• Genomics & Informatics
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• 제16권4호
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• pp.36.1-36.3
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• 2018

Next generation sequencing (NGS), a high-throughput DNA sequencing technology, is widely used for molecular biological studies. In NGS, RNA-sequencing (RNA-Seq), which is a short-read massively parallel sequencing, is a major quantitative transcriptome tool for different transcriptome studies. To utilize the RNA-Seq data, various quantification and analysis methods have been developed to solve specific research goals, including identification of differentially expressed genes and detection of novel transcripts. Because of the accumulation of RNA-Seq data in the public databases, there is a demand for integrative analysis. However, the available RNA-Seq data are stored in different formats such as read count, transcripts per million, and fragments per kilobase million. This hinders the integrative analysis of the RNA-Seq data. To solve this problem, we have developed a web-based application using Shiny, COEX-seq (Convert a Variety of Measurements of Gene Expression in RNA-Seq) that easily converts data in a variety of measurement formats of gene expression used in most bioinformatic tools for RNA-Seq. It provides a workflow that includes loading data set, selecting measurement formats of gene expression, and identifying gene names. COEX-seq is freely available for academic purposes and can be run on Windows, Mac OS, and Linux operating systems. Source code, sample data sets, and supplementary documentation are available as well.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2020년도 학술발표회
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• pp.342-342
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• 2020

최근 소형 무인비행장치(UAV; unmaned aerial vehicle)인 드론을 이용한 신산업 육성 및 지원에 관한 관심도가 높아지고 있다. 국외에서는 이미 드론을 이용한 농업관리와 물류배송, 공공부문 모니터링 등 다양한 산업 분야의 드론 이용을 적극 장려하고 있다. 드론 이용에 관한 관심도가 높아짐에 따라 국내외적으로 드론 응용 관련 기술 개발과 연구가 활발하게 진행되고 있지만, 국내에서는 환경모니터링과 시설물 점검 등 일부 제한적으로 활용되고 있다. 국내에서는 2024년까지 드론 응용서비스로 확장되는 산업 변화에 대응, DNA(Data, Network, AI) 기술을 접목한 새로운 개방형 플랫폼 구축을 목표로 기술개발 및 산업 육성을 촉진하고 있다. 이러한 국내 기술 개발 방향에 맞추어 드론과 첨단기술을 이용한 하천조사와 관련해 드론을 연계한 하천관리 플랫폼 개발의 필요성이 높아지고 있다. 본 연구에서는 드론 기반 하천조사 및 모니터링 수행을 위한 하천관리 운영플랫폼 개발을 목표로 국내외 요소기술을 분석하고 기술수준을 조사했다. 특히, 드론 기반 하천관리에 필요한 임무를 영역별로 분리해 요소기술 기반의 플랫폼 서비스를 정의하고 하천관리 부문 개방형 플랫폼 구축을 위한 시스템 구성 및 운영에 필요한 요소기술을 선정했다. 최종적으로 선정된 플랫폼 서비스와 요소기술을 기초로 시스템 적용방안을 검토하고 하천관리 운영플랫폼 구축을 위한 시스템 아키텍처를 정의 및 설계했다.

• 대한환경공학회지
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• 제30권4호
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• pp.393-400
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• 2008

