• International Journal of Oral Biology
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• 제31권2호
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• pp.53-65
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• 2006

Calcium concentration in the bone resorption lacunae is high and is in the mM concentration range. Both osteoblast and osteoclast have calcium sensing receptor in the cell surface, suggesting the regulatory role of high extracellular calcium in bone metabolism. In vitro, high extracellular calcium stimulated osteoclastogenesis in coculture of mouse osteoblasts and bone marrow cells. Therefore we examined the genes that were commonly regulated by both high extracellular calcium and $1,25(OH)_2vitaminD_3(VD3)$ by using mouse oligo 11 K gene chip. In the presence of 10 mM $[Ca^{2+}]e$ or 10 nM VD3, mouse calvarial osteoblasts and bone marrow cells were co-cultured for 4 days when tartrate resistant acid phosphatase-positive multinucleated cells start to appear. Of 11,000 genes examined, the genes commonly regulated both by high extracellular calcium and by VD3 were as follows; 1) the expression of genes which were osteoclast differentiation markers or were associated with osteoclastogenesis were up-regulated both by high extracellular calcium and by VD3; trap, mmp9, car2, ctsk, ckb, atp6b2, tm7sf4, rab7, 2) several chemokine and chemokine receptor genes such as sdf1, scya2, scyb5, scya6, scya8, scya9, and ccr1 were up-regulated both by high extracellular calcium and by VD3, 3) the genes such as mmp1b, mmp3 and c3 which possibly stimulate bone resorption by osteoclast, were commonly up-regulated, 4) the gene such as c1q and msr2 which were related with macrophage function, were commonly down-regulated, 5) the genes which possibly stimulate osteoblast differentiation and/or mineralization of extracellular matrix, were commonly down-regulated; slc8a1, admr, plod2, lox, fosb, 6) the genes which possibly suppress osteoblast differentiation and/or mineralization of extracellular matrix, were commonly up-regulated; s100a4, npr3, mme, 7) the genes such as calponin 1 and tgfbi which possibly suppress osteoblast differentiation and/or mineralization of extracellular matrix, were up-regulated by high extracellular calcium but were down-regulated by VD3. These results suggest that in coculture condition, both high extracellular calcium and VD3 commonly induce osteoclastogenesis but suppress osteoblast differentiation/mineralization by regulating the expression of related genes.

• The Plant Pathology Journal
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• 제30권1호
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• pp.51-57
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• 2014

A large-scale oligonucleotide (LSON) chip was developed for the detection of the plant viruses with known genetic information. The LSON chip contains two sets of 3,978 probes for 538 species of targets including plant viruses, satellite RNAs and viroids. A hundred forty thousand probes, consisting of isolate-, species- and genus-specific probes respectively, are designed from 20,000 of independent nucleotide sequence of plant viruses. Based on the economic importance, the amount of genome information, and the number of strains and/or isolates, one to fifty-one probes for each target virus are selected and spotted on the chip. The standard and field samples for the analysis of the LSON chip have been prepared and tested by RT-PCR. The probe's specific and/or nonspecific reaction patterns by LSON chip allow us to diagnose the unidentified viruses. Thus, the LSON chip in this study could be highly useful for the detection of unexpected plant viruses, the monitoring of emerging viruses and the fluctuation of the population of major viruses in each plant.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2003년도 학술회의 논문집 정보 및 제어부문 B
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• pp.376-379
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• 2003

DNA computing based DNA sequence Is operated through the biology experiment. Biology experiment used as operator causes illegal reactions through shifted hybridization, mismatched hybridization, undesired hybridization of the DNA sequence. So, it is essential to design DNA sequence to minimize the potential errors. This paper proposes method of the DNA sequence generation based evolutionary operation processor. Genetic algorithm was used for evolutionary operation and extra hardware, namely genetic algorithm processor was implemented for solving repeated evolutionary process that causes much computation time. To show efficiency of the Proposed processor, excellent result is confirmed by comparing between fitness of the DNA sequence formed randomly and DNA sequence formed by genetic algorithm processor. Proposed genetic algorithm processor can reduce the time and expense for preparing DNA sequence that is essential in DNA computing. Also it can apply design of the oligomer for development of the DNA chip or oligo chip.

