• 제목/요약/키워드: Biological information

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생물학적 데이터 서열들에서 빈번한 최대길이 연속 서열 마이닝 (Mining Maximal Frequent Contiguous Sequences in Biological Data Sequences)

  • 강태호;유재수
    • 정보처리학회논문지D
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    • 제15D권2호
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    • pp.155-162
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    • 2008
  • DNA 염기 서열이나 단백질 아미노산 서열과 같은 생물학적 서열 데이터들은 일반적으로 많은 수의 항목들을 가지고 있다. 생물학적 데이터 서열들에는 보통 빈번하게 발생하는 수 백개의 항목으로 이루어진 연속된 서열들이 존재한다. 이들 서열들에서 빈번하게 발생하는 연속 서열을 검색하는 것은 생물학적 서열 분석에서 중요한 부분을 차지하고 있다. 이전에는 순차 패턴을 효과적으로 발견하고자 하는 많은 연구들이 수행되었으며 대부분의 기존 순차패턴 마이닝 기법들은 Apriori 알고리즘을 기반으로 한다. PrefixSpan 알고리즘은 Apriori 기반의 가장 효율적인 순차패턴 마이닝 기법이다. 하지만 이 알고리즘은 길이-1인 빈발 패턴들로 부터 서열 패턴을 확장해나가는 방식이다. 따라서 길이가 긴 연속 서열을 포함하는 생물학적 데이터서열들에 대한 검색방법으로는 적합하지 않다. 최근에는 기존의 PrefixSpan방식을 이용하면서도 반복적인 처리과정을 줄인 MacosVSpan이 제안되었다. 하지만 이 알고리즘 또한 길이가 긴 생물학적 데이터 서열들로부터 빈번하게 발생하는 연속 서열들을 검색하기에는 효율적이지 않다. 본 논문에서는 많은 양의 생물학적 데이터 서열들로부터 빈번한 연속서열을 고정길이 확장 트리를 이용하여 효과적으로 찾아내는 방법을 제안한다. 그리고 다양한 환경에서 실험을 통해 제안하는 방식이 MacosVSpan알고리즘에 비해 검색성능이 보다 우수함을 보인다.

ICT 기반 이중 적외선 센서를 이용한 꿀벌 출입 자동 모니터링 시스템 (Automatic Bee-Counting System with Dual Infrared Sensor based on ICT)

  • 손재덕;임수호;김동인;한기윤;;;권형욱
    • 한국양봉학회지
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    • 제34권1호
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    • pp.47-55
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    • 2019
  • 다양한 농업 생산 분야에서 정보통신기술 (ICT, Information and Communications Technologies)이 융합하여 많은 발전을 이루어내고 있다. 꿀벌의 활동과 관련한 온·습도, 음파, 이산화탄소, 암모니아, 황화수소 등 다양한 봉군내·외의 요인들과 꿀벌의 활동 추적에 대한 ICT 융복합 시스템 개발연구가 최근 이슈화되고 있다. 본 연구에서는 이중 적외선 센서(QRE1113)를 이용하여 꿀벌 출입 자동 모니터링 시스템을 구현하여 실측 자료를 비교·분석하였다. 꿀벌의 방화행동을 연구하는 기존의 밀원식물 방화 개체 수 측정, 영상촬영을 통한 출입 활동 수 수동 분석, 해외 다양한 자동모니터링 시스템들과 비교하여 본 시스템은 모니터링 시간과 노력의 단축 및 외부 방화 활동과의 일치성, 수동 분석과 상대 오차 5% 미만으로 높은 실효성을 보였다. 또한, 저전력블루투스(BLE)모듈을 활용한 내·외부 온도 센서와 병행을 통해 시스템의 확장성을 확보하였으며, 이 시스템으로부터 확보한 한달간의 데이터 분석을 통해 온도와 방화행동 간 상관관계 분석 및 하루 평균 손실되는 꿀벌의 개체수(출역봉의 1.88%)를 측정할 수 있었다. 향후 복합적인 모니터링 시스템 확장과 빅데이터 축적을 통해 더욱 강력한 실시간 모니터링 도구 및 꿀벌 생태 교육자료로 양봉 산업 발전에 크게 기여할 수 있고, 과학적 분석 도구로 활용될 것이다.

