• Clinical and Experimental Reproductive Medicine
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• 제33권2호
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• pp.125-132
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• 2006

연구 목적: 본 연구진은 초기 난포 발달 과정의 각 발달 단계별 난포를 분리하여 cDNA microarray를 이용한 유전자 발현 목록을 보유하고 있다. 본 연구는 이들 유전자 중에서 전사인자들의 목록에 주목하여 이들의 하위표적유전자를 생명정보학적 기법을 이용해 동정함으로써 이 후 초기난포발달의 조절 기전 연구를 위한 중요한 전사인자를 결정하고자 실시하였다. 재료 및 방법: 26개의 전사인자들에 대해서 Gene Ontology, MGI, 그리고 Entrez Gene 등의 유전자 데이터베이스 검색을 통해 전사인자들을 구성하는 도메인을 확인하였고, 전사인자 데이터베이스 ($TRANSFAC^{(R)}$ 6.0)와 진핵세포 프로모터 데이터베이스 검색을 실시하여, 전사인자의 cis-acting 및 trans-acting 하위표적유전자를 분석하였다. 결과: 26개 전사인자들에 대해서 DNA 결합 도메인과 단백질 상호작용 도메인을 확인하였다. 또 전사인자 데이터베이스와 프로모터 데이터베이스 검색으로부터 하위표적유전자에 대한 정보를 얻었다. 위와 같은 생명정보학적 분석 결과로부터 흥미로운 하위표적유전자를 갖는 3개의 전사인자로 목표를 압축할 수 있었다. 그 중에서 HNF4는 MPF 억제 조절자로 알려져 있는 Wee1 단백질 인산화 효소의 유사 유전자 프로모터 부위에 결합하는 전사인자이며, TBX2는 cdk 억제자 유전자의 발현을 억제하는 전사인자로 알려져 있어, 초기 난포발달 과정의 MPF 기능조절에 매우 중요한 역할을 할 것으로 사료된다. 결론: 본 연구는 생명정보학적 분석을 통하여 전사인자의 하위표적인자를 알아내고, 이를 이용하여 26개 전사인자 중에서 다음 연구를 위한 목표를 결정하는 접근방법을 제시했다는데 의미가 있다고 사료된다. 실제로 이렇게 결정된 전사인자들이 초기난포발달을 조절하는 분자생물학적 기전에 어떻게 관여하는지를 연구하기 위해서는 EMSA 등과 같은 실험적 증명을 통한 확인과 보충 연구가 필요할 것으로 사료된다.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제30권4호
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• pp.462-469
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• 2017

Objective: The aim of this study is to identify genomic regions or genes controlling growth traits in pigs. Methods: Using a panel of 54,148 single nucleotide polymorphisms (SNPs), we performed a genome-wide Association (GWA) study in 562 pure Yorshire pigs with four growth traits: average daily gain from 30 kg to 100 kg or 115 kg, and days to 100 kg or 115 kg. Fixed and random model Circulating Probability Unification method was used to identify the associations between 54,148 SNPs and these four traits. SNP annotations were performed through the Sus scrofa data set from Ensembl. Bioinformatics analysis, including gene ontology analysis, pathway analysis and network analysis, was used to identify the candidate genes. Results: We detected 6 significant and 12 suggestive SNPs, and identified 9 candidate genes in close proximity to them (suppressor of glucose by autophagy [SOGA1], R-Spondin 2 [RSPO2], mitogen activated protein kinase kinase 6 [MAP2K6], phospholipase C beta 1 [PLCB1], rho GTPASE activating protein 24 [ARHGAP24], cytoplasmic polyadenylation element binding protein 4 [CPEB4], GLI family zinc finger 2 [GLI2], neuronal tyrosine-phosphorylated phosphoinositide-3-kinase adaptor 2 [NYAP2], and zinc finger protein multitype 2 [ZFPM2]). Gene ontology analysis and literature mining indicated that the candidate genes are involved in bone, muscle, fat, and lung development. Pathway analysis revealed that PLCB1 and MAP2K6 participate in the gonadotropin signaling pathway and suggests that these two genes contribute to growth at the onset of puberty. Conclusion: Our results provide new clues for understanding the genetic mechanisms underlying growth traits, and may help improve these traits in future breeding programs.

