• 생명과학회지
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• 제30권1호
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• pp.45-57
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• 2020

동물의 근섬유는 배아기와 태아기를 거치며 형성하게 되며 출생 후에는 상처 치유를 위한 것 외에 근섬유 수를 늘리는 순수한 근섬유 형성은 없으며, 이미 존재하고 있는 근섬유의 비대로 근육의 성장이 이뤄진다. 따라서 태아기의 근육의 성장과 발달이 성체의 근육량 및 조성에 미치는 영향이 매우 크며 이 시기에 발현되는 유전자 및 기능을 구명하는 것은 최종적으로 육질, 육량에 개선시키기 위한기초 자료로 활용될 수 있을 것이다. 하지만 한우에서의 연구는 전무한 실정이다. 본 연구는한우 태아기 성장 단계별 근육의 성장과 발달에 관여하는 유전자를 찾기 위한 전사체 분석을 수행하였다. 한우 태아기 6, 9개월령 등심 조직 시료에서 생산한 전사체 자료를 대상으로 DESeq2와 edgeR을 활용하여 성장단계별 유전자의 발현량을 분석하여 차등발현유전자군을 추출했으며, 2개 소프트웨어서 공통적으로 추출된 유전자군(6개월령 특이 발현 유전자 913개, 9개월령 특이 발현 유전자 233개)을 차등발현유전자로 구명 하였다. 차등발현유전자군으로 분류하였다. 차등발현유전자군을 활용하여공발현 유전자 네트워크 분석을 구성하였으며, 유사한 발현 양상을 보이는 유전자들을 그룹화하여 6개월령 특이 발현 유전자군 5개, 9개월령 특이 발현 유전자군 2개의 모듈로 분류했다. 각 모듈은 Gene Ontology (GO) 및 KEGG pathway 분석으로 유의한 기능을 확인하였다. 그 결과, 한우 태아기 6, 9개월령 특이 발현 유전자 네트워크 중, 근육과 지방생성 대사회로와 관련된 2개의 모듈에 대해 네트워크 내에 허브 유전자를 선정할 수 있었다. STRING을 활용하여 단백질 상호작용 네트워크를 구성하고, MCC (maximal clique centrality) 점수를 활용하여 상위 10%의 유전자들을 공발현 분석의 모듈내 허브 유전자로 선정하였다. 그 결과 6개월령 특이 발현 유전자군의 모듈에서는 axin1(AXIN1) 유전자, 9개월령 특이 발현 유전자군 모듈에서는 succinate-CoA ligase ADP-forming beta subunit(SUCLA2) 유전자가 허브 유전자로 확인되었다. AXIN1 유전자는 선행 연구를 통해 6개월령에서 9개월령으로 넘어가면서 근섬유 수의 증식이 억제되고 지방생성이 활발히 이뤄지는 것에 핵심적인 역할을 하는 것으로 추정할 수 있었다. 또한, 시트르산 회로의 중요 요소인 SUCLA2 유전자는 소의 태아기 지방 조직 성장단계에 따라 유전자의 발현이 증가된다는 보고에 따라, 지방 대사와 관련된 유전자임을 알 수 있었다. 추후 한우 태아기 6, 9개월령에 특이적으로 발현된 유전자들을 대상으로 근육 및 지방 형성 관련 기능을 검증하는 후속 연구가 필요할 것이다.

