting-associated protein 4B, vesicle associated membrane protein 7, caveolin 1) in the BFM and SCF, as well as upregulation of lipolysis-associated mRNAs (carnitine palmitoyltransferase 1A, hormone-sensitive lipase, perilipin 1, adipose triglyceride lipase, fatty acid binding protein 4) and most of the microRNAs (miRNAs) in SCF. Moreover, gene expression related to fatty acid uptake and inter-organ signaling (solute carrier family 27 member 4 and angiopoietin-like 4) was upregulated in BFM, suggesting activation of SCF-BFM organ crosstalk for energy metabolism. Meanwhile, expression of plasma exosomal miR-16a, miR-19b, miR-21-5p, and miR-142-5p was reduced. According to bioinformatic analyses, the c-miRNA target genes are associated with the terms 'Endosome', 'Caveola', 'Endocytosis', 'Carbohydrate metabolism', and with pathways related to environmental information processing and the endocrine system. Conclusion: Exosome and fatty acid metabolism-related gene expression was altered in SCF of grazing cattle, which could be regulated by miRNA such as miR-142-5p. These changes occurred coordinately in both the SCF and BFM, suggesting involvement of exosome in the SCF-BFM organ crosstalk to modulate energy metabolism.

• Asian Pacific Journal of Cancer Prevention
• /
• 제13권10호
• /
• pp.5257-5261
• /
• 2012

Background: High incidence of breast cancer and its fatal effect has reached an alarming stage across the globe, including the third world countries. Many factors have been reported to be associated with the development of breast cancer but detailed structural and functional information is missing. CA 15-3 is one of the known potential tumor marker of breast cancer; however little is known about structure and functional site of this protein. Present study aims to investigate the functional role of CA 15-3 in breast cancer, especially in development and metastasis. Material and Methods: Hundred female breast cancer patients confirmed by histopathological reports were included in the study. Their physiological characters were recorded in a performa. Enzyme linked immunosorbent assay (ELISA) technique was used to estimate serum CA 15-3 level. Immunohistochemistry was done for estrogen (ER), progesterone (PR) and Her2/neu receptors expression. Results: The study revealed the details of physiological characteristics of female breast cancer. Mean age was $37.72{\pm}5.99$ and $55.05{\pm}7.28$ years and serum CA 15-3 (MUC1) level was $60.47{\pm}8.59$ and $63.17{\pm}4.58$ U/ml in pre and post-menopause respectively, and both groups of women had sedentary life style. Their receptor status especially of progesterone, estrogen and HER-2/neu were positive in 50% of premenopausal women and 65% of postmenopausal women. Conclusion: There are multiple physiological factors promoting breast cancer. High serum CA 15-3 level and hormonal imbalance of ER, PR and Her2/neu appears to be the main cause of breast cancer. It may be possible that the functional sites of these proteins may be altered which may increase the chances of metastasis in breast cancer.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
• /
• 제19권2호
• /
• pp.280-285
• /
• 2006

The current study was conducted to investigate the relationship between stress related gene and meat quality in pigs. A total number of 212 three-way cross bred (Landrace-$Yorkshire{\times}Duroc$) and 38 Duroc were sampled from the Korean pig industry to determine genotype frequency of porcine stress syndrome (PSS) and heat shock protein 70 kDa (HSP70) genes and their relationship with carcass traits and longissimus meat quality. Screen of HSP70 was performed by the single strand conformation polymorphism (SSCP) technique. Based on the analysis of restriction fragment length polymorphism (RFLP) in ryanodine receptor 1 (RYR1) gene, genetic disorder of PSS was related to a mutation at $18,168^{th}$ (C to T) of exon 17. There was no significant difference in ultimate meat pH and backfat thickness between HSP70 K1-AA type and -BB type in pure Duroc breed. In Landrace-$Yorkshire{\times}Duroc$ (L-$Y{\times}D$) cross bred pig, our results indicated that HSP70 derivate type in Duroc had a limited effect on backfat thickness, but L-$Y{\times}D$ type had a noticeable linkage with HSP70 K1-AA and K3-AB. This tendency was also observed in hot carcass weight where HSP70 K1-AA and K3-AB resulted in heavier weight with 86.3 kg compared to HSP70 K1-AB and K3-BB of 74.3 kg. Results imply that stress related HSP70 genotype has a potential association with backfat thickness and carcass weight.

