• 전자공학회논문지
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• 제51권10호
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• pp.118-127
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• 2014

DNA 데이터 저장(Data storage)은 DNA의 염기 서열에 대용량의 디지털 데이터를 저장하는 방법으로, 차세대 정보 저장 매개물로 인식되고 있다. 본 논문에서는 DNA 스테가노그라픽 기반으로 비부호 DNA 서열(Noncoding DNA sequence)에 정보를 저장하는 방법을 제안한다. 제안한 방법은 암호화된 데이터들을 정수 변화표에 의하여 데이터 염기 서열로 변환한 후, 시드 정보, 및 섹터 길이로 구성된 은닉 키에 의하여 비부호 염기 서열에 은닉한다. 따라서 단백질의 유전 기능이 유지되고, 원 DNA 서열없이 정보가 검출되며, 변이에 의하여 발생되는 오류가 검출된다. 기존 방법과의 비교 실험을 통하여 제안한 방법이 높은 bpn를 가지는 저장 효율을 가지며, 패리티 염기에 의하여 은닉된 정보의 오류 위치를 검출할 수 있음을 확인하였다.

• KSBB Journal
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• 제17권1호
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• pp.106-109
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• 2002

Gel electrophoresis of DNA is a well known technique in molecular biology. This technique is simple, rapid to perform, and capable of adequately separating fragments of DNA. A number of mixtures of DNA fragments ("DNA size markers") are frequently employed in a purpose of extrapolating the sizes or the amount of DNA molecules during gel electrophoresis. DNA size markers are constructed by digesting plasmid DNA, bacteriophage DNA, or recombinant DNA molecules with one or more restriction enzymes. However, liquid suspension containing DNA size marker needs to be kept at a low temperature during storage and shipping. In an attempt to maintain the DNA samples at room temperature for extended period of time, lyophilization of DNA with addition of nuclease inhibitor was studied. Gel loading buffer was also added to the lyophilized DNA to provide additional convenience such that DNA size marker was the "ready-to-use" followed by simply reconstituting with distilled water.

• 생명과학회지
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• 제33권7호
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• pp.586-592
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• 2023

돼지 정액을 저장하는 동안 산화스트레스의 발생은 정자의 질과 생존에 영향을 미치는 중요한 인자이다. 정액의 저장은 온도 변화, 동결보호제 등의 다양한 스트레스 인자에 노출되어 있다. 이러한 정자 내에서의 산화스트레스는 활성산소종의 생성에 의해 발생되며, 이는 지질, 단백질, DNA와 같은 세포를 구성하는 물질에 산화적으로 손상을 일으킨다. 활성산소종과 항산화물질의 균형있는 체계는 정자의 생존과 그 기능을 유지하는 데 중요한 역할을 한다. 정액을 장기간 보존하게 되면 활성산소종의 수준이 증가하여 정자의 운동성, 막 온전성, DNA 온전성에 영향을 미치게 된다. 또한, 활성산소종에 의해 유도된 지질과산화 반응은 정자막의 유동성과 안정성에 영향을 미쳐 정자의 운동성을 감소시킨다. 그리고, DNA의 산화적 손상은 DNA 단편화를 일으켜 정자의 DNA 온전성을 손상시킬 수 있다. 결론적으로, 정액을 보관하는 동안 발생되는 산화스트레스는 정자의 질과 기능을 유지하는 데 중요하다. 따라서, 산화스트레스의 기본적인 메커니즘과 정자의 기능에 미치는 영향을 이해하는 것은 산화스트레스로부터의 손상을 최소화하고, 효율적이고 기능적인 정자의 저장 방법을 개선하기 위한 효과적인 전략과 연구 개발을 위해 중요할 것으로 판단된다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제13권7호
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• pp.3794-3820
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• 2019

In recent years, a cloud environment with the ability to detect illegal behaviours along with a secured data storage capability is much needed. This study presents a cloud storage framework, wherein a 128-bit encryption key has been generated by combining deoxyribonucleic acid (DNA) cryptography and the Hill Cipher algorithm to make the framework unbreakable and ensure a better and secured distributed cloud storage environment. Moreover, the study proposes a DNA-based encryption technique, followed by a 256-bit secure socket layer (SSL) to secure data storage. The 256-bit SSL provides secured connections during data transmission. The data herein are classified based on different qualitative security parameters obtained using a specialized fuzzy-based classification technique. The model also has an additional advantage of being able to decide on selecting suitable storage servers from an existing pool of storage servers. A fuzzy-based technique for order of preference by similarity to ideal solution (TOPSIS) multi-criteria decision-making (MCDM) model has been employed for this, which can decide on the set of suitable storage servers on which the data must be stored and results in a reduction in execution time by keeping up the level of security to an improved grade.

