분류 방법으로서의 SVM(Support Vector Machine)은 커널 방법과 함께 사용됨으로써 그 유용성을 크게 향상시켰다. 커널 방법은 일반적으로 입력 데이터의 자질(feature)로 나타내는 공간으로부터 높은 차원의 공간으로 데이터를 사상(mapping)시키는 역할을 하게 되나, 기본적으로는 데이터간에 새로운 거리(metric)를 부설해주는 역할을 하는 것이다. 지금까지 나온 다양한 커널 방법은 구조화된(structured) 데이터에 대해 커널 형태로 거리를 부여하는 방법을 제시한다. 본 논문에서는 DNA의 작용을 모델링하여 만든 새로운 커널이 miRNA(micro RNA)와 mRNA(messenger RNA)쌍에 대한 발현 여부를 분류해 내기 위해 커널 형식으로 거리를 부여하는 방법을 보인다. 이 방법은 실리콘 컴퓨터가 아닌 실제 DNA분자로 실험할 수 있도록 설계된 것을 고려할 때 여러 종류의 DNA 코드를 분석하는 데 사용될 수 있는 새로운 분자컴퓨팅 방법이다.
Purpose: The development of vaccines that confer protection against multiple avian influenza A (AIA) virus strains is necessary to prevent the emergence of highly infectious strains that may result in more severe outbreaks. Thus, this study applied reverse vaccinology approach in strategically constructing messenger RNA (mRNA) vaccine construct against avian influenza A (mVAIA) to induce cross-protection while targeting diverse AIA virulence factors. Materials and Methods: Immunoinformatics tools and databases were utilized to identify conserved experimentally validated AIA epitopes. CD8+ epitopes were docked with dominant chicken major histocompatibility complexes (MHCs) to evaluate complex formation. Conserved epitopes were adjoined in the optimized mVAIA sequence for efficient expression in Gallus gallus. Signal sequence for targeted secretory expression was included. Physicochemical properties, antigenicity, toxicity, and potential cross-reactivity were assessed. The tertiary structure of its protein sequence was modeled and validated in silico to investigate the accessibility of adjoined B-cell epitope. Potential immune responses were also simulated in C-ImmSim. Results: Eighteen experimentally validated epitopes were found conserved (Shannon index <2.0) in the study. These include one B-cell (SLLTEVETPIRNEWGCR) and 17 CD8+ epitopes, adjoined in a single mRNA construct. The CD8+ epitopes docked favorably with MHC peptidebinding groove, which were further supported by the acceptable ∆Gbind (-28.45 to -40.59 kJ/mol) and Kd (<1.00) values. The incorporated Sec/SPI (secretory/signal peptidase I) cleavage site was also recognized with a high probability (0.964814). Adjoined B-cell epitope was found within the disordered and accessible regions of the vaccine. Immune simulation results projected cytokine production, lymphocyte activation, and memory cell generation after the 1st dose of mVAIA. Conclusion: Results suggest that mVAIA possesses stability, safety, and immunogenicity. In vitro and in vivo confirmation in subsequent studies are anticipated.
선택 스플라이싱 (alternative splicing)은 mRNA (messenger RNA)의 전구체인 pre-mRNA가 mRNA로 전사될 때 pre-mRNA의 엑손 영역들 (exons)이 여러 가지 유형 (pattern)으로 다시 연결되는 과정을 말한다. 선택 스플라이싱에 의해 하나의 유전자로부터 서로 다른 mRNA가 만들어 지고 서로 다른 이소형의 단백질 (protein isoforms)이 생성된다. 현재까지 알려진 선택 스플라이싱의 유형은 약 7가지 종류가 있으며, 유전자의 돌연변이 및 질병과 밀접한 연관성을 가지고 있는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 차세대 시퀀싱 (Next Generation Sequencing : NGS) 기술로 생성된 RNA-Seq 데이터로부터 각 유전자 영역에 대한 선택 스플라이싱 유형을 분류/추출하는 새로운 알고리즘을 제안한다. 제안된 알고리즘에서는 RNA-Seq 데이터를 DNA 시퀀스와 mRNA 트랜스크립트 시퀀스에 동시 매핑하고, 각 엑손 영역에 정렬된 RNA-Seq 데이터의 커버리지 정보 및 엑손의 접합 (junction) 정보를 이용하여 발현된 트랜스크립트 (transcript)의 종류와 양을 측정한다. 알고리즘의 유효성을 보이기 위하여 시뮬레이션 데이터를 이용한 인간 유전자 영역에서의 선택 스플라이싱 유형 추출 실험을 수행하였으며, 검증된 선택 스플라이싱 DB와 비교, 검증하였다.
