• Journal of Microbiology and Biotechnology
• /
• 제17권1호
• /
• pp.58-66
• /
• 2007

Isolation, expression, and characterization of a novel $endo-{\beta}-1,3(4)-D-glucanase$ with high specific activity and homology to Bacillus lichenases is described. One clone was screened from a genomic library of Paenibacillus sp. F-40, using lichenan-containing plates. The nucleotide sequence of the clone contains an ORF consisting of 717 nucleotides, encoding a ${\beta}-glucanase$ protein of 238 amino acids and 26 residues of a putative signal peptide at its N-terminus. The amino acid sequence showed the highest similarity of 87% to other ${\beta}-1,3-1,4-glucanases$ of Bacillus. The gene fragment Bg1 containing the mature glucanase protein was expressed in Pichia pastoris at high expression level in a 3-1 high-cell-density fermenter. The purified recombinant enzyme Bg1 showed activity against barley ${\beta}-glucan$, lichenan, and laminarin. The gene encodes an $endo-{\beta}-1,3(4)-D-glucanase$ (E. C. 3.2.1.6). When lichenan was used as substrate, the optimal pH was 6.5, and the optimal temperature was $60^{\circ}C$. The $K_m,\;V_{max},\;and\;k_{cat}$ values for lichenan are 2.96mg/ml, $6,951{\mu}mol/min{\cdot}mg,\;and\;3,131s^{-1}$, respectively. For barley ${\beta}-glucan$ the values are 3.73mg/ml, $8,939{\mu}mol/min{\cdot}mg,\;and\;4,026s^{-1}$, respectively. The recombinant Bg1 had resistance to pepsin and trypsin. Other features of recombinant Bg1 including temperature and pH stability, and sensitivity to some metal ions and chemical reagents were also characterized.

• 대한전자공학회논문지TC
• /
• 제46권3호
• /
• pp.1-8
• /
• 2009

DS-CDMA 시스템은 대역폭 효율이 매우 낮아서 고속의 데이터를 전송하는 경우 높은 확산이득을 유지하기 어렵다. 옵셋누적 확산 CDMA는 정보비트를 확산한 코드들을 옵셋을 두고 중첩하여 전송하는 방식이다. 이 시스템은 코드 위상에 옵셋이 있어도 직교성이 유지되는 코드를 필요로 한다. 직교 상보코드는 코드 그룹에 속한 코드간 상호상관함수가 항상 0이 되는 특성이 있어서 옵셋누적 확산 CDMA에 적용이 가능하다. 직교 상보코드 기반의 옵셋누적 확산 CDMA (OCC-OSS CDMA) 시스템에서는 사용자별로 직교 상보코드 그룹을 할당하며, 각 사용자 데이터는 주어진 코드로 확산되고 중첩되어 코드별로 멀티캐리어로써 전송된다. 그러나 OCC-OSS CDMA 시스템은 옵셋을 갖고 중첩된 코드가 누적되기 때문에 심볼 크기가 일정하지 않으며, 확산효율(칩 당 전송되는 정보비트 수)을 높일수록 코드의 중첩도가 높아져서 심볼 레벨의 수가 증가한다. 따라서 누적확산기 출력 심볼을 캐리어 위상으로 매핑하여 전송하는 경우 신호 성상도가 밀집되어 채널의 영향을 쉽게 받는다는 문제점이 있다. 본 논문에서는 누적확산기 출력 심볼을 일정 크기 이하로 클리핑한 후 캐리어 변조하여 전송하는 방식을 제안한다. 시뮬레이션을 통하여 제안된 방식의 비트오율 성능을 AWGN 환경에서 분석하였으며, 레벨 클리핑을 하지 않은 시스템과 비교하여 성능이 개선되는 것을 확인하였다.

