• 한국음향학회:학술대회논문집
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• 한국음향학회 2004년도 춘계학술발표대회 논문집 제23권 1호
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• pp.319-322
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• 2004

본 연구에서는 DNA의 상보적인 결합을 이용하여 DNA 혼성화 반응을 감지할 수 있는 SH형 SAW 센서를 개발하였다. 측정에 사용된 DNA는 15개의 염기를 가진 올리고 뉴클레오티드를 사용하였으며 이에 대해 상보적 결합이 가능한 염기서열을 가진 것과 그렇지 않은 미스매치 형태의 DNA 올리고뉴클레오티드를 이용하여 DNA 혼성화 반응 특성을 측정하였다. SH형 SAW 센서는 압전 단결정 $LiTaO_{3}$를 사용하여 100 MHz 발진되는 형태로 제작하였으며, 센서의 지연선 위에 Ti/Au 층을 증착하여 SH기가 수식된 탐침 DNA의 고정화가 가능하게 하였다. 제작된 센서는 Au가 증착된 박막위에 탐침 DNA를 SAM 방법으로 고정화 시켰을 경우와 고정화된 탐침 DNA와 표적 DNA와의 혼성화 반응을 시키고 난 후의 센서의 주파수 변화를 각각 측정하였다. 개발된 DNA 혼성화 반응 측정용 SH형 SAW센서는 DNA 혼성화 특성에 기인한 질량하중 효과에 따른 안정적인 주파수 변화를 나타내었다.

• 한국음향학회지
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• 제24권3호
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• pp.160-165
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• 2005

본 연구에서는 DNA의 고정화 및 DNA 혼성화 반응을 감지할 수 있는 SH형 SAW 센서를 개발하였다. 고정화 및 혼성화 반응에 사용된 탐침 DNA 및 표적 DNA는 상보적 결합이 일어날 수 있는 염기서열을 가진 15-mer의 올리고뉴클레 오티드를 사용하였다. SH형 SAW 센서는 압전 단결정 $36^{\circ}\;YX\;LiTaO_3$를 사용하여 100 MHz로 발진되는 이중 지연선 형태로 제작하였다. 제작된 센서는 Au가 증착된 박막위에 고정화된 탐침 DNA와 표적 DNA와의 혼성화 반응을 시키고 난 후 센서의 주파수 변화를 측정하였으며, DNA 고정화 및 혼성화 반응은 pH 7.4의 PBS 완충용액상에서 수행하였다. 개발된 SH형 SAW센서는 $1.55 {\cal}ng/{\cal}ml/Hz$의 민감도를 가지며, DNA 혼성화 특성에 기인한 질량하중 효과에 따른 안정적인 주파수 변화를 나타내었다.

• Journal of Plant Biology
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• 제38권2호
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• pp.203-209
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• 1995

담배(Nicotiana tobacum L. cv. Wisconsine 38) 잎 절편을 해녀콩(Canavalia lineata)의 leghemoglobin(Lb) cDNA를 포함하는 Agrobacterium과 함께 배양한 후, 0.5mg/L BAP, 0.1mg/L ${\alpha}-NAA$와 200mg/L kanamycin, 500 mg/L carbenicillin을 포함하는 MS 배지에서 선별하여 7개의 재분화 개체를 얻었다. 이로부터 분리한 게놈 DNA에 대한 Southern 혼성화 반응과 PCR 결과로 Lb cDNA가 담배의 게놈에 삽입되었음을 확인하였다. 형질전환된 담배로부터 분리한 RNA에 대한 northern 혼성환 실험 결과 약 1,000 nt의 RNA가 혼성화 반응을 보였으며, 총 RNA를 주형으로 합성한 1차 가닥의 cDNA를 PCR로 증폭한 결과, Lb cDNA와 혼성화 반응을 보이는 0.5 kb의 DNA가 증폭되었다. 콩의 Lb에 대한 다군항체(polyclonal antibody)를 사용하여 단백질 면역 항체 반응을 실시한 결과, Lb로 판단되는 약 15.8 kD의 위치에서 혼성화 반응이 나타났다. 이상의 결과로 해녀콩 Lb cDNA가 형질전환된 담배의 게놈에 삽입되었을 뿐만 아니라 mRNA로 전사되어 Lb 단백질로 해독되었음을 알 수 있었다.

