• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제30권3호
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• pp.469-475
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• 2020

During meiosis I, programmed DNA double-strand breaks (DSBs) occur to promote chromosome pairing and recombination between homologs. In Saccharomyces cerevisiae, Mec1 and Tel1, the orthologs of human ATR and ATM, respectively, regulate events upstream of the cell cycle checkpoint to initiate DNA repair. Tel1^ATM and Mec1^ATR are required for phosphorylating various meiotic proteins during recombination. This study aimed to investigate the role of Tel1^ATM and Mec1^ATR in meiotic prophase via physical analysis of recombination. Tel1^ATM cooperated with Mec1^ATR to mediate DSB-to-single end invasion transition, but negatively regulated DSB formation. Furthermore, Mec1^ATR was required for the formation of interhomolog joint molecules from early prophase, thus establishing a recombination partner choice. Moreover, Mec1^ATR specifically promoted crossover-fated DSB repair. Together, these results suggest that Tel1^ATM and Mec1^ATR function redundantly or independently in all post-DSB stages.

• 한국정보처리학회논문지
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• 제7권6호
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• pp.1844-1851
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• 2000

본 논문에서는 인간 내에 존재하는 염색체의 검수분열을 이용한 변형된 유전 알고리즘에 대해 소개한다. 염색체 배열로 이루어진 개체와 이를 감수분열시켜서 생성한 생식체가 제시되며, 생식체들간의 교배를 통해 새로운 개체를 생성하는 앙ㄹ고리즘을 나타낸다. 이 생식체의 유형은 크게 XX,XY,MM 타입으로 나우었으며 이들의 교배에 의한 효고를 검증하기 위해 비교 대상으로 최근 우수한 알고리즘으로소개된 R.Stom이 개발한 차분진화 알고리즘의 결과와 비교하였다. 개체의 전체에 대한 돌연변이와 교배의 수행결과로 기존의 유전 알고리즘 보다 유연하고 여타 알고리즘에 비해서 작은 개체집단을 구성해서 운영하여 만족스러운 결과를 얻을 수 있었음을 보이고자 한다.

• 한국발생생물학회지:발생과생식
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• 제22권1호
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• pp.65-72
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• 2018

Cyclic AMP-response element binding protein zhangfei (CREBZF), a member of ATF/CREB (activating transcription factor/ cAMP response element binding protein) family, regulates numerous cellular functions and development of cells by interacting transcription factors. This study discovered the expression pattern of CREBZF in seminiferous tubule of testes during the postnatal development of mice. In testis, CREBZF mRNA expression was the highest among other organs. Immunofluorescence analyses showed that the CREBZF was specifically expressed on spermatocyte but not in spermatogonia and Sertoli cells in seminiferous epithelium of mouse testis. Semi-quantitative polymerase chain reaction (PCR) analysis showed that CREBZF transcript level was significantly elevated during postnatal development of mouse testis. Confocal imaging analysis indicated that the protein expression of CREBZF in seminiferous tubule remained low until postnatal day (PD) 14, and was dramatically increased in PD 21. Interestingly, only one type of the spermatocyte expressed CREBZF specifically among SCP3-positive spermatocytes. Taken together, these results suggest that CREBZF may be novel putative marker of the spermatocyte and regulate meiosis during postnatal development of mice.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 1993년도 하계학술대회 논문집 B
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• pp.923-928
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• 1993

Genetic algorithms are powerful optimization methods based on the mechanism of natural genetics and natural selection. Genetic algorithms reduce chance of searching local optima unlike most conventional search algorithms and especially show good performances in complex nonlinear optimization problems because they do not require any information except objective function value. This paper presents a new model based on sexual reproduction in nature. In the proposed Sexual Reproduction model(SR model), individuals consist of the diploid of chromosomes, which are artificially coded as binary string in computer program. The meiosis is modeled to produce the sexual cell(gamete). In the artificial meiosis, crossover between homologous chromosomes plays an essential role for exchanging genetic informations. We apply proposed SR model to optimization of the design parameters of Single-sided Linear Induction Motor(SLIM). Sequential Unconstrained Minimization Technique(SUMT) is used to transform the nonlinear optimization problem with many constraints of SLIM to a simple unconstrained problem, We perform optimal design of SLIM available to FA conveyer systems and discuss its results.