• 한국통신학회논문지
• /
• 제29권5C호
• /
• pp.706-715
• /
• 2004

본 논문에서 제안되는 워터마크(Watermark) 삽입 알고리즘은 웨이블릿 변환 영역에서 구성되는 부대역간의 트리구조(Tree structure)와 공간 영역에서의 윤곽선 정보를 이용하여 워터마크를 삽입할 영역을 결정하고 삽입한다. 먼저 생성되는 고주파 성분의 부대역으로부터 저주파 부대역으로 중요 주파수 영역을 예측하게 되는데 웨이블릿 변환영역에서 구성된 트리구조에서 높은 주파수를 가지는 LHI 부대역을 4${\times}$4의 부행렬(Submatrix)로 나누고 행렬에 대한 평균과 이들에 의해 구성되는 블록 행렬(Block matrix)로부터 전체 평균 및 워터마크 삽입에 이용될 임계값을 얻는다. 또한 주파수 영역에서 구해진 에너지 특성에 대한 블록 행렬과 공간 영역에서 얻어진 영상의 윤곽선 정보에 의해 워터마크가 삽입될 위치인 키맵(Keymap)이 구해진다. 구해진 키맵에 따라서 LFSR(Linear feedback shift register)을 이용하여 발생된 무작위 순열(Random sequence)를 웨이블릿 도메인에서 이웃 웨이블릿 계수간의 관계를 이용하여 삽입한다. 최종적으로 역 웨이블릿 변환을 취함으로써 워터마크가 삽입된 영상을 생성한다. 제안된 워터마킹 알고리즘은 JPEG과 같은 압축과 Blurring, Sharpening, 그리고 가우시안(Gaussian) 잡음 등의 공격에 대해서도 기존의 방식에 비해 약 2㏈ 절도 높은 PSNR(Peak signal to noise ratio)를 보이면서 2%에서 8% 정도 높은 NR(Normalized correlation)를 가져서 좋은 특성을 나타냈다.

• 전자공학회논문지
• /
• 제53권12호
• /
• pp.67-75
• /
• 2016

DNA 컴퓨팅 기술로 DNA 정보를 매개물로 하는 DNA 저장, DNA 스테가노그라픽, 및 DNA 워터마킹에 대한 관심이 많아지고 있다. 생물학적 변이없이 외부 워터마크를 DNA 정보 내에 은닉에서는 원본 DNA 서열의 복원이 가능하고, 은닉과 복원이 반복적으로 이루어지며, 외부 워터마크에 의한 의도적인 변이 분석이 가능한 가역성 정보은닉 기술이 필요하다. 본 논문에서는 DNA 부호계수의 순환형 히스토그램 다중 쉬프팅 (Circular Histogram Shifting, CHS) 기반으로 생물학적 변이없이 허위개시코돈 방지, 원본 서열 길이 유지, 높은 워터마크 용량성, 블라인드 검출이 가능한 가역성 DNA 정보은닉 방법을 제안한다. 제안한 방법은 비부호 영역 DNA 염기서열을 부호계수로 변환한 다음, 높은 용량성을 위하여 순환형 히스토그램 다중 쉬프팅에 의하여 부호계수에 다중비트를 은닉한다. 마지막으로 다중비트 은닉 과정에서 은닉된 인접 염기서열 간의 비교탐색을 통하여 허위개시코돈 생성을 방지한다. 실험 결과로부터 제안한 방법이 기존 방법보다 0.11~0.50 bpn(bit per nucleotide base) 높은 워터마크 용량성을 가지고, 허위개시코돈이 발생되지 않음을 확인하였다.

• 한국어류학회지
• /
• 제18권2호
• /
• pp.65-77
• /
• 2006

우리나라 주요 담수 어종인 미꾸라지(Misgurnus mizolepis)를 실험 모델로 이용하여 실험적으로 설정한 고온 노출($32^{\circ}C$)에 특이적으로 반응하는 유전자들을 cDNA microarray 분석을 통해 탐색하였다. 미꾸라지 간조직 expressed sequence tag (EST) 데이터베이스 분석을 통해 1,124개의 unigene들을 선발하여 제작한 cDNA microarray을 이용하여 $23^{\circ}C$ 및 $32^{\circ}C$에 4주간 노출된 실험어의 간(liver)조직의 전사 발현 양상을 3반복 분석하였다. 다양한 유전자군이 $32^{\circ}C$ 고온 노출에 전사 발현의 증감 또는 감소 양상을 보였으며 $23^{\circ}C$에 비해 $32^{\circ}C$군에서 2배 이상의 발현 증가를 보인 클론들은 총 93종류로서 에너지 대사, 단백질 대사, 면역/항산화 기능, 세포골격 및 구조, 물질수송 및 세포 신호전달등에 관여하는 단백질들을 암호화하는 유전자들이었고 최대 15배 이상의 전사발현이 관찰되었다. 반면 고온 노출군에서 유의적인 발현 감소(50% 이하)를 보인 유전자들(n=85) 역시 탐색되어 상기 단백질 분류군외에 vitellogenin 전구체들 및 리보좀 단백질류에서 특이적인 전사활성의 저하가 관찰되었고, vitellogenin 유전자에서 가장 많은 mRNA 수준의 감소가 관찰되었다.