• The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
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• 제21권5호
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• pp.531-546
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• 2017

Activation of Toll-like receptor-4 (TLR-4) in articular chondrocytes increases the catabolic compartment and leads to matrix degradation during the development of osteoarthritis. In this study, we determined the proteomic and genomic alterations in human chondrocytes during lipopolysaccharide (LPS)-induced inflammation to elucidate the underlying mechanisms and consequences of TLR-4 activation. Human chondrocytes were cultured with LPS for 12, 24, and 36 h to induce TLR-4 activation. The TLR-4-induced inflammatory response was confirmed by real-time PCR analysis of increased interleukin-1 beta ($IL-1{\beta}$), interleukin-6 (IL-6), and tumor necrosis factor alpha ($TNF-{\alpha}$) expression levels. In TLR-4-activated chondrocytes, proteomic changes were determined by two-dimensional electrophoresis and matrix-assisted laser desorption/ionization-mass spectroscopy analysis, and genomic changes were determined by microarray and gene ontology analyses. Proteomics analysis identified 26 proteins with significantly altered expression levels; these proteins were related to the cytoskeleton and oxidative stress responses. Gene ontology analysis indicated that LPS treatment altered specific functional pathways including 'chemotaxis', 'hematopoietic organ development', 'positive regulation of cell proliferation', and 'regulation of cytokine biosynthetic process'. Nine of the 26 identified proteins displayed the same increased expression patterns in both proteomics and genomics analyses. Western blot analysis confirmed the LPS-induced increases in expression levels of lamin A/C and annexins 4/5/6. In conclusion, this study identified the time-dependent genomic, proteomic, and functional pathway alterations that occur in chondrocytes during LPS-induced TLR-4 activation. These results provide valuable new insights into the underlying mechanisms that control the development and progression of osteoarthritis.

• 한국정보과학회논문지:데이타베이스
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• 제34권6호
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• pp.546-553
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• 2007

온톨로지의 활용이 늘어나면서 의미적 유사성 검색에 대한 관심이 높아지고 있다. 본 논문에서는 질의 객체와의 의미적 유사성이 높은 객체를 검색하는 최근접 질의 기법을 제안하였다. 의미적 유사성을 측정하는 유사성 함수로는 최적 대응값 방식의 유사도 함수를 사용하였으며 주석 정보에 대한 색인을 위해 시그니처 트리를 사용하였다. 시그니처 트리는 집합 유사성 검색에서 많이 사용되는 색인 구조로서 유사성 검색에 사용하기 위해서는 검색시 각 노드를 탐색하였을 때 발견할 수 있는 유사도의 최대값을 예측할 수 있어야 한다. 이에 본 논문에서는 최적 대응값 방식의 유사도 함수에 대한 예측 최대값 함수를 제안하고 올바른 예측 함수임을 증명하였다. 또한 시그니처 트리에 동일한 시그니처가 중복되어 저장되지 않도록 구조를 개선하였다. 이는 시그니처 트리의 크기를 감소시킬 뿐만 아니라 질의 성능 또한 향상시켜 주었다. 실험의 데이타로는 대용량 온톨로지와 주석 정보 데이타를 제공하는 Gene Ontology(GO)를 사용하였다. 실험에서는 제안한 방법의 성능 향상 외에도 페이지 크기와 노드 분할 방법이 의미적 유사성 질의 성능에 미치는 영향에 대해 알아보았다.

• 원예과학기술지
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• 제29권2호
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• pp.116-122
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• 2011

본 연구에서는 지리산에서 자생하는 한국 특산종인 노각나무(Stewartia koreana Nakai)의 EST library를 제작하고 서열을 분석하였다. 노각나무의 유엽을 재료로 cDNA library 만들었고 1,392개의 cDNA에 대한 부분 서열 분석을 진행하였다. EST와 unigene 서열의 분석은 컴퓨터를 기반으로한 filtering과 수작업 그리고 NCBI의 BLAST 분석을 통해 수행하였다. 벡터 서열과 100bp 이하의 서열을 제거한 후 1,301개의 EST를 분석하였다. 전체 150개의 contig와 743개의 singleton을 분리하여 총 893개의 unigene을 분리해냈으며 서열 분석을 통해 95개의 microsatellite를 확인하였다. NCBI 데이터베이스의 BLASTX로 상동성을 검색한 결과 EST의 65%는 기능을 알고 있는 유전자와 11.6%의 EST는 아직까지 기능이 보고되지 않은 유전자와 높은 상동성을 보였다. 남아 있는 23.2%의 EST는 기존에 데이터베이스에 보고된 유전자와 상동성을 보이지 않는 유전자로 밝혀졌다. 다양한 데이터베이스를 기반으로 한 유사성 기반 기능 분석은 노각나무의 EST가 포도나무와 포플러와 높은 유사성을 보인 것을 확인하였다. 기능에 따른 분류에 있어 molecular function은 nucleotide binding, biological process는 transport, cellular component는 plastid가 가장 높은 비율로 나왔다. 본 연구를 통해 얻어진 EST 자료는 노각나무의 새로운 유전자원에 대한 연구의 기본 자료로 유용하게 활용될 것이다.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제30권7호
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• pp.920-929
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• 2017