• Journal of Animal Science and Technology
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• 제64권4호
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• pp.654-670
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• 2022

Spermatogenesis and testis development are highly structured physiological processes responsible for post-pubertal fertility in stallions. Spermatogenesis comprises spermatocytogenesis, meiosis, and spermiogenesis. Although germ cell degeneration is a continuous process, its effects are more pronounced during spermatocytogenesis and meiosis. The productivity and efficiency of spermatogenesis are directly linked to pubertal development, degenerated germ cell populations, aging, nutrition, and season of the year in stallions. The multiplex interplay of germ cells with somatic cells, endocrine and paracrine factors, growth factors, and signaling molecules contributes to the regulation of spermatogenesis. A cell-tocell communication within the testes of these factors is a fundamental requirement of normal spermatogenesis. A noteworthy development has been made recently on discovering the effects of different somatic cells including Leydig, Sertoli, and peritubular myoid cells on manipulation the fate of spermatogonial stem cells. In this review, we discuss the self-renewal, differentiation, and apoptotic roles of somatic cells and the relationship between somatic and germ cells during normal spermatogenesis. We also summarize the roles of different growth factors, their paracrine/endocrine/autocrine pathways, and the different cytokines associated with spermatogenesis. Furthermore, we highlight important matters for further studies on the regulation of spermatogenesis. This review presents an insight into the mechanism of spermatogenesis, and helpful in developing better understanding of the functions of somatic cells, particularly in stallions and would offer new research goals for developing curative techniques to address infertility/subfertility in stallions.

• 한국과학교육학회지
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• 제31권5호
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• pp.680-693
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• 2011

개념 생태에서 개념은 독립적으로 존재하는 것이 아니라 생태적 환경 하에 놓여 생태 지위를 차지한다. 생물학의 많은 개념들 중에서 유전 개념은 유전 단원 외에도 여러 단원과 관련되어 있으며, 유전 단원 내에서도 영역 사이의 개념 간 의존도가 높은 단원이므로 생태 지위적 접근을 통해 개념의 다양성과 개념 근접성을 분석하였다. 이를 위하여 9학년 학생 995명을 대상으로 하였다. 설문지의 설문 영역은 유전자, 염색체, 체세포분열, 감수분열로 4가지 유전 관련 개념을 대상으로 하였다. 설문지는 각 영역과 관련된 생물학적 개념이나 용어를 제시하게 하고, 제시한 생물학적 개념이나 용어를 각 영역과의 관련된 정도를 1에서 30의 점수로 표시하게 하였다. 9학년 학생들을 대상으로 수업을 통한 유전개념의 변화를 생태 지위적 접근 방법으로 분석하였다. 수업을 통해 전체 개념 수는 감수분열, 체세포분열, 염색체, 유전자 영역 순으로 모든 영역에서 증가하였고, 전체 개념 수의 증가로 인해 상대밀도는 감소하였다. 개념 다양성 지수는 감수분열, 체세포분열, 염색체, 유전자 순으로 모두 증가하였다. 그리고 학습 후 개념들의 상대밀도의 차이가 감소하였으며, 관련성 점수의 차이도 감소하여 개념 간 유사성이 증가하였다. 이 결과를 바탕으로 다음의 결론을 얻을 수 있었다. 첫째, 학습을 통해 유전개념의 개념 다양성이 증가하였다. 둘째, 학습을 통해 유전개념의 개념 근접성이 증가하였다.

