Objective: The objective of this study was to identify candidate genes that play important roles in skeletal muscle development in ducks. Methods: In this study, we investigated the transcriptional sequencing of embryonic pectoral muscles from two specialized lines: Liancheng white ducks (female) and Cherry valley ducks (male) hybrid Line A (LCA) and Line C (LCC) ducks. In addition, prediction of target genes for the differentially expressed mRNAs was conducted and the enriched gene ontology (GO) terms and Kyoto encyclopedia of genes and genomes signaling pathways were further analyzed. Finally, a protein-to-protein interaction network was analyzed by using the target genes to gain insights into their potential functional association. Results: A total of 1,428 differentially expressed genes (DEGs) with 762 being up-regulated genes and 666 being down-regulated genes in pectoral muscle of LCA and LCC ducks identified by RNA-seq (p<0.05). Meanwhile, 23 GO terms in the down-regulated genes and 75 GO terms in up-regulated genes were significantly enriched (p<0.05). Furthermore, the top 5 most enriched pathways were ECM-receptor interaction, fatty acid degradation, pyruvate degradation, PPAR signaling pathway, and glycolysis/gluconeogenesis. Finally, the candidate genes including integrin b3 (Itgb3), pyruvate kinase M1/2 (Pkm), insulin-like growth factor 1 (Igf1), glucose-6-phosphate isomerase (Gpi), GABA type A receptor-associated protein-like 1 (Gabarapl1), and thyroid hormone receptor beta (Thrb) showed the most expression difference, and then were selected to verification by quantitative real-time polymerase chain reaction (qRT-PCR). The result of qRT-PCR was consistent with that of transcriptome sequencing. Conclusion: This study provided information of molecular mechanisms underlying the developmental differences in skeletal muscles between specialized duck lines.
Objective: Oxidative stress (OS) is a pathological process arising from the excessive production of free radicals in the body. It has the potential to alter animal gene expression and cause damage to the jejunum. However, there have been few reports of changes in the expression of long noncoding RNAs (lncRNAs) in the jejunum in piglets under OS. The purpose of this research was to examine how lncRNAs in piglet jejunum change under OS. Methods: The abdominal cavities of piglets were injected with diquat (DQ) to produce OS. Raw reads were downloaded from the SRA database. RNA-seq was utilized to study the expression of lncRNAs in piglets under OS. Additionally, six randomly selected lncRNAs were verified using quantitative real-time polymerase chain reaction (qRT-PCR) to examine the mechanism of oxidative damage. Results: A total of 79 lncRNAs were differentially expressed (DE) in the treatment group compared to the negative control group. The target genes of DE lncRNAs were enriched in gene ontology (GO) terms and Kyoto encyclopedia of genes and genomes (KEGG) signaling pathways. Chemical carcinogenesis-reactive oxygen species, the Foxo signaling pathway, colorectal cancer, and the AMPK signaling pathway were all linked to OS. Conclusion: Our results demonstrated that DQ-induced OS causes differential expression of lncRNAs, laying the groundwork for future research into the processes involved in the jejunum's response to OS.
본 연구는 전남지역 지역을 대상으로 과거에 발생했던 주요 가뭄사상을 선정하여 기상학적 가뭄과 수문학적 가뭄 발생 메커니즘을 분석하였다. 강우량 및 댐저수량을 입력자료로 일단위의 가뭄지수를 산정하였으며 기상학적 가뭄에서 수문학적 가뭄으로의 가뭄전이특성을 분석하였다. 최근에 전남지역에서 발생하여 심각한 피해를 야기한 2022~23년의 가뭄 특성을 평가하였으며, 과거에 발생했던 가뭄과 비교하면, 수문학적 가뭄의 지속기간은 2017~2018년 다음으로 장기간인 334일 지속되었고, 가뭄 심도는 -1.76으로 가장 심각한 것으로 평가되었다. 또한, 기상학적 가뭄지수인 SPI (Standardized Precipitation Index)와 수문학적 가뭄지수인 SRSI(Standardized Reservoir Storage Index)를 연계분석한 결과, 수문학적 가뭄 대응을 위한 SPI(6)의 선행적 활용방안을 제시할 수 있었다. 더우기, SRSI와 SPI(12)의 가뭄감시의 유사성을 통하여 미계측 유역의 수문학적 가뭄감시에 SPI(12)의 적용가능성도 확인하였다. 본 연구결과를 통하여 여름철 우기에 발생하는 장기간의 건조현상은 심각한 수준의 수문학적 가뭄으로의 전이가 될 수 있음을 확인했다. 따라서 선제적 가뭄대응을 위해서는 다양한 가뭄지수 실시간 모니터링 결과를 활용하고, 기상-농업-수문학적 가뭄으로의 전이현상을 이해하여 충분한 대응기간을 확보할 필요가 있다.