• Interdisciplinary Bio Central
• /
• 제3권3호
• /
• pp.10.1-10.8
• /
• 2011

Introduction: Hash functions are computer algorithms that protect information and secure transactions. In response to the NIST's "International Call for Hash Function", we developed a biological hash function using the computing capabilities of bacteria. We designed a DNA-based XOR logic gate that allows bacterial colonies arranged in a series on an agar plate to perform hash function calculations. Results and Discussion: In order to provide each colony with adequate time to process inputs and perform XOR logic, we designed and successfully demonstrated a system for time-delayed bacterial growth. Our system is based on the diffusion of ${\ss}$-lactamase, resulting in destruction of ampicillin. Our DNA-based XOR logic gate design is based on the op-position of two promoters. Our results showed that $P_{lux}$ and $P_{OmpC}$ functioned as expected individually, but $P_{lux}$ did not behave as expected in the XOR construct. Our data showed that, contrary to literature reports, the $P_{lux}$ promoter is bidirectional. In the absence of the 3OC6 inducer, the LuxR activator can bind to the $P_{lux}$ promoter and induce backwards transcription. Conclusion and Prospects: Our system of time delayed bacterial growth allows for the successive processing of a bacterial hash function, and is expected to have utility in other synthetic biology applications. While testing our DNA-based XOR logic gate, we uncovered a novel function of $P_{lux}$. In the absence of autoinducer 3OC6, LuxR binds to $P_{lux}$ and activates backwards transcription. This result advances basic research and has important implications for the widespread use of the $P_{lux}$ promoter.

• Investigative Magnetic Resonance Imaging
• /
• 제9권1호
• /
• pp.2-8
• /
• 2005

목적 : 뇌종양 및 확산텐서 영상으로 얻어진 그 주변 신경 다발을 동시에 가시화하는 소프트웨어를 구현하고 그것을 통해 뇌종양이 그 주변 신경다발에 미치는 영향에 대한 조사에의 적용 가능성을 시험해 보고자하였다. 대상 및 방법 : IDL을 기반으로 뇌종양과 그 주변 신경다발의 통합적 가시화를 구현하였다. 뇌종양을 가진 한 환자에 대한 T1 강조영상 및 확산텐서 영상을 포함하는 자기공명영상이 3.0T자기공명장치에서 획득되었다. 우리는 해부학적 정보를 위해 두개골을 제거한 뇌 영상과 구획화된 뇌종양을 위한 대조강화 T1 강조 영상을 이용하여 서피스 및 볼륨렌더링을 사용하였다. 대뇌 백질 신경 다발추적을 위해 사용되는 확산텐서영상을 위해서는 25개 방향의 확산경사 자계를 이용하는 SE-EPI방법을 사용하였다. 신경 다발추적 방법으로는 streamline과 tensorline 방법을 사용하였다. T1 강조 영상 및 확산텐서 영상의 공간적 불일치를 보정하기 위해 SPM을 이용한 정합을 수행하였다. 우리의 소프트웨어는 PC 윈도우 환경에서 작동할 수 있도록 구현되었다. 결과 : 한 명의 뇌종양 환자에 대하여 튜브 모양의 신경다발, 대뇌 백질 서피스 렌더링 , 뇌종양의 볼륨/서피스렌더링의 통합적 가시화를 성공적으로 구현하였다. 결론 : 우리의 결과는 뇌종양 및 그 주변 신경다발의 통합적 가시화의 실현 가능성을 보여주었다. 더불어 우리의 구현된 통합적 가시화는 뇌종양 부위 및 그 주변 부의의 대뇌 백질 확산 비등방성의 정량적인 분석에 사용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 정보처리학회논문지B
• /
• 제12B권3호
• /
• pp.239-246
• /
• 2005

