• 전자공학회논문지CI
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• 제47권5호
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• pp.17-24
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• 2010

최근 특정 질병의 진단이나 예후 예측을 위해 마이크로어레이 실험 데이터를 이용한 질병 관련 바이오마커 검출 연구가 활발히 진행되고 있다. 특히 정상인에 비해 질병 환자군에서 특이하게 발현되는 개별 유전자를 바이오 마커로 이용하는 기존의 방식과는 달리 동일한 생물학적 패스웨이에 관여하는 유전자 집합의 변화를 분석하여 특이하게 발현되는 패스웨이 유전자 집합을 바이오 마커로 사용하는 유전자 집합 분석(Gene-set analysis) 연구가 주목받고 있다. 본 논문에서는 다양한 실험 조건 요인을 가지는 시간열 마이크로어레이 실험 데이터를 이용한 유의한 패스웨이 유전자 집합을 검출하는 방법에 대해 제안한다. 시간열 마이크로어레이 데이터을 이용하여 유전자 집합 분석을 수행하기 위해서는 시간에 따른 유전자 발현값의 변화에 따라 개별 유전자의 유의성을 나타내는 스코어를 maSigPro (microarray Significant Profiles)를 이용하여 계산한 후, 이를 기반으로 전체 유전자의 순위를 결정하여 후보 유전자 집합에 대한 유의성 검증을 윌콕슨 순위합 검증을 통해 수행한다. 후보 유전자 집합의 생성을 위해서는 MSigDB (Molecular Signatures Database)의 패스웨이 정보를 이용하였으며, 본 논문에서 제안한 방법의 검증을 위해 공개된 전립선 암 관련 시간열 마이크로어레이 실험 데이터에 적용한 결과 실제로 전립선암과 관련된 것으로 밝혀진 7개의 패스웨이 중 6개의 패스웨이를 정확하게 검출할 수 있었다.

• 응용통계연구
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• 제23권4호
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• pp.705-713
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• 2010

마이크로어레이 실험 결과로부터 생존예측지표를 개발하는 일은 관찰 유전자수가 환자의 수보다 훨씬 많고 또 반응변수가 중도절단이 포함된 생존시간이기 때문에 어려운 작업이다. 또한 개별유전자 분석의 문제점이 대두되면서 동일한 대사기능을 수행하는 유전자들의 집합을 대상으로 분석하는 방법이 대두되고 있다. DLBCL 환자들의 마이크로어레이 유전자 발현 자료와 생존시간, 유전자들의 대사경로 정보를 바탕으로 생물학적 해석이 쉬운 생존예측지표를 찾고 그 정확성을 검정하는 pilot study를 실시하였다. 또한 유전자 걸러내기가 지표의 효율성에 미치는 영향력도 비교하여 보았다.

• 한국작물학회지
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• 제66권4호
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• pp.365-374
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• 2021

이소플라본 함량이 높으며 장류콩인 대풍2호와 이소플라본 함량이 낮으며 나물콩인 풍산나물콩을 재료로 하여 콩 발아기간 동안 이소플라본 생합성 관련 유전자 6종(CHS6, HID, IF7GT, IF7MaT, GmIMaT1 및 GmIMaT3)의 발현량을 qRT-PCR로 분석하였다. 1. 공시재료 모두 발아기간 경과에 따라 이소플라본 함량이 높아졌으며, 총 이소플라본 함량 중 malonyl-glucosides 함량이 80% 이상을 차지하여 제일 높았으며 acetyl-glucosides는 거의 분석되지 않았다. 한편, 자엽과 배축에서 이소플라본 축적 정도가 각각 다르게 나타났으며 개별 이소플라본 함량에서도 차이가 있었다. 2. 이소플라본 생합성 관련 유전자들은 콩 발아시기 경과에 따라 발현량이 높아져 이소플라본 축적 정도와 상관이 있는 것으로 판단되나 유전자들의 발현량이 시기별로 각각 달라 개별 이소플라본 함량과 유전자간 뚜렷한 상관은 찾을 수 없었다. 3. HID 유전자는 대풍2호와 풍산나물콩 모두 발아 3일차를 제외하고는 발아시간 경과에 따라 유전자의 발현량이 높아졌으나 다른 유전자들의 상대적 발현량은 품종 간 차이가 있었으며, 또한 발아시간 경과에 따른 유전자의 발현 양상은 유전자별로 각각 달랐다. 4. 발아시간 별로 유전자들의 상대적 발현량을 비교한 결과 품종 간 차이가 있었으며 자엽과 배축에서도 상대적 발현량이 다르게 나타났다. 자엽에서는 GmIMaT1을 제외한 다른 유전자들의 발현량이 대풍2호와 풍산나물콩에서 비슷하게 나타난 반면, 배축에서는 HID 발현량이 2품종 모두 높게 나타났으나 다른 유전자들은 유전자 발현량에 일정한 경향이 없었다.

