• 제목/요약/키워드: ITS 변이

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등급기준 교란을 통한 단순 박테리아협동 최적화의 성능향상 (Performance Improvement of Simple Bacteria Cooperative Optimization through Rank-based Perturbation)

  • 정성훈
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제16권12호
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    • pp.23-31
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    • 2011
  • 최적화 알고리즘의 하나로 제안한 단순 박테리아협동 최적화는 비교적 좋은 성능을 보였으나 개체가 한 번에 한 스텝씩 움직이는 것으로 말미암아 성능에 한계가 발생하였다. 이러한 문제를 해결하고자 개체에 등급을 매기고 등급별로 개체의 속력을 할당하는 방법을 제안하여 어느 정도의 성능향상을 보았다. 본 논문에서는 개체에 속력을 할당하는 방법에 추가적으로 성능향상을 위하여 기존의 진화적 최적화 알고리즘들이 많이 사용한 돌연변이를 새로 추가한 알고리즘을 제안한다. 새로 추가한 돌연변이에서는 적합도가 좋지 않은 일정 퍼센트의 개체를 해당 개체의 등급에 비례하는 영역내로 돌연변이를 일으킨다. 즉, 적합도가 낮아 등급이 낮으면 더 큰 표준편차의 가우시안 잡음을 섞어서 돌연변이를 발생한다. 결국 낮은 등급을 갖는 개체들은 부모로부터 멀리 떨어질 확률이 증가하게 된다. 이렇게 함으로서 개체가 지역 최적해 영역에 빠질 가능성을 줄이고 지역 최적해 영역에 빠져도 빠르게 나올 수 있는 가능성이 높아진다. 네개의 함수 최적화 문제에 적용해본 결과 개체 속력과 돌연변이를 함께 적용했을 경우에 성능이 향상되는 것을 보았다. 다만, 아주 복잡도가 높은 함수에서는 반드시 좋아지지 만은 않았는데, 추후 이를 해결하기 위한 다른 방법을 고안해야할 것으로 판단된다.

팥(Phaseolus angularis) 종자에 함유된 mannose와 galactose의 함량비에 관한 생태형적 변이 (Ecotypic Variation Related to the Ratio of Mannose to Galactose In the Seeds of Phaseolus angularis)

  • 김창호
    • 생명과학회지
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    • 제21권7호
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    • pp.1060-1066
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    • 2011
  • 종자 내에 함유된 mannose와 galactose의 함량비에 따른 팥(Phaseolus angularis)의 생태형적 변이를 조사하기 위하여 한반도 남부의 북위 $32^{\circ}\;18'\sim37^{\circ}\;51'$ 사이에 위치한 17개 지역(양양, 평창, 강화, 포천, 금산, 서천. 진천, 단양, 통영, 산청, 금능, 월성, 완도, 곡성, 옥구, 장수, 북제주)에서 각각 수집된 종자들을 재료로 mannose와 galactose의 함량을 분석하였다. Mannose함량에 있어서는 최저 6.488 mg/g (금산)에서 최고 17.071 mg/g (장수)까지 지역별로 다양한 수치를 보였다. Galactose의 지역별 함량 역시 9.477 mg/g (월성)으로부터 19.877 mg/g (장수)에 이르는 범위 내에서 폭넓게 나타났다. 기후환경에 대한 적응성과 관련하여 종자 경실도(硬實度, seed hardness)를 의미하는 mannose와 galactose의 함량비의 경우, 지역에 따라 0.64~1.22의 값을 나타내었다, 팥의 17개 지역개체군들 가운데 주변 개체군들과 비교해 이질적인 4개 지역개체군(곡성, 양양, 포천, 금산)을 재외한 나머지 13개 지역개체군들은 mannose와 galactose의 함량비와 지리적 기후구분에 대응하여 크게 해안I형(완도, 옥구, 북제주), 내륙형(장수, 월성, 단양, 금능, 평창, 산청) 및 해안II형(강화, 서천, 통영, 진천) 등 3가지 변이유형으로 구분 되었다. 이러한 변이유형의 분화는 생육지별 자연환경조건에 적응적인 일반적 진화 경로에 더하여. 재배식물의 특성상 육종이나 기타 다양한 인위적 도태압에 오랜 기간 노출되어온 때문이라고 생각되며, mannose와 galactose 함량비 자체의 다양성과 함께 식물의 미진화 현상과 관련한 종내 형질분화의 구체적인 증거로서 종생태학적인 측면에서 그 의미가 큰 것으로 판단된다.