• 한국음향학회지
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• 제26권1호
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• pp.42-47
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• 2007

본 논문에서는 probe DNA의 고정화 및 Probe DNA와 target DNA의 혼성화 반응을 감지할 수 있는 DNA 측정용 고주파 SAW 센서의 주파수 증대에 따른 감도향상에 대해 연구하였다. 센서는 $36^{\circ}$ YX $LiTaO_3$ 압전 단결정 기판위에 Au 박막이 증착된 측정채널 (sensing channel)과 기준채널 (reference channel)로 구성되며 200MHz에서 발진되는 이중 지연선 형태로 제작되었다. 또한 SAW 센서의 감지 미케니즘의 최적화를 위해 SAW 센서의 Au 지연선상의 Probe DNA의 최적 고정화 반응농도와 target DNA의 최적 혼성화 반응농도를 결정하였으며, 디지털 시린지 펌프시스템을 구성하여 실험자에 따른 오차를 최소화하였다. 측정채널의 Au 박막 지연선상에 probe DNA를 고정화시킨 후 target DNA를 주입하면, DNA의 혼성화 반응이 일어나며 Au 지연선상의 질량이 변하게 된다. 따라서 질량하중 효과에 대한 센서의 주파수 변화를 측정하였다. 개발된 센서는 최대 0.066ng/ml/Hz의 민감도를 가지며 질량하중 효과에 대한 안정적인 주파수 변화를 나타내었다.

• Journal of Plant Biology
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• 제38권4호
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• pp.381-388
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• 1995

해녀콩(Canavalia lineata) 뿌리혹으로부터 만들어진 cDNA library를 뿌리의 총 RNA, leghemoglobin 및 uricasell cDNA를 competitor로 사용하여 차등 혼성화반응으로 후기 뿌리혹에서 발현되며 Cno이, Cne2, Cne3, Clb2로 명명된 4개의 cDNA 클론을 얻었다. Cnod1은 벼의 cysteine proteinase를 암호화하는 유전자와 유사한데 1450nt의 전사체외 혼성화 반응을 보였으며 뿌리혹에서만 발현되고 뿌리혹 발달 후기에서 가장 높은 발현을 보였다. Cne2는 벼의 Expressed Sequence Tag의 한 종류와 유사하고 900 nt의 전사체와 혼성화 반응을 보였으며 뿌리혹에서 주로 발현되었다. Cne2는 접종 후 13일째 발현이 증폭된 후 일정하게 유지되었다. Cne2는 완두의 tonoplast 막 내재 단백질 TRG31을 암호화하는 유전자와 유사하며 뿌리에서 가장 많이 발현되었다. Cne3는 1700 nt와 1400 nt의 전사체와 혼성화반응을 보였으며 뿌리혹의 성장, 발달과 일치하는 발현 양상을 보였다. Clb2는 800 nt의 전사체와 혼성화반응을 보였으며 접종 후 8일째부터 발현이 시작되어 13일째 증폭되고 그 이후 일정한 수준을 유지하였다.

• Journal of Plant Biology
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• 제36권4호
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• pp.415-423
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• 1993

