• 응용통계연구
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• 제35권5호
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• pp.667-684
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• 2022

유전자 발현 데이터는 각 유전자에 대해 mRNA 양의 정도를 나타내고, 그러한 유전자 발현량에 대한 분석은 질병 발생에 대한 메커니즘을 이해하고 새로운 치료제와 치료 방법을 개발하는데 중요한 아이디어를 제공해오고 있다. 오늘날 DNA 마이크로어레이와 RNA-시퀀싱과 같은 고출력 기술은 수천 개의 유전자 발현량을 동시에 측정하는 것을 가능하게 하여 고차원성이라는 유전자 발현 데이터의 특징을 발생시켰다. 이러한 고차원성으로 인해 유전자 발현 데이터를 분석하기 위한 학습 모형들은 과적합 문제에 부딪히기 쉽고, 이를 해결하기 위해 차원 축소 또는 변수 선택 기술들이 사전 분석 단계로써 보통 사용된다. 특히, 사전 분석 단계에서 우리는 유전자 선택법을 이용하여 부적절하거나 중복된 유전자를 제거할 수 있고 중요한 유전자를 찾아낼 수도 있다. 현재까지 다양한 유전자 선택 방법들이 기계학습의 맥락에서 개발되어왔다. 본 논문에서는 기계학습 접근법을 사용하는 최근의 유전자 선택 방법들을 집중적으로 살펴보고자 한다. 또한, 현재까지 개발된 유전자 선택 방법들의 근본적인 문제점과 앞으로의 연구 방향에 대해 논의하고자 한다.

• 한국발생생물학회:학술대회논문집
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• 한국발생생물학회 2003년도 제3회 국제심포지움 및 학술대회
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• pp.89-89
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• 2003

본 연구에서는 1.7kb 및 3.1kb bovine $\beta$-casein promoter의 유전자 발현 조절능력을 알아보기 위해 1 7kb 및 3.1kb bovine $\beta$-casein promoter에 human Type II Collagen 유전자를 연결해서 DNA microinjection으로 형질전환생쥐를 생산하였다. 총 8마리의 founder생쥐(1.7kb collagen : 5마리, 3.1kb collagen 3마리)를 생산하였고 이 founder생쥐와 wild type 생쥐를 mating시켜서 $F_1 및 F_2$ 새끼를 얻었다. $F_1 및 F_2$새끼들에서 human Type II collagen 유전자의 transmission rate는 약 50%로 Mendel의 법칙에 따라 분리되어 안정적으로 유전자가 염색체에 정착되어 있음을 확인하였다. 이들 $F_1 및 F_2$새끼 중 암컷들을 임신시켜 분만 후 5-10 일경에 유선조직을 포함하여 여러 조직으로부터 RNA를 추출하여 Northern blotting 및 RT-PCR 방법을 이용하여 Type II collagen mRNA의 발현을 분석하였다. 유선에서의 발현은 1 7 kb 및 3.1 kb line별로 각각 1 line씩 발현되지 않았고, 그 외 line에서는 모두 발현되는 것으로 확인되었다. 유선에서의 Type II collagen mRNA 발형양은 1.7 kb 및 3.1 kb bovine $\beta$-casein promoter사이에서는 큰 차이를 나타내지 않았으나 1.7 kb promoter 형질전환생쥐의 경우 유선 이외 조직에서도 발현되는 양상을 나타내었고, 3.1kb promoter line에서는 유선특이적으로 발현시키는 양상을 나타내었다. 그러므로 bovine $\beta$-casein promoter의 1.7 kb와 3.1 kb 사이에 유선특이적 발현을 유도하는 조절부위가 있을 것으로 추정된다.