유기용제 안정제로 사용되는 1,4-다이옥산($C_4H_8O_2$)은 높은 용해도와 독성으로 인해 생태계에 유해하며 미국 EPA 의해 발암가능성이 있는 물질로 분류되어 있다. 국내에서도 환경부에 따르면 2011년부터 수계로의 배출허용기준이 5 mg/L로 추진될 예정에 있다. 따라서 구미의 폴리에스테르 제조 공정에서 발생되는 현재 운전 중인 활성슬러지가 1,4-다이옥산을 기준에 적합하도록 적절하게 처리할 수 있는지를 조사하였다. 이와 같은 목적으로 일부 회사(K, H 및 T)를 대상으로 1,4-다이옥산의 제거율 및 미생물학적 속성이 평가되었다. 처리효율은 H사에서 98%로 가장 높았으며 K사는 77%로 두 개 사 모두 유출농도가 기준에 부합하였다. 그러나 T사 유출수의 1,4-다이옥산 농도는 23 mg/L로 기준보다 높았다. 한편, 각 업체의 활성슬러지를 100 ppm의 1,4-다이옥산이 포함된 BSM(Basal salt medium)에 식종하여 생물학적 분해실험을 수행하였다. 7일간의 운전 후, H사의 슬러지를 이용한 시험에서 1,4-다이옥산이 완전히 제거되었으며 T사는 67%, K사는 52%로 이 처리효율의 차이는 1,4-다이옥산의 양이 아닌 주어진 활성 슬러지의 생분해능이 서로 다른 것에 의한 것임을 확인할 수 있었다. 결과적으로 각 산업체의 미생물 다양성이 16s rDNA cloning 방법을 통해 조사되었으며 Methylibium petroleiphilum PM1이 H사에서 가장 많이 발견되었으며 K사에서 적은 양이, 그리고 T사에서는 발견되지 않았다. Methylibium petroleiphilum PM1은 methyl tertiary-butyl ether(MTBE)와 같은 에테르 물질을 효과적으로 제거하는 것으로 알려져 있다. 이는 산업분야의 관점에서 H사의 활성 슬러지가 1,4-다이옥산의 생분해에 가장 효과적으로 적용될 수 있다는 것을 나타낸다.

• 대한환경공학회지
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• 제31권10호
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• pp.919-926
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• 2009

혐기성 암모늄 산화공정을 안정화시키기 전에 많은 양의 식종 미생물 투여가 필요하므로 혐기성 암모늄 산화균의 농후배양은 실규모의 혐기성 암모늄 산화 반응기를 운영할 때 필수적인 과정이다. 본 연구에서는 활성슬러지 미생물을 식종한 연속 회분식 반응기를 이용하여 혐기성 암모늄 산화균을 농후배양하고, 미생물 군집구조의 변화를 관찰하여 농후배양 결과를 검증하였다. 혐기성 암모늄 산화균의 농후배양은 70일간 시행되었고, 농후배양 후 활성시험에서 $NH_4\;^+$와 $NO_2\;^-$의 기질제거효율이 각각 98.5%와 90.7%로 관찰되어 혐기성 암모늄 산화균의 배양이 성공적으로 수행된 것으로 판단되었다. 계통분류학적 분지도 작성 결과, 다양하였던 Planctomycetes 문(phylum)의 미생물 군집구조가 농후배양 이후에 현저하게 단순해졌다는 것이 밝혀졌다. 농후배양 이후 발견된 36개의 clone들 모두가 혐기성 암모늄 산화균이었으며, Candidatus Brocadia (36%) 와 Candidatus Anammoxoglobus (64%) 속(genus)에 속하였다. RTQ-PCR (real-time quantitative PCR)을 통해 혐기성 암모늄 산화균을 정량한 결과, 혐기성 암모늄 산화 상향류식 연속 배양기에서 1년 이상 선택 배양된 붉은색 혐기성암모늄 산화 입상 슬러지에 비해 혐기성 암모늄 산화균의 16S rDNA 농도가 74.8%인 것으로 나타났다. 상기의 분자생물학적 분석을 통해 70일간 농후배양된 활성슬러지가 혐기성 암모늄 산화 실용화 공정의 접종 미생물로 활용 가능할 것으로 판단되었다.

• 한국패류학회지
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• 제26권2호
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• pp.185-188
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• 2010

- 본 웹 데이터베이스 서버의 구축을 통해 Haliotis 속간의 염기서열과 일치하는 서열을 자체 BLAST 를 통해 매우 빠른 속도로 추출 할 수 있었다. - Repeat elements, E. coli, vector 등의 서열들과 동시에 BLAST를 시행할 수 있어 cDNA 또는 genomic DNA 라이브러리를 구축할 때 라이브러리의 오염, 삽입체의 길이 등의 상태를 쉽게 확인 할 수 있었다. - Clustering Res. 인터페이스를 통해 SNPs 발굴이 용이하게 되었으며 자체 구축된 primer3 를 통해 실험용 시발체를 제작할 수 있게 되었다 (Evans et al. 2001). - 이러한 SNP 데이터베이스 구축은 SNP 발굴 작업을 극대화 시킬 수 있어 차후 수행될 Haliotis 관련 분자육종 관련연구에 많은 도움이 될 것으로 기대된다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제24권8호
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• pp.1044-1050
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• 2014