• 한국정보과학회논문지:데이타베이스
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• 제34권1호
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• pp.46-58
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• 2007

마이크로어레이 데이타는 동시에 수 만개 유전자의 발현 값을 포함하고 있기 때문에 질병의 발현 형질 분류에 매우 유용하게 쓰인다. 그러나 동일한 생물학적 주제라 할지라도 여러 독립된 연구 집단에서 생성된 마이크로어레이의 분석결과는 서로 다르게 나타날 수 있다. 이에 대한 주된 이유는 하나의 마이크로어레이 실험에 참여한 샘플의 수가 제한적이기 때문이다. 따라서 개별적으로 수행된 마이크로어레이 데이타를 통합하여 샘플의 수를 늘리는 것은, 보다 정확한 분석을 하는데 있어 매우 중요하다. 본 연구에서는 이에 대한 해결 방안으로 두 단계 접근방법을 제안한다. 제 1 단계에서는 개별적으로 생성된 동일주제의 마이크로어레이 데이타를 통합한 후 인포머티브(Informative) 유전자를 추출하고 제 2 단계에서는 인포머티브 유전자만을 이용하여 클래스 분류(Classification) 과정 후 분류자를 추출한다. 이 분류자를 다른 테스트 샘플 데이타에 적용한 실험결과를 보면 마이크로어레이 데이타를 통합하여 샘플의 수를 증가시킬수록, 비교 방법에 비해 정확도가 최대 24.19% 높은 분류자를 만들어 내는 것을 알 수 있다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제17권10호
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• pp.289-299
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• 2017

아시아인종에서 만성골수성백혈병 (Chronic myeloid leukemia; CML)과 Glutathione S-transferase(GST) 유전자 다형성과 관련된 감수성을 검증하기 위해, 2017년 7월까지 발표된 9편의 논문들을 메타분석에 인용하였다. GST 유전자 다형성의 아형 중 M1 (GSTM1)과 T1 (GSTT1)의 유전자의 null, present 유형을 개별적으로 분석하였다. CML환자와 GST 유전자 다형성 사이에 연관성이 발견되었다.(GSTM1; OR=1.306, 95% CI=1.091-1.563, p=0.004, GSTT1; OR=1.987, 95% CI=1.438-2.746, p=0.000). 또한, CML 환자와 GSTM1-GSTT1 유전자 다형성 조합 null 유형의 연관성이 있었다(OR=4.191, 95% CI=2.833-6.201, p=0.000). 이와 같이, 아시아인종에서 GSTM1 유전자 다형성, GSTT1 유전자 다형성, GSTM1-GSTT1 유전자 다형성 조합은 CML 환자의 위험인자가 될 수 있다.

• Environmental Analysis Health and Toxicology
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• 제20권1호
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• pp.39-45
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• 2005

Renin-angiotensin system (RAS)은 혈압 조절에 중요한 역할을 수행하는 생리적 조절계로써, 이 system 을 구성하는 유전자들의 이상은 본태성 고혈압의 발병과 유의하게 관련된 것으로 알려졌다. RAS의 주요한 구성 성분인 angiotensin II는 2종류의 수용체인 angiotensin II type I receptor(AT₁R)와 angiotensin II type I receptor(AT₂R)에 의해 그 효과가 매개되기 때문에, 이 수용체를 암호하는 유전자는 본태성 고혈압의 유력한 후보 유전자라고 볼 수 있다. 현재가지의 연구에 의하면, AT₁R 유전자에 존재하는 유전적 변이와 본태성 고혈압과의 관련성에 관해서는 많은 보고들이 있었지만, AT₂R 유전자에 존재하는 유전적 변이 가 본태성 고혈압에 유의한 효과를 나타내는 지에 관해서는 이렇다할 연구 성과가 별로 없는 실정이다. 이에 본 연구에서는 한국인 집단을 대상으로 하여, AT₂R 유전자에 존재하는 C3123A 다형성이 한국인 집단에서 본태성 고혈압과 유의한 관련성이 있는 지를 분석하였다. 이 유전자는 인간의 X 염색체에 존재하기 때문에, 여성인 경우에는 CC, CA및 AA로 이루어진 3유전자형이 존재하지만, 남성인 경우에는 C와 A로 이루어진 2종류의 대립 유전자로 구성되어 있기 때문에, 본 연구에서는 남성과 여성을 개별적으로 나누어서 분석하였다. 연구 결과, AT₂R 유전자에 존재하는 C3123A 다형성은 남녀 모두에서 본태성 고혈압과 유의한 관련성을 나타내지 않았다(P>0.05). 그렇지만, 이 다형성에 대한 대립 유전자 빈도를 서양인 집단과 비교했을 경우에는, 한국인을 대상으로 한 본 연구에서 A 대립 유전자 빈도가 0.33인 반면에 서양인 집단은 그 빈도가 0.43～0.48로 한국인 집단보다 높은 값을 나타내었다. 따라서, AT₂R 유전자에 존재하는 C3123A 다형성과 본태성 고혈압과의 관련성에 대해서는 한국인과 유전적 배경이 다른 서양인 집단을 대상으로 한 추시가 필요할 것으로 사료된다.