대두의 uricase II cDNA를 탐침으로 plaque 혼성화 방법에 의해 해녀콩의 뿌리를 cDNA library로부터의 두 개의 phage 클론(λCINUO-01, λCINUO-02)을 선별하였다. 두 phage 클론은 약 1.6 kb와 1.0 kb의 insert를 갖고 있었으며 이들의 염기서열을 결정하기 위하여 pUC19과 pBSKS vector에 subcloing(pcCLNUO-01, pcCLNUO-02)하였다. Sanger법에 의해 염기서열을 결정한 결과, 두 클론은 각각 1,611 bp와 1,024 bp로 이루어져 있었으며 pcCINUO-01은 308개의 아미노산, pcCINUO-02는 301개의 아미노산을 암호화하는 open reading frame(ORF)을 갖고 있었다. 두 클론의 ORF의 염기서열은 대두의 uricase II와 각각 88.9%, 89.3%의 상동성을 보여주었으며, 아미노산 서열은 84.1%, 85.4%의 상동성을 보여주었다. pcCINUO-01의 경우, 종결코돈으로부터 313 NT 하류쪽에 진핵생물의 poly(A) 첨가신호인 AATAAA 서열이 존재하였으며 이로부터 21 NT 하류쪽에 17 잔기의 poly(A)가 존재하였다. 두 클론의 염기서열에서 추정된 아미노산 서열의 카르복시 말단에는 세포질에서 합성된 몇몇 단백질들이 peroxisome으로 수송되는데 필요한 신호서열인 Ser-Lys-Leu-COOH 서열이 존재하고 있었다. 두 클론의 염기서열을 토대로 아미노산 조성을 살펴본 결과, 염기성 아미노산(Arg, His, Lys)과 산성 아미노산(Asp, Glu)이 각각 46 대 35, 47 대 35의 비를 보여주었는데 이는 uricase II 단백질의 염기성 성질을 보여주는 결과로 추정된다. Northern 혼성화 결과 해녀콩에서 uricase II는 뿌리혹에서만 특이적으로 발현됨을 알 수 있었고 게놈 혼성화 반응 결과는 uricase II 유전자가 해녀콩 게놈상에 유전자 가족으로는 존재할 수 있음을 보여주었다.

• 한국정보과학회논문지:소프트웨어및응용
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• 제34권12호
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• pp.1056-1064
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• 2007

생체분자 컴퓨팅은 DNA와 같은 생체 분자를 이용하여 정보를 표현하고 처리하는 새로운 컴퓨팅 패러다임이다. 작은 부피에 존재하는 무수히 많은 분자와 화학 반응에 내재된 대규모 병렬성은 새로운 개념의 고성능 계산 기법에 영감을 주었고 이를 바탕으로 다양한 계산 모델 및 문제 해결을 위한 분자알고리즘이 개발되었다. 한편 생체 분자를 이용한 정보처리라는 특징은 생물학 문제에 적용될 수 있는 가능성을 시사한다. 유전자 발현 패턴과 같은 생화학적 분자 정보의 분석을 위한 도구로서의 가능성을 가지고 있는 것이다. 이러한 맥락에서 DNA 컴퓨팅 기반의 생체분자 퍼셉트론 모델이 제안되었고 그 실험적 구현 결과가 제시된 바 있다. 생체분자 퍼셉트론의 핵심인 가중치 표현 및 가중치-합 연산은 입력 분자와 가중치를 표현하는 프로브 분자간의 경쟁적 혼성화 반응에 기반하고 있다. 그러나 그 혼성화 반응에서 열역학적 대칭성을 가정하고 있기 때문에 사용하는 프로브에 따라 가중치 표현의 오차가 있을 수 있다. 본 논문에서는 비대칭적인 열역학적 특성을 고려하여 일반화된 혼성화 반응 모델을 제시하고, 이를 바탕으로 신뢰성 있는 생체 분자 퍼셉트론의 구현을 위한 가중치 코딩 방법을 제안한다. 그리고 본 논문에서 제시한 가중치 표현 방법의 정확성을 이전 모델과 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 비교하고 한계 오차를 만족하기 위한 조건을 제시한다.