• Environmental Analysis Health and Toxicology
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• 제23권1호
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• pp.11-16
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• 2008

카드뮴은 환경과 인체 위해도에 큰 영향을 미치는 중요한 환경오염물질로 잘 알려져 있다. 본 연구에서는 토양선충인 Caenorhabditis elegans에 카드뮴을 12시간과 48시간으로 나누어 처리하여 시간에 따른 장, 단기적 독성영향을 알아보고자 하였다. 이때 생리학적 수준으로 성장 및 생식을 조사하고, 분자수준에서 스트레스 관련 유전자들의 시간에 따른 발현 정도를 관찰하였다. 생식에서는 단기노출(12시간) 시 그 영향이 대조군에 비해 크게 나타났으며, mtl-2의 스트레스 관련 유전자가 증가하였다 장기 노출(48시간) 시에는 cyp35a2, ape-1, sod-1, ctl-2 유전자가 대조군에 비해 약 $2{\sim}4$배 가량의 발현 증가 결과를 조사할 수 있었다. 본 연구결과들을 통해 스트레스 관련 유전자의 발현을 조사하는 것이 중요하고 민감한 생체지표가 된다는 것과 토양선충 C. elegans는 환경중 오염물질에 대한 장기, 단기적 영향을 평가하기 위한 좋은 생물학적 모델이 된다는 것을 알 수 있었다.

• Journal of Animal Science and Technology
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• 제46권4호
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• pp.555-562
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• 2004

본 연구는 목저은 다음과 같다: 1) 돼지에서 150-kDa temary insulin-like growth faetor(IGF)complex의 한 구성 요소인 acid-labile subunit(ALS) 유전자 intron의 존재 확인. cloning 및 돼지 ALS(porcine ALS; pALS) complementary DNA(cDNA)의 3' 비해독(untranslated) 부위(3' UT) 증폭. cloning, 2) intron-spanning primer pair를 이용한 reverse transcription-polymerase chain reaction(RT-PCR) 방법에 의한 돼지 조직에서의 ALS 유전자 발현 분포 확인 및 3) 돼지 hepatocyte에서의 ALS 유전자 발현 여부 확인. 돼지 genomic DNA를 template로 하여 PCR 방법으로 예상된는 intron 부위를 증폭하고 plasmid vector에 삽입하여 염기서열을 결정한 결과 타 종의 ALS 유전자에서와 같은 위치에 1,371-base pair(bp)의 pALS intron이 존재함을 확인하였다. 역시 본 연구에서 간에서 추출한 RNA를 주형으로 시작하여 3' rapid amplification of cDNA end(3' RACE) 방법으로 147-bp의 3'UT를 합성하고 그 염기성열을 결정하였다. RT-PCR 결과 간은 물론 조사된 모든 돼지의 내장기관(신장, 폐, 비장)과 자성 생식기관(난소, 난관, 자궁) 및 골격근육에서 ALS 유전자가 발현됨이 밝혀졌다. 또한 돼지 간 조직에 대한 in-situ hybridization 결과 hepatocyte에서 ALS 유전자가 발현됨이 확인되었다. 이상의 결과는 ALS가 혈중 IGF의 저정/조절체로서의 주기능 외에 모세혈관 밖에서도 미지의 기능이 있을 기능성을 시사한다.

• 한국정보과학회논문지:소프트웨어및응용
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• 제37권1호
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• pp.1-8
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• 2010

최근 마이크로어레이 데이터를 기반으로 두 개의 샘플 그룹간에 유의한 발현 차이를 나타내는 생물학적 기능 그룹을 검출하기 위한 유전자 집합 분석(gene set analysis) 연구가 많은 주목을 받고 있다. 기존의 유의 유전자 검출 연구와는 달리, 유전자 집합 분석 연구는 유의한 유전자 집합과 이들의 기능적 특징을 함께 검출할 수 있다는 장점이 있다. 이러한 이유로 최근에는 PAGE, GSEA 등과 같은 다양한 통계적 방식의 유전자 집합 분석 방법들이 소개되고 있다. 특히, PAGE의 경우 두 샘플 그룹간의 유전자 발현 차이를 나타내는 스코어의 분포가 정규 분포임을 가정하는 모수적 접근 방식을 취하고 있다. 이러한 방법은 GSEA 등과 같은 비모수적 방식에 비해 계산량이 적고 성능이 비교적 우수한 장점이 있다. 하지만, PAGE에서 유전자 발현 차이를 정량화하기 위한 메트릭으로 사용하고 있는 AD(average difference)의 경우, 두 그룹간에 절대적 평균 발현 차이만을 고려하기 때문에 실제 유전자의 발현값 크기나 분산의 크기에 따른 상대적 중요성을 반영하지 못하는 문제가 있다. 본 논문에서는 이를 보완하기 위해 실제 유전자의 발현값 크기나 그룹 내 샘플들의 분산 정보 등을 스코어 계산에 함께 반영하는 WAD(weighted average difference), FC(Fisher's criterion), 그리고 Abs_SNR(Absolute value of signal-to-noise ratio)을 모수적 방식의 유전자 집합 분석에 적용하고 이에 따른 유의 유전자 집합 검출 결과를 실험을 통해 비교 분석하였다.