Chitosan의 in vitro 돌연변이 억제효과 및 세포내 작용 특성 (In vitro Antimutagenic Activity of Chitosan and Its Bio-antimutagenic Characteristics)

  • 전향숙;장현주;이종미
    • 한국식품과학회지
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    • 제28권6호
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    • pp.1059-1064
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    • 1996
  • 키토산의 in vitro 돌연변이 억제활성을 Salmonella typhimurium reversion assay와 SOS chromotest 이용하여 살펴보았다. S. typhimurium에 의한 시험된 간접변이원 Trp-P-2에 대해서 0.1-1.0 mg/plate의 chitosan농도로 시험하였을 때, 24-65%의 돌연변이 억제활성을 나타내었다(p<0.01). Chitosan농도 0.1-0.5 mg/plate 범위에서는 용량-반응(dose-responese)관계를 나타내면서 저해효과를 나타내었으며, 0.5 mg/plate이상의 농도에서는 오히려 저해효과가 감소하는 경향이었다. 반면, 직접변이원인 SA 및 2-NF로 유도된 돌연변이에 대해서는 시험한 어느 농도에서는 chitosan에 의한 돌연변이 억제효과가 나타나지 않았다. Chitosan은 직접변이원인 4-NQO에 의한 SOS 유도에 대해 chitosan농도가 0.15 mg/assay 및 0.20 mg/assay일 때 4-NQO에 의해 유도된 유도지수(induction factor) 8.290을 4.226및 4.516으로 낮추어 46-49%의 저해활성을 나타내었다. 간접변이원인 Trp-P-2에 의한 SOS 유도에 대한 chitiosan의 억제효과는 시험한 chitosan의 농도범위에서 약 9-39%의 저해활성을 나타내었으며, chitosan농도가 0.1 mg/assay이 경우를 제외하고는 chitosan농도 증가에 따라 비례적으로 SOS유도 저해활성이 나타났다. Trp-P-2d 의해 DNA 손상을 유도한 다음 chitosan의 세포내 역제(bio-antimutagenicity) 활성을 살펴 본 결과, 저농도에서는 세포의 억제(desmutagenicity) 특성을, 0.75-1.0 mg/plate의 비교적 고농도에서는 세포내 억제특성을 나타내었다.

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Saccharomyces cerevisiae TSA1의 보존된 아스파트산 잔기 및 세린 잔기의 변이가 과산화효소 활성 및 샤페론 활성에 미치는 영향 (Effects of Mutation at Two Conserved Aspartate Residues and a Serine Residue on Functions of Yeast TSA 1)

  • 이송미;조은이;김강화
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제45권1호
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    • pp.81-86
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    • 2017
  • 퍼옥시레독신은 티오레독신, 티오레독신 환원효소, NADPH로 이루어진 티오레독신 시스템의 환원력을 이용하여 과산화물을 제거하는 티오레독신 과산화효소 활성과 다른 단백질의 열변성에 의한 응집을 막아주는 샤페론 활성을 갖는 효소이다. 정형 2-Cys Prx군에 속하는 퍼옥시레독신 참고서열 1,024개 중 부분적인 서열 등을 제외한 967개 서열을 정렬하였을 때 75번과 103번 아스파트산 잔기는 99% 보존되었고, 73번 세린 잔기는 97% 보존되었음에도 불구하고 잘 보존된 아스파트산 잔기와 세린 잔기에 대해 알려지지 않았다. 이 잔기가 TSA1의 두가지 효소 활성에 미치는 영향을 알아보기 위해 재조합 단백질을 이용하여 활성도를 알아보았다. in vitro 실험을 통하여 잘 보존된 잔기인 103번 아스파트산은 75번 아스파트산보다 티오레독신 퍼옥시레독신 활성 및 분자 샤페론 활성에 더 영향을 미치고, 103번의 음전하는 분자 샤페론 활성에 중요한 역할을 하며 과산화효소활성에는 75번과 103번의 음전하가 관여함을 알 수 있었다. 또한 73의 세린 잔기 역시 과산화효소에 영향을 미치는 잔기임을 알 수 있었다. 최근 출아 효모 퍼옥시레독신인 TSA2의 79번과 109번의 세린 잔기를 시스테인 잔기로 변이시킨 경우 두 변이 단백질 모두 과산화효소 활성과 샤페론 활성이 증가되었는데 이는 ${\beta}$-sheet 구조의 증가와 관련되는 것으로 보고하였다[28]. 이들 두 세린 잔기는 TSA1 구조에 의하면 모두 ${\alpha}$-나선 구조에 위치하였다. 반면에 73번의 세린 잔기는 ${\beta}$-sheet의 C-말단에 위치하는 잔기로 과산화효소 활성에 대한 영향이 다르게 나타나는 것으로 추정된다. 추후 생체 내 실험을 통하여 아스파트산 잔기의 변이가 과산화물 저항성이 미치는 영향 및 열 저항성(thermal stress)에 미치는 역할을 살펴볼 필요가 있다. 또한 아스파트산 잔기와 과산화물과의 반응 및 분자 샤페론과의 반응에 장애가 되는 요인이 무엇인지에 대한 추가 연구가 필요할 것이다.

