• 제목/요약/키워드: Genetic Approach

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Stem Cells and Cell-Cell Communication in the Understanding of the Role of Diet and Nutrients in Human Diseases

  • Trosko James E.
    • 한국식품위생안전성학회지
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    • 제22권1호
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    • pp.1-14
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    • 2007
  • The term, "food safety", has traditionally been viewed as a practical science aimed at assuring the prevention acute illnesses caused by biological microorganisms, and only to a minor extent, chronic diseases cause by chronic low level exposures to natural and synthetic chemicals or pollutants. "food safety" meant to prevent microbiological agents/toxins in/on foods, due to contamination any where from "farm to Fork", from causing acute health effects, especially to the young, immune-compromised, genetically-predisposed and elderly. However, today a broader view must also include the fact that diet, perse (nutrients, vitamins/minerals, calories), as well as low level toxins and pollutant or supplemented synthetic chemicals, can alter gene expressions of stem/progenitor/terminally-differentiated cells, leading to chronic inflammation and other mal-functions that could lead to diseases such as cancer, diabetes, atherogenesis and possibly reproductive and neurological disorders. Understanding of the mechanisms by which natural or synthetic chemical toxins/toxicants, in/on food, interact with the pathogenesis of acute and chronic diseases, should lead to a "systems" approach to "food safety". Clearly, the interactions of diet/food with the genetic background, gender, and developmental state of the individual, together with (a) interactions of other endogenous/exogenous chemicals/drugs; (b) the specific biology of the cells being affected; (c) the mechanisms by which the presence or absence of toxins/toxicants and nutrients work to cause toxicities; and (d) how those mechanisms affect the pathogenesis of acute and/or chronic diseases, must be integrated into a "system" approach. Mechanisms of how toxins/toxicants cause cellular toxicities, such as mutagenesis; cytotoxicity and altered gene expression, must take into account (a) irreversible or reversal changes caused by these toxins or toxicants; (b)concepts of thresholds or no-thresholds of action; and (c) concepts of differential effects on stem cells, progenitor cells and terminally differentiated cells in different organs. This brief Commentary tries to illustrate this complex interaction between what is on/in foods with one disease, namely cancer. Since the understanding of cancer, while still incomplete, can shed light on the multiple ways that toxins/toxicants, as well as dietary modulation of nutrients/vitamins/metals/ calories, can either enhance or reduce the risk to cancer. In particular, diets that alter the embryo-fetal micro-environment might dramatically alter disease formation later in life. In effect "food safety" can not be assessed without understanding how food could be 'toxic', or how that mechanism of toxicity interacts with the pathogenesis of any disease.

계란의 콜레스테롤 함량 조절 기술에 관한 고찰 (A Review on Controlling Technology of Cholesterol Contents in Eggs and Egg Products)

  • 이복희;유익종;강통삼
    • 한국가금학회지
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    • 제20권4호
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    • pp.217-231
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    • 1993
  • 콜레스테롤의 섭취와 심장질환과의 밀접한 상관관계에 대한 일반인들의 인식도가 첨차로 높아지면서, 계란과 같이 콜레스테롤의 함량이 높은 식품으로부터 콜레스테롤을 제거한 저콜레스테롤 계란이나 무콜레스테롤 계란에 대한 요구는 자연발생적인 현상이라고 할 수 있겠다. 저콜레스테롤 계란을 생산하는 데는 두 가지 방법이 있을 수 있다. 첫 번째 방법은 닭으로부터 콜레스테롤 함량이 낮은 계란을 직접 생산하는 것이다. 이것은 닭의 사료 조성을 변화시키거나 콜레스테롤의 흡수, 배설 및 합성과정을 저해시키는 약물을 닭에게 투여한다든지 혹은 닭의 품종이나 계통을 유전적으로 선발, 개량하거나 닭의 산란주기, 나이, 계란의 크기 등을 관리함으로서 이루어질 수 있다. 두 번째 방법은 일반란에 흡착제, 식물성 기름, 효소, 용매 및 초임계액체 등을 직접 처리함으로서 저콜레스테롤 계란을 생산하는 것이다. 이들 방법은 제각기 장단점을 지니고 있어서 최우선의 한가지 방법만을 선택하기는 어렵다. 즉, 사양학적 방법에 따른 저콜레스테롤 계란의 생산은 그 생산방법이 매우 노동집약적이며, 콜레스테롤의 제거율(30∼50%)도 두 번째 방법(80∼90%)에 비해 상당히 낮은 편이다. 반면에 두 번째 방법에 의한 저콜레스테롤의 생산법은 제거율이 매우 높은 편이나, 일부 방법은 인체에 안정성의 문제와 관능적 품질이 매우 저조해지는 단점이 있어서 문제가 되고 있다. 따라서 가까운 장래에 이와 같은 문제점이 해결, 보강된 저콜레스테롤 계란 및 계란 제품의 생산방법에 대한 연구가 더 많이 이루어져야 할 것으로 사료된다.