하수기반역학을 이용한 코로나19 감시 결과, 연구기간(2022년 8월-2023년 8월)동안 울산지역 4곳 하수처리장의 전체 174건 모든 시료에서 코로나바이러스-19가 검출되었다. 확진자 수와 하수 내 코로나바이러스 농도와의 상관분석 결과, 높은 상관성이 나타났으며 특히 하수감시가 임상감시보다 2-3주 앞서 농도가 증가함으로써 조기 인지의 가능성도 볼 수 있었다. 또한 코로나19 변이 분석 결과 역시 유행 시기별 우세종화된 변이와 비교적 유사하여 변이 예측도 가능하였다. 하수감시가 전국적, 전세계적으로 적용되고 있으며 많은 연구가 국가적 사업으로 진행되고 있다. 이에 따라, 하수 분석방법 및 분석기기 발전 등의 지속적 연구 업데이트가 필요하다. 또한 코로나19를 통해 감염병의 선제적 모니터링 및 유행 예측의 가능성을 확인하였으므로 다양한 병원체 및 식품·의약품 등에 확대 적용이 진행 중이다. 따라서 본 연구는 감염병 검출분야에서 더 나아가 하수 내 식품 성분, 활성물질 및 미생물 등의 분석을 통해 지역사회의 식품안전 및 전반적인 위생환경 감시를 위해 활용될 수 있을 것으로 기대된다.
전 세계적으로 약물 부작용은 주요 사망원인의 상위를 차지하고 있다. 약물 부작용에 대해 효과적으로 대응하기 위해, 능동적인 실시간 분석 기반 약물감시 체계로의 전환과 함께 데이터의 표준화와 품질 향상이 필요하다. 이를 위해, 개별 기관의 데이터를 통합하고 대규모 데이터를 활용하여 약물 부작용 예측의 정확도를 높이는 것이 중요하다. 하지만, 각 기관 간의 데이터 공유는 프라이버시 문제를 야기시키고 각기 다른 데이터 표준 구성도 다르다. 본 연구에서는 이 문제를 해결하기 위해, 개인정보보호 법규에 따라 데이터를 직접 공유하지 않고 모델의 학습 결과를 공유하는 연합학습 방식을 채택한다. 각 기관마다 다른 데이터포맷을 Common Data Model(CDM)을 활용하여 데이터 표준화를 수행하고 데이터의 정확성과 일관성을 확립한다. 또한, 클라우드 기반의 연합학습 환경을 구성하여 보안 및 확장 관리에 효율성을 높이는 약물감시 시스템을 제안한다. 이를 통해 기관 간 데이터의 프라이버시를 보호하면서도, 효과적인 의약품 부작용 모니터링과 예측이 가능하다. 약물 부작용으로 인한 사망률 감소와 의료비용 절감을 목표로 하며, 이를 실현하기 위한 다양한 기술적 접근과 방법론을 탐구한다.
본고는 인문학적 연구 방법에 대한 의문에서 출발한다. 그 출발은 인문학을 기초로 하면서, 인문학에게 빛과 어둠을 안긴 변화에 집중하며, 그 변화를 탐구할 연구 방법에 논의의 초점을 맞춘 토대 위에 있다. 기존과 구분하여, 인문학의 역할이 과학과 다르게 회색 코뿔소를 예방하는 데 있다고 한다면, 그리고 과학의 제어하기 어려운 발전을 조정하는 데 인문학이 해야 할 역할이 있다면, 인문학이 지향해야 할 연구 방법은 어떤 것일지, 과학의 발전과 변화한 환경에 맞춰 다시 생각해 보고자 했다. 이에 본고에서는 인문학적 측면에서의 연구 방법에 대하여 논하였다. 먼저, 2장에서는 인문적 자산과 과학적 방법의 협업을 통하여, 축적된 인문적 자산의 활용과 과학적 방법의 지속적 도입을 주장하였다. 변화에 대한 예측은 공학과 자연과학에서는 매우 정밀하고, 그 파장이 크다. 하지만 이러한 분야에서는 거시적으로나 통합적으로 변화에 접근하기 어렵다. 거시적이거나 통합적인 것은 이들의 분야에서 정밀하지 않기에 현실적인 것을 다루는 학문에서 환영받지 못한다. 이는 주로 인문학이 담당했다. 과학이 정밀함에 집중한다면 인문학은 본질에 대한 물음에 집중한다. 오랜 역사 속에 변화의 끝은 다양했지만, 변화의 본질은 큰 차이가 없었기 때문이다. 이어서 3장에서는 변화한 환경, 인문학적 변화 연구 방법의 제안을 거론하며, 귀납적 변화 연구 방법의 검토와 제안 및 인문학적 변화 연구에 대한 몇 가지 제안을 하였다. 과거 인류가 축적한 인문적 데이터는 무궁하고, 활용 범위는 다양하다. 현재는 과학 발전의 결과물을 적극적으로 수용할뿐더러, 학문의 경계를 넘어, 체계적인 인문학적 접근과 활용을 적극적으로 모색하며, 과학적 방법과 인문적 자산의 교집합 지점, 여기서 그 해결의 실마리를 찾아야 할 것이다.