• 한국환경과학회지
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• 제24권5호
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• pp.623-631
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• 2015

Microarray technology provides a unique tool for the determination of gene expression at the level of messenger RNA (mRNA). This study, the mRNA expression profiles provide insight into the mechanism of action of cadmium in Fleshy shrimp (Fenneropenaeus chinensis). The ability of genomic technologies was contributed decisively to development of new molecular biomarkers and to the determination of new possible gene targets. Also, it can be approach for monitoring of trace metal using oligo-chip microarray-based in potential model marine user level organisms. 15K oligo-chip for F. chinensis that include mostly unique sets of genes from cDNA sequences was developed. A total of 13,971 spots (1,181 mRNAs up- regulated and 996 down regulated) were identified to be significantly expressed on microarray by hierarchical clustering of genes after exposure to cadmium for different conditions (Cd24-5000 and Cd48-1000). Most of the changes of mRNA expression were observed at the long time and low concentration exposure of Cd48-1000. But, gene ontology analysis (GO annotation) were no significant different between experiments groups. It was observed that mRNA expression of main genes involved in metabolism, cell component, molecular binding and catalytic function. It was suggested that cadmium inhibited metabolism and growth of F. chinensis.

• 원예과학기술지
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• 제31권6호
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• pp.748-755
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• 2013

본 연구는 배추에서 염 저항성 관련 유전자를 발굴하기 위해 수행되었다. 우선 염처리(250mM NaCl)된 순계배추 'Chiifu'를 이용한 KBGP-24K oligo chip 데이터[BrEMD(B. rapa EST and microarray database)]를 분석하였다. 그 결과, 염처리 시 크게 반응하는 202개의 unigene들을 1차 선발하였고, 이들 중 기능이 정확히 알려지지 않았으나 완전장을 갖추고 있는 1개의 유전자를 최종선발하여 BrSSR(B. rapa salt sensitive resistance)로 명명하였다. BrSSR은 94개의 아미노산으로 번역되는 총 285bp의 오픈리딩프레임을 가지고 있으며, DUF581 도메인을 지니고 있다. 염 저항성을 분석하기 위하여 BrSSR이 과발현된 pSL94 vector를 제작하여 담배에 형질전환시켰다. BrSSR이 과발현된 $T_1$ 세대 담배 형질전환체들은 PCR과 DNA blot 분석에 의해 선발하였다. Quantitative real-time RT PCR 분석 결과, 형질 전환된 담배에서 BrSSR의 발현이 대조군 보다 약 3.8배까지 높게 발현되었다. 이는 RNA blot 분석 결과와도 일치했다. 또한 표현형 분석에서 5일간 250mM NaCl 염 처리 후 BrSSR이 과발현된 형질전환체들이 대조군보다 우수한 염 저항성을 보여 주었다. 위 결과들에 근거하여 염 스트레스 환경 하에서 BrSSR 유전자의 과발현은 식물의 염 저항성을 향상과 매우 밀접한 관계가 있는 것으로 판단된다.

• 대한한의학회지
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• 제31권4호
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• pp.79-100
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• 2010

