• 제목/요약/키워드: Novel Structure

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Severe choline deficiency induces alternative splicing aberrance in optimized duck primary hepatocyte cultures

  • Zhao, Lulu;Cai, Hongying;Wu, Yongbao;Tian, Changfu;Wen, Zhiguo;Yang, Peilong
    • Animal Bioscience
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    • 제35권11호
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    • pp.1787-1799
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    • 2022
  • Objective: Choline deficiency, one main trigger for nonalcoholic fatty liver disease (NAFLD), is closely related to lipid metabolism disorder. Previous study in a choline-deficient model has largely focused on gene expression rather than gene structure, especially sparse are studies regarding to alternative splicing (AS). In modern life science research, primary hepatocytes culture technology facilitates such studies, which can accurately imitate liver activity in vitro and show unique superiority. Whereas limitations to traditional hepatocytes culture technology exist in terms of efficiency and operability. This study pursued an optimization culture method for duck primary hepatocytes to explore AS in choline-deficient model. Methods: We performed an optimization culture method for duck primary hepatocytes with multi-step digestion procedure from Pekin duck embryos. Subsequently a NAFLD model was constructed with choline-free medium. RNA-seq and further analysis by rMATS were performed to identify AS events alterations in choline-deficency duck primary hepatocytes. Results: The results showed E13 (embryonic day 13) to E15 is suitable to obtain hepatocytes, and the viability reached over 95% by trypan blue exclusion assay. Primary hepatocyte retained their biological function as well identified by Periodic Acid-Schiff staining method and Glucose-6-phosphate dehydrogenase activity assay, respectively. Meanwhile, genes of alb and afp and specific protein of albumin were detected to verify cultured hepatocytes. Immunofluorescence was used to evaluate purity of hepatocytes, presenting up to 90%. On this base, choline-deficient model was constructed and displayed significantly increase of intracellular triglyceride and cholesterol as reported previously. Intriguingly, our data suggested that AS events in choline-deficient model were implicated in pivotal biological processes as an aberrant transcriptional regulator, of which 16 genes were involved in lipid metabolism and highly enriched in glycerophospholipid metabolism. Conclusion: An effective and rapid protocol for obtaining duck primary hepatocytes was established, by which our findings manifested choline deficiency could induce the accumulation of lipid and result in aberrant AS events in hepatocytes, providing a novel insight into various AS in the metabolism role of choline.

Small CNN-RNN Engraft Model Study for Sequence Pattern Extraction in Protein Function Prediction Problems

  • Lee, Jeung Min;Lee, Hyun
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제27권8호
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    • pp.49-59
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    • 2022
  • 본 논문에서는 2020년 기준 단백질 서열을 이용한 기능과 구조 예측 분야에서 가장 많이 사용되고 있는 딥러닝 모델인 CNN과 LSTM/GRU 모델을 동일한 조건 하에 비교 평가한 연구를 토대로 새로운 효소 기능 예측 모델인 PSCREM을 설계하였다. CNN 합성곱 시 누락되는 세부 패턴을 보존하기 위하여 서열 진화정보를 이용하였으며 중첩 RNN을 통해 기능적으로 중요한 의미를 가지는 아미노산 간의 관계 정보를 추출하고 특징 맵 제작에 참조하였다. 사용된 RNN 계열의 알고리즘은 LSTM과 GRU로 보통 stacked RNN 기법으로 100 units 이상 2~3회 쌓는 것이 일반적이나 본 논문에서는 10, 20 unit으로 구성한 뒤 중첩시켜서 특징 맵 제작에 사용하였다. 모델에 들어가는 데이터는 단백질 서열 데이터로 PSSM profile로 가공한 뒤 사용되었다. 실험 결과 효소 번호 첫 번째 자리를 예측하는 문제에 대해 86.4%의 정확도를 나타냄을 입증하였고, 효소 번호 3번째 자리까지 예측 정확도 84.4%의 성능을 내는 것을 확인하였다. PSCREM은 Overlapped RNN을 통해 단백질 기능에 관련된 고유 패턴을 더 잘 파악하며 Overlapped RNN은 단백질 기능 및 구조 예측 추출 분야에 새로운 방법론으로서 제안된다.