An, Yun Ah;Hwang, Ji Yeon;Lee, Jae Soon;Kim, Young Chul
Toxicological Research
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제31권2호
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pp.165-172
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2015
Cornus officinalis is widely distributed in Korea, and its fruit has been used to make as herbal drug for traditional medicine in Korea, Japan, and China because of its tonic, analgesic, and diuretic properties. However, the effects of C. officinalis methanol extract (COME) on melanogenesis remain poorly understood. We evaluated the melanogenic capability of COME in melan-a cells, which are immortalized mouse melanocytes. COME increased melanin synthesis in a dose-dependent manner. Treatment with $12.5{\mu}g/mL$ of COME significantly increased melanin content by 36.1% (p < 0.001) to a level even higher than that (31.6%) of 3-isobutyl-1-methyl-xanthine, a well-known pigmentation agent. COME also upregulated tyrosinase activity and its messenger RNA and protein expression. In addition, COME upregulated the expression of tyrosinase-related proteins 1 and 2 and microphthalmia-associated transcription factor-M messenger RNA expression. These results imply that COME may be appropriate for development as a natural product to treat hair graying.
RNA granules such as Stress Granules (SG) and P-Bodies (PB) are aggregates of translationally stalled messenger ribonucleoprotein (mRNP) complexes induced by a wide range of stresses. Over the past decade, extensive studies described key components of RNA granules, their molecular interactions and signaling pathways require for their assembly and disassembly. However, researches defining their exact roles under stress conditions have not been performed so far, although several studies suggested their roles in neurodegenerative diseases recently. In this review, we provide an introduction about their basic properties, key components, and the dynamic nature for their assembly.
Phospholipase D (PLD), a superfamily of signaling enzymes that most commonly generate the lipid second messenger Phosphatidic Acid (PA), is found in diverse organisms from bacteria to man and functions in multiple cellular pathways. A fascinating member of the family, MitoPLD, is anchored to the mitochondrial surface and has two reported roles. In the first role, MitoPLD-generated PA regulates mitochondrial shape through facilitating mitochondrial fusion. In the second role, MitoPLD performs a critical function in a pathway that creates a specialized form of RNAi required by developing spermatocytes to suppress transposon mobilization during meiosis. This spermatocyte-specific RNAi, known as piRNA, is generated in the nuage, an electron-dense accumulation of RNA templates and processing proteins that localize adjacent to mitochondria in a structure also called intermitochondrial cement. In this review, we summarize recent findings on these roles for MitoPLD functions, highlighting directions that need to be pursued to define the underlying mechanisms.
Antisense RNA molecules are powerful tools for controlling the expression of specific genes but their use in prokaryotes has been limited by their unpredictable antisense effectiveness. Moreover, appreciation of the molecular mechanisms associated with silencing in bacteria is still restricted. Here we report our attempts to define an effective antisense strategy in E. coli, and to dissect the observed silencing process. Antisense constructs complementary to different regions of lacZ were investigated, and silencing was observed exclusively upon expression of antisense RNA hybridising the 5'UTR of lac messenger. The level of lacZ mRNA was reduced upon expression of this antisense construct, and the silencing competence was found to be closely associated with its stability. These observations may help in the design of antisense molecules directed against prokaryotic genes.
More than 2 years after the explosion of the coronavirus disease 2019 (COVID-19) pandemic, extensive efforts have been made to develop safe and efficacious vaccines against infections with severe acute respiratory syndrome coronavirus 2. The pandemic has opened a new era of vaccine development based on next-generation platforms, including messenger RNA (mRNA)-based technologies, and paved the way for the future of mRNA-based therapeutics to provide protection against a wide range of infectious diseases. Multiple vaccines have been developed at an unprecedented pace to protect against COVID-19 worldwide. However, important knowledge gaps remain to be addressed, especially in terms of how vaccines induce immunogenicity and efficacy in those who are elderly. Here, we discuss the various vaccine platforms that have been utilized to combat COVID-19 and emphasize how these platforms can be a powerful tool to react quickly to future pandemics.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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