Objective: Production of ROS from glucose toxicity results in injury of pancreatic $\beta$-cells in diabetes models. This study was undertaken to examine the influence of Lespedeza Cuneata extract (LCE) on cytoprotective effects on glucose toxicity, insulin secretion and gene expression in RIN-m5F cells. Methods: First, we measured LCE's antioxidant activity by DPPH free radical-scavenging activity and SOD activity. After the various concentrations of LCE were added to the RIN-m5F cells, we measured cell viability with glucose stimulation by MTT assay and glucose-stimulated insulin secretion. We analyzed gene expression with Agilent whole mouse genome 44K oligo DNA microarray and searched for related pathways in KEGG (Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes). Lastly we measured INS-1, INS-2, INS-R, IRS-1, IRS-2, IRS-3, GLP-1R, and GLP-2R mRNA expression by real time RT-PCR. Results: Free radical-scavenging activity, SOD activity and insulin secretion increased dependent on LCE concentration, but LCE did not show considerable cytoprotective effect on RIN-m5F cells. More than twice expressed gene was 6362 in Oligo DNA chip. In KEGG, the most related pathway was the metabolic pathway. In the insulin signaling pathway, up expressed genes were Irs1, Mapk8, Akt1, and Lipe and down expressed genes were Rhoq, Fbp2, Prkar2b, Gck, and Prkag1. In real time RT-PCR, IRS-2, and IRS-3 expression increased significantly compared to the control group on LCE $12{\mu}g/m{\ell}$ concentration and GCK expression decreased significantly compared to the control group. Conclusions: These results show that LCE encourages insulin secretion and insulin metabolism by complicated gene mechanisms. Further mechanism study and clinical study seem to be necessary about Lespedeza Cuneata.

• 원예과학기술지
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• 제32권1호
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• pp.91-99
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• 2014

본 연구는 배추에서의 저온 저항성 유전자를 개발하는데 목적이 있으며 이를 위해 먼저 저온($4^{\circ}C$) 스트레스가 처리된 내혼계배추를 대상으로 한 KBGP-24K oligo chip의 결과 [BrEMD(Brassica rapa EST and Microarray Database)]를 분석하였다. 그 결과 23,929개의 배추 unigene 중 저온 처리시 대조군 대비 5배 이상 발현이 증가하는 417개(1.7%)의 저온 반응 유전자를 1차 선발하고, 이들 중 기능이 정확히 알려지지 않았으나 완전장을 갖추고 있는 BrCSR로 명명한 유전자를 선발하였다. 이 유전자의 저온 저항성을 분석하기 위하여 형질전환용 과발현 vector인 pSL101 binary vector를 제작하여 담배에 형질전환시켰다. BrCSR이 과발현된 $T_1$ 세대 담배 형질전환체들은 PCR과 Southern hybridization 분석에 의해 선발하였고, BrCSR의 기능은 저온 처리 시 유전자의 발현 수준 분석과 표현형 검정을 통해 확인하였다. Quantitative real-time RT-PCR과 Northern blot hybridization 분석 결과, 형질전환 담배에서 BrCSR의 발현이 대조군보다 약 2배 정도 높게 발현되었으며 실제로 $4^{\circ}C$ 처리 후 표현형 분석에서 BrCSR이 과발현된 형질전환체들이 대조군보다 우수한 저온 저항성을 보여 주었다. 위 결과들에 근거하여 BrCSR 유전자가 저온 환경 하에서 식물의 생장과 저항성 향상에 중요한 역할을 담당하고 있음을 확인할 수 있었다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제43권2호
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• pp.231-239
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• 2016

담배에서 후성유전관련 유전자의 발현연구를 위해 담배유래 시토신 DNA 탈메틸화 관련 NtROS2a 유전자를 과발현 및 RNAi 식물체를 육성하였다. 이들 형질전환체들은 고염 및 산화 스트레스하에서 내성이 증진되었으며, 다양한 표현형변이를 보였다(Lee et al. 2015). 본연구에서는 선발된 과발현 (OX1), RNAi 식물체(RNAi 13) 및 대조식물체(WT)를 이용하여 Agilent Tobacco 4 X 44K Oligo chip으로 microarray분석을 수행하였다. OX1과 RNAi13 계통을 이용하여 WT과 함께 비교 분석한 결과, 대부분 세포 내 이온 수송, 영양 공급 등과 같은 물질대사와 생물적 비생물적 스트레스 및 methylation과 관련되어 영향을 주는 유전자들에서 up-regulation 되었고, 물질대사관련 유전자와 세포 내 기능유전자의 역할을 담당하는 조효소, 그리고 다양한 스트레스 및 메틸레이션 관련 유전자군에서 또한 down-regulation되었다. 각각의 up-, down-regulation된 유전자들을 WT과 비교하여 qRT-PCR을 수행한 결과, KH domain-containing protein, MADS-box protein 및 Zinc phosphodiesterase ELAC protein 유전자들에서 발현이 높게 나타났으며, 반면에 pentatricopeptide (PPR) repeat-containing protein, histone deacetylase HDAC3 protein 및 protein kinase는 0.4 ~ 1.0-fold 발현양이 감소되었다. 따라서 DNA glycosylase를 암호화하는 NtROS2a 유전자는 demethylation과 관련되어 담배 식물체에서 다양한 전사레벨을 조절하는 것으로 판단된다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2008년도 춘계종합학술대회 A
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• pp.967-970
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• 2008