• 미생물학회지
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• 제22권4호
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• pp.235-242
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• 1984

세포분열에 관여하는 유전자중의 하나인 유천자 sep-Penciillin binding protein 3의 유전자를 ${\lambda}607sep^{+2}$로 부터 Plasmid pBR 322에 재조합시켰다. 또한 sep유전자의 발현을 최대화하기 위해서 lac UV 5와 같은 강한 promoter룹 갖고 있는 plasmid pLJ 3에 sep유전자를 재조합시켰으며, sep유전자는 lactose promotor발현에 적절한 방향으로 위치함을 확인하였다. 새로 재조합된 plasmid들의 sep유전자 발현도를 조사하기 위해서 이판 plasmids를 포함하고 있는 세포내에서의 sep mRNA의 합성량이 측정되었다. sep mRNA의 합성량은 sep유전자가 pBR 322내에 있을때, plasmid가 없는 wild type E. coli C 600에 비해 약 25배가 증가하였고, Sep 유전자가 pLJ 3에 있을때, pBR 322내에 있을때 보다 약 50배 가 증가하였다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제34권5호
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• pp.573-580
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• 2005

수용성 식이섬유의 섭취는 혈청 콜레스테롤 저하효과가 있으며 , 그 작용기 작으로는 수용성 식이섬유의 점성으로 인한 콜레스테롤과 담즙산 흡수저해, 대장내 미생물 발효로 생성 된 단쇄지방산에 의한 콜레스테롤 합성률 변경 및 담즙산 합성증가 등으로 설명되어진다. 그러나 명확한 작용기전은 규명 되지 않았다. 본 연구에서는 간세포 핵내의 CYP7A1의 발현에 호르몬과 식이섬유의 발효로 생성된 단쇄지방산이 미치는 영향을 알아보았다. 사람의 간세포(HepG2 세포)의 배양배지에 insulin, dexamethasone 및 triiodothyronine을 각각 $1\;{\mu}M$ 투여하고 24시간 배양하였다. Semi-quantitative RT-PCR기법에 의해 CYP7A1 mRNA발현을 측정한 결과, dexamethasone에서 가장 높아 $173\%$의 증가를 나타내었고, 그 다음으로 insulin에서 $150\%$, triiodothyronine 에서 $141\%$의 증가를 나타내었다. 이처럼 transient transfection을 하지 않은 HepG2 세포에서 생리적 조절자로 알려진 insulin, dexamethasone 및 triiodothyronine이 CYP7A1의 발현을 모두 증가시킨다는 결과는 본 연구에서 처음으로 규명하며, rat gene and/or human gene 발현이 다르게 조절됨을 제안한다. 단쇄지방산에 의한 HepG2 세포에서의 CYP7A1 유전자의 발현 정도를 측정하기 위해서 actetate, propionate 및 butyrate를 각각 1 M농도로 24시간 동안 배양한 결과, 모든 단쇄지방산이 CYP7A1의 발현을 증가시켰다. Acetate와 propionate는 유사한 효과를 나타내어 대조군에 비하여 1.8배의 증가를 나타내었으며 , butyrate는 1.5배의 증가를 보였다. 이상의 결과는 수용성 식이섬유 섭취시 나타나는 콜레스테롤 저하 효과는 수용성 식이섬유의 대장 발효가 대장을 자극함으로써 내인성 호르몬의 변화를 통해서 나타나거나 대장내 발효산물인 actetate, propionate 및 butyrate 등이 흡수되어 간에서의 CYP7A1의 up-regulation에 의한 담즙산 배설증가에 따른 결과로 설명할 수 있을 것이다. 단쇄지방산의 CYP7A1 발현에 미치는 작용은 acetate와 propionate가 butyrate보다 큼을 알 수 있었다.