Objective: The bursa of Fabricius (BF) is a central humoral immune organ belonging specifically to avians. Recent studies had suggested that miRNAs were active regulators involved in the immune processes. This study was to investigate the possible differences of the BF at miRNA level between two genetically disparate duck breeds. Methods: Using Illumina next-generation sequencing, the miRNAs libraries of ducks were established. Results: The results showed that there were 66 differentially expressed miRNAs and 28 novel miRNAs in bursa. A set of abundant miRNAs (i.e., let-7, miR-146a-5p, miR-21-5p, miR-17~92) which are involved in immunity and disease were detected and the predicted target genes of the novel miRNAs were associated with duck high anti-adversity ability. By gene ontology analysis and enriching KEGG pathway, the targets of differential expressed miRNAs were mainly involved in immunity and disease, supporting that there were differences in the BF immune functions between the two duck breeds. In addition, the metabolic pathway had the maximum enriched target genes and some enriched pathways that were related to cell cycle, protein synthesis, cell proliferation and apoptosis. It indicted that the difference of metabolism may be one of the reasons leading the immune difference between the BF of two duck breeds. Conclusion: This data lists the main differences in the BF at miRNAs level between two genetically disparate duck breeds and lays a foundation to carry out molecular assisted breeding of poultry in the future.

• Reproductive and Developmental Biology
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• 제37권4호
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• pp.233-245
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• 2013

Muscle satellite cell (SC) is responsible for postnatal muscle growth, repair, and regeneration. Satellite cell is an important source of multi-potent stem cell process and differentiation into adipogenic, myogenic, and osteoblastogenic. The objective of this study was to identify alter of transcriptome during differentiation in porcine satellite cell and to elevated transcriptome at different stages of postnatal development to gain insight into the differences in differentiated PSC. We used RNA-seq technique to investigate the transcriptomes during differentiation in pig muscle. Sequence reads were obtained from Illumina HiSeq2000. Differentially expressed genes (DEG) were detected by EdgeR. Gene ontology (GO) terms are powerful tool for unification among representation genes or products. In study of GO biological terms, functional annotation clustering involved in cell cycle, apoptosis, extracellular matrix, phosphorylation, proteolysis, and cell signaling in differences stage. Taken together, these results would be contributed to a better understanding of muscle biology and processes underlying differentiation. Our results suggest that the source of DEGs could be better understanding of the mechanism of muscle differentiation and transdifferentiation.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권1호
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• pp.537-545
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• 2018

본 연구에서는 메밀의 발아초기에 발현되는 전사체의 다양한 정보 수집을 위해 양절메밀과 대관 3-3호의 RNA를 추출하여 전사체 분석을 수행하였다. 제주산 양절메밀과 대관3-3호의 종자 및 발아 후 12, 24, 36시간별로 total RNA를 추출하고, llumina Hiseq 2000 플랫폼을 사용하여 시퀀싱 하였다. SolexaQA package의 DynamicTrim과 LengthsORT 프로그램으로 이용하여 raw 데이터 분석을 실시한 후, 어셈블리(assembly)와 annotation을 수행하였다. RNA-seq raw 데이터로부터 약 84.2%, 81.5%에 해당하는 16.5Gb, 16.2Gb의 transcriptome 데이터를 확보하였다. 47Mb에 해당하는 43,494개의 대표적인 전사체(representative transcripts)를 확보하였고, 그 중에서 annotation DB와 서열 유사도를 갖는 서열은 23,165개로 확인되었다. 메밀의 representative transcripts 유전자의 유전자 온톨로지(gene ontology) 분석결과, biological process는 metabolic process (49.49%)에서, cellular components는 cell (46.12%)에서, molecular function은 catalyltic activity (80.43%)에서 유전자가 많이 분포되어 있는 것을 확인하였다. 종자의 발아에 관련된 gibberellin receptor GID1C의 경우에는 양절메밀, 대관 3-3호의 발현양이 모두 시간이 지남에 따라 증가되는 것을 확인할 수 있었으며, gibberellin 20-oxidase1의 경우에는 양절메밀에서는 발아 후 12 시간이내에 증가되었으나, 대관 3-3호에서는 36시간까지 유전자 발현양 증가하는 것을 확인할 수 있었다. 이러한 제주산 메밀의 발아초기 단계별 전사체 분석 데이터는 종간의 기능적, 형태학적 차이를 일으키는 메커니즘 규명에 도움을 줄 것으로 사료된다.