Sustained release of alginate hydrogel containing antimicrobial peptide Chol-37(F34-R) in vitro and its effect on wound healing in murine model of Pseudomonas aeruginosa infection

  • Shuaibing Shi;Hefan Dong;Xiaoyou Chen;Siqi Xu;Yue Song;Meiting Li;Zhiling Yan ;Xiaoli Wang ;Mingfu Niu ;Min Zhang;Chengshui Liao
    • Journal of Veterinary Science
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    • 제24권3호
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    • pp.44.1-44.17
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    • 2023
  • Background: Antibiotic resistance is a significant public health concern around the globe. Antimicrobial peptides exhibit broad-spectrum and efficient antibacterial activity with an added advantage of low drug resistance. The higher water content and 3D network structure of the hydrogels are beneficial for maintaining antimicrobial peptide activity and help to prevent degradation. The antimicrobial peptide released from hydrogels also hasten the local wound healing by promoting epithelial tissue regeneration and granulation tissue formation. Objective: This study aimed at developing sodium alginate based hydrogel loaded with a novel antimicrobial peptide Chol-37(F34-R) and to investigate the characteristics in vitro and in vivo as an alternative antibacterial wound dressing to treat infectious wounds. Methods: Hydrogels were developed and optimized by varying the concentrations of crosslinkers and subjected to various characterization tests like cross-sectional morphology, swelling index, percent water contents, water retention ratio, drug release and antibacterial activity in vitro, and Pseudomonas aeruginosa infected wound mice model in vivo. Results: The results indicated that the hydrogel C proved superior in terms of cross-sectional morphology having uniformly sized interconnected pores, a good swelling index, with the capacity to retain a higher quantity of water. Furthermore, the optimized hydrogel has been found to exert a significant antimicrobial activity against bacteria and was also found to prevent bacterial infiltration into the wound site due to forming an impermeable barrier between the wound bed and external environment. The optimized hydrogel was found to significantly hasten skin regeneration in animal models when compared to other treatments in addition to strong inhibitory effect on the release of pro-inflammatory cytokines (interleukin-1β and tumor necrosis factor-α). Conclusions: Our results suggest that sodium alginate -based hydrogels loaded with Chol-37(F34-R) hold the potential to be used as an alternative to conventional antibiotics in treating infectious skin wounds.

과학호기심 설문지의 수정 및 검증을 통한 새로운 과학호기심 설문지의 개발 - 초등예비교사의 과학호기심 분석을 통하여 - (Development of a Novel Science Curiosity Questionnaire through Modification and Verification of the Science Curiosity Questionnaire -Through the Analysis of Science Curiosity of Pre-Service Elementary Teachers-)

  • 김동욱;신민현
    • 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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    • 제42권1호
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    • pp.149-160
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    • 2023
  • 한국어판 SCILE(30)설문지를 요인분석방법을 사용하여 과학호기심 설문지인 한국어판 SCILE(15)설문지를 개발하였다. 먼저 한국어판 SCILE(30)설문지를 사용하여 초등예비교사들을 대상으로 설문 조사를 시행한 후에 요인분석을 수행하였다. 요인분석결과, '과학실천형' 호기심, '확장형' 호기심, '포용형' 호기심 요인의 3가지 요인으로 구성된 15문항의 한국어판 SCILE(15)설문지가 얻어졌다. 한국어판 SCILE(15)설문지에 대한 확인적 요인분석에 의한 요인구조를 분석한 결과, 각 요인 간에 상관관계를 보여 과학호기심요인으로서의 공통성이 확인되었다. 한국어판 SCILE(15)설문지의 전체문항에 대한 신뢰도와 각 요인별 문항들에 대한 신뢰도는 크론바흐 알파 0.700 이상으로 평가되어 과학호기심 설문지인 한국어판 SCILE(15)설문지는 신뢰성이 있는 것으로 평가되었다. 설문지개발을 위한 설문 조사에 참석한 초등예비교사들은 과학호기심에 대하여 '과학실천형' 호기심, '확장형' 호기심, '포용형' 호기심 요인을 인식하고 있었다. 세 종류의 과학호기심 요인들에 대하여 일반선형모형으로 분석한 결과 호기심요인들은 서로 유의미한 차이를 보였다. 이러한 결과는 초등예비 교사들은 '과학실천형' 호기심요인, '확장형' 호기심요인, '포용형' 호기심요인을 인식하는 정도가 다르다는 것을 나타낸다. 초등예비교사는 과학호기심의 세 가지 요인 중에서 '확장형' 호기심요인의 인식정도가 가장 높았고, '포용형' 호기심요인의 인식정도는 가장 낮은 특성을 보였다.

