• 한국환경보건학회지
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• 제50권2호
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• pp.113-124
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• 2024

Background: The increasing need to minimize animal testing has sparked interest in alternative methods with more humane, cost-effective, and time-saving attributes. In particular, in silico-based computational toxicology is gaining prominence. Adverse outcome pathway (AOP) is a biological map depicting toxicological mechanisms, composed of molecular initiating events (MIEs), key events (KEs), and adverse outcomes (AOs). To understand toxicological mechanisms, predictive models are essential for AOP components in computational toxicology, including molecular structures. Objectives: This study reviewed the literature and investigated previous research cases related to AOP and in silico methodologies. We describe the results obtained from the analysis, including predictive techniques and approaches that can be used for future in silico-based alternative methods to animal testing using AOP. Methods: We analyzed in silico methods and databases used in the literature to identify trends in research on in silico prediction models. Results: We reviewed 26 studies related to AOP and in silico methodologies. The ToxCast/Tox21 database was commonly used for toxicity studies, and MIE was the most frequently used predictive factor among the AOP components. Machine learning was most widely used among prediction techniques, and various in silico methods, such as deep learning, molecular docking, and molecular dynamics, were also utilized. Conclusions: We analyzed the current research trends regarding in silico-based alternative methods for animal testing using AOPs. Developing predictive techniques that reflect toxicological mechanisms will be essential to replace animal testing with in silico methods. In the future, since the applicability of various predictive techniques is increasing, it will be necessary to continue monitoring the trend of predictive techniques and in silico-based approaches.

• KSBB Journal
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• 제18권6호
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• pp.522-528
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• 2003

본 연구는 식중독 환자로부터 분리한 장염비브리오균 120 균주를 세균학적 특성시험, 항균제 감수성 여부, 독소 유전자와 독소조절유전자의 검출 및 보유 여부를 PCR, RPLA 로 시험하였으며, 각 지역간의 분리 세균을 GS-PCR, PFGE 시험으로 병원체 상관 관계를 분석한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다. 장염비브리오균은 0%의 NaCl 농도에서는 성장을 보이지 않았고, 8% NaCl이 첨가된 농도에서는 성장을 보였다. 국내 설사환자의 장염비브리오균의 O, K 혈청형은 17가지로 나타났으며, 이 중 O3:K6형이 68.3%로 가장 많았다. Ampicillin 등 18가지 항균제 시험에서 Ampicillin, Ticacillin에 높은 내성을 보였으며, Ampicillin, Ticacillin, Vancomycin에 동시 내성을 나타낸 경우가 52.5%로 나타났다. 독소조절 유전자 toxR은 PCR시험에서 시험균주 모두 368bp 크기의 유전자를 가지고 있었으며 장염 비브리오균의 조기진단에 유용한 것으로 확인되었고, 독소유전자 tdh는 120균주 중 109 균주만이 199bp 크기의 유전자를 보유하고 11균주가 음성이었다. trh 독소 유전자를 보유한 균주는 시험균주 중 3 균주만이 250bp 크기의 유전자를 보유하고 있었으며, tdh, trh 유전자를 동시에 가지고 있는 균주는 3균주로 이 균주의 TDH 독소 생성능은 x16 정도로 독소 생성능이 미약했다. 독소생성 Kanagawa 시험에서 120균주 중 107균주가 양성반응 을 나타내었으며, Kanagawa 양성반응을 보인 균주은 모두 tdh 유전자를 보유하고 있었다. Group Specific-PCR에서 최근에 유행을 일으키는 O3:K6 혈청형의 유연관계를 찾는데 유용한 것으로 나타났다. 조절유전자 toxRS 염기서열을 분석한 결과 같은 혈청형이라도 3균주는 7개의 염기서열 차이를 나타내었으며, 이는 현재 유행을 일으키는 균주와는 다른 균주임을 확인하였다. PFGE로 보다 더 세분화하여 혈청관계를 분류할 수 있었으며, 식중독 환자 유래 장염비브리오균은 3가지 type으로 나타났으며, 이들 균주 사이에는 상호 밀접한 상관관계를 나타내었다. 따라서 PFGE 기법으로 얻어진 결과는 분자 역학적으로 유용한 도구로 사용될 수 있음을 확인하였다.