Since there is no consensus about the most reliable assays to detect invasive aspergillosis from samples obtained by minimally invasive or noninvasive methods, we compared the efficacy of an enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) for galactomannan (GM) detection and quantitative real-time PCR assay (qRT-PCR) for the diagnosis of invasive pulmonary aspergillosis. Neutropenic, male Sprague-Dawley rats (specific pathogen free; 8 weeks old; weight, $200{\pm}20g$) were immunosuppressed with cyclophosphamide and infected with Aspergillus fumigatus intratracheally. Tissue and whole blood samples were harvested on days 1, 3, 5, and 7 post-infection and examined with GM ELISA and qRT-PCR. The A. fumigatus DNA detection sequence was detected in the following number of samples from 12 immunosuppressed, infected rats examined on the scheduled days: day 1 (0/12), day 3 (0/12), day 5 (6/12), and day 7 (8/12) post-infection. The sensitivity and specificity of the qRT-PCR assay was 29.2% and 100%, respectively. Receiver operating characteristic curve (ROC) analysis indicated a Ct (cycle threshold) cut-off value of 15.35, and the area under the curve (AUC) was 0.627. The GM assay detected antigen in sera obtained on day 1 (5/12), day 3 (9/12), day 5 (12/12), and day 7 (12/12) post-infection, and thus had a sensitivity of 79.2% and a specificity of 100%. The ROC of the GM assay indicated that the optimal Ct cut-off value was 1.40 (AUC, 0.919). The GM assay was more sensitive than the qRT-PCR assay in diagnosing invasive pulmonary aspergillosis in rats.

• Molecules and Cells
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• 제28권6호
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• pp.575-581
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• 2009

Ornithine decarboxylase (ODC) is a rate-limiting enzyme in the biosynthesis of polyamines, which are essential for cell growth, differentiation, and proliferation. This report presents the characterization of an ODC-encoding cDNA (SlitODC) isolated from a moth species, the tobacco cutworm, Spodoptera litura (Lepidoptera); its expression in a polyamine-deficient strain of yeast, S. cerevisiae; and the recovery in polyamine levels and proliferation rate with the introduction of the insect enzyme. SlitODC encodes 448 amino acid residues, 4 amino acids longer than B. mori ODC that has 71% identity, and has a longer C-terminus, consistent with B. mori ODC, than the reported dipteran enzymes. The null mutant yeast strain in the ODC gene, SPE1, showed remarkably depleted polyamine levels; in putrescine, spermidine, and spermine, the levels were > 7, > 1, and > 4%, respectively, of the levels in the wild-type strain. This consequently caused a significant arrest in cell proliferation of > 4% of the wild-type strain in polyamine-free media. The transformed strain, with the substituted SlitODC for the deleted endogenous ODC, grew and proliferated rapidly at even a higher rate than the wild-type strain. Furthermore, its polyamine content was significantly higher than even that in the wild-type strain as well as the spe1-null mutant, particularly with a very continuously enhanced putrescine level, reflecting no inhibition mechanism operating in the putrescine synthesis step by any corresponding insect ODC antizymes to SlitODC in this yeast system.

• Current Optics and Photonics
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• 제7권6호
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• pp.608-637
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• 2023

The initial motivation in colloid science and engineering was driven by the fact that colloids can serve as excellent models to study atomic and molecular behavior at the mesoscale or microscale. The thermal behaviors of actual atoms and molecules are similar to those of colloids at the mesoscale or microscale, with the primary distinction being the slower dynamics of the latter. While atoms and molecules are challenging to observe directly in situ, colloidal motions can be easily monitored in situ using simple and versatile optical microscopic imaging. This foundational approach in colloid research persisted until the 1980s, and began to be extensively implemented in optics and photonics research in the 1990s. This shift in research direction was brought by an interplay of several factors. In 1987, Yablonovitch and John modernized the concept of photonic crystals (initially conceptualized by Lord Rayleigh in 1887). Around this time, mesoscale dielectric colloids, which were predominantly in a suspended state, began to be self-assembled into three-dimensional (3D) crystals. For photonic crystals operating at optical frequencies (visible to near-infrared), mesoscale crystal units are needed. At that time, no manufacturing process could achieve this, except through colloidal self-assembly. This convergence of the thirst for advances in optics and photonics and the interest in the expanding field of colloids led to a significant shift in the research paradigm of colloids. Initially limited to polymers and ceramics, colloidal elements subsequently expanded to include semiconductors, metals, and DNA after the year 2000. As a result, the application of colloids extended beyond dielectric-based photonic crystals to encompass plasmonics, metamaterials, and metasurfaces, shaping the present field of colloidal optics and photonics. In this review we aim to introduce the research trajectory of colloidal optics and photonics over the past three decades; To elucidate the utility of colloids in photonic crystals, plasmonics, and metamaterials; And to present the challenges that must be overcome and potential research prospects for the future.