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정신과적 관점에서의 섬유근통 (Fibromyalgia from the Psychiatric Perspective)

  • 이윤나;이상신;김현석;김호찬
    • 정신신체의학
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    • 제28권2호
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    • pp.99-107
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    • 2020
  • 섬유근통은 피로, 수면장애, 기분변화, 인지장애 및 만성 전신통증을 핵심 증상으로 하는 질환이다. 섬유근통은 유전적 취약성, 통증 처리과정 및 스트레스 반응 체계의 변화 등을 포함하는 생물학적 요인과 불안, 우울, 분노, 스트레스 등의 심리적 요인, 그리고 감염, 발열 질환, 외상 등의 환경적 요인이 함께 작용하여 발생하는 것으로 알려져 있으며, 핵심 병인으로 감각 자극이 인식되는 과정에서 증폭되어 통증이 증진되는 중추성 감작의 역할이 강조되고 있다. 가이드라인들은 개별 환자의 필요에 따라 선택된 다원적 접근을 권고하며, 임상의는 충분한 교육을 통해 지적 이해의 틀을 제공하고 자기 관리의 중요성을 강조해야 한다. 섬유근통에서 정신건강 문제의 유병률은 일반인구집단의 7~9배로 유의하게 높으며, 특정 정신병리 및 수면장애와의 관련성도 제기되고 있다. 정신과적 상태는 섬유근통과 양방향성 상호작용을 하며 경과에 영향을 주고, 취약성을 공유하며 서로의 위험 요인으로 작용할 수 있으므로, 동반질환을 면밀히 평가하여 보다 통합적인 관리가 필요할 것이다.

K-Means Clustering으로 분류한 닭 깃털색 표현형의 분석 (Analysis of Chicken Feather Color Phenotypes Classified by K-Means Clustering using Reciprocal F2 Chicken Populations)

  • 박종호;허선영;김민준;조은진;차지혜;진대혁;고영준;이승환;이준헌
    • 한국가금학회지
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    • 제49권3호
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    • pp.157-165
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    • 2022
  • RGB 조건에서 하나의 픽셀은 255의 세제곱 개 이상의 색상을 표현할 수 있다. 현재까지의 컴퓨터 비전 연구는 조류에서 나타나는 다양한 깃털색 표현형에 대해 세밀히 분석하여 종을 구분하였지만, GWAS에 이용될 목적을 위해 다양하게 유전되는 색상을 단순화하지 못하였다고 판단된다. 본 연구는 연산오계(YO)와 백색레그혼(WL) 상호역교배 F2 집단을 이용하였으며 이미지 양자화를 통하여 이미지의 크기를 줄이고 저장을 용이하게 하였으며 깃털색의 원인 유전자 탐색을 위한 기초 자료를 제공하기 위하여 육안으로 결정하였던 다양한 깃털색을 단순화하였다. 특히, GWAS 연구에 필요한 수치화된 표현형을 제시하였다는 측면에서 가치가 있다고 판단된다.

최적화된 확률 모델을 이용한 다양한 품질의 지문분류 (Various Quality Fingerprint Classification Using the Optimal Stochastic Models)