기관지 천식 환자에서 천식 증상의 정도에 따른 $\beta_2$ 교감신경 수용체의 유전자 다형성 (Genetic Polymorphisms of the $\beta_2$-Adrenergic Receptor in the Severity of Bronchial Asthma)

  • 심재정;김제형;이승룡;권영환;이소라;이상엽;강세용;강용구;조재연;인광호;원남희;유세화;강경호
    • Tuberculosis and Respiratory Diseases
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    • 제45권1호
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    • pp.77-89
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    • 1998
  • 서 론: $\beta_2$ 교감신경 수용체 유전자에는 여러 종류의 다형성(polymorphism)가 존재하며, 천식 환자에서 $\beta_2$ 교감신경 수용체의 대표적인 변이는 $\beta_2$ 교감신경 수용체의 아미노산이 대치된 부분으로 Arg16-Gly, Gln27-Glu, Val34-Met 및 Thr164-Ile 등인 것으로 알려져 있다. 지속적인 $\beta_2$ 교감신경 유도체의 자극에 대하여 세포표면으로 부터 세포내의 전달과정이 둔화되어 점차 세포전달이 없어질 수도 있는 desensitization 또는 수용체와 수가 감소하는 downregulation이 존재하는 것으로 알려져 있다. 천식환자에서 $\beta_2$ 교감신경 수용체의 desensitization 또는 downregulation 뿐만 아니라 천식 표현형과 $\beta_2$ 교감신경 수용체 유전자 다형성의 상관 관계에 대한 연구가 이루어지고 있으나 논란이 많다. 이에 본 연구는 기관지 천식환자에서 $\beta_2$ 교감신경 수용체의 가장 흔한 16, 27, 34 및 164 의 아미노산에 해당하는 유전자의 다형성을 MASA (Mutated Allele Specific Amplification)법으로 시행하여 각각의 다형성의 발생 빈도와 천식의 심한 정도와 연관이 있는 가를 확인하였다. 대상 및 방법: 대상 환자는 천식 환자 103명이었으며, 이중 남자는 54명, 여자는 49명으로 평균 연령은 46.6세 (19~80세)였고 이환 기간은 4.7년이었다. 대상 환자는 경미하고 간헐적 증상을 보인 30명, 지속적인 경미한 천식 환자는 32명으로 경미한 천식은 모두 62명이었으며, 중등증의 천식 증상은 17명 및 중종의 천식증상을 보인 환자는 24명이었다. 이중 1년 중에 6개월 이상 전신적 스테로이드를 투여하는 환자는 39명이었으며, 투약 중에도 야간 발작이나 야간 기침이 발생되었던 환자는 44명이었다. 대상 환자로부터 10cc의 전혈구를 체취 하여 분리된 림파구에서 분리된 DNA를 이용하여 MASA 방법으로 $\beta_2$ 교감신경 수용체 16번, 27번, 34번 및 164번째 아미노산의 다형성을 검색하였고, 천식의 심한 정도 따른 $\beta_2$ 교감신경 수용체 유전자의 다형성의 분포와 야간 천식의 발작이나 증상의 유무에 따른 $\beta_2$ 교감신경 수용체 유전자의 다형성의 분포를 확인하였다. 결 과: 16 번째 Arginine이 Glycine으로 변이는 heterozygous 변이가 67명, homozygous 변이가 13명으로 heterozygous 변이가 65.1%로 가장 많았다. 27번째 Glutamine이 Glutamate로 변이는 heterozygous만 11명으로 10.7%였으며, 34번째 Valine이 Methionine으로 변이를 일으키는 100번째 핵산의 경우도 heterozygous만 6명으로 5.8%였다. 27 번째와 34번째 아미노산의 변이를 일으키는 homozygous 변이와 164번째 아미노산의 변이는 대상 환자 중에는 없었다. 천식 증상의 심한 정도를 경종 및 중등증, 중중으로 2 구분하여 $\beta_2$ 교감신경 수용체 다형성의 발생빈도를 관찰한 결과 중증의 천식환자에서 16번째 아미노산의 변이의 빈도는 많았으나 (p=0.015), 27번, 34번 및 164번째의 아미노산의 변이는 천식 증상의 정도와는 연관성이 없었다. 야간 천식 증상의 유무에 따른 $\beta_2$ 교감신경 수용체 다형성은 16, 27, 34 및 164번째 아미노산의 핵산의 변이와 연관성이 없었다. 결 론: 이상의 결과로 기관지 천식 환자에서 $\beta_2$ 교감신경 수용체 다형성은 Arg 16, Gln 27 및 Val 34의 변이가 존재하고, Arg 16이 가장 많았으며, Thr 164는 없었다. 기관지 천식 환자에서 증상이 심한 중증 천식은 $\beta_2$ 교감 신경 수용체의 다형성중 Arg 16의 변이는 중증 천식과 연관성이 있었다. 그러나 야간 천식 발작이나 증상과 $\beta_2$ 교감신경 수용체 다형성은 서로 상관이 없었다.