• 미생물학회지
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• 제33권1호
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• pp.55-65
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• 1997

16S rRNA를 분석한 연구들은 자연 생태계에서 추출한 핵산을 이용하여 16rRNA 유전자의 염기서열을 분석하거나 특정 DNA probe를 이용한 hybridization 실험이 주류를 이루어 왔다. 특히 PCR 기법이 개발됨에 따라 적은 양의 시료를 대량으로 손쉽게 증폭시킬 수 있어 다양한 분야에 응용되고 있다. 세균 군집의 구조를 이해하는데 있어서 PCR 방법의 적용 대상은 주로 16S rRNA 유전자의 염기서열 해독분야이며 해양 생태계를 대상으로 많은 연구 결과가 보고되었다(11,13,21,26). 한편 자연 생태계의 개별적 미생물 분류룬들을 검출하기 위한 특정 oligonucleotide probe의 개발방법들은 미생물 군집의 유전적 다양성에 대한 정보 파악 이외에 배양이 어려운 혐기성 세균과 같은 특정 세균들의 동정에도 이용되고 있다(3,24,55). 본고에서는 세균 군집의 구조와 다양성을 연구하는데 적용 가능한 rRNA 분석방법들을 수계 생태계를 중심으로 살펴보고자 한다.

• 한국동물번식학회:학술대회논문집
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• 한국동물번식학회 2001년도 춘계학술발표대회
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• pp.16-16
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• 2001

Apoptosis로 일컬어지는 예정된 세포사멸(programmed cell death)은 개별 세포의 입장에서는 곧바로 사멸을 의미하지만, 정상적인 고등 생물의 입장에서는 개체의 발생과 분화하는데 프로그램된 과정이다. 자발적 세포사멸은 다른 조직에 비해 생식 조직인 난소나 정소에서 복잡한 apoptosis 기작들을 가지리라 사료된다. 본 연구는 Bcl-2 family중 apoptotic protein인 Bax에 대해 suppression하는 유전자를 yeast system을 활용하여 돼지 정소와 난소로부터 각각 cDNA library를 구축한 후 탐색하였다. 탐색에 활용된 cDNA library는 돼지의 정소와 난소로부터 mRNA를 분리하여 yeast vector인 pAD-GAL4-2.1에 구축하였고, 마우스 bax 유전자는 gal 1 promoter의 조절 하에 glucose 배지에서는 유도되지 않고, galactose 배지에서만 선택적으로 Bax를 발현할 수 있는 효모 vector(pL19-bax)를 구축하였다. Bax에 의한 apoptosis suppressor를 탐색하기 위해 우선 효모 W303에 pL19-bax를 transform하여 glucose 배지에서 Bax의 발현을 억제하였다. pL19-bax를 가진 효모에 정소와 난소로부터 구축된 cDNA library를 transform 시키고, transform된 효모는 각각 Bax에 의한 toxicity를 저해하는 유전자를 찾기 위해 스크린되었다. 이러한 방법으로 정소 cDNA library 탐색에서는 5 $\times$ $10^{6}$ transformant중 39개, 난소cDNA library 탐색에서는 2 $\times$ $10^{6}$ transformant중 26개의 콜로니가 생존하였다. 이들 콜로니로부터 유전자를 분리하여 분석해 본 결과 여러 그룹으로 분류할 수 있었다. 각 그룹의 관련 유전자는 protein synthesis/degradation 12종, oxidation/reductation 5종, detoxin/ cell cycle promoter 3종, signal transduction/growth factor 5종, 그리고 알려지지 않은 유전자 9종이었다. 그 중, bax-toxicity inhibition에 강력한 survival phenotype을 가지는 유전자(pSEDL)를 동정하였다. 이것은 T3-4-1 콜로니로부터 분리하였는데 140개 아미노산으로 이루어진 인간 SEDL(GenBank, XM_013096) 유전자와 매우 유사한 homology를 가지며, bax와 관련된 기능은 밝혀져 있지 않다. 이외에도 분리된 유전자에는 NADH, thioreduction, 그리고 cytochrome oxidase와 같은 positive 유전자 군이 크로닝되어, Bax를 이용한 효모에서 apoptosis suppressor에 관련된 유전자를 손쉽게 스크린하는 것이 가능하고, 분리된 유전자의 기능을 예측할 수 있어 지금까지 보고된 유전자 크로닝법 보다는 강력한 수단으로 활용될 수 있다는 사실을 시사하였다. 그러나, ORF에 관계없이 Bax 발현에 저항하는 유전자군이 선발된다든지 하는 문제점은 금후 검토가 필요하리라 사료된다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제17권7호
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• pp.648-663
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• 2017