생물학자가 단백질을 검색하고 분석하기 위해서는 2차원 젤 전기영동(2DGE : Two Dimensional Gel Electrophoresis) 실험을 해야 한다. 실험 결과는 2차원 영상이 생성된다. 2차원 영상에서 단백질 반점의 패턴 분석을 위해 2차원 젤 영상에 펼쳐진 단백질 반점들을 영상처리를 통해 분할하고, 대조 그룹의 단백질 패턴과 비교분석을 통해 밝히고자하는 단백질 반점을 찾아내야 한다. 단백질 반점을 분할하는 알고리즘에 있어서 기존에는 가우시안 함수를 적용하였지만, 최근 들어 형태학 분리개념에 의한 Watersheds 영역기반 분할(Watersheds region-based segmentation) 알고리즘을 활용하고 있다. 그러나 Watersheds 영역기반 분할 알고리즘은 크기가 큰 영상에서 원하는 영역을 신속하게 분할한다는 장점이 있지만, 영상 화소의 그레이 값이 연속적인 경우 실제 반점의 개수 에 비해 과다분할(over-segmentation)되거나 과소분할(under-segmentation)의 문제점을 안고 있다. 이는 마커(marker) 포인트의 설정에 의해 어느 정도 해결할 수 있지만 병합(merge)과 분할(split) 과정을 반복해야 한다. 본 논문은 Watersheds 기반 계층적 이진화 기법을 적용하여 마커 드리븐 Watersheds 영상분할의 문제점을 해결하고자 한다.

• 정보처리학회논문지:소프트웨어 및 데이터공학
• /
• 제6권12호
• /
• pp.549-564
• /
• 2017

자율성을 가지는 소프트웨어와 사물 인터넷 기술 등의 발달로 단일 시스템이 제공하는 서비스들이 다양해짐은 물론, 기존에는 상상하지 못했던 새로운 서비스들이 시스템간의 협업을 통해 제공되고 있다. 자율성을 가지는 시스템 간의 협업은 마치 생물학적 관점에서의 생태계 구성과 닮아 있다는 점에서 IT 생태계의 개념이 근래 들어 새롭게 대두되었다. IT 생태계란 단일 시스템이 아닌 다수개의 이기종 시스템들이 하나의 공통된 목적을 달성하기 위해 각자의 자율성을 활용하여 자신의 미션을 달성하는 동시에 전체 시스템 그룹의 목적을 이뤄나가는 개념이다. 우리는 앞선 연구에서 IT생태계 구현을 위한 기본적인 몇 가지 메타모델과 초보적인 수준의 아키텍처를 제안한 바 있다. 본 논문은 이러한 선행연구를 정제하여 IT생태계 시스템 구현을 위한 참조 아키텍처 프레임워크를 제안하고 있다. 제안된 프레임워크는 시스템 구성원의 동적 재구성 문제에 비용-혜택 모델을 기반으로 하는 유틸리티 함수와 IT생태계 구성원의 개체 숫자 확장에 따라 기하급수적으로 증가하는 동적 재구성 오버헤드를 감소시킬 수 있는 해결책으로서의 유전자 알고리즘 활용 방안을 포함하고 있다. 무인삼림관리를 위한 IT 생태계 시스템이라는 개연성 있는 사례 연구를 통해 제안된 프레임워크의 효용성을 정량적으로 검증하고 있다.

• Ocean and Polar Research
• /
• 제30권1호
• /
• pp.109-117
• /
• 2008

해양환경 건강성 평가에서 바이오마커의 적용은 상대적으로 새로운 분야이다. 국립학술원 및 세계보건기구에 따르면 바이오마커는 노출바이오마커, 영향바이오마커 및 민감바이오마커 등 3가지로 나누어진다. 해양생태계에 대한 환경오염물질의 노출 및 영향을 평가하기 위하여 다음과 같은 바이오마커들이 시험되고 있다: 해독, 산화스트레스, 분해산물, 스트레스 반응, 세포사멸, 물질대사, 신경반응, 생식, 스테로이드 호르몬, 항산화물질, 유전적 변형. 1990년대 초부터 여러 바이오마커 연구그룹들은 해양생물의 건강지수를 개발하여 해양환경의 상태를 평가하기 위한 수단으로 활용해 왔다. 바이오마커 지수는 생물학적 효과에 대한 모니터링활동으로부터 얻어진 자료의 해석에 사용될 수 있다. 본 총설에서는 이제까지 보고된 바이오마커 지수 관련 연구 중 대표적인 건강평가지수(Health assessment Index), 바이오마커 지수(Biomarker Index), 생물영향평가지수(Bioeffect Assessment Index) 및 일반화된 선형모델(Generalized Linear Model) 등의 연구를 요약하였다. 오염된 지역에 서식하는 해양생물의 바이오마커 반응 측정 및 바이오마커 지수 개발은 다양한 측면의 해양생태계 위해성 평가를 위해 고안된 환경모니터링 프로그램에 공헌할 수 있는 정보를 제공해 줄 수 있을 것이다.

