• 생명과학회지
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• 제33권10호
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• pp.828-834
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• 2023

쌍별귀뚜라미(Gryllus bimaculatus)에서 분리한 막전단백질 258(transmembrane protein 258, Tmem258)을 코딩하는 cDNA를 GbTmem258로 이름 붙였다. 이 단백질은 80개의 아미노산으로 구성되어 있으며, N-glycosylation site가 없고, 각각 2개의 serine과 threonine, 1개의 tyrosine 잔기로 구성된 5개의 잠재적 인산화 부위를 가지고있다. GbTmem258 단백질은 분자량은 9.06 kDa이며 이론적 등전점은 5.5으로 계산되었으며, alpha-helix (52.5%), random coils (22.5%), extended strands (16.25%), beta turns (8.75%)의 2차 구조 정보를 기반으로 GbTmem258의 3차 구조가 작성되었다. 그리고, GbTmem258은 다른 종의 Tmem258와 아미노산 수준에서 높은 상동성을 보였다. 이 연구에서는 기아와 먹이 공급에 의해 GbTmem258 발현 조절이 어떻게 영향을 받는지 조사하였다. 기아가 지속되는 동안 hindgut에서 GbTmem258 발현이 점진적으로 증가하여 기아 6일 후 대조군보다 1.5배 높은 수준이 되었다. 그러나 6일간의 기아상태가 끝난 후 하루 또는 이틀 동안 다시 먹이를 주면 GbTmem258 발현이 대조군 수준으로 회복되었다. 지방에서는 기아 동안 대조군에 비해서 GbTmem258 발현이 최대 3배까지 증가했지만, 6일 기아 후 하루 또는 이틀 동안 다시 먹인 후에는 발현이 약 2.5배 증가로 감소되었다. 굶기고 다시 먹이는 실험 내내 각각의 조직에서 주목할만한 GbTmem258 발현은 관찰되지 않았다.

• 광물과 암석
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• 제36권4호
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• pp.355-363
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• 2023

지구물질에 존재하는 안정 동위원소의 평형상태에서의 분화(equilibrium isotope fractionation of stable isotope)는 물질의 진동 특성(vibrational properties)에 기인하며, 지구물질이 지구시스템 내에서 겪는 다양한 지질학적 과정들을 정량적으로 이해하는 데 도움을 준다. 본 연구에서는 H₂O 분자의 clumped 동위원소의 특성을 양자화학계산을 이용하여 규명하였다. 특히, 산소 동위원소(¹⁶O, ¹⁷O, ¹⁸O)와 수소 동위원소(수소, 중수소, 삼중수소)의 조합으로 구성된 H₂O 분자에 대한 산소와 수소 동위원소간의 clumping 세기를 정량적으로 계산하고, 온도 변화에 따른 clumping 세기 변화 패턴을 분석하였다. 최적화된 분자구조의 평형 결합길이(bond length)와 결합각(bond angle)은 분자의 질량수와 무관하며, 각각 0.9631-0.9633 Å과 104.59-104.62°로 일정하였다. H₂O 분자의 3개의 진동 모드의 진동수는 동위원소 질량수가 증가함에 따라 감소하였으며, 산소보다 수소 동위원소의 변화에 더 큰 영향을 받는다. 진동수를 바탕으로 계산된 동위원소 치환반응의 평형상수 또한 수소 동위원소 질량수에 따라 더 큰 변화 양상을 보인다. 무거운 동위원소 조합의 clumping 반응의 평형상수는 로그값에서 강한 선형 상관관계를 지시한다. 세 동위원소 조합의 상대적인 clumping 강도는 HD¹⁸O에 대하여 각각 1.86배(HT¹⁸O), 1.16배(HT¹⁷O), 0.703배(HD¹⁷O)로 나타났다. Clumping의 세기인 Δ₂₁ 값은 온도의 증가에 따라 감소하며 이차 상관관계를 보인다. 이는 Δ₂₁이 온도 환경 지시자로서 이용될 가능성이 있음을 지시한다. 본 계산 결과는 ¹⁷O와 삼중수소를 포함한 clumped 동위원소 분배의 경향을 최초로 정립한 연구이다. 향후, 자연계에서 산소-수소 동위원소 조성의 기원을 보다 정량적으로 이해하기 위하여 비조화적(anharmonicity) 진동이 고려된 동위원소 분배계수의 계산 또한 필요하다. 상기한 연구 결과는 H₂O 분자의 다양한 지표환경에서의 clumped 동위원소의 측정과 이를 기반으로 한 지질환경 변화 기작을 설명하는 데 사용될 것으로 기대한다.