• 대한의생명과학회지
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• 제16권4호
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• pp.207-212
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• 2010

Archivillin, a muscle-specific isoform of supervillin, is a component of the costameric cytoskeleton of muscle cells. The purpose of this study was to determine which protein in the skeletal muscle collaborates with archvillin C-terminus. For this purpose, a yeast two-hybrid screening of human skeletal muscle cDNA library was performed using the C-terminal region of archvillin as bait. This study shows that seven human skeletal muscle proteins, namely, nebulin, xeplin, archvillin, GAPDH, TOX4, PITRM1, and YME1L1 interact with archvillin C-terminus. Especially, xeplin is a newly discovered protein interacts with archvillin C-terminus. These results indicate that archvillin C-terminus acts as a bridge between nebulin and xeplin at costameres. Archvillin C-terminal region interacts with nebulin C-terminal region at Z-discs and interacts with xeplin at the vicinity of sarcolemma. I propose that these interactions may contribute to formation of costameric structure and muscle contraction.

• Journal of Electrical Engineering and information Science
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• 제2권4호
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• pp.106-110
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• 1997

A new SOI NMOSFET with a 'LOCOS-like' shape self-aligned polysilicon gate formed on the recessed channel region has been fabricated by a mix-and-match technology. For the first time, a new scheme for implementing self-alignment in both source/drain and gate structure in recessed channel device fabrication was tried. Symmetric source/drain doping profile was obtained and highly symmetric electrical characteristics were observed. Drain current measured from 0.3${\mu}{\textrm}{m}$ SOI devices with V\ulcorner of 0.77V and Tox=7.6nm is 360$mutextrm{A}$/${\mu}{\textrm}{m}$ at V\ulcorner\ulcorner=3.5V and V\ulcorner=2.5V. Improved breakdown characteristics were obtained and the BV\ulcorner\ulcorner\ulcorner(the drain voltage for 1 nA/${\mu}{\textrm}{m}$ of I\ulcorner at V=\ulcorner\ulcorner=0V) of the device with L\ulcorner\ulcorner=0.3${\mu}{\textrm}{m}$ under the floating body condition was as high as 3.7 V. Problems for the new scheme are also addressed and more advanced device structure based on the proposed scheme is proposed to solve the problems.

• 한국염색가공학회지
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• 제7권4호
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• pp.113-115
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• 1995

환경오염이 건강에 미치는 영향에 대한 관심이 높아지면서 서유럽 국가들, 특히 독일에서는 섬유, 가죽, 옷 등 일용제품에 환경마크(ECO-Label)를 부착하려는 경향이 있다. 환경마크는 소비자들에게 그들이 구입한 제품들이 환경오염을 일으키지 않으며, 또 사용시 몸에 해롭지 않다는 것을 보증하기 위한 것으로서, 여러 관련 협회, 연구기관 또는 컨설팅 회사가 각각의 유해 물질에 대해서 정한 표준과 허용 한계치에 기초하여 주어진다. 이러한 환경마크들 중에서 eco-tex, Gut, Oeko-Tex Standard 100, TOX PROOF, EU environmental symbol 등이 있으며, 이 외에도 더욱 많은 환경마크들이 특히 독일에서 경쟁적으로 생겨나고 있다. 이들 중에서 가장 잘 알려져 있고 널리 사용되고 있는 것은 'Oeko-Tex Standard 100'으로서 서유럽 12개 국가들이 참여하며 각국을 대표하는 연구기관들로 구성된 '국제 섬유 환경학 연구 실험 기구(Int'l Association for Research and Testing in the field of Textile Ecology)'에 의해 주어진다.

• 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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• 한국컴퓨터정보학회 2022년도 제66차 하계학술대회논문집 30권2호
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• pp.673-674
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• 2022

살아있는 유기체에 의해 분비되는 독소는 대부분의 경우 인간에게 유해하다. 가령 여름철 날것이나 오래된 음식에서 쉽게 식중독에 걸릴 수 있는데, 이는 주로 Clorustidium Botulinum이 만들어낸 보툴리눔 독소가 원인이다. 유기체에 의해 생성된 모든 독소는 단백질이며 이는 아미노산 서열로 나타낼 수 있다. 이를 통해 생물정보학 분야의 많은 연구자들이 많은 머신러닝 기술을 통해 단백질의 독성을 예측할 수 있었다. 최근 몇 년 동안 SVM를 사용하는 BTXpred와 CNN을 사용하는 ToxDL과 같은 모델이 각각 박테리아와 동물 독소의 독성을 예측하기 위해 제안되었다. 시대가 변함에 따라 BERT와 같은 성능이 더욱 뛰어난 모델이 시퀀스 분류를 위해 도입되었다. 본 논문은 독성 단백질을 분류를 위해 ProtBERT를 사용할 경우 이의 성능을 보여주고자 한다.