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큰개현삼과 근연분류군의 분류학적 재검토 (A taxonomic review of Scrophularia kakudensis Franch. and its relatives)

  • 장현도;김태훈;오병운
    • 식물분류학회지
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    • 제41권4호
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    • pp.345-352
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    • 2011
  • 큰개현삼(Scrophularia kakudensis)과 근연분류군인 좀현삼(S. kakudensis var. microphylla), 일월토현삼(S. pilosa) 및 몽울토현삼(S. cephalantha)을 대상으로 원기재문과 기준표본에 근거하여 외부 형태학적 연구를 수행하였다. 줄기 마디의 수, 잎의 크기, 개화기의 차이, 화서의 발달유형 및 줄기와 잎에 털의 분포 양상 등은 큰개현삼과 근연종들의 분류에 매우 유용한 형질로 밝혀졌다. 큰개현삼은 개화기가 7-9월이고, 줄기에 7개 이상의 마디를 가지며, 화서는 정단과 엽액에서 발달하는 특징을 가진다. 반면에 몽울토현삼은 개화기가 5-6월이고, 줄기에 3-6개의 마디를 가지며, 화서는 정단에만 짧게 발달하는 특징을 가짐으로써 큰개현삼과 뚜렷이 구분되었다. 변이의 폭이 큰 큰개현삼 집단과는 달리 좀현삼은 모두 소형화된 집단을 형성하기 때문에 현재 분류계급(var. microphylla)을 유지하는 것이 타당하다. 또한 일월토현삼은 액생화서, 줄기 및 잎의 흰털이 주요식별형질로 알려져 왔지만, 기준표본 및 기준표본지 조사에서 이들 형질들이 큰개현삼의 형질 변이 폭 내에 포함되므로 큰개현삼의 이명으로 처리하였다.

예비 과학교사의 과학 교수와 학습에 대한 신념 및 변화 양상 (Korean Pre-service Science Teachers' Belief on Science Teaching and Learning and its Evolution)