• 대한영상의학회지
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• 제82권2호
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• pp.406-416
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• 2021

목적 원발성 비점액성 직장암 환자에서 자기공명영상 기반 텍스처 분석 변수와 Kirsten rat sarcoma viral oncogene homolog (이하 KRAS) 유전자 변이와의 연관성을 조사한다. 방법 조직학적으로 비점액성 직장 선암종으로 진단받고 KRAS 유전자 정보가 있으며 치료 전 직장 자기공명영상을 시행한 79명의 환자를 훈련 데이터셋(n = 46)과 검증 데이터셋(n = 33)으로 나누었다. 텍스처 분석은 축상면 T2 강조영상에서 시행되었다. 텍스처 변수와 KRAS 유전자 변이와의 연관성은 Mann-Whitney U 검정을 통해 통계적으로 분석하였다. 수신기작동 특성 곡선(receiver operating characteristic) 분석을 이용하여 KRAS 유전자 변이를 예측하기 위한 최적의 절단값을 산출하였다. 이 절단값은 검증 데이터셋을 사용해 검증되었다. 결과 훈련 데이터셋에서 왜도(skewness)는 유전자 변이가 있는 집단(n = 22명)에서 유전자 변이가 없는 집단(n = 24명)보다 유의하게 높았다(0.221 ± 0.283; -0.006 ± 0.178, p = 0.003). 왜도의 곡선 하 면적 값(area under the curve)은 0.757 (95% 신뢰구간, 0.606-0.872)로 정확도는 71%, 민감도는 64%, 특이도는 78%였다. 다른 텍스처 변수들은 두 집단 간 유의한 차이를 보이지 않았다(p > 0.05). 검증 데이터셋에 절단값 0.078을 적용하였을 때 정확도는 76%, 민감도는 86%, 특이도는 68%였다. 결론 원발성 비점액성 직장암 환자에서 왜도는 KRAS 유전자 변이와 연관성을 보였다.

• 대한영상의학회지
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• 제81권4호
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• pp.886-898
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• 2020

목적 본 연구는 부인암을 가진 여성에서 유방암의 선별검사로서의 디지털 유방단층 촬영술을 평가하였다. 대상과 방법 부인암을 가진 환자들 중 검진 목적으로 디지털 유방단층 촬영술을 촬영한 환자들을 대상으로 후향적 연구를 시행하였으며 유방암 발견율, 소환율, 민감도, 특이도, 양성예측도를 계산하였다. 양성예측도 1은 모든 양성 선별검사 중 1년 이내에 조직 검사에서 유방암을 진단받은 환자의 백분율로 정의되었다. 양성예측도 2는 진단 검사에서 조직검사의 필요 판정을 받은 후(그리고 선별 검사에서 Breast Imaging Reporting and Data System 카테고리 4, 5를 받은 후) 1년 이내에 조직검사에서 유방암을 진단받은 환자의 백분율로 정의되었다. 양성예측도 3은 실제로 조직검사를 시행 받은 환자 중 1년 이내에 조직검사에서 유방암을 진단받은 환자의 백분율로 정의되었다. 검진으로 발견된 암의 각 경우에 대해 환자의 나이, 부인암의 종류, 유방 밀도, 영상의 특징, 최종 Breast Imaging Reporting and Data System 평가, 조직학적 유형, T 및 N 병기, 분자아형 및 Ki-67 지수를 분석했다. 결과 전체 508명 중 7개의 유방암이 발견되었으며 유방암 발견율은 1000건 당 암 13.8이었다. 민감도는 100%, 특이도는 83.2%였으며 위음성률은 1000건 당 0이었다. 양성예측도 1, 양성예측도 2, 양성예측도 3은 각각 7.7, 31.8, 31.8이었으며 소환율은 17.9%였다. 결론 본 연구에서 디지털 유방단층 촬영술은 높은 유방암 발견율, 높은 민감도, 높은 양성예측도를 보이며 T, N 병기가 낮은 초기 암에 대해 높은 발견율을 보였다. 따라서 부인암 환자와 같은 고위험군에서 유방암의 선별검사로서 디지털 유방단층 촬영술이 유용할 수 있다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제50권
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• pp.1-10
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• 2023