Receptor binding motif surrounding sites in the Spike 1 protein of infectious bronchitis virus have high susceptibility to mutation related to selective pressure

  • Seung-Min Hong;Seung-Ji Kim;Se-Hee An;Jiye Kim;Eun-Jin Ha;Howon Kim;Hyuk-Joon Kwon;Kang-Seuk Choi
    • Journal of Veterinary Science
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    • 제24권4호
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    • pp.51.1-51.17
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    • 2023
  • Background: To date, various genotypes of infectious bronchitis virus (IBV) have co-circulated and in Korea, GI-15 and GI-19 lineages were prevailing. The spike protein, particularly S1 subunit, is responsible for receptor binding, contains hypervariable regions and is also responsible for the emerging of novel variants. Objective: This study aims to investigate the putative major amino acid substitutions for the variants in GI-19. Methods: The S1 sequence data of IBV isolated from 1986 to 2021 in Korea (n = 188) were analyzed. Sequence alignments were carried out using Multiple alignment using Fast Fourier Transform of Geneious prime. The phylogenetic tree was generated using MEGA-11 (ver. 11.0.10) and Bayesian analysis was performed by BEAST v1.10.4. Selective pressure was analyzed via online server Datamonkey. Highlights and visualization of putative critical amino acid were conducted by using PyMol software (version 2.3). Results: Most (93.5%) belonged to the GI-19 lineage in Korea, and the GI-19 lineage was further divided into seven subgroups: KM91-like (Clade A and B), K40/09-like, QX-like (I-IV). Positive selection was identified at nine and six residues in S1 for KM91-like and QX-like IBVs, respectively. In addition, several positive selection sites of S1-NTD were indicated to have mutations at common locations even when new clades were generated. They were all located on the lateral surface of the quaternary structure of the S1 subunits in close proximity to the receptor-binding motif (RBM), putative RBM motif and neutralizing antigenic sites in S1. Conclusions: Our results suggest RBM surrounding sites in the S1 subunit of IBV are highly susceptible to mutation by selective pressure during evolution.

독일 아이펠의 지역적 관리에 따른 유럽너도밤나무 숲의 생장변화 추정을 위한 시뮬레이션 개발 (Development of Simulation for Estimating Growth Changes of Locally Managed European Beech Forests in the Eifel Region of Germany)

  • 변재균;마티나 로스 니콜;리차드 오터만스
    • 한국시뮬레이션학회논문지
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    • 제33권1호
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    • pp.1-17
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    • 2024
  • 숲을 체계적으로 관리하고 경영하기 위해서는 나무생장 변화에 대한 신뢰성 있는 예측이 필요하다. 독일의 아이펠 지역에서는 주요 목재종인 유럽너도밤나무가 식재되어 관리되어 지고 있다. 본 지역의 산림관리자의 실제 산림경영의 경험과 조언을 토대로, 다양한 산림 관리에 따른 단기 및 장기 효과를 예측하고자 지역 특수성을 지니는 시뮬레이션 모델의 접근방법을 개발하고자 하였다. 시뮬레이션 모델은 (1) 묘목 생성, (2) 나무 사멸 조절 (3) 나무 생장의 세 가지 모듈로 구성된다. 산림관리자에 의해 제공된 너도밤나무 숲의 실제 부피 변화를 근사화하기 위해 다양한 변수(나무수, 나무간 거리, 씨앗의 분포, 경쟁)를 반복적으로 수정하여 세 가지 모듈을 결합한 하이브리드 시뮬레이션 모델을 개발할 수 있었다. 본 연구를 통해 유럽너도밤나무 숲의 350년을 모의하여 생장 변화를 예측하였으며, 아이펠 지역의 세 가지 다른 관리 방법 (숲을 보호한 상태에서 목재벌채, 선택적 벌목, 보호림) 시나리오를 적용하였을 때 모의된 결과를 비교하였다. 시뮬레이션 결과를 통해 나무 생장의 변화가 현실적으로 잘 반영되었다는 것을 확인할 수 있었으며, 미래에 장기간 실제 축적된 산림 데이터를 획득하여, 검증과 보정의 과정을 반복한다면 더 높은 정확도의 지역 맞춤형 모델이 개발될 수 있을 것으로 사료된다.