• 한국어병학회지
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• 제19권3호
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• pp.267-276
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• 2006

제주도내 양식넙치 병어에서 분리된 연쇄상구균 75균주의 항균제에 대한 감수성 경향 및 내성균 출현빈도를 조사하고 다재내성 균주로부터 전이성 R plasmid를 검출하였다. 넙치 병어에서 분리된 모든 연쇄상구균은 flumequine (AR)과 oxolinic acid (OA)에 대하여 저항성이었으며, 그 중 30균주 (41%)는 ampicillin (ABPC), doxycycline (DOXY), erythromycin (EM), norfloxacine (NFLX), oxyteracycline (OTC)의 약제에 대하여 다양한 조합으로 동시내성을 나타내었다. AR과 OA를 포함하여 4～6약제에 대하여 다재내성을 보인 균주는 26주였다. 연쇄상구균의 다재내성 전이에 관여하는 R plasmid인 pST9와 DNA구조가 유사한 plasmid의 분포를 알아보기 위하여 60 분리 균주에 대한 colony 혼성화를 실시하였다. 그 결과 13 분리균에서 혼성화 양성반응이 나타났으며 생사료의 원료로 사용되는 양치와 고등어에서도 양성반응이 나타남으로써 동일 DNA구조의 plasmid가 분포함을 시사하였다. 혼성화 양성반응을 보인 13균주로부터 전이성 R plasmid를 검출하기 위하여 conjugation을 실시하였다. OTC, DOXY, EM에 대한 항균제 내성 marker인 Otc, Doxy, Em은 R plasmid에 의하여 수용균인 Streptococcus sp.로 전이가 이루어졌다. 또한 이들 전이성 R plasmid를 보유하고 있는 연쇄상구균들이 동일 분류군에 속하는지를 알아보기 위하여 RAPD pattern을 분석하였다. 내성균주들의 RAPD pattern은 모두 유사하였으며, Streptococcus iniae type의 RAPD pattern (Kim and Kim, 2003)은 나타나지 않았다. 그러므로 pST9와 동일 DNA 구조의 R plasmid는 S. iniae에서의 출현빈도가 매우 낮을 것으로 예상되었다.

• 미생물학회지
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• 제30권4호
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• pp.246-251
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• 1992

대두 (Glycine max) 뿌리혹의 질소고정 공생균주 Bradyrhizobium japonicum SNU001 의 nod 유전자를 클로닝하였다. Rhizobium meliloti 의 4.5 kb EcoRI/ HindIII 절편을 탐침으로 한 게놈 혼성화 반응을 분리균주의 게놈상에 nod 유전자가 존재함을 확인하고, lambda EMBL3-BamHI vector 를 이용하여 genomic library 를 작성하였다. 작성된 library 로부터 1, 2 차 선별과정을 통해 nod 유전자가 있는 클론 1-5 를 선별하고, 클론 2로부터 nod DABC 탐침과 lambda DNA 탐침을 사용한 혼성화반응을 수행하여 삽입된 genomic DNA 에 대한 부분적인 제한효소 지도를 작성하였다. nod DABC 탐침과 가장 강한 혼성화반응을 보인 phage 클론 lambda CNS-1 의 3.9 kb BamHI 절편을 pBS KS(+) vector 에 subcloning 하고 동일한 탐침을 이용한 혼성화반응을 통해 subclone pBjCNS-1 을 선별하였다. 이 subclone 에 대한 부분적인 제한효소 지도를 작성하여 nod DABC 가 1.8 KpnI/SacI 절편에 존재함을 확인하였다.

• 미생물학회지
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• 제32권1호
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• pp.1-6
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• 1994

광합성 세균과 비광합성 세균에 속하는 종들 사이의 유연관계를 파악하기 위해 DNA 혼성화 방법을 실시하였다. 혼성화도는 종내 균주들 사이와 Rhodobacter capsulatus와 Rhodopseudomonas blastica 사이를(72-88%) 제외하고는 전체적으로 낮게 나타났다(2-35%). 광합성 세균 Rhodopseudommonas Palustris와 비광합성 세균 Pseudomonas aeruginosa ATCC 27853, Bradyrhizobium japonicu, 사이의 D%는 광합성 세균 사이의 D%보다 약간 높게 나타났다(26-33%). Rhodopseudomonas blastica와 Rhodobacter capsulatus 사이의 D%는 72%로 유전적 유연관계가 매우 높은 것으로 나타났다.