고구마(Ipomoea batatas L. Lam)는 영양소, 가공 식품, 동물 사료 및 색소 재료의 유용한 공급원으로 이용 가능한 경제적으로 중요한 대표적인 뿌리 작물이다. 일반적으로 고구마의 저장 뿌리는 수확 후 저장 기간 동안 다양한 미생물과 질병에 의한 부패에 노출되기 쉽다. 수확 후 큐어링은 저장기간 동안 상처를 치유하고 미생물에 의한 부패를 방지하기 위한 가장 적합한 수단으로 알려져 있다. 본 연구에서는 큐어링과 연관된 분자적 기작에 관여하는 단백질들을 확인하기 위해, 큐어링 처리 후 저장기간 동안 단백질체의 변화를 분석하였다. 33℃ (큐어링) 및 15℃ (대조군)에서 3일 동안 처리하고 8주의 저장 기간이 지난 후 2D 전기영동 분석을 통해 단백질 spot의 변화를 확인한 결과, 31개 단백질 spot의 발현량이 차이 나는 것을 확인하였으며, 이들 중 15개의 단백질 spot을 동정하여 그 특성을 분석하였다. 동정된 단백질 중 alphaamylase (spot 1)는 큐어링 처리구에서만 발현량이 증가하였으며, probable aldo-keto reductase 2-like (spot 3) 및 hypothetical protein CHGG_01724 (spot 4)는 큐어링 및 대조구에서 동시에 발현량이 증가하였으나, sporamin A (spot 10)는 큐어링 및 대조구에서 발현량이 감소하였다. 한편, 대조구에서 enolase (spot 14)는 발현량이 증가하였으나, chain A of actinidin-E-64 complex+ (spot 19), ascorbate peroxidase (spot 22) 및 여러 sporamin 단백질들(spot 20, 21, 23, 24, 27, 29, 30 및 31)은 발현량이 감소하였다. 본 연구의 결과는 고구마 저장 뿌리에서 큐어링 처리와 관련된 단백질의 동정 및 수확 후 저장 기간동안 병 저항성과 관련된 기작에 대한 이해를 높이며, 향후 저온 저장 능력이 향상된 신품종 개발을 위한 후보 유전자의 도출에도 기여할 수 있을 것이다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제50권
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• pp.248-254
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• 2023

본 연구는 종유용 들깨 품종인 다유들깨'의 유식물체에서 캘러스 유도를 통한 고효율의 재분화 체계를 구축하기 위해 수행되었고 이미 보고된 바 있는'남천들깨'와 함께 연구를 진행하였다. 캘러스는 잎, 자엽, 하배축 중 0.1 mg/L NAA와 0.5 mg/L BA가 첨가된 배지에서 배양된 다유들깨의 하배축에서 가장 건강한 캘러스가 형성되었다. 암상태와 장일조건에서 각각 캘러스를 유도한 후 신초 재분화를 유도했을 때 모든 조건에서 남천들깨보다 다유들깨가 재분화율이 월등하게 높았다. 또한 0.1 mg/L NAA와 0.5 mg/L BA 배지의 암상태와 장일조건에서 다유들깨 하배축의 신초 재분화율은 각각 86.7%와 84.4%로 두 조건 간 차이는 낮은 것으로 조사되었지만 전체적으로 암조건에 비해 장일조건에서 유도된 캘러스의 재분화 빈도가 높았다. 본 연구에서 다유들깨의 하배축으로부터 고효율의 재분화 조건을 확립하기 위해 다양한 식물생장호르몬 조합실험을 수행한 결과 NAA 없이 0.5 mg/L BA 만 첨가된 배지에서 가장 높은 90%의 재분화율을 보여 주었으며 이 중 정상적인 식물체가 70.5% 와 비정상적인 식물체가 19.3%로 조사되었고 NAA가 첨가되거나 농도가 높아질수록 비정상 식물체의 출현율이 높아졌다. 정상적으로 재분화된 신초는 1/2 MS 배지로 옮긴 후 10~15일 후에 뿌리가 관찰되었고 30일 후에는 완전한 식물체로 성장하였다. 본 연구에서 확립된 다유들깨 하배축을 이용한 재분화체계는 지금까지 보고된 다른 들깨 품종들의 재분화 체계에 비해 재분화 효율이 높았으며 향후 들깨에서 조직배양과 형질전환에 의존하는 유전자편집 등의 분자육종 분야에 유용하게 이용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 대한영상의학회지
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• 제83권1호
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• pp.149-161
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• 2022