  • 김영민;이현주;김재권
    • 과학교육연구지
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    • 제37권1호
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    • pp.40-51
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    • 2013
  • 본 연구에서는 한국의 예비 과학교사들이 과학 교수와 학습 및 교실 환경에 대해 어떠한 신념과 인식을 가지고 있으며, 학년이 높아짐에 따라 그러한 신념과 인식이 어떻게 변하는지에 대해 조사하였다. 본 연구는 수도권과 지방 대도시의 두 대학에서 과학 교사 양성과정을 이수하고 있는 3학년과 4학년을 대상으로 하였다. 연구 참여자들은 과학교수와 학습에 대한 신념을 묻는 32문항으로 구성된 BARSTL에 응답하였다. 또한 3학년 학생들의 경우에는 1년 뒤 4학년이 되었을 때 동일한 도구를 사용하여 그들의 신념이 어떻게 변했는지를 조사하였다. 연구결과, 우리나라 예비 과학교사들은 과학 수업 및 학생들의 과학 학습, 그리고 교실 환경과 교육과정에 대해 긍정적이긴 하지만 보통 수준보다 약간 높은 정도이며 그 수준은 졸업하는 시점인 4학년 말이 되어서도 거의 변하지 않았다.

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PCR-RFLP를 이용한 파방나방 (Spodoptera exigua(H bner)) 미토콘트리아 DNA의 유전변이 연구 (Study on the Genetic Variation of the Mitochondrial DNA in the Beet Armyworm, Spodoptera exigua (H bner), Using PCR-RFLP)

  • 김용균;이명렬;정충렬
    • 한국응용곤충학회지
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    • 제37권1호
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    • pp.23-30
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    • 1998
  • DNA의 제한요소단편 다형현상(RFLP)이 유전변이 연구에 널리 이용되고 있다. 본 연구는 파밤나방(Spodoptera exigua(H bner)) 미토콘드리아 DNA(mtDNA)의 RFLP방법을 개발하기 위해 게놈 크기 측정 및 PCR primer들을 선발하였다. 파밤나방의 mtDNA 전체크기는 약 16kb였다. 대부분 곤충 mtDNA에 적합하게 구성된 (Simon et al., 1994)29개 promer들중 21개가 파밤나방의 mtDNA증폭에 적합했다. 이들 primer들을 이용하여 여러 유전자 영역(CO-I, CO-II, Cyt-B, ND-1, 12S rRNA, 16S rRNA 및 일부 tRNA)의 일분 또는 전체를 포함하는 유전자 절편을 증폭시켰다. 일반적으로 다형을 보이는 primer조합을 중심으로 4염기 제한부위를 인식하는 8종의 제한 효소를 통해 분석된 PCR-RFLP는 서로 다은 지역(안동, 경산, 순천) 집단들간에 제한부위에 있어서 차이가 없었으나 일부 영역에서는 길이 차이를 보여 유용한 유전지표로서의 가능성을 제시했다.

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전자포탈영상 (EPI)을 이용한 의료용 선형가속기의 성능평가에 관한 연구 (A study of Quality evaluation for medical linear accelerator using Electronic Portal Imaging)

  • 윤성익;권수일;추성실
    • 한국의학물리학회지:의학물리
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    • 제9권2호
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    • pp.105-113
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    • 1998
  • 고에너지 광자선을 발생시키는 의료용선형가속기의 선질은 경우에 따라 변이를 가져오게 된다. 이러한 변이를 정확하게 판정하여 줄 수 있는 방사선측정법의 활용은 매우 중요하다. 보편적으로 광자선의 측정에 있어서 전리함의 사용이 아주 빈번하였으나 전자포탈영상장치(EPID)의 등장은 새로운 방사선측정법에 대한 가능성의 시작을 예견해준다. 실험은 6MV 광자선의 대칭성, Light/Radiation congruence, 그리고 Wedge filter를 통한 간편한 에너지의 변화에측과 위치의 정확도에 대하여 측정을 시행하였다. 사실 방사선측정의 대표적인 방법은 물팬톰-전리함응 이용한 모델인데 본 실험에서는 영상의 화소가 지니는 디지탈 값을 적절한 소프트웨어로 읽어내어서 데이터를 환산하여 결과를 얻었다. 선행실험에서 얻은 상대선량률을 적용하여 대칭성에서는 조사야영역이 l0$\times$10$cm^2$ 일 때 횡축과 종축에서 1.2%, 1.2%로 비교적 오차가 적었다. 그리고 Light/Radiation field congruence 여부는 횡축이 0.3%, 그리고 종축이 0.2%로서 예상한 기대값에 접근하였다. 다음으로 wedge filter를 활용한 에너지의 변이와 위치의 정확도에 대한 움직임을 알 수 있었다.

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