Radiologic assessment of the optimal point for tube thoracostomy using the sternum as a landmark: a computed tomography-based analysis

  • Jaeik Jang;Jae-Hyug Woo;Mina Lee;Woo Sung Choi;Yong Su Lim;Jin Seong Cho;Jae Ho Jang;Jea Yeon Choi;Sung Youl Hyun
    • Journal of Trauma and Injury
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    • 제37권1호
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    • pp.37-47
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    • 2024
  • Purpose: This study aimed at developing a novel tube thoracostomy technique using the sternum, a fixed anatomical structure, as an indicator to reduce the possibility of incorrect chest tube positioning and complications in patients with chest trauma. Methods: This retrospective study analyzed the data of 184 patients with chest trauma who were aged ≥18 years, visited a single regional trauma center in Korea between April and June 2022, and underwent chest computed tomography (CT) with their arms down. The conventional gold standard, 5th intercostal space (ICS) method, was compared to the lower 1/2, 1/3, and 1/4 of the sternum method by analyzing CT images. Results: When virtual tube thoracostomy routes were drawn at the mid-axillary line at the 5th ICS level, 150 patients (81.5%) on the right side and 179 patients (97.3%) on the left did not pass the diaphragm. However, at the lower 1/2 of the sternum level, 171 patients (92.9%, P<0.001) on the right and 182 patients (98.9%, P= 0.250) on the left did not pass the diaphragm. At the 5th ICS level, 129 patients (70.1%) on the right and 156 patients (84.8%) on the left were located in the safety zone and did not pass the diaphragm. Alternatively, at the lower 1/2, 1/3, and 1/4 of the sternum level, 139 (75.5%, P=0.185), 49 (26.6%, P<0.001), and 10 (5.4%, P<0.001), respectively, on the right, and 146 (79.3%, P=0.041), 69 (37.5%, P<0.001), and 16 (8.7%, P<0.001) on the left were located in the safety zone and did not pass the diaphragm. Compared to the conventional 5th ICS method, the sternum 1/2 method had a safety zone prediction sensitivity of 90.0% to 90.7%, and 97.3% to 100% sensitivity for not passing the diaphragm. Conclusions: Using the sternum length as a tube thoracostomy indicator might be feasible.

Bovine mastitis-associated Escherichia coli

  • Hong Qui Le;Se Kye Kim;Jang Won Yoon
    • 한국식품위생안전성학회지
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    • 제39권3호
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    • pp.181-190
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    • 2024
  • 소 유방염 관련 대장균(BMEC)은 생산되는 우유의 양과 품질을 변화시키고 도태율을 높임으로써 전 세계 낙농 산업에 심각한 재정적 손실을 초래할 수 있는 주요 원인 물질로 간주된다. 연구자, 수의사, 농부가 가장 효과적인 치료법과 진단 기술을 이해하고 결정하는 것은 젖소 유방염을 극복하는데 중요하다. 특히 무증상 혹은 준임상형 유방염의 경우, 소는 뚜렷한 증상을 보이지 않고, 장기간에 걸쳐 겉보기에 정상적인 우유를 계속 분비하여 원인 병원체인 대장균이 무리 내에서 감염을 퍼뜨릴 수 있다. 유방염 예방을 위해서는, 병원균의 유방 내 침입, 감염 확립, 유방의 염증의 3단계 병인 과정에 대한 이해가 필수적이다. 지금까지 대장균 유방염의 임상적 중증도에 기여하는 독성 인자와 병원성 사이에 명확한 상관관계가 발견되지 않았다. 다제내성 대장균과 새로운 내성 기전의 진화는 유방염 치료에 항생제를 광범위하게 사용하고 있기 때문에 문제시 되고 있는 실정이다. 따라서 BMEC 치료의 효능을 향상시키기 위해서는 대체제 발굴이 중요하다. 지난 30년 동안 소 유방염의 역학 조사를 위해 다양한 유전자형 분석 기술이 사용되었다. 이러한 연구는 BMEC 계통 간의 진화 관련성 뿐 아니라 기원, 전염 경로, 개체군 구조에 대한 이해를 크게 향상시켰다. 따라서 본 리뷰에서는 BMEC의 전반적 개요를 제공하여 병인, 유전적 관계, 발병 기전, 관리 및 질병 통제를 위한 새로운 치료 옵션에 대한 통찰력을 제공하고자 한다.