Impact of AhR, CYP1A1 and GSTM1 Genetic Polymorphisms on TP53 R273G Mutations in Individuals Exposed to Polycyclic Aromatic Hydrocarbons

  • Gao, Meili;Li, Yongfei;Xue, Xiaochang;Long, Jiangang;Chen, Lan;Shah, Walayat;Kong, Yu
    • Asian Pacific Journal of Cancer Prevention
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    • 제15권6호
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    • pp.2699-2705
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    • 2014
  • This study was to undertaken to investigate the impacts of AhR, CYP1A1, GSTM1 genetic polymorphisms on the R273G mutation in exon 8 of the tumor suppressor p53 gene (TP53) among polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) exposed to coke-oven workers. One hundred thirteen workers exposed to PAH and 82 control workers were recruited. We genotyped for polymorphisms in the AhR, CYP1A1, GSTM1, and TP53 R273G mutation in blood by PCR methods, and determined the levels of 1-hydroxypyrene as PAH exposure marker in urine using the high pressure liquid chromatography assay. We found that the distribution of alcohol users and the urinary excretion of 1-OHP in the exposed workers were significantly higher than that of the control workers (p=0.004, p<0.001, respectively). Significant differences were observed in the p53 genotype distributions of smoking subjects (p=0.01, 95%CI: 1.23-6.01) and PAH exposure (p=0.008, 95%CI: 1.24-4.48), respectively. Further, significant differences were observed in the p53 exon 8 mutations for the genetic polymorphisms of Lys/Arg for AhR (p=0.02, 95%CI: 0.70-15.86), Val/Val for CYP1A1 (p=0.04, 95%CI: 0.98-19.09) and null for GSTM1 (p=0.02, 95%CI: 1.19-6.26), respectively. Our findings indicated that polymorphisms of PAH metabolic genes, such as AhR, CYP1A1, GSTM1 polymorphisms may interact with p53 genetic variants and may contribute to PAH related cancers.

제주도에 도입된 뉴트리아(Myocastor coypus)의 생물학적 특성 및 서식 현황 (Biological Characteristics and Current Status of Nutria (Myocastor coypus) Introduced in Jeju Island)

  • 김가람;오홍식
    • 환경영향평가
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    • 제26권1호
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    • pp.1-10
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    • 2017
  • 본 연구는 제주도에 도입된 외래 포유동물인 뉴트리아의 서식현황과 생물학적 특성을 밝히기 위하여 2013년 5월부터 2016년 8월까지 수행되었다. 연구를 통해 트랩으로 5개체가 포획되었고, 사체 2개체를 수집하였다. 이중 부패가 심해 생물학적 정보가 불분명한 1개체는 분석에서 제외했다. 조사한 암컷 4개체와 수컷 2개체는 모두 백색계통이었고, 눈동자는 적색이었다. 외부형태와 두개골형질 분석, 해부학적 관찰결과들은 포획된 암컷들이 성적으로 성숙한 상태였으나 번식활동은 이루어지지 않았음을 알 수 있었다. 수컷 성체의 신체크기는 내륙의 성체와 유사하였다. 2013년 7개체 수집 이후 2014년 5월, 무인카메라에 1개체가 촬영되었으나 포획되지는 않았다. 이후 연구지역에서 지속적으로 모니터링을 실시한 결과, 서식하는 개체가 더 이상 확인되지 않아 자연사했거나 이주한 것으로 판단된다. 한정된 공간에서 토착 동물들과 유입종이 공존하는 제주지역의 특성에 맞는 뉴트리아의 관리방안을 마련하기 위해서는 제주도의 환경적 특성이 고려되어야 할 것이다. 이 연구 결과는 뉴트리아의 생물학적 특성을 이해하고, 제주도의 자연생태계 보호 프로그램을 마련하는 데 유용한 정보로 활용될 것이라 판단된다.