• Journal of Plant Biotechnology
• /
• 제30권3호
• /
• pp.281-291
• /
• 2003

In this review, we described the catalogues of the rice proteome which were constructed in our program, and functional characterization of some of these proteins was discussed. Mass-spectrometry is the most prevalent technique to rapidly identify a large number of proteome analysis. However, the conventional Western blotting/sequencing technique has been used in many laboratories. As a first step to efficiently construct protein cata-file in proteome analysis of major cereals, we have analyzed the N-terminal sequences of 100 rice embryo proteins and 70 wheat spike proteins separated by two-dimensional electrophoresis. Edman degradation revealed the N-terminal peptide sequences of only 31 rice proteins and 47 wheat proteins, suggesting that the rest of separated protein sports are N-terminally blocked. To efficiently determine the internal sequence of blocked proteins, we have developed a modified Cleveland peptide mapping method. Using this above method, the internal sequences of all blocked rice proteins(i, e., 69 proteins) were determined. Among these 100 rice proteins, thirty were proteins for which homologous sequence in the rice genome database could be identified. However, the rest of the proteins lacked homologous proteins. This appears to be consistent with the fact that about 45% of total rice cDNA have been deposited in the EMBL database. Also, the major proteins involved in the growth and development of rice can be identified using the proteome approach. Some of these proteins, including a calcium-binding protein that tuned out to be calreticulin, gibberellin-binding protein, which is ribulose-1.5-bisphosphate carboxylase/oxygense active in rice, and leginsulin-binding protein in soybean have functions in the signal transduction pathway. Proteomics is well suited not only to determine interaction between pairs of proteins, but also to identify multisubunit complexes. Currently, a protein-protein interaction database for plant proteins(http://genome.c.kanazawa-u.ac.jp/Y2H)could be a very useful tool for the plant research community. Also, the information thus obtained from the plant proteome would be helpful in predicting the function of the unknown proteins and would be useful be in the plant molecular breeding.

• 한국음향학회지
• /
• 제37권1호
• /
• pp.31-38
• /
• 2018

2015년 5월 제주 서남부 해역에서 실시된 SAVEX15(Shallow Water Acoustic Variability EXperiment 2015) 데이터를 기반으로 내부파가 소나의 예상탐지확률(Predictive Probability of Detection, PPD)에 미치는 영향에 대하여 분석하였다. 제주 서남부 해역은 내부파, 수중음파채널 등으로 인하여 복잡한 해수 유동이 존재하는 해역이다. 본 논문에서는 확률적인 접근 방법을 통하여 소나의 성능을 예측하였다. SAVEX15 데이터 중 11 kHz ~ 31 kHz 대역대의 LFM(Linear Frequency Modulation), MLS(Maximum Length Sequence) 신호를 데이터 처리 하여 음원과 수신기가 약 2.8 km 떨어진 지점에서의 전달손실(Transmission Loss, TL)과 소음준위(Noise Level, NL) 값을 산출하였다. TL과 NL의 확률밀도함수(Probability Density Function, PDF)를 합성곱하여 신호이득에 대한 확률밀도 함수를 구하고 음원과 수신기의 수심에 따른 예상탐지확률을 산출하였다. 솔리톤 패킷과 내부조석 등의 내부파가 존재할 때 시간에 따른 예상탐지확률의 변화를 분석한 결과 각각 다른 양상으로 예상탐지확률 값에 영향을 주는 것을 확인하였다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
• /
• 제22권4호
• /
• pp.501-509
• /
• 2012