  • 정혜욱;이지형
    • 한국시뮬레이션학회논문지
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    • 제19권1호
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    • pp.143-151
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    • 2010
  • 지문분류는 1:N 지문인식 시스템의 효율성을 높이는 단계로 지문의 매칭 시간 단축과 인식의 정확성을 높여주는 역할을 한다. 지문 각 클래스의 융선 패턴은 한 개 이상의 클래스와 중복되는 성질을 가지기 때문에 지문분류 작업은 어렵다. 또한 잡음을 많이 포함하거나 예외적인 입력 상태인 경우에도 분류 작업은 어려워진다. 본 논문에서는 다양한 품질의 지문을 효과적으로 분류하기 위해 지문의 방향특징을 이용해 확률 모델을 설계하고, 이를 최적화 하여 지문분류를 수행하는 방법을 제안하였다. 지문 융선을 픽셀단위로 탐색하여 방향 값을 산출하고, 산출된 방향 값을 일정 픽셀 단위로 병합하여 지문의 방향특징을 추출한다. 추출된 방향 특징을 이용해 확률론적 정보추출 및 인식 방식인 마코프 모델을 이용하여 지문의 클래스별 마코프 모델을 생성한다. 생성된 클래스별 마코프 모델의 상태전이 행렬을 분석하여 클래스별 분류 모델의 가중치 항목을 결정하고 유전자 알고리즘을 이용하여 지문분류 성능을 향상시킬 수 있는 최적의 수치를 찾아낸다. 유전알고리즘에 의해 최적화된 분류모델에 다양한 품질의 지문 데이터베이스를 적용하여 실험해 본 결과 최적화 되기 전의 분류 모델에 비해 우수한 분류성능을 보였다. 또한 실험에 사용한 다양한 품질의 데이터베이스를 분석해본 결과 제안한 방법은 특이점 유, 무 및 상태에 독립적으로 예외적인 입력상황의 지문에 대해 효율적으로 지분분류를 수행했다.

Long-term and multidisciplinary research networks on biodiversity and terrestrial ecosystems: findings and insights from Takayama super-site, central Japan

  • Hiroyuki Muraoka;Taku M. Saitoh;Shohei Murayama
    • Journal of Ecology and Environment
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    • 제47권4호
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    • pp.228-240
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    • 2023
  • Growing complexity in ecosystem structure and functions, under impacts of climate and land-use changes, requires interdisciplinary understandings of processes and the whole-system, and accurate estimates of the changing functions. In the last three decades, observation networks for biodiversity, ecosystems, and ecosystem functions under climate change, have been developed by interested scientists, research institutions and universities. In this paper we will review (1) the development and on-going activities of those observation networks, (2) some outcomes from forest carbon cycle studies at our super-site "Takayama site" in Japan, and (3) a few ideas how we connect in-situ and satellite observations as well as fill observation gaps in the Asia-Oceania region. There have been many intensive research and networking efforts to promote investigations for ecosystem change and functions (e.g., Long-Term Ecological Research Network), measurements of greenhouse gas, heat, and water fluxes (flux network), and biodiversity from genetic to ecosystem level (Biodiversity Observation Network). Combining those in-situ field research data with modeling analysis and satellite remote sensing allows the research communities to up-scale spatially from local to global, and temporally from the past to future. These observation networks oftern use different methodologies and target different scientific disciplines. However growing needs for comprehensive observations to understand the response of biodiversity and ecosystem functions to climate and societal changes at local, national, regional, and global scales are providing opportunities and expectations to network these networks. Among the challenges to produce and share integrated knowledge on climate, ecosystem functions and biodiversity, filling scale-gaps in space and time among the phenomena is crucial. To showcase such efforts, interdisciplinary research at 'Takayama super-site' was reviewed by focusing on studies on forest carbon cycle and phenology. A key approach to respond to multidisciplinary questions is to integrate in-situ field research, ecosystem modeling, and satellite remote sensing by developing cross-scale methodologies at long-term observation field sites called "super-sites". The research approach at 'Takayama site' in Japan showcases this response to the needs of multidisciplinary questions and further development of terrestrial ecosystem research to address environmental change issues from local to national, regional and global scales.

Associations of Single Nucleotide Polymorphisms in BMPR-IB Gene with Egg Production in a Synthetic Broiler Line