• Asian Pacific Journal of Cancer Prevention
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• 제13권9호
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• pp.4469-4475
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• 2012

Background: The potential use of hypomethylation of Long INterspersed Element 1 (LINE-1) and Alu elements (Alu) as a biomarker has been comprehensively assessed in several cancers, including head and neck squamous cell carcinoma (HNSCC). Failure to detect occult metastatic head and neck tumors on radical neck lymph node dissection can affect the therapeutic measures taken. Objective: The aim of this study was to investigate the LINE-1 and Alu methylation status and determine whether it can be applied for detection of occult metastatic tumors in HNSCC cases. Methods: We used the Combine Bisulfite Restriction Analysis (COBRA) technique to analyse LINE-1 and Alu methylation status. In addition to the methylation level, LINE-1 and Alu loci were classified based on the methylation statuses of two CpG dinucleotides in each allele as follows: hypermethylation ($^mC^mC$), hypomethylation ($^uC^uC$), and 2 forms of partial methylation ($^mC^uC$ and $^uC^mC$). Sixty-one lymph nodes were divided into 3 groups: 1) non-metastatic head and neck cancer (NM), 2) histologically negative for tumor cells of cases with metastatic head and neck cancer (LN), and 3) histologically positive for tumor cells (LP). Results: Alu methylation change was not significant. However, LINE-1 methylation of both LN and LP was altered, as demonstrated by the lower LINE-1 methylation levels (p<0.001), higher percentage of $^mC^uC$ (p<0.01), lower percentage of $^uC^mC$ (p<0.001) and higher percentage of $^uC^uC$ (p<0.001). Using receiver operating characteristic (ROC) curve analysis, $%^uC^mC$ and $%^mC^uC$ values revealed a high level of AUC at 0.806 and 0.716, respectively, in distinguishing LN from NM. Conclusion: The LINE-1 methylation changes in LN have the same pattern as that in LP. This epigenomic change may be due to the presence of occult metastatic tumor in LN cases.

• 대한환경공학회지
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• 제32권2호
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• pp.121-130
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• 2010

산성광산배수(Acid Mine Drainage; AMD)는 낮은 pH조건에서 중금속 및 황산염이온 등이 다량 용존되어 환경오염 문제를 발생시킨다. 국내의 폐광산 일부에서는 산성광산배수를 처리하기 위해 정화시설이 운영되고 있으나 여전히 주변 하천에 영향을 미치고 있다. 본 연구는 산성광산배수 및 영향을 받는 하천에서 지표미생물의 특이적 유전자를 실시간 정량 중합효소 연쇄반응(Real-time quantitative Polymerase Chain Reaction; Real-time qPCR)을 이용하여 확인 및 정량함으로써 광산배수의 환경영향을 미생물학적으로 판단하고자 수행되었다. 지표 종으로 선정한 미생물은 16S rRNA 미생물 군집분석 결과 발견된 미생물 중 철환원균인 Rhodoferax ferrireducens T118, Acidiphilium cryptum JF-5이며 이 외에 기존에 광산에 존재하는 것으로 알려진 미생물 중 호산성 황환원균인 Desulfosporosinus orientus, 철산화균인 Leptosprillum ferrooxidans, 철 및 황산화균인 Acidothiobacillus ferrooxidans이었다. 최종적으로, 본 연구에서 각 광산의 광산배수가 하천에 미치는 영향을 정량적으로 판단하여 비교하기 위해 광산배수로 인한 하천에서의 미생물 변동 지수를 산정하였으며 연구 대상 4개 광산 중 광산배수 처리시설이 없는 삼탄의 광산배수의 경우 주변 방류 하천으로의 미생물학적 환경영향이 가장 큰것으로 나타났다