• International Journal of Computer Science & Network Security
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• 제21권8호
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• pp.196-202
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• 2021

DNA sequencing provides fundamental data in genomics, bioinformatics, biology and many other research areas. With the emergent evolution in DNA sequencing technology, a massive amount of genomic data is produced every day, mainly DNA sequences, craving for more storage and bandwidth. Unfortunately, managing, analyzing and specifically storing these large amounts of data become a major scientific challenge for bioinformatics. Those large volumes of data also require a fast transmission, effective storage, superior functionality and provision of quick access to any record. Data storage costs have a considerable proportion of total cost in the formation and analysis of DNA sequences. In particular, there is a need of highly control of disk storage capacity of DNA sequences but the standard compression techniques unsuccessful to compress these sequences. Several specialized techniques were introduced for this purpose. Therefore, to overcome all these above challenges, lossless compression techniques have become necessary. In this paper, it is described a new DNA compression mechanism of pattern matching extended Compression algorithm that read the input sequence as segments and find the matching pattern and store it in a permanent or temporary table based on number of bases. The remaining unmatched sequence is been converted into the binary form and then it is been grouped into binary bits i.e. of seven bits and gain these bits are been converted into an ASCII form. Finally, the proposed algorithm dynamically calculates the compression ratio. Thus the results show that pattern matching extended Compression algorithm outperforms cutting-edge compressors and proves its efficiency in terms of compression ratio regardless of the file size of the data.

• Genomics & Informatics
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• 제16권4호
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• pp.30.1-30.6
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• 2018

There is urgent need for effective and cost-efficient data storage, as the worldwide requirement for data storage is rapidly growing. DNA has introduced a new tool for storing digital information. Recent studies have successfully stored digital information, such as text and gif animation. Previous studies tackled technical hurdles due to errors from DNA synthesis and sequencing. Studies also have focused on a strategy that makes use of 100-150-bp read sizes in both synthesis and sequencing. In this paper, we a suggest novel data encoding/decoding scheme that makes use of long-read DNA (~1,000 bp). This enables accurate recovery of stored digital information with a smaller number of reads than the previous approach. Also, this approach reduces sequencing time.

• 한국식생활문화학회지
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• 제19권3호
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• pp.251-258
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• 2004

The changes in DNA damage were investigated during storage after irradiation. Potato, garlic were irradiated at 0.05, 0.07, 0.1 and 0.15 kGy and stored for 3 months. Ginger was irradiated at 0.01, 0.02, 0.03, 0.04 and 0.05 kGy and stored for 1 month. The comet assay was applied to the sample immediately after irradiation and at the end of storage. Samples were isolated, grounded and the suspended cells were embedded in an agarose layer. After lysis of the cells, they were electrophoresed for 1 min. and then stained. DNA fragmentation in seeds caused by irradiation was quantified as tail length and tail moment (tail length ${\times}%$ DNA in tail) by comet image analyzing system. Right after irradiation, the differences in tail length between unirradiated and irradiated samples were significant(p<0.05) in potato, garlic and ginger. With increasing the irradiation doses, statistically significant longer extension of the DNA from the nucleus toward anode was observed. The results represented as tail moment showed similar tendency to those of tail length. Similarly in the stored samples, even 1 or 3 months after irradiation, all the irradiated samples significantly showed longer tail length than the unirradiated controls. These results indicate that the comet assay could be one of the simple methods of detecting irradiated samples. Moreover, the method could detect DNA damage even after 1 or 3 months after irradiation.

• Journal of Oral Medicine and Pain
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• 제31권1호
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• pp.1-16
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• 2006