• 생명과학회지
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• 제17권3호통권83호
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• pp.386-395
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• 2007

본 연구는 1999년에서 2001년도 걸쳐서 3년간 국내에서 분리된 환자유래 장염비브리오 18균주와 일본 후쿠오카 지역에서 2002년도에 환자에서 분리한 장염비브리오 9균주 등 총 27균주에 대하여 toxR 유전자의 검출, 혈청형별 검사, 약제내성의 양상, tdh, trh1 및 trh2 유전자의 보유상태 및 urease 생성성을 살펴보고, 혈청형 O3:K6 균주에 대하여 TDH의 생성성 검사, tdh 양성균주의 RFLP 형별, ORF 8의 분포, PFGE법과 RAPD법을 실시하였으며 결과는 다음과 같다. 1. 한국 및 일본의 환자유래 균주 대부분에서 urease음성이었으며, toxR 유전자로 확인 동정하였고 혈청형의 분포는 국내 분리 주의 O3:K6, O4:K9, O6:K46, O3:K57, O5:Kl5와 일본 분리주의 O3:K6, O1:K38, O4:K68, O4:Kl2의 혈청형으로 나타났다. 2. 항생제 감수성 시험에서는 vancomycin과 oxacillin은 27균주 (100%), penicillin은 26균주 (96.3%)로 높은 내성을 나타내었고, 14균주 (51.9%)가 4가지 이상의 항생제에 다제내성을 나타내었다. 항생제의 내성양상은 6종류로 혈청형에 관계없이 vancomycin, oxacillin, penicillin에 내성을 나타내는 V형이 15균주 (55.6%)로 가장 많이 나타났다. 3. tdh 유전자는 26균주가 PCR법과 DNA probe hybridization법의 결과에서 양성으로 나타났으며, urease양성이었던 일본 환자유래 혈청형 O3:K6 1균주만이 tdh유전자 음성, trh2 유전자 양성을 나타냈다. 혈청형 O3:K6의 TDH 생성성역가는 전 균주가 256배에서 2,048배 정도로 나타났으며, RFLP 양상은 모든 균주가 11.5 kb와 4.3 kb에 tdh 유전자를 보유하고 있었다. 또한 혈청형 O3:K6 균주들은 RAPD법과 PFGE법으로 유전자형별을 비교 검토한 결과 8형으로 거의동일한 유전자형별의 결과를 나타내었다. 4. ORF 8의 분포는 혈청형 O3:K6 전 균주에서 양성이었고, 특히 혈청형 O6:K46 4균주 모두에서 ORF 8 양성을 나타내어 새롭게 나타난 유행균주일 가능성을 시사 하였다. 따라서 ORF 8 유전자의 검출은 범세계적으로 유행하는 균주들을 동정하는데 있어 genetic marker로서 매우 유용한 것으로 사료된다.

• 대한수의학회지
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• 제43권1호
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• pp.57-66
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• 2003

Single and 28-day repeated dose toxicity studies of botulimnn toxin type A were carried out in ICR mice and Sprague-Dawley rats, respectively. In the single dose toxicity study, botulinwn toxin was injected intraperitoneally to male and female mice at a single dose of 40, 59, 89 133 and 200 ng/10 ml saline/kg. All animals died from 59 ng/kg group. Some clinical signs, such as decrease in locomotor activity, dyspnea, prone position and ptosis, were observed in most of both sexes from 59 ng/kg group, but no signs were seen in all animals at 40 ng/kg group. The results showed that the median lethal dose of botulinum toxin might be in the range of 40-59 ng/kg in both sexes. In the repeated dose toxicity study, the test material was administered intradermally for 28 days at doses of 0 (vehicle-treated control), 1.25, 2.5, 5.0 and $10.0ng/head/50{\mu}{\ell}$ saline in male and female rats. No test material-related changes were noted in survivals, clinical signs, food and water consumptions and gross finding in any group. Botulinum toxin treatment significantly decreased the body weight gain rate in male of 5.0 ng/head group and over and in female of 10.0 ng/head group compared to vehicle-treated control. One or more relative organ weights (i.e., spleen, thymus, liver and kidney) were increased significantly from 5.0 ng/head group compared to vehicle-treated control in both sexes. Serum biochemistry revealed increases in aspartate aminotransferase (AST), alanine aminotransferase (ALT), creatine phosphokinase, total protein and albumin in male, and increases in AST and ALT and decreases in $K^+$ and $Cl^-$ in female without dose-pendent manners. In the histopathological study, physical stimulation by needle caused slight inflammations of dennis. In addition, botulinum toxin treatment induced denervation of nerve cell and disuse of muscle, resulting in atrophy of skeletal muscle in both sexes from 2.5 ng/head group. When the antibodies to toxin were determined in all animals, a significant increase in serum antibodies was observed from 5.0 ng/head group. The results showed that the NOAEL of botulinum toxin might be 1.25 ng/head for 28-day repeated dose toxicity in rats.