목적 3-tesla (이하 T) 자기공명영상에서 비특이 침윤성 유방암의 컴퓨터보조진단 인자들과 병리적 면역조직화학 표지자들과의 상관성을 알아보고자 하였다. 대상과 방법 2018년 1월부터 2019년 4월까지 비특이 침윤성 유방암으로 진단받은 총 94명의 3T 자기공명영상에서 컴퓨터보조진단 시스템을 통해 얻은 혈관조영부피, 최대 조영증강, 조기 및 지연 조영증강 양상과 면역화학인자와 유방암의 분자형 아형과의 상관성을 Dwass, Steel, Critchlow-Fligner 비교 분석과 이분형 로지스틱 회귀 분석을 이용하여 후향적으로 연구하였다. 결과 혈관조영부피가 큰 비특이 침윤성 유방암이 핵등급과 조직학적 등급이 높고, 림프절 전이가 있고, 에스트로겐 수용체/프로게스테론 수용체 음성, 인간 표피성장인자수용체 2/Ki-67 양성이 많았다. Ki-67 양성인 비특이 침윤성 유방암에서 지연기 소실 성분 비율이 높고 지연기 지속 조영증강 비율이 낮았다. 이항회귀분석에서는 컴퓨터보조진단 시스템의 요소 중 혈관조영부피 인자가 독립적으로 핵등급, 조직학적 등급, 림프절 전이, 에스트로겐/프로게스테론 수용체, 인간 표피성장인자수용체 2와 Ki-67과 상관성이 있고, 지연기 소실 및 지속 조영증강 인자가 Ki-67과 상관성이 있었다. 결론 조영증강 유방 MRI 컴퓨터보조진단 시스템 인자 중 혈관조영부피 요소와 지연기 소실/지속 조영증강 비율이 예후 예측 인자로 알려진 면역화학인자들과 연관성이 높아 임상적 예후 예측 인자로서 이용될 수 있을 것으로 사료된다.

• 환경생물
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• 제41권4호
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• pp.345-363
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• 2023

뗏목말과 녹조류는 담수생태계 주요 우점생물군으로, 형태적 가변성과 종 구분 기준의 복잡성이 증가하고 있어 전 세계 40속 약 380종의 계통분류체계는 명확하지 않다(Comas and Komárek 1984; Kim 2015a). 우리나라의 뗏목말과는 17속 119종이 알려져 있으나, Desmodesmus 속 38종의 계통관계에 대한 연구는 전무하다. 본 연구 결과는 우리나라 뗏목말과 Desmodesmus속 종간 계통관계를 다유전자 분석을 기반으로 제시한다. 본 연구는 국립낙동강생물자원관 담수생물자원은행 (FBCC)이 보유하고 있는 Desmodesmus속 19종(unidentifies spp 제외) 70개 배양주의 총 299개 유전자(핵 18S rRNA, 색소체 atpB, petA, rbcL, 및 tufA) 서열을 분석하였다. 본 연구에서 사용한 Desmodesmus속 종의 생태 및 형태적 특징으로 유연관계를 추정하기는 매우 어려웠다. 그러나 색소체 유전자(atpB, petA, rbcL 및 tufA)는 핵 18S rRNA보다 높은 변이율(P-distance)을 보여주며 종간 계통관계 구축의 유용성을 보여주고 있다. 다유전자 유합계통수는 Desmodesmus속 내 6개 이상의 clades 구분을 제안하고 있다. Clade-1에는 D. serratus, unidentified Desmodesmus sp. 1 FBCC-A515, 및 unidentified Desmodesmus sp. 2 FBCC-A1236를 포함하며, Clade-2는 D. communis, D. dispar, D. maximus, D. pannonicus 및 unidentified Desmodesmus sp. 3 (FBCC-A724 와 FBCC-A725)를 포함한다. Clade-3는 D. bicaudatus와 D. intermedius의 2종을, Clade-4는 D. microspina, D. pleiomorphus, D. subspicatus, 및 unidentified Desmodesmus sp. 10 (FBCC-A1279 및 FBCC-A1332)의 4종을, Clade-5는 D. abundans, D. spinosus, unidentified Desmodesmus sp. 4 FBCC-A1293, 및 unidentified Desmodesmus sp. 5 (FBCC-A1277 등)의 4종을, Clade-6는 D. armatus, D. armatus var. longispina, D. opoliensis, unidentified Desmodesmus spp 6~9를 포함한다. 담수생물자원은행(FBCC) 배양주의 새로운 유전자 정보는 뗏목말과 녹조류의 종동정 및 분자생태학적 연구에 활용할 수 있다. 또한 분자계통 결과는 우리나라 Desmodesmus속 녹조류의 종다양성 정보 확대에 기여할 수 있다.