• 한국가금학회지
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• 제41권4호
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• pp.287-296
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• 2014

조류의 난포 성장은 호르몬의 작용에 따라 크기가 달라져 각각의 단계를 이루며 성장하게 된다. 난의 성숙에 관련된 유전자는 난 단백질 생산과 산란률에 밀접한 관련이 있으며, 이를 유전자 발현 측면에서 심도 있는 고찰이 필요가 있다. 본 연구는 NGS를 이용한 RNA-seq 데이터를 이용하여 유전자의 발현량과 유전자 상호 구조에 대한 분석을 실시하여 난의 발달 과정에 필요한 유전자군을 조사하였다. 본 실험에 사용된 개체는 한국 재래계 흑색계통이 사용되었고, 비교조직은 미성숙란과 성숙란의 RNA를 추출하여 유전자의 발현 양상을 살펴봄으로 난의 성숙에 필요한 유전자의 발현 양상을 보고자 하였다. 실험을 위해 Total RNA를 추출하였고, HiSeq 2000 platform을 사용하여 염기서열을 분석하고, Tuxedo Protocol과 DAVID 프로그램을 통해 유전자의 기능과 상호간의 연관관계를 예측하였다. 탐색된 유전자군은 미성숙란과 성숙란 간에 많은 차이를 보이고 있는 유전자군을 탐색한 결과, 315개의 발현이 다르게 나타나는 것으로 보이고 있으며, GO 분석을 통하여 기능면에서 미성숙란과 성숙란에서 확연히 구분되는 유전자 발현 양상을 확인할 수 있었다. 이들 결과를 통하여 향후 난성숙 과정을 이해하고, 계란 품질 향상을 위한 마커 개발을 기여할 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국작물학회지
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• 제67권1호
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• pp.41-52
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• 2022

1. 본 연구에서는 우리밀 품종인 금강밀과 염 저항성을 가지는 돌연변이 라인 2020-s1340을 재료로 200 mM 염 스트레스 처리에 따른 전사체 발현을 확인하였다. QuantSeq을 통해 23,634,438개의 reads가 생산되었고 7,331,269개의 reads가 mapping됐다. 2. 염 스트레스 상황에서 총 282개의 DEG가 확인이 되었고 이러한 DEGs는 UDP-glucosyltransferase, receptor kinase-like protein, Lectin receptor-like kinases, cytochrome P450등의 단백질들을 코딩하는 유전자들이다. 이러한 DEGs는 염 저항성과 관련된 후보 유전자들이 될 수 있다. 염 저항성과 관련하여 역할이 밝혀지지 않은 유전자들은 추후 연구를 통해 확인이 필요하다. 3. GO연구에서는 DEGs를 세가지 범주로 분류하였으며 대부분 식물체 내 세포 기초 경로와 관련된 GO term들이 주로 되었으며 각각 범주에 있어서 biological process, molecular process에서는 single-organism process (GO: 0044699), single-organism metabolic process (GO:0044710), oxidation-reduction process (GO:0055114), copper ion transport (GO:0006825), copper ion transmembrane transport (GO:0035434), alternative oxidase activity (GO:0009916) GO term들이 유의성이 높게 나타났다. 4. 이러한 QuantSeq의 분석결과는 밀에 관한 염에 의해 발현되는 전사 발현에 대한 이해를 향상시킬 수 있다. 또한 염 스트레스 반응의 복잡한 분자 메커니즘에 대한 좋은 통찰력을 제공하고 염분 스트레스에 대한 작물 내성의 유전적 개선을 위한 실질적인 토대를 마련할 수 있을 것이다.