• 한국생명과학회:학술대회논문집
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• 한국생명과학회 2000년도 제30회 학술심포지엄
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• pp.39-43
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• 2000

HBV는 인체에 감염하여 간염, 간경변 및 간암을 유발하는 hepadnaviruses의 일종으로써 임상적으로 매우 중요한 바이러스이다. 그러나 이 바이러스에 의한 간암(HCC)의 발생 메커니즘은 아직 불확실하다. 최근에는 HBV의 X 단백질(HBx)이 간암 발생에 중요한 역할을 수행하는 것으로 보고되고 있다. HBx 단백질은 전사 활성인자(transcriptional activator)로써 숙주세포의 유전자발현에 영향을 미치어 세포증식 및 분화에 영향을 줄 수 있다. 본 연구에서는 HBx 단백질이 NIH 3T3 cell의 증식 및 형질전환에 미치는 영향을 조사하였다. HBx 단백질을 발현하는 세포주는 정상세포에 비하여 증식 속도가 2배 정도 빠르며, soft agar assay 결과에 의하면 대조군과 비교하여 더 많은 수의 colony를 형성하였다. 또한, 이들 HBx 발현 세포들은 접촉 저해 능력을 상실하여 HBx가 세포 형질 전환 능력을 가짐을 알수 있다 또한 HBx 발현 세포주에 있어서 p21의 RNA 및 protein수준이 정상세포에 비하여 낮으므로 HBx에 의한 증식 촉진 및 세포 형질 전환이 p21을 매개하여 이루어 짐을 알 수 있었다. HBx에 의한 p21 유전자의 발현 감소는 p21의 전사 수준에서 이루어지며 이는 p53-비의존적 경로에 의하여 이루어졌다.

• 생명과학회지
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• 제24권8호
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• pp.895-902
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• 2014

아디포넥틴은 이미 합성된 GLUT4의 translocation 증가를 통해 포도당의 세포내 유입을 촉진하며 인슐린 민감도를 증가시키는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 장기간(6주령부터 16, 26, 36, 47, 및 77주령까지)의 고지방식이(HFD)를 섭취한 비만 C57BL/6 생쥐와, 칼로리제한(CR) 또는 thiazolidinedione (TZD) 섭취에 의해 인슐린 민감성이 회복된 생쥐들로부터 지방조직을 적출하여 아디포넥틴과 GLUT4 의 mRNA 발현의 변화를 조사하였으며, 선형회귀분석(linear regression analysis)을 통해 아디포넥틴과 GLUT4 유전자 발현량 사이의 상관관계를 평가하여 아디포넥틴이 GLUT4 유전자 발현의 전사단계에서도 영향을 미치는지의 가능성을 확인하고자 하였다. 지방조직에서의 유전자 발현량은 TaqMan probe를 이용한 real-time PCR로 정량되었다. 실험결과, 지방조직에서의 아디포넥틴 mRNA발현량은 여러 조건의 생쥐 그룹들 사이에 유의한 변화가 나타나지 않았지만, GLUT4의 유전자 발현량은 HFD군에서는 감소하고, CR군(p<0.05)과 TZD군(p=0.007)에서는 유의하게 증가하는 변화가 확인되었다. 또한, 아디포넥틴과 GLUT4 mRNA 발현량 사이에는 유의한 상관관계를 나타내고 있음이 확인되었다. ND군(p<0.0001), HFD군 p<0.0001), 또는 각각의 주령과 식이별 소그룹, 그리고 CR군(p=0.002) 에서도 두 유전자간의 발현량이 유의하게 연관되어 있었다. 그러나 TZD군(p=0.73)의 생쥐에서는 그 연관성이 사라짐을 관찰하였다. 이는 TZD가 아디포넥틴 유전자 발현에는 영향을 미치지 않지만, GLUT4유전자 발현은 촉진하기에 두 유전자 사이에 유의하지 않은 상관관계로 변화되었음을 시사한다. 이들 결과는 아디포넥틴과 GLUT4의 유전자 발현은 강하게 연관되어 있으며, 두 유전자 발현 조절에 대한 공통적인 작용기전의 존재 가능성 또는 아디포넥틴이 GLUT4 translocation뿐만 아니라 GLUT4의 유전자 발현에도 직접적으로 작용하고 있음을 시사한다.