• 한국작물학회지
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• 제47권6호
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• pp.402-408
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• 2002

본 연구는 염수 농도, 처리기간 및 처리시기가 벼의 생육 및 수량에 미치는 영향을 검토하고자 한 것이다. 처리시기는 분얼기, 감수분열초기, 출수기였으며, 염수처리 농도는 고농도(3.0%), 중농도(1.5%) 및 저농도(0.5%)로 하여, 고농도와 중농도는 4일간, 저농도는 30일간 처리하였다. 공시품종은 장안벼로 하여 시험을 수행한 결과를 요약하던 다음과 같다. 1. 잎 피해율은 처리시기에 관계없이 고농도 단기처리에서 가장 심하였으며, 1999년에는 분얼기, 출수기, 감수분열초기 순으로 및 피해율이 높았으나, 2000년도에는 출수기, 감수분열초기 , 분얼기 순이었다. 2. 출수기는 분얼기 염수처리에서 1-5일 지연되었다. 간장 및 수장의 단축은 감수분열초기에 염수를 처리하였을 때 가장 심하였다. 3. 감수분열초기 염수처리에서 수량감소가 가장 켰고, 다음이 출수기, 분얼기 순이었으며, 이삭수를 제외한 수량 및 수량 구성요소에서 무처리＞중농도 단기처리＞저농도 장기처리＞고농도 단기처리 순으로 낮게 나타났다 수량구성요소중 등숙률과 천립중이 염수처리에 의한 감소가 가장 현저하였다. 4. 감수분열초기 염수처리에서 다른 생육시기에 비해 많은 지발이삭의 발생으로 이삭수가 많았으며, 지발이삭에 의한 수량 보상력은 2.1-12.0%이었다. 5. 립중, 등숙속도 및 등숙기간에 대하여 분얼기 처리에서는 처리농도 및 처리기간별로 차이가 크지 않았으며, 감수분열초기 처리에서는 저농도 장기처리 및 고농도 단기처리에서, 출수기 처리에서는 고농도 단기처리에서 크게 감소하였다.

• 식물조직배양학회지
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• 제25권6호
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• pp.453-475
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• 1998

During the 100 years since the initial discovery of meiotic phenomenon many brilliant aspects have been elucidated, but further researches based on light microscopy alone as an experimental tool have been found to have some limits and shortcomings. By the use of electron microscopy and armed with the advanced knowledges on modern genetics and biochemistry it has been possible to applu molecular technology in gaining information on the detailed aspects of meiosis. As synapsis takes place, a three-layered proteinous structure called the synatonemal complex starts to form in the space between the homologous chromosomes. To be more precise, it begins to form along the paired chromosomes early in the prophase I of meiotic division. The mechanism that leads to precise point-by-point pairing between homologous chromocomes division. The mechamism that leads to precise point-by-point pairing between homologous chromosomes remains to be ascertained. Several items of information, however, suggest that chromsome alignment leading to synapsis may be mediated somehow by the nuclear membrane. Pachytene bivalents in eukaryotes are firmly attached to the inner niclear membrane at both termini. This attached begins with unpaired leptotene chromosomes that already have developed a lateral element. Once attached, the loptotene chromosomes begin to synapse. A number of different models have been proposed to account for genetic recombination via exchange between DNA strands following their breakage and subsequent reunion in new arrangement. One of the models accounting for molecular recombination leading to chromatid exchange and chiasma formation was first proposed in 1964 by Holliday, and 30 years later still a modified version of his model is favored. Nicks are made by endomuclease at corresponding sites on one strant of each DNA duplex in nonsister chromatid of a bivalent during prophase 1 of meiosis. The nicked strands loop-out and two strands reassociate into an exchanged arrangement, which is sealed by ligase. The remaining intact strand of each duplex is nicked at a site opposite the cross-over, and the exposed ends are digested by exonuclease action. Considerable progress has been made in recent years in the effort to define the molecular and organization features of the centromere region in the yeast chromosome. Centromere core region of the DNA duplex is flanked by 15 densely packed nucleosomes on ons side and by 3 packed nucleosomes on the other side, that is, 2000 bp on one side and 400 400 bp in the other side. All the telomeres of a given species share a common DNA sequence. Two ends of each chromosome are virtually identical. At the end of each chromosome there exist two kinds of DNA sequence" simple telpmeric sequences and telpmere-associated sequencies. Various studies of telomere replication, function, and behabior are now in progress, all greatly aided by molecular methods. During nuclear division in mitosis as well as in meiosis, the nucleili disappear by the time of metaphase and reappear during nuclear reorganizations in telophase. When telophase begins, small nucleoli form at the NOR of each nucleolar-organizing chromosome, enlarge, and fuse to form one or more large nucleoli. Nucleolus is a special structure attached top a specific nucleolar-organizing region located at a specific site of a particular chromosome. The nucleolus is a vertical factory for the synthesis of rRNAs and the assenbly of ribosome subunit precursors.sors.