실시간 광학적 생검에서 형광분광법의 산란과 흡수에 대한 영향 (The Scattering and Absorption Effects of Fluorescence Spectroscopy in a Real Time Optical Biopsy)

  • Han, Seunghee;Muller, Markus G.;Kang, Seunghee;Kang, Haejin
    • 한국의학물리학회지:의학물리
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    • 제12권1호
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    • pp.79-94
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    • 2001
  • 생물학적 조직(Biological Tissue)에서 얻어내는 형광(Fluorescence)은 산란(Scattrering), 흡수(Absorption), 그리고 형광체(Fluorophores)가 원인이 되는, 인트린식 형광(Intrinsic Fluorescence)들에 관한 정보를 갖고 있다. 생물학적 조직의 형광스펙트럼은 조직 내에 존재하는 흡수체(Absorber)와 산란물질(Scatters)들의 영향을 받기 때문에 다른 조직의 생화학적인 인트린식 형광을 선형적인 조합으로 해석할 수 없었다. 생물학적 조직 같은 터비드 매질(Turbid Media)로부터 실험적으로 형광을 얻어서 산란과 흡수의 영향을 조사하기 위하여 본 연구소에서 제작한 장치를 소개하고, 넓은 범위의 흡수체와 산란물질의 농도를 갖고 제작한 조직 팬텀(Tissue Phantom)에 대한 형광과 반사(Reflectance) 스펙트럼을 측정하였다. 형광스펙트럼에 존재하는 산란과 흡수의 왜곡(Distortion)을 제거하기 위하여, 반사스펙트럼에 포함된 산란과 흡수 정보를 이용하는 ‘광자 이동 모델(Photon Migration Model)’을 적용하였고, 이러한 조직모델에 대한 인트린식 형광을 얻었다 연구 결과, 모델 값과 실제 인트린식 형광 스펙트럼이 훌륭하게 일치함을 확인하였다. 이런 연구를 하게된 동기는, 인간의 조직이 병들어서 진화하면 조직의 생화학적 구성의 변화가 발생하고 이때 인트린식 형광의 변화가 생기기 때문이다 결론적으로, 조직에 대한 실시간 광학적 생검에서 병든 조직과 정상조직을 단지 형광스펙트럼만으로 구분하는 것은 어렵지만, 인트린식 형광을 이용하면 가능하다.

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유전자 재조합 인간의 Thrombopoietin의 생리활성 (Biological Activity of Recombinant Human Thrombopoietin)

  • 김봉순;;민관식
    • 생명과학회지
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    • 제17권11호
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    • pp.1497-1504
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    • 2007
  • 사람의 혈소판조절인자 (TPO)의 분비와 기능을 분석하기 위하여 사람 간 cDNA로부터 TPO cDNA를 분리하여 동물세포에서 재조합체를 생산하였다. 또한, 당쇄의 기능분석을 위하여 6개의 당쇄첨가부위를 Ala으로 치환하여 각각의 돌연변이체 재조합체도 생산하여 이들의 생리활성분석을 위하여 피하주사하여 혈소판의 증가여부를 분석하였으며, 체내 약동학검사를 위하여 꼬리 정맥에 재조합체를 주사하여 24시간까지 혈액을 채취하였다. Wild-type TPO는 효과적으로 분비하였으나, 크로닝에서 분석되어 진 116개 아미노산이 삭제된 돌연변이체는 배양상층으로 분비되지 않았다. N-linked 당쇄첨가 부위는 3번과 4번을 제외하고는 거의 비슷한 발현양상을 나타내었다. 특히 4번당쇄부위는 TPO의 분비에 중요한 역할을 하는 것으로 나타났다. 재조합체 10ng을 피하주사에 의하여 체내 혈소판이 유의적으로 증가하였으며, 5ng을 이용한 약동학 분석결과 1시간에 최대로 증가하였으며 그 이후 급격하게 감소하여 10시간에는 거의 존재하지 않았다. 따라서, 이러한 연구는 고 활성을 가지는 유전자 재조합체 TPO의 생산을 가능하게 하고, 또한 새로운 분자의 TPO를 가능하게 할 것으로 사료된다.