• 대한유전성대사질환학회지
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• 제24권1호
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• pp.26-36
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• 2024

Lesch-Nyhan syndrome (LNS)은 X-염색체 열성 장애로 퓨린 재활용 효소인 hypoxanthine-guanine phosphoribosyltransferase (HPRT)의 결핍으로 인해 발생하는 선천성 대사질환이다. 임상 증상은 잔여 효소 활성도 및 유전적 돌연변이에 따라 다양하다. 국내에서는 27례의 LNS 사례가 보고되어 있다. 분홍색 기저귀로 방문했던 2례의 환아중에서 잔여 효소가 전혀 없는 LNS로 사망한 1례와 잔여 효소가 부분적으로 존재하는 1례의 11년간 비교 추적 관찰한 결과를 보고한다. 증례 1: 핑크색 기저귀로 병원에 내원하여 반복적인 구내염으로 치료를 받다가 2개월에 경련발작으로 시작하여 심한 단백질 식품 거부, 발달지연, 퇴행이 있어 뇌성마비로 재활치료를 받던 중 만 6세에 LNS로 진단되어 요산치료로 요산은 정상화 되었으나 심한 불면증과 변비가 관찰되었다. 자해 행동과 척추 측만증, 간질 대발작, 심한 경직을 동반하며 몸통 근육긴장 저하, 무도무정위 운동과 운동실조가 진행성으로 심해졌다. 체중이 줄고 심한 영양실조 상태와 콩팥 모양의 요로 결석, 반복적 재발성 폐렴으로 병원 치료를 받다가 11세에 갑자기 사망하였다. 유전자 검사 결과 반접합성 HPRT1 변종(c.151C>T(p.Arg51Ter))이 밝혀졌다. 요산 수치는 10.5 mg/dl(정상 범위: ~3.5-7.9), HPRT 활성도는 0.02 nmol/hr/spot (10-23.8 nmol/hr/spot)이었다. 증례 2: 핑크색 기저귀로 병원에 방문하여 요산이 높아진 것을 알게 되었고 단백질을 거부하는 식사 습관이 있으며 저체중 상태로 성장하였다. 초등학교에 다니는 정상적인 지능을 가지고 있었고 자해 증상은 전혀 관찰되지 않았으며 정기적인 신장 초음파 검사에서 전혀 요로결석 없이 추적관찰 되었다. 유전자 검사상 반접합성 HPRT1 변이체(c.35A>C(p.Asp12Ala))를 가지고 있었으며 요산 수치와 HPRT 활성도는 11 mg/dL, 0.56 nmol/hr/spot이었다. 신생아 시기 이후까지 핑크색 기저귀가 보이며 심한 단백질 거부, 신경학적인 문제, 및 신장 결석을 동반한 경우 LNS에 대한 감별이 필요하다. 의심이 될 경우 혈청 요산 수치, HPRT 효소 활성도, 그리고 분자 생물학적인 검사가 LNS의 예후를 예측하는데 도움이 될 수 있다.

• 식물병연구
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• 제30권3호
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• pp.207-218
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• 2024

보리, 밀, 귀리를 포함한 맥류는 우리나라의 주요 겨울 식량작물이다. 최근 기후 변화에 따른 농업 환경 변화에도 불구하고, 곡물 생산성에 영향을 미칠 수 있는 곰팡이 병원균의 발병조사에 대한 연구는 미흡한 실정이다. 이 연구는 우리나라 남부지방의 보리, 밀, 귀리 재배지 7곳에서 발생하는 곰팡이 병을 조사하였다. 2020년과 2021년 3-4월 사이 맥류가 분얼기 및 신장기에 접어들었을 때 지제부와 잎에 발생하는 곰팡이 병원균을 조사 및 수집하여, 총 92개의 분리 균주를 수집하였다. 분리균은 형태학적 및 분자생물학적 특성을 기반으로 동정하였다. 우점종은 C. cereale (42.4%)이었고, Pyrenophora teres (21.7%), P. avenae (10.9%), Alternaria alternata (6.5%) 및 Epicoccum tobaicum (6.5%)이 그 뒤를 이었다. 또한, P. tritici-repentis (3.3%), Cladosporium sp. (3.3%), Fusarium sp. (3.3%) 및 Nigrospora sp. (2.2%)도 소수 집단으로 검출되었다. 이 결과는 한국 맥류의 성장기, 특히 분얼기와 신장기에 발생하는 곰팡이 병에 대한 정보를 제공할 것이다. 또한 이 연구를 통해 수집된 균주는 온도와 습도에 초점을 맞춘 기후 변화 시뮬레이션을 수행하는 데 사용될 수 있는 자원으로 제공될 것이다.