• Applied Microscopy
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• 제33권2호
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• pp.105-116
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• 2003

U. unicinctus 난세포를 인공수정한 결과 수정 시기는 germinal vesicle (2n)기였으며 정자 중앙부에서 돌출한 actomere와 난모세포의 미세융모 끝에서 세포막 융합이 시작되는 것으로 관찰되었다. Germinal vesicle기에 수정이 가능하였으므로 pre-mitotic spindle이 관찰되지 않은 것으로 사료되었다. 수정 후 난모세포는 제1, 2감수분열을 수행하였으며 각각의 감수분열 장치들은 감수분열 말기에 난모세포막과 밀접한 구조를 형성하였고, 이 부위에서 극체가 형성되는 것을 볼 수 있었다. 극체 형성시 난모세포막은 세포분열의 관점에서 형태가 없는 것이 아니라 항-튜블린-FITC에 대한 활성구조를 형성하였으며, 각 감수분열 장치의 한쪽 극 (pole)과 어떤 복합구조를 형성하는 것으로 보인다. 제2극체 형성도 제1극체와 유사한 방법으로 형성되었으나, 제2감수분열 장치는 난모세포막의 접선에 평행하게 생성된 후 세포막을 향해 이동하면서 방추사의 양극성이 회전 (shift-rotation)하였고 접선에 수직으로 정렬하는 것을 볼 수 있었다. 난모세포의 감수분열 장치에서 방추사의 활성은 강하였으나 aster의 활성은 비교적 약한 것으로 보였다. 제2감수분열이 진행되는 동안 난모세포질에 머믈고 있던 정자는 점차 미래의 자성 전핵 형성부인 난모세포막 근접부로 이동하는 것이 관찰되었다. 난모세포막 근접부로 이동하는 동안 정자 aster의 활성은 점차 강해지는 반면 난모세포의 aster에서는 활성이 미약한 것으로 보아서 자웅 전핵융합을 주도하는 것은 정자 유래의 aster인 것으로 사료되었다. 제1난모세포의 감수분열 장치가 활성화되는 시기에 제1극체의 방추사에서도 강한 활성을 관찰할 수 있었다.

• 한국작물학회지
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• 제24권1호
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• pp.30-36
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• 1979

팔굉, 노풍, TN1 3품종을 공시하여 2$0^{\circ}C$하에서 인공수분하여 수정과정을 조사하고, 상기 3품종외 이외326, 밀양29, 수원264등 9개품종을 일반포장에서 이앙기를 달리하여 감戮수분열과 등숙비율을 조사한 결과는 단음과 같다. 1 팔굉은 3$0^{\circ}C$하에서는 수분후 1시간30분에서 4시간후에, 2$0^{\circ}C$하에서는 2시간30분에서 4시간30분후에 수정이 된다. 2. 노풍과 TN1은 3$0^{\circ}C$하에서는 2시간에서 5시간30분후에, 2$0^{\circ}C$하에서는 수분후 3시간에서 6시간후에 수정이 된바. 3. 저온인 2$0^{\circ}C$하에서는 수정률이 저하하고, 특히 TN1에서는 극핵과 정핵 또는 난세포와 청핵의 수정이 거의 동시에 되는 것과 어느 한편만 수정이 되는 때도 있다. 4. 조발육에 있어서는 2$0^{\circ}C$하에서는 팔굉이 빠른 것 같고, 3$0^{\circ}C$하에서는TN1이 빠른 것 같다. 5. 팔굉은 이앙기가 늦어도 감수분열에 이상이 없이 정상화분립을 형성하나, TN1은 감수분열에 이상이 있어 불념화분립수가 많아진다.