에너지 절감형 서버 클러스터는 에너지 절감을 고려하지 않는 기존 서버 클러스터에 비해 서비스 품질을 보장하면서 전력소비를 절감하는 것을 목표로 한다. 에너지 절감형 서버 클러스터에서는 현재의 부하를 처리하는 데 필요한 최소수의 서버들만 ON 하도록 고정 또는 가변 주기로 서버들의 전원모드를 조정한다. 이에 대한 기존 연구들은 전력 절감 또는 서비스 품질을 보장하려고 노력해왔지만 에너지 효율성을 잘 고려하지는 못했다. 본 논문에서는 에너지 절감형 클러스터에서 자율학습기반의 에너지 효율적인 클러스터 관리 기법을 제안한다. 자율학습을 통해 최적화된 파라미터들을 이용하여 전력 소모 대비 최고의 성능을 얻을 수 있도록 서버 전원모드를 조정한다. 제안방법은 서버 전원모드 조정을 위해 아래의 과정을 반복 수행한다. 첫째, 현재 부하 및 트래픽 패턴을 보고 현재 워크로드 패턴 유형을 사전에 정의한 대로 분류한다. 둘째, 학습 테이블을 탐색하여 해당 워크로드 패턴 유형에 대해 예전에 학습이 수행되었는지 확인한다. 만일 수행되었다면 이미 저장된 파라미터를 이용한다. 그렇지 않으면, 학습을 수행하여 에너지 효율성 관점에서 최고의 파라미터를 얻어 저장한다. 셋째, 얻어진 파라미터를 이용하여 서버 전원모드를 조정한다. 제안방법을 구현하여 16개의 서버 클러스터 환경에서 3가지 다른 부하 패턴들을 이용하여 실험을 수행하였다. 실험 결과는 제안방법의 에너지 효율성이 뛰어남을 보여주고 있다. 뱅킹 부하패턴, 실제 부하패턴, 가상 부하패턴 각각에 대하여, 제안방법의 단위전력당 good 응답 수가 기존의 정적 서버 전원모드 제어방법의 99.9%, 107.5%, 141.8%이고, 기존의 예측방법의 102.0%, 107.0%, 106.8%이다.
본 연구는 최근 그 중요성이 한층 높아지고 있는 침입탐지시스템(IDS, Intrusion Detection System)의 침입탐지모형을 개선하기 위한 방안으로 유전자 알고리즘에 기반한 새로운 통합모형을 제시한다. 본 연구의 제안모형은 서로 상호보완적 관계에 있는 이분류 모형인 로지스틱 회귀분석(LOGIT, Logistic Regression), 의사결정나무(DT, Decision Tree), 인공신경망 (ANN, Artificial Neural Network), 그리고 SVM(Support Vector Machine)의 예측결과에 적절한 가중치를 부여해 최종 예측결과를 산출하도록 하였는데, 이 때 최적 가중치의 탐색을 위한 방법으로는 유전자 알고리즘을 사용한다. 아울러, 본 연구에서는 1차적으로 오탐지율을 최소화하는 최적의 모형을 산출한 뒤, 이어 비대칭 오류비용 개념을 반영해 오탐지로 인해 발생할 수 있는 전체 비용을 최소화할 수 있는 최적 임계치를 탐색, 최종적으로 가장 비용 효율적인 침입탐지모형을 도출하고자 하였다. 본 연구에서는 제안모형의 우수성을 확인하기 위해, 국내 한 공공기관의 보안센서로부터 수집된 로그 데이터를 바탕으로 실증 분석을 수행하였다. 그 결과, 본 연구에서 제안한 유전자 알고리즘 기반 통합모형이 인공신경망이나 SVM만으로 구성된 단일모형에 비해 학습용과 검증용 데이터셋 모두에서 더 우수한 탐지율을 보임을 확인할 수 있었다. 비대칭 오류비용을 고려한 전체 비용의 관점에서도 단일모형으로 된 비교모형에 비해 본 연구의 제안모형이 더 낮은 비용을 나타냄을 확인할 수 있었다. 이렇게 실증적으로 그 효과가 검증된 본 연구의 제안 모형은 앞으로 보다 지능화된 침입탐지시스템을 개발하는데 유용하게 활용될 수 있을 것으로 기대된다.