전시 화생방위험으로부터 국민을 보호하기 위한 법제정 정당성 및 입법방향 (The legitimacy and directions of legislation for the protection of citizens against nuclear, biological and or chemical attack under war conditions)

  • Baek, Oksun
    • 한국재난정보학회 논문집
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    • 제10권2호
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    • pp.294-303
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    • 2014
  • 국가는 "헌법"에 따라 국민의 안전을 확보하고, 생명 신체에 대한 위험으로부터 국민을 보호할 의무가 있다. 우리나라와 같이 북한의 화생방전 공격의 위협이 있는 국가에서는 국가의 기본권 보호의무의 이행차원에서 국민의 생명 신체를 보호하기 위한 법제를 마련하여야 한다. 현행 법제를 검토한 결과 전시상태에서 적용되는 "통합방위법", "민방위기본법"등 전시관련법은 전시상황에서 발생하거나 발생할 우려가 있는 화생방위험으로부터 국민을 보호하기 위한 법제로 충분치 못하다. 그러므로 국가는 "화생방사태시 국민보호에 관한 법률"을 제정하여 전시 화생방위험으로부터 국민을 보호할 수 있는 체계를 구축하여야 한다. 이 논문은 이와 같은 결론을 도출하기 위하여, 전시사태에서 국민을 보호해야 하는 헌법상 국가의 보호의무의 이론적 논의, 화생방에 특수하게 국민보호조치가 필요한 이유와 이에 따른 입법적 정비방안의 방향 제시, "화생방사태시 국민보호에 관한 법률"의 다른 법률과의 관계와 이 법에 포함되어야 하는 사항을 정리하였다.

식물 유성 생식과정에서 후성유전학적 정보해석 및 연구현황 (Current status and prospects of epigenetic information in sexual reproductive processes of plants)

  • 정유진;조용구;강권규
    • Journal of Plant Biotechnology
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    • 제44권1호
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    • pp.19-26
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    • 2017
  • Rapid progress in epigenetic studies has resulted in genome wide information of genetic functions, other than DNA sequence information. However, insufficient understanding and unclear research direction in epigenetics has failed to attract many researchers. Here, we review the sexual reproduction processes that are particularly related to epigenetics in plants. We aim to elucidate the roles of epigenetic information and molecular mechanisms involved in the complex sexual reproduction process of plants, and examine their biological significance.

Fuzzy Model Identification for Time Series System Using Wavelet Transform and Genetic DNA-Code

  • Lee, Yeun-Woo;Kim, Jung-Chan;Joo, Young-Hoon
    • 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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    • 한국퍼지및지능시스템학회 2003년도 ISIS 2003
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    • pp.322-325
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    • 2003
  • In this paper, we propose n new fuzzy model identification of time series system using wavelet transform and genetic DNA code. Generally, it is well known that the DNA coding method is more diverse in the knowledge expression and better in the optimization performance than the genetic algorithm (GA) because it can encode more plentiful genetic information based on the biological DNA. The proposed method can construct a fuzzy model using the wavelet transform, in which the coefficients are identified by the DNA coding method. Thus, we can effectively get the fuzzy model of the nonlinear system by using the advantages of both wavelet transform and DNA coding method. In order to demonstrate the superiority of the proposed method, it is compared with modeling method using the conventional GA.

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Bioinformatics in the Post-genome Era

  • Yu, Ung-Sik;Lee, Sung-Hoon;Kim, Young-Joo;Kim, Sang-Soo
    • BMB Reports
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    • 제37권1호
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    • pp.75-82
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    • 2004
  • Recent years saw a dramatic increase in genomic and proteomic data in public archives. Now with the complete genome sequences of human and other species in hand, detailed analyses of the genome sequences will undoubtedly improve our understanding of biological systems and at the same time require sophisticated bioinformatic tools. Here we review what computational challenges are ahead and what are the new exciting developments in this exciting field.