• 환경생물
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• 제34권2호
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• pp.116-123
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• 2016

본 연구에서는 경기도 안산 도금폐수 처리시설에서 총 4개 시료를 대상으로 국내 생태독성시험 표준 생물 종인 D. magna와 국내서식 종 E. agilis를 이용한 생태독성을 수행하였다. 시료에 대한 독성원인물질 탐색은 D. magna 급성 독성시험법을 이용하여 1) 시료 내 개별 중금속 농도와 시료의 독성영향과의 상관분석, 2) 원인물질탐색 실험 (단계적 pH, SS, 중금속, 산화제 Test), 3) 중금속 목적물질에 대한 독성영향 농도와 시료 내 목적물질의 농도와의 비교 등을 통해 평가하였다. 도금폐수 시료에 대한 E. agilis 시험법의 적용 가능성 평가는 E. agilis 실시간 생태독성 모니터링장비(E-Tox 시스템)를 이용하여 수행하였다. D. magna 시험 결과, 시료의 독성원인물질군은 부유물질 (SS), 산화제 그리고 중금속으로 예측되었으며 개별 중금속 원인물질은 Cu, Hg, Ag로 판단되었다. E. agilis는 D. magna에 비해 독성 민감도는 높지 않으나 D. magna에 독성영향을 나타내는 도금폐수시료에 신속하고 민감하게 반응하였다. 본 연구의 결과 D. magna를 이용한 단계별 독성원인물질 탐색평가과정은 생태독성기준을 초과하는 도금폐수 시료에 대한 독성 원인물질을 파악하는데 효과적으로 나타났다. 또한 E-agilis 시험은 향후 도금폐수의 수질을 실시간으로 모니터링 하는데 적용 가능 할 것으로 판단된다.

• 대한임상검사과학회지
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• 제51권3호
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• pp.301-308
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• 2019

다제내성 P. aeruginosa의 출현과 확산은 전 세계적으로 중요한 문제가 되고 있다. P. aeruginosa에 의한 발병은 일부 몇몇 세포 관련 및 세포외 병독성 인자의 생성에 기인한다. 본 연구에서는 대전지역의 3차 병원에서 분리된 carbapenem 내성 P. aeruginosa를 대상으로 병독성 인자의 분포와 항균제 내성 양상을 조사하였다. 항균제 감수성 시험은 디스크 확산법으로 확인하였고, 병독성 유전자의 분석을 위해 PCR과 염기서열분석을 수행하였다. 또한, 다제내성 P. aeruginosa의 sequence type (ST)은 multilocus sequence typing (MLST)을 통해 확인하였다. 32균주의 carbapenem 내성 P. aeruginosa 중, 14균주(43.8%)가 다제내성이었으며, 주요 ST는 ST235 (10균주, 71.4.%)임을 확인하였다. 병독성 유전자는 32균주 모두에서 확인되었고, 이 중 가장 높은 빈도로 확인된 병독성 유전자는 toxA, plcN, phzM (100.%)이었다. 또한, 32균주는 모두 8개 이상의 병독성 유전자를 가지고 있었으며, 9균주(28.1%)가 15개의 병독성 유전자를 가지고 있었다. exoU 유전자는 다제내성 P. aeruginosa 균주의 71.4%에서 확인되었다. 이러한 결과는 exoU 유전자가 다제내성 P. aeruginosa 균주의 지속성에 대한 예측 표지자가 될 수 있을 것으로 사료된다.