우리나라 암 발생빈도 중 간암은 위암에 이어 두 번째로 흔한 암으로, 초기에는 특이 증상이나 증후 없이 서서히 진행되는 경우가 많아 증상이 생긴 후 간암으로 진단될 경우, 대부분 마땅한 치료방법이 별로 없어 어떠한 치료를 해도 환자의 예후는 불량하나, 조기에 발견될 경우는 치료성적이 우수하여 조기 발견이 대단히 중요시된다. 본 시스템은 간암의 조기발견을 위한 시스템으로, 간암으로 확진된 환자와 간암이외의 대조군의 혈액을 바이오침에 반응시켜 바이오칩 프로파일을 기계학습을 통해 분류하는 시스템이다. 본 논문에서는 총 50샘플로 구성된 간암환자 와 100샘플로 구성된 간암 이외의 대조군의 혈액시료를 1149의 서로 다른 올리고로 구성된 바이오칩에 반응시켜 획득한 데이터를 인공신경 망을 통해 분석한 결과 $92{\sim}96%$의 분류 성능을 보였다.

• Journal of Animal Science and Technology
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• 제52권4호
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• pp.329-336
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• 2010

본 연구는 소의 부위별 근육에 특이하게 발현하는 유전자 마커를 발굴하여 소고기의 부위를 과학적으로 판명할 수 있는 기술을 개발하고자 실시하였다. 이러한 연구 목표 아래 먼저 사태(Beef shank), 등심(Longissimus dorsi), 양지(Deep pectoral), 홍두깨(Semitendinosus) 부위의 근육조직에서 MSC (myogenic satellite cell, 근육줄기세포)를 순수 분리하고 이를 MFC (myotube-formed cell; 근관이 형성된 세포)로 분화시키거나 ALC (adipocyte-like cell; 지방세포와 유사한 세포)로 이형분화 시킨 후 3가지의 세포로 부터 각각의 RNA를 추출하였다. 이렇게 추출한 RNA는 24,000개의 bovine oligo-nucelotide (70 mer)가 집적된 microarray를 이용해 4개의 조직 중 1개의 조직에서만 MSC의 분화(MFC) 또는 이형분화 과정에서 mRNA의 발현이 증감을 보이는 유전자 135개를 먼저 발굴하였다. 135개의 유전자에 대해 microarray 분석에 사용한 동일한 RNA를 이용하여 real-time PCR 기술로 검증한 결과 총 29개의 유전자가 microarray 분석 결과와 유사함을 보였다. 29개의 유전자를 다시 4개 부위의 생체 조직에서 추출한 RNA를 이용해 real-time PCR 방법으로 분석한 결과 TS (thymi- dlyate synthase), TE (tropoelastin), RAD52(similar RAD52 motifcontaining protein 1), unknown gene), MLC2 (myosin light 2, regulatory cardiac, slow), TXNIP (thioredoxin-interating protein) 6개의 유전자만이 다른 부위에 비해 사태 부위에서 현저한 발현의 차이를 나타냈다. 결론적으로 본 연구를 통해 소 부위별 근육을 구분할 수 있는 과학적 기술의 토대를 확립하였다.