아시아인종에서 GSTM1/GSTT1 유전자 다형성과 자가면역질환과 관련된 감수성을 검증하기 위해, 2015년 12월까지 EMBASE, Google, KISS, MEDLINE, PubMed에 발표된 18편의 논문들을 메타분석에 인용하였다. GSTM1/GSTT1 유전자의 null, present 유형을 개별적으로 분석하였다. 전체 인구에서 GST 다형성과 자가면역질환 사이에 연관성이 발견되었다(GSTM1, OR=1.334, 95% CI=1.137-1.567, p=0.000, GSTT1, OR=1.212, 95% CI=1.012-1.452, p=0.037). 아시아인종에서 자가면역질환, 특히 vitiligo와 아토피 피부염(p<0.05)에서 GSTM1 유전자와의 연관성이 있었고, RA와 SLE에서 GSTT1 유전자와의 연관성은 없었다(p>0.05). GSTM1 null 유형과 GSTT1 present 유형은 아시아인종에서 자가면역질환과 연관이 있었다(p<0.05). 자가면역질환과 GSTM1-GSTT1 다형성 조합 null 유형의 빈도는 대조군보다 높았다. 이와 같이, GSTM1-GSTT1 다형성 조합 null 유형이 아시아인종에서 자가면역질환의 위험 인자가 될 수 있다.

• 한방비만학회지
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• 제14권2호
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• pp.47-54
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• 2014

본 연구에서는 삼정환의 혼합추출물과 개별추출물을 비교하여 항산화에 중요한 역할을 하고 있는 총 페놀 함량과 DPPH 자유라디칼 소거능 및 $TNF{\alpha}$의 유전자발현변화를 분석하였고, 항비만과 지질대사개선에 밀접한 요소인 AMPK-${\alpha}1$, HMG-CoA reductase, $PPAR{\gamma}$의 유전자 발현변화와 3T3-L1세포에서 Oil red O 실험을 하여 세포 내 지방구 함량의 변화를 살펴보았다. DPPH 자유라디칼 소거능은 두 군에서 큰 차이를 보이지 않았으며, 3T3-L1세포의 세포생존율은 삼정환의 혼합추출물과 개별추출물에서 모두 $200{\mu}g/ml$의 농도에서 높은 생존율을 보였다. 총 페놀함량 역시 개별추출물에서 더욱 많이 나타난 것을 알 수 있었으나, 종합적으로 항산화능력은 혼합추출물과 개별추출물이 유사한 것으로 나타났다. 비만과 관련성 있는 지질대사와 관련된 지표들을 분석해본 결과, Oil red O staining에서 혼합추출물을 처리한 군은 대조군과 큰 차이를 보이지 않은 반면, 개별추출물에서 지방구의 수가 감소한 것을 확인하였고, 항비만 효과에 주요한 타깃 유전자로 알려져 있는 AMPK-${\alpha}1$과 $PPAR{\gamma}$ 모두 혼합추출물에 비해 개별추출물에서 유의성 있는 변화를 확인하였다. 지질대사를 활성화시키는 HMG-CoA reductase 역시 유의성 있는 효과는 확인하지 못했으나 개별추출물에서 더욱 감소된 것을 알 수 있었다. 종합적으로, 삼정환을 혼합한 상태로 추출을 한 것보다 개별 약재를 추출한 것을 혼합하여 사용한 개별추출군이 항산화 및 항비만 효과에 더 나은 효능이 있는 것을 확인하였고, 이는 기존 환제의 제형으로 사용하던 약재의 실험에서 추출방법 및 제형에 더욱 심도 있는 연구가 필요하다는 것을 시사하였다.