• 한방안이비인후피부과학회지
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• 제31권2호
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• pp.11-23
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• 2018

목적 : 본 연구에서는 $TNF-{\alpha}$와 $IFN-{\gamma}$로 자극한 인간피부각질형성세포 (HaCaT keratinocytes) 모델을 사용하여 지모가 피부장벽 기능에 미치는 영향을 알아보고자 하였다. 방법 : MTT assay를 통하여 지모 주정(70% 에탄올) 추출물 (EAA)이 HaCaT keratinocytes의 세포생존율에 미치는 영향을 확인하였으며 wound healing assay를 통해 EAA가 HaCaT 세포의 이주 능력에 영향을 주는지 관찰하였다. 또한 western blot analysis와 qRT-PCR을 통하여 EAA가 $TNF-{\alpha}/IFN-{\gamma}$로 자극한 HaCaT 세포에서 iNOS의 단백질 발현 및 IL-4, IL-13, IL-6의 mRNA 발현, filaggrin의 단백질과 mRNA 발현에 미치는 영향을 조사하였다. 결과 : EAA는 처리 농도 $500{\mu}g/ml$까지 HaCaT keratinocytes의 세포생존율에 영향을 미치지 않았다. EAA는 wound healing assay에서 HaCaT 세포의 이주 능력을 증가시켰으며, $TNF-{\alpha}/IFN-{\gamma}$로 자극한 HaCaT 세포에서 iNOS의 단백질 수준을 감소시켰다. 또한 EAA가 IL-4, IL-13, IL-6의 mRNA 발현을 억제하는 것 역시 확인할 수 있었다. 뿐만 아니라 EAA는 $TNF-{\alpha}/IFN-{\gamma}$ 자극에 의해 감소했던 filaggrin을 단백질과 mRNA 수준에서 회복시켰다. 결론 : EAA가 HaCaT 세포에서 Th2 type cytokines, pro-inflammatory cytokine의 억제와 filaggrin 회복을 통해 피부장벽 기능 손상에 대한 억제활성을 갖는 것을 확인하였으며, 이를 통해 EAA가 염증으로 인해 손상된 피부장벽 기능 개선에 효과적일 것으로 사료된다.

• 생명과학회지
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• 제20권12호
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• pp.1784-1791
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• 2010

본 연구에서는 AGS 인체 위암세포에서 톳 에탄올 추출물(EHF)의 항침윤성과 tight junctions (TJs)의 tightening과의 관계를 조사하였다. EHF에 의한 AGS 위암세포의 증식억제와 연관된 세포이동성 및 침윤성의 감소는 transepithelial electrical resistance의 증가와 연계된 Js의 tightness 증가와 연관성이 있었다. EHF는 matrix metalloprotease (MMP)-2 및 -9의 활성을 억제하였으며, 이는 MMPs의 mRNA 및 단백질 발현 감소에 의한 것이었으나 tissue inhibitor of metalloproteinase (TIMP)-1 및 -2의 mRNA 발현은 증가시켰다. 또한 EHF는 TJs의 주요 조절인자인 claudin family 단백질들(claudin-1, -3 및 -4)의 발현을 감소시켰으며, insulin like growth factor-1 receptor 단백질은 감소된 반면 thrombospondin-1 및 E-cadherin의 발현은 증가되었다. 본 연구의 결과는 톳 추출물이 암의 전이를 효과적으로 억제하는 효능이 있음을 보여주는 결과이다.

• Korean Journal of Acupuncture
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• 제20권2호
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• pp.47-54
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• 2003