Energy build-up factors estimation for BaZr0.10Ti0.90O3, Ba0.90La0.10TiO3 and Ba0.90La0.10Zr0.10Ti0.90O3 ceramics in shielding applications

  • Sarabjeet Kaur;Vidushi Karol;Pankaj Kumar;Gurpreet Kaur;Prianka Sharma;Amandeep Saroa;Amrit Singh
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제56권5호
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    • pp.1822-1829
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    • 2024
  • The search for materials that serve as good shields for radiation has become very important in light of the increasing exposure to ionizing radiation in various vital sectors. The aim is to search for novel materials with better radiation shielding properties that are stable, nontoxic, and abundant and environment friendly. The solidstate reaction approach has been used to synthesize a few ceramics, including BaZrXTi1-XO3, Ba1-XLaXTiO3 and Ba1-XLaXZrXTi1-XO3 (with x = 0.10) i.eBaZr0.10Ti0.90O3 (BZT), Ba0.90La0.10TiO3 (BLT), and Ba0.90La0.10Zr0.10Ti0.90O3 (BLZT). The density of the prepared samples varies from 6.3471 to 11.6003 g/cm3. The X-ray diffraction technique, shows strong peaks to confirm the crystalline structure of prepared ceramic samples. Using the G-P fitting approach, the advanced radiation shielding parameters (build-up factor) have been evaluated in the photon energy region of 1.5 keV-15 MeV. It is observed from the results that exposure buildup factor (EBF) and energy absorption buildup factor (EABF) are maximum for BLZT and has the minimum value for BZT in the entire photon energy regime. The results of this work should be useful in radiation shielding applications such as in industry, medicine, and nuclear engineering.

영웅담론의 이식과 진화 - 바이런와 량계초(梁啓超)를 중심으로 (Transplantation and Evolution of Heroic Discourse - Focusing on Byron and Liang qi chao)

  • 문대일
    • 중국연구
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    • 제79권
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    • pp.41-56
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    • 2019
  • 梁啓超는 바이런의 약소국의 자유와 독립을 위한 영웅적 면모와 그와 관련된 작품에 관심을 갖고 중국민중에게 적극적으로 소개하였다. 1903년 1월 13일에 발간한『新小說』 3호에 연재한 정치소설 「新中國未來記」 제4회에 바이런의 시 「그리스 애도하며」를 편역하여 삽입한다. 이 시를 통해서 바이런을 자유정신과 반제국주의 정신, 그리고 영웅적 모범을 보인 행적을 찬양한다. 이 시는 바이런의 원작 「그리스의 섬」에서 민주, 자주, 독립, 자유 등의 부분만 골라 편집하여 소개한 것이다. 기실 바이런은 낭만파 시인으로 한 개인이 구속받지 않고 사회 대항하는 반항자를 대변한 작품을 많이 창작하였다. 때문에 전체적으로 바이런 작품에서 나타난 '바이러닉 히어로'는 대부분 서양의 산업화시대 사회구조적인 문제로 소외된 개인의 개성해방과 부조리한 사회 구조로 인한 여러 가지 문제를 제기하며 자유를 추구하는 '개인적인 영웅'으로 그려진다. 반면에 梁啓超는 망국의 위기에 처한 중국을 구하기 위해서, 사덕보다는 공덕을 강조한 민족적 영웅을 강조한다. 梁啓超는 바이런의 자유정신을 추구한 개인적 영웅을 넘어서, 당시 중국이 처한 정치·경제·사회·문화 환경토양에 맞는 민족적 영웅의 탄생을 염원하였다. 이러한 민족적 영웅의 예를 동서고금을 막론하고 제시하였는데, 『意大利建國三傑傳』, 『羅蘭夫人傳』, 『譚嗣同傳』 등에서 등장하는 영웅들은 모두 목숨을 잃을 것을 각오하고 국가를 위해서 희생하고 민족적 영웅들이다.