A 990 bp full-length gene (xynAHJ2) encoding a 329-residue polypeptide (XynAHJ2) with a calculated mass of 38.4 kDa was cloned from Bacillus sp. HJ2 harbored in a saline soil. XynAHJ2 showed no signal peptide, distinct amino acid stretches of glycoside hydrolase (GH) family 10 intracellular endoxylanases, and the highest amino acid sequence identity of 65.3% with the identified GH 10 intracellular mesophilic endoxylanase iM-KRICT PX1-Ps from Paenibacillus sp. HPL-001 (ACJ06666). The recombinant enzyme (rXynAHJ2) was expressed in Escherichia coli and displayed the typical characteristics of low-temperature-active enzyme (exhibiting optimum activity at $35^{\circ}C$, 62% at $20^{\circ}C$, and 38% at $10^{\circ}C$; thermolability at ${\geq}45^{\circ}C$). Compared with the reported GH 10 low-temperature-active endoxylanases, which are all extracellular, rXynAHJ2 showed low amino acid sequence identities (<45%), low homology (different phylogenetic cluster), and difference of structure (decreased amount of total accessible surface area and exposed nonpolar accessible surface area). Compared with the reported GH 10 intracellular endoxylanases, which are all mesophilic and thermophilic, rXynAHJ2 has decreased numbers of arginine residues and salt bridges, and showed resistance to $Ni^{2+}$, $Ca^{2+}$, or EDTA at 10 mM final concentration. The above mechanism of structural adaptation for low-temperature activity of intracellular endoxylanase rXynAHJ2 is different from that of GH 10 extracellular low-temperature-active endoxylanases. This is the first report of the molecular and biochemical characterizations of a novel intracellular low-temperature-active xylanase.

• Molecules and Cells
• /
• 제23권2호
• /
• pp.145-153
• /
• 2007

Elucidation of the roles of circadian associated factors requires a better understanding of the molecular mechanisms of circadian rhythms, control of flowering time through photoperiodic pathways, and photosensory signal transduction. In Arabidopsis, the APRR1 quintet, APRRs 1, 3, 5, 7, and 9, are known as central oscillator genes. Other plants may share the molecular mechanism underlying the circadian rhythm. To identify and characterize these circadian response genes in Brassica crops whose genome was triplicated after divergence from Arabidopsis, we identified B. rapa BAC clones containing these genes by BLAST analysis of B. rapa BAC end sequences against the five corresponding Arabidopsis regions. Subsequent fingerprinting, Southern hybridization, and PCR allowed identification of five BAC clones, one for each of the five circadian-related genes. By draft shotgun sequencing of the BAC clones, we identified the complete gene sequences and cloned the five expressed B. rapa circadian-associated gene members, BrPRRs 1, 3, 5, 7, and 9. Phylogenetic analysis revealed that each BrPRR was orthologous to the corresponding APRR at the sequence level. Northern hybridization revealed that the five genes were transcribed at distinct points in the 24 hour period, and Southern hybridization revealed that they are present in 2, 1, 2, 2, and 1 copies, respectively in the B. rapa genome, which was triplicated and then diploidized during the last 15 million years.

• Molecules and Cells
• /
• 제20권3호
• /
• pp.385-391
• /
• 2005

As a first step towards identifying genes involving in the signal transduction pathways mediating rice blast resistance, we isolated 3 mutants lines that showed enhanced susceptibility to rice blast KJ105 (91-033) from a T-DNA insertion library of the japonica rice cultivar, Hwayeong. Since none of the susceptible phenotypes co-segregated with the T-DNA insertion we adapted a map-based cloning strategy to isolate the gene(s) responsible for the enhanced susceptibility of the Hwayeong mutants. A genetic mapping population was produced by crossing the resistant wild type Hwayeong with the susceptible cultivar, Nagdong. Chi-square analysis of the $F_2$ segregating population indicated that resistance in Hwayeong was controlled by a single major gene that we tentatively named Pi-hy. Randomly selected susceptible plants in the $F_2$ population were used to build an initial map of Pi-hy. The SSLP marker RM2265 on chromosome 2 was closely linked to resistance. High resolution mapping using 105 $F_2$ plants revealed that the resistance gene was tightly linked, or identical, to Pib, a resistance gene with a nucleotide binding sequence and leucine-rich repeats (NB-LRR) previously isolated. Sequence analysis of the Pib locus amplified from three susceptible mutants revealed lesions within this gene, demonstrating that the Pi-hy gene is Pib. The Pib mutations in 1D-22-10-13, 1D-54-16-8, and 1C-143-16-1 were, respectively, a missense mutation in the conserved NB domain 3, a nonsense mutation in the 5th LRR, and a nonsense mutation in the C terminus following the LRRs that causes a small deletion of the C terminus. These findings provide evidence that NB domain 3 and the C terminus are required for full activity of the plant R gene. They also suggest that alterations of the resistance gene can cause major differences in pathogen specificity by affecting interactions with an avirulence factor.