  • Zhang, N.B.;Tang, H.;Kang, L.;Ma, Y.H.;Cao, D.G.;Lu, Y.;Hou, M.;Jiang, Y.L.
    • Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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    • 제21권5호
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    • pp.628-632
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    • 2008
  • Egg production traits are economically important both for egg-laying and broiler lines of chicken. In sheep, the Q249R mutation in BMPR-IB is associated with ovulation rate. The present study cloned a partial chicken BMPR-IB fragment which contained the corresponding ovine Q249R mutation, including partial exon 6 and exon 7 and full-length intron 6. Five nucleotide changes were identified by alignment of the fragment amplified from Jining Bairi and Zang chickens. Among these nucleotide substitutions, the C/T transition at the base position of 35 and the A/G transition at the base position of 287 were found to be highly polymorphic, and named as SNPs C35T and A287G, respectively. For the SNP C35T, 331 hens of a synthetic broiler line were genotyped by a PCR-SSCP approach and allele C was found to be dominant. For the SNP A287G, 604 birds from the synthetic broiler line, a commercial egg-laying line, as well as three Chinese indigenous chicken breeds were genotyped by a PCR-RFLP technique. The associations of these two SNPs with egg production traits in the broiler line were analyzed. The results indicated that both the C35T and the A287G SNPs were not associated with egg production at 33wks and from 33wks to 42 wks (p>0.1), whereas the SNP A287G was associated with egg production from 47 to 56 wks (p<0.05). The dominance genetic effects on this latter trait and on egg production from 33 to 42 wks were significant (p<0.05).

혼합치열기 뇌성마비환자의 상악전돌에 대한 교정치료 : 치험례 (ORTHODONTIC APPROACH TO THE CEREBRAL PALSY PATIENT WITH MAXILLARY PROTRUSION IN THE MIXED DENTITION : A CASE)

  • 김종수;조안나;김지연;정태성
    • 대한장애인치과학회지
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    • 제10권1호
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    • pp.43-46
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    • 2014
  • 뇌성마비로 인하여 협조를 얻기가 어려운 일부 혼합치열기 환자의 심미적, 기능적 개선을 위한 구내 고정성 장치의 사용은 대체로 효과적인 것으로 나타났다. 하지만 이와 같은 문제를 보이는 환자의 근본적인 원인인 근육 조절의 불균형을 바로잡는 재활훈련과 함께 이동된 위치에서 치열의 안정적인 적응을 위하여 구강주위 근육훈련이 병행되어야 한다.

범용 적용이 가능한 무선채널할당알고리즘 (Universal and Can be Applied Wireless Channel Assignment Algorithm)

  • 허서정;손동철;김창석
    • 디지털융복합연구
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    • 제10권9호
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    • pp.375-381
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    • 2012
  • 이동통신망에서는 한정된 채널을 효과적으로 할당하기 위한 여러 연구들이 진행되고 있다. 이동국에서 호를 요청하면 교환국에서 각 기지국에 속한 이동국에 채널을 할당한다. 채널할당방식에는 크게 고정채널할당방식, 동적채널할당방식 그리고 이를 조합한 하이브리드방식이 있다. 본 논문에서는 채널을 할당 할 때 채널 간 간섭을 최소로 하고 채널을 할당하기까지의 시간과 횟수를 최소화하는 방안을 제안한다. 본 논문에서는 제안하고자 하는 알고리즘은 기지국, 제어국, 교환국 등 특정 장비당 채널수에 상관이 없이 범용으로 사용할 수 있는 시스템 모델을 기준으로 제안하였으며 기존의 통신사업자들이 통계를 근거로 채널을 할당하는 유사한 고정방식과 할당 시 기존의 방식과는 개선된 방식을 제시한다. 시뮬레이션을 통해 다른 방식과 비교 검토하여 제안 방식의 효율성을 검증한다.

랜덤형 2차원 할당문제의 최소 거리-최대 물동량 배정 알고리즘 (The Min-Distance Max-Quantity Assignment Algorithm for Random Type Quadratic Assignment Problem)

  • 이상운
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제18권3호
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    • pp.201-207
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    • 2018
  • 2차원 할당 문제는 다항시간 알고리즘이 알려지지 않은 NP-완전 문제이다. 본 논문은 위치간 거리가 일정하지 않은 랜덤형 2차원 할당 문제의 최적 해를 $O(n^2)$ 수행 복잡도로 찾을 수 있는 알고리즘을 제안하였다. 제안된 알고리즘은 단순히 거리 합을 오름차순으로, 물동량 합을 내림차순으로 정렬하여 1:1 매치시킨 최소 거리 위치에 최대 물동량 시설을 배정하는 전략을 수행하고, 위치별 거리와 시설별 물동량 상관관계를 최적으로 반영하기 위해 시설들을 교환하는 전략을 적용하였다. 실험 데이터에 적용한 결과, 제안 알고리즘은 $O(n^2)$의 다항시간 알고리즘임에도 불구하고 메타휴리스틱 방법의 일종인 유전자 알고리즘의 해를 개선할 수 있었다.