Web2.0의 등장과 함께 급속히 발전해온 온라인 포럼, 블로그, 트위터, 페이스북과 같은 소셜 미디어 서비스는 소비자와 소비자간의 의사소통을 넘어 이제 기업과 소비자 사이의 새로운 커뮤니케이션 매체로도 인식되고 있다. 때문에 기업뿐만 아니라 수많은 기관, 조직 등에서도 소셜미디어를 활용하여 소비자와 적극적인 의사소통을 전개하고 있으며, 나아가 소셜 미디어 콘텐츠에 담겨있는 소비자 고객들의 의견, 관심, 불만, 평판 등을 분석하고 이해하며 비즈니스에 적용하기 위해 이를 적극 분석하는 단계로 진화하고 있다. 이러한 연구의 한 분야로서 비정형 텍스트 콘텐츠와 같은 빅 데이터에서 저자의 감성이나 의견 등을 추출하는 오피니언 마이닝과 감성분석 기법이 소셜미디어 콘텐츠 분석에도 활발히 이용되고 있으며, 이미 여러 연구에서 이를 위한 방법론, 테크닉, 툴 등을 제시하고 있다. 그러나 아직 대량의 소셜미디어 데이터를 수집하여 언어처리를 거치고 의미를 해석하여 비즈니스 인사이트를 도출하는 전반의 과정을 제시한 연구가 많지 않으며, 그 결과를 의사결정자들이 쉽게 이해할 수 있는 시각화 기법으로 풀어내는 것 또한 드문 실정이다. 그러므로 본 연구에서는 소셜미디어 콘텐츠의 오피니언 마이닝을 위한 실무적인 분석방법을 제시하고 이를 통해 기업의사결정을 지원할 수 있는 시각화된 결과물을 제시하고자 하였다. 이를 위해 한국 인스턴트 식품 1위 기업의 대표 상품인 N-라면을 사례 연구의 대상으로 실제 블로그 데이터와 뉴스를 수집/분석하고 결과를 도출하였다. 또한 이런 과정에서 프리웨어 오픈 소스 R을 이용함으로써 비용부담 없이 어떤 조직에서도 적용할 수 있는 레퍼런스를 구현하였다. 그러므로 저자들은 본 연구의 분석방법과 결과물들이 식품산업뿐만 아니라 타 산업에서도 바로 적용 가능한 실용적 가이드와 참조자료가 될 것으로 기대한다.
인터넷의 일상화와 각종 스마트 기기의 보급으로 이용자들로 하여금 실시간 의사소통이 가능하게 하여 기존의 커뮤니케이션 양식이 새롭게 변화되었다. 인터넷을 통한 정보주체의 변화로 인해 데이터는 더욱 방대해져서 빅데이터라 불리는 정보의 초대형화를 야기하였다. 이러한 빅데이터는 사회적 실제를 이해하기 위한 새로운 기회로 여겨지고 있다. 특히 텍스트 마이닝은 비정형 텍스트 데이터를 이용해 패턴을 탐구하여 의미있는 정보를 찾아낸다. 텍스트 데이터는 신문, 도서, 웹, SNS 등 다양한 곳에 존재하기 때문에 데이터의 양이 매우 다양하고 방대하여 사회적 실제를 이해하기 위한 데이터로 적합하다. 본 연구는 한국 최대 인터넷 포털사이트 뉴스의 댓글을 수집하여 2017년 19대 한국 대선을 대상으로 연구를 수행하였다. 대선 선거일 직전 여론조사 공표 금지기간이 포함된 2017년 4월 29일부터 2017년 5월 7일까지 226,447건의 댓글을 수집하여 빈도분석, 연관감성어 분석, 토픽 감성 분석, 후보자 득표율 예측을 수행하였다. 이를 통해 각 후보자들에 대한 이슈를 분석 및 해석하고 득표율을 예측하였다. 분석 결과 뉴스 댓글이 대선 후보들에 대한 이슈를 추적하고 득표율을 예측하기에 효과적인 도구임을 보여주었다. 대선 후보자들은 사회적 여론을 객관적으로 판단하여 선거유세 전략에 반영할 수 있고 유권자들은 각 후보자들에 대한 이슈를 파악하여 투표시 참조할 수 있다. 또한 후보자들이 빅데이터 분석을 참조하여 선거캠페인을 벌인다면 국민들은 자신들이 원하는 바가 후보자들에게 피력, 반영된다는 것을 인지하고 웹상에서 더욱 적극적인 활동을 할 것이다. 이는 국민의 정치 참여 행위로써 사회적 의의가 있다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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