• 한국수산과학회지
• /
• 제45권6호
• /
• pp.594-599
• /
• 2012

The objective of this study was to determine the processing conditions for salt dried rockfish Sebastes schlegeli by sun drying and cold-air drying, as measured by alcohol dehydrogenase (ADH) and acetaldehyde dehydrogenase (ALDH) activity. We processed salt dried rockfish samples. The salinity of rockfish samples was within 1% following salting with 25% salt brine for 3 h. The moisture content of salt dried rockfish was found to reduce linearly from 70.12 to 39.5 g/100 g over the same time interval. The water activities of salt dried rockfish by sun and cold-air drying were 0.94 and 0.87, respectively, after three days of drying. Acid values (AV) were 10.71 and 5.96 mg KOH/g, respectively, after the three day drying period. The ADH activity in a water extract from salt dried rockfish following sun and cold-air drying for 24 h was 228.5% and 226.1% at 13.3 mg/mL, respectively, and was higher than that when drying lasted for 48 and 72 h. The ALDH activity was not affected but both ADH and ALDH activity tended to decrease as the drying time increased from 24 to 72 h. The conditions of processing for the best quality of salt dried rockfish were determined to be drying with a cold-air system for 24 h. These results indicated that water extracts from salt dried rockfish have valuable biological attributes owing to the metabolizing of alcohol and can provide useful information for the design of drying systems for salt dried rockfish.

• 한국환경농학회지
• /
• 제23권1호
• /
• pp.34-40
• /
• 2004

동진강 일대의 인위적인 교란에 의한 하천식생의 복원 및 복구를 위한 기초적인 자료를 제공하고자 2001년 6월부터 2002년 3월까지 하천식생의 종 구성, 하천형태에 따른 군락의 구조, 현존식생의 분포 등을 종합적으로 분석한 결과는 다음과 같다. 동진강 유역에서 조사된 하천식생은 73과 188속 238종 33 변종 1품종으로 총 272종류가 조사 되었다. 또한 관속식물의 생활형에 따라 분류하면 침수식물이 23종, 부엽식물이 7종, 부유식물이 2종, 정수식물이 18종, 습생식물이 53종, 수변식물이 168종이었으며, 수생식물과 습생식물은 각각 50종과 53종류로 전체 조사된 272종류 중 37.9%를 차지하였다. 식물생활형의 분포비율은 휴면형 1년생 식물이 97종 35.7%, 수생식물이 78종 28.7%, 반지중식물이 41종 15.1%, 지중식물이 22종 8.1%, 지표식물이 12종 4.4%가 관찰되었다. 동진강 상류유역의 식물군락은 검정말군락, 검정말-실말군락, 붕어마름군락, 달뿌리풀군락, 고마리군락, 큰황새냉이군락, 여뀌군락 등 총 8개 식물군락이 분포하였다. 동진강 중류유역은 수생식물인 줄과 갈대군란 그리고 수변식물군락으로 고마리군락, 교란지식생인 환삼덩굴군락 등 총 4개 군락이 분포하였고, 동진강 하류 유역은 자라풀군락, 붕어마름군락, 마름군락, 줄군락, 갈대군락의 5개 습생식물군락과 털물참새피군락, 고마리군락의 2개 습생식물군락, 새콩 등의 나대지 식물군락 등 총 8개 식물군락이 관찰되었다.