최근 진단분야에 있어서의 가장 획기적인 진보로는 향상된 진단 술식의 민감도와 특이도를 들 수 있으며 이는 다양한 면역 화학물질과 분자생물학적 시약의 활용도가 증가되고 이와 더불어 진단용 기구의 수준 향상으로 가능해진 미세 술식의 발달에 따른 결과이다. 이러한 기술의 발전은 임상검사용 검체 뿐만 아니라 DNA의 공급원으로서의 타액의 진단학적 가치를 고려하게 되었다. 본 연구는 인체의 타액에서 genomic DNA를 분리하고 이를 혈액 및 협점막 swab에서 분리한 genomic DNA와 비교 검토해 봄으로써 타액 검체의 진단학적 활용도를 살펴보고, 타액 검체의 다양한 보관 과정이 genomic DNA의 분리에 미치는 영향을 살펴보고자 시행되었으며, 또한 분리된 genomic DNA의 안정도를 살펴보고자 중합효소 연쇄반응 분석법을 이용하여 $\beta$-globin 유전자의 증폭을 시행하였다. 10명의 피검자(평균 나이: $29.9{\pm}9.8$ 세)를 대상으로 혈액, 비자극성, 자극성 전타액 및 협점막 swab을 채취한 후 이로부터 genomic DNA를 분리하였다. 여러 다양한 보관조건이 genomic DNA에 미치는 영향을 알아보기 위하여 건강한 20명의 피검자(평균 나이: $32.3{\pm}6.6$ 세)를 대상으로 자극성 전타액을 채취하여 실온, $4^{\circ}C$, $-20^{\circ}C$, $-70^{\circ}C$, 자연 건조 및 동결 건조 상태에서 1, 3, 5 개월 동안 보관한 후 genomic DNA를 분리, 조사하였으며, 분리된 genomic DNA의 안정도를 살펴보고자 중합효소 연쇄반응 분석법을 이용하여 989-bp의 $\beta$-globin 유전자를 증폭한 후 전기영동 검사를 시행하여 다음과 같은 결론을 얻었다. 1. 타액으로부터 분리한 genomic DNA의 농도는 혈액의 경우에 비하여 유의하게 낮았으며(p<0.05), 타액군 간에는 유의한 차이가 없었다. 자극성 전타액과 이를 동결 건조한 검체에서 분리한 genomic DNA의 순도는 혈액의 경우에 비하여 유의하게 높았으며(p<0.05), 협점막 swab으로부터 분리한 genomic DNA 의 순도는 타액의 경우에 비하여 유의하게 낮게 나타났다(p<0.05). 2. 실온에서 보관한 타액 검체로부터 분리한 genomic DNA의 농도는 1 개월 후부터 점차적으로 감소되었으며, 3 개월과 5개월 동안 보관한 타액 검체에서는 유의하게 감소되었다(각각 p<0.05, p<0.01). DNA의 순도 또한 점차적으로 감소되어 3 개월과 5 개월 동안 보관한 타액 DNA의 순도는 신선한 타액과 1 개월 동안 보관된 타액 검체의 순도보다 낮게 나타났다(p<0.05). 3. 타액 검체를 $4^{\circ}C$와 $-20^{\circ}C$에서 보관한 후 분리한 genomic DNA의 농도는 3 개월의 보관 기간 동안 유의한 변화가 없었으나, 보관 기간 5 개월 후의 검체에서는 유의하게 감소되었다(p<0.05). 4. 타액을 $-70^{\circ}C$에서 보관한 검체와 동결 건조한 후 보관한 검체로부터 분리한 genomic DNA의 농도는 보관 기간에 따른 유의한 차이를 보이지 않았으나, 보관 후 5 개월 후의 검체에서는 DNA의 농도가 감소되는 경향을 보였다. 5. 타액을 자연 건조한 후 즉시 genomic DNA를 분리한 결과, 신선한 타액에 비하여 약 60%의 DNA를 얻을 수 있었다. 자연 건조한 후에 실온에서 보관한 타액 검체로부터 분리한 genomic DNA 농도는 보관 2 주 만에 급격하게 감소되었다(p<0.05). 6. 중합효소 연쇄반응 방법을 이용한 $\beta$-globin 유전자의 증폭은 동결 건조한 후 보관한 타액의 경우 보관 기간 5 개월까지의 모든 검체에서 가능하였으며, 보관 기간 1 개월을 기준으로 보았을 때 $-20^{\circ}C$와 $-70^{\circ}C$에서 보관한 타액의 경우 모든 검체에서, $4^{\circ}C$에서 보관한 타액의 경우 일부분의 검체에서만 증폭이 가능하였고, 실온에서 보관한 타액과 자연 건조 후 실온에서 보관한 타액의 경우는 증폭이 이루어지지 않았다.

• 대한의생명과학회지
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• 제18권3호
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• pp.324-327
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• 2012

Acanthamoeba is a free-living amoeba that causes human infections, and recently the incidence of amoebic keratitis has increased among contact lens wearers. In order to investigate Acanthamoeba contamination of contact lens storage cases, a short survey was performed on 57 contact lens wearers, and Acanthamoeba was found in one contact lens storage case. To diagnose Acanthamoeba, the 18s small subunit ribosomal DNA (18s rDNA) gene was amplified by polymerase chain reaction (PCR), and subsequently, the isolate was identified as A. lugdunensis. This species was originally isolated from a freshwater pool in France, and was reported recently to be a cause of amoebic keratitis. This observation indicates the need for a large survey to investigate the extent of Acanthamoeba contamination, and suggests that contact lens wearers be aware of the importance of hygiene and of the implications of Acanthamoeba infection.

• 한국식생활문화학회지
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• 제19권2호
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• pp.129-138
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• 2004

The changes in DNA damage were investigated during storage after irradiation. Beef, pork and chicken were irradiated at 1.0, 3.0 and 5.0 kGy and stored for 6 months at $-20^{\circ}C$. The comet assay was applied to the sample muscles at the beginning of irradiation and at the end of storage. Muscles were isolated, sliced, and the suspended cells were embedded in an agarose layer. After lysis of the cells, they were electrophoresed for 2 min. and then stained. DNA fragmentation in tissues caused by irradiation was quantified as tail length and tail moment (tail length ${\times}$ % DNA in tail) by comet image analyzing system. Right after irradiation, the differences in tail length between unirradiated and irradiated muscles were significant(p<0.05) in beef, pork and chicken. With increasing the increasing doses, statistically significant longer extension of the DNA from the nucleus toward anode was observed. Similarly even 6 months after irradiation, all the irradiated muscles significantly showed longer tail length than the unirradiated controls. The results represented as tail moment showed similar tendency to those of tail length, but the latter parameter was more sensitive than the former. These results indicate that the comet assay could be one of the simple methods of detecting irradiated muscles. Moreover, this method suggest that using comet assay, we were able to detect DNA damage differences even after 6 months after irradiation.