목적 : 본 연구는 염증유발 내독소인 LPS 자극을 통한 면역 스트레스에 대한 약침의 치료효과와 기전을 알아보기 위해 설계되었다. LPS를 통한 염증반응은 다양한 기전을 통해 이루어지는 데 특히, 산화질소(NO)를 생성하는 효소인 iNOS의 활성은 시상하부에서 NO의 생성을 촉진함으로써 염증반응을 발현시키는 중요한 역할을 하는데 약침이 LPS로 인해 활성화된 iNOS의 발현에 어떠한 영향을 미치는지 알아보고자 하였다. 실험방법 : 흰쥐에 LPS를 투여하고 2시간 경과한 후 약침 (소염방, 대한약침학회)을 경혈 (합곡, 족삼리)에 좌,우 각각 0.2cc 씩 피하 투여하고 RT-PCR 방법을 통하여 면역활성에 중요한 역할을 하는 시상하부에서의 iNOS의 mRNA 발현을 알아 보았다. 실험결과 : LPS 투여로 인하여 증가하였던 iNOS mRNA가 약침치료를 통해 현저하게 감소하였다. 그러나 비경혈점 (미추부위 임의혈)에 약침을 투여한 군 경혈점에 생리식염수를 투여한 군에서는 iNOS mRNA 가 감소하지 않았다. 이는 약침이 LPS를 투여한 흰쥐의 시상하부에서 iNOS의 mRNA 발현에 조절작용을 가지고 있는 것을 보여주는 결과로 약침이 면역활성에 중요한 역할을 하는 NO의 생성을 억제함으로써 면역 스트레스에 치료효과를 나타내는 것으로 보여진다. 결론 : 본 연구는 약침치료가 면역반응의 중추기관인 시상하부에서 면역반응의 중요한 조절인자인 NO의 생성을 조절하는 기전을 통해 그 치료효과를 나타내는 것을 밝혔고 더 나아가 약침에 대한 현대과학적 연구에 중요한 발판을 마련했다는 점에서 그 의의를 가지고 있다고 사료된다.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제37권3호
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• pp.385-397
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• 2020

본 연구는 수영운동이 백색지방조직의 혈관신생을 조절함으로써 비만을 개선하는지를 조사하였다. 고지방식이를 섭취한 암컷 쥐는 모의 수술 군(Sham), 난소절제 수술 군(OVX) 및 수영운동을 실시한 난소절제 군(OVX + Swim)으로 나뉘었다. Sham에 비해 OVX는 몸무게, 지방조직무게 및 지방세포의 크기가 증가 되었다. 그러나 OVX + Swim의 이러한 요소들(: 몸무게, 지방조직무게 및 지방세포의 크기)은 OVX에 비해 감소 되었다. Sham에 비해 OVX는 백색지방조직에서 혈관신생 촉진인자와 MMPs의 유전자 발현이 증가하였고, 혈관신생 억제인자들의 유전자 발현은 감소하였다. 그러나 OVX + Swim은 OVX에 비해 백색지방조직에서 혈관신생 촉진인자와 MMPs의 유전자 발현이 감소하였고, 혈관신생 억제인자들의 유전자 발현은 증가하였다. 이러한 연구결과들은 고지방식이를 섭취한 난소절제 암컷 쥐에서 수영운동이 백색지방조직의 혈관신생을 억제함으로써 비만을 개선한다는 것을 제시하였다.

• Journal of Animal Science and Technology
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• 제46권1호
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• pp.7-14
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• 2004

쇠고기내의 oleic acid(18:1)의 힘량은 고기의 향미와 다즙성에 영향올 미치며, 그 함량이 높으면 혈중 콜레스테롤을 낮출 수 있는 요인이 된다. 본 연구는 한우의 간 조직과 등심 조직에서 불포화지방산의 조성과 불포화지방산 합성효소의 mRNA 발현량의 차이를 비교분석하여 그 상호 관련성에 대해 조사하였다. 단일불포화지방산인 palmitoleic acid(16:1)와 oleic acid (18:1)의 조성은 등심 조직에서 총 지방산의 51%를 차지하고 있었으나, 지방대사가 활발한 간 조직에서는 22%에 지나지 않았다. 반면에 포화지방산인 palmitic acid(16:0) 와 stearic acid (18:0)의 조성비는 등심 조직과 간 조직에서 각각 37%와 58%'를 차지하였다. 이같이 단일불포화지방산의 조성은 조직간 현격한 차이가 나타나며, 조직내 stearoyl-CoA desaturase(SCD) 활성을 나타내는 포화지방산에 대한 불포화지방산의 비율인 불포화도(the desaturation index)를 살펴보면 등심 조직은 간 조직보다 약 3.6배 높았다. SCD는 palmitic acid(16:0) 와 stearic acid(18:0)를 기질로 하여 palmitoleic acid(16:1)와 oleic acid (18:1)로 전환하는 중요한 효소이다. 등심 조직과 간 조직에서 단일 불포화지방산의 조성비 차이가 SCD mRNA 의 발현량과 어떤 관련성을 가지는지를 RT PCR 법을 이용하여 분석되었다. 그 결과, SCD mRNA는 등심 조직에서 간 조직보다 약 3배 많이 발현되었다. 이상과 같이 한우 등섬 조직과 간 조직에서 단일불포화지방산의 조성의 현격한 치아는 SCD 활성지표인 지방산의 불포화도(3.6배 차이)와 SCD mRNA 발현량(3배 차이)과 상호 밀접한 관련성으로 해석할 수 있었다.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제54권5호
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• pp.510-521
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• 2003

연구배경 : 내독소인 lipopolysaccharide는 조직 내에 많이 존재하는 대식세포를 활성화시키고 활성화된 대식세포는 폐손상의 중요한 매개체로 알려진 많은양의 TNF를 형성한다. Thiourea는 폐장의 미세혈관의 혈역동학적 변화와 투과성의 변화를 초래하여 폐부종을 유발하는 약물이며, 모세혈관의 내피세포의 장벽 상실을 초래해 모세혈관의 투과성을 증가시켜 간질 또는 폐포내 부종을 초래한다. 표면활성물질은 ARDS의 병태생리적인면에 있어서 중요한 역할을 하며 SP는 표면활성물질의 물리학적 성상의 결정 및 대사를 결정하는데 있어서 중요하다. SP는 염증성 cytokine들에 의하여 조절되며, SP들은 ARDS발생 시 감소한다. SP-B와 SP-C는 배수성 단백이며 표면활성물질의 신속한 film형성에 관여한다. 이에 저자들은 폐손상의 서로 다른 원인물질인 내독소와 thiourea를 실험동물의 복강 내로 유사한 조건하, 동일시간에 각각 투여하여 내독소와 thiourea의 투여후 시간경과에 따른 SP-B와 C유전자가 폐손상의 원인에 따른 발현의 차이가 있는지를 비교 관찰하기 위하여 이 연구를 시행하였다. 방법 : 저자들은 내독소와 thiourea를 백서에 각각 투여후 SP-B와 C의 유전자 발현양상을 filter hybridization방법으로 검색하고 내독소와 thiourea의 투여 후 시간경과에 따른 SP-B와 C의 유전자 발현의 변동을 비교 관찰하였다. 결과 : 내독소를 1일 5mg/kg를 투여하고 6시간 경과 후 SP-B mRNA양은 대조군에 비하여 26.1%가 감소하였다(P<0.01). 내독소를 1일 5mg/kg를 투여하고 24시간 경과 후 SP-B mRNA양은 대조군에 비하여 50%가 감소하였다(P<0.001). Thiourea를 1일 3.5mg/kg를 투여하고 6시간 및 24시간 경과 후 SP-B mRNA양은 대조군에 비하여 각각 9.8% 및 12.5%가 감소하였다. 내독소를 1일 5mg/kg를 투여하고 6시간 경과 후 SP-C mRNA양은 대조군에 비하여 38.7%가 감소하였다(P<0.01). 내독소를 1일 5mg/kg를 투여하고 24시간 경과 후 SP-C mRNA양은 대조군에 비하여 53.6%가 감소하였다(P<0.001). Thiourea를 1일 3.5mg/kg를 투여하고 6시간 경과 후 SP-C mRNA양은 대조군에 비하여 22.8%가 감소하였다(P<0.05). 결론 : SP-B와 SP-C mRNA에 대한 폐손상의 서로 다른 원인인 내독소와 thiourea의 유사한 조건하 투여후 시간경과에 따른 동물실험내 SP-B와 SP-C의 유전자발현이 각각 특이하게 상이하게 감소하는 것을 알 수 있었고 배수성 SP에 대한 영향은 thiourea보다 내독소 투여시 더 감소가 있었다.