• Reproductive and Developmental Biology
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• 제28권3호
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• pp.191-196
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• 2004

본 실험에서는 외래 유전자의 효율적인 발현을 위하여 GFP 표지유전자를 이용하여 여러 종류의 promoter를 검정하였다. 또한, retrovirus vector에 WPRE 서열을 도입함으로써 GFP 유전자의 발현 증가 여부를 확인하였다. 모든 표적 세포에 있어서 UbC와 β-actin promoter에 비해 RSV와 CMV promoter 통제하의 GFP의 발현이 더 강하게 나타났으며, 특히 CEF 세포에서는 RSV promoter가 가장 우수한 것으로 확인되었다. WPRE의 도입으로 인한 발현율의 증가는 CEF를 제외한 세포주에서 promoter의 종류에 관계없이 확인되었다. 이상의 결과로 각 세포주는 promoter에 따라 발현 양상이 약간의 차이를 보이고 있으나 RSV와 CMV promoter에서 유전자의 발현이 보다 효율적이며, WPRE 서열이 도입된 경우에 HeLa와 PFF 세포에서 발현이 현저히 증가하는 것을 확인할 수 있었다. 이러한 연구 결과는 효율적인 유전자의 발현 체계를 확립하는데 기여함으로써 더 나아가 유전자 치료나 형질전환 동물생산에 적극적으로 활용되어질 수 있을 것이다.

• 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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• 제35권8호
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• pp.372-377
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• 2008

최근 활발히 연구가 진행 중인 유전발현 데이타를 이용한 다중클래스 암 분류는 DNA 마이크로어레이로부터 획득된 대규모의 유전자 정보를 분석하여 암의 종류를 판단한다. 수집된 유전발현 데이타에는 대상 암과 관련이 없는 유전자도 포함되어 있기 때문에 높은 성능의 분류 결과를 얻기 위해서 유용한 유전자를 선택하는 것이 필요하다. 기존의 순위기반 유전자 선택은 이진클래스를 대상으로 고안되었고 이상표식 유전자(Ideal marker gene)를 이용하기 때문에 다중클래스 암 분류에 직접 적용하기에는 한계가 있다. 본 논문에서는 이상표식 유전자를 사용하지 않고 유전발현 수준의 분포를 직접 분석하는 순위기반 다중클래스 유전자 선택 기법을 제안한다. 유전발현 수준을 이산화하고 학습 데이타로부터 빈도를 계산하여 클래스 간 분별력을 측정한 후, 선택된 유전자를 이용하여 나이브 베이즈 분류기를 사용해 다중 암 분류를 수행한다. 제안하는 방법을 다수의 다중클래스 암 분류 데이타에 적용하여 기존 유전자 선택 방법에 비해 우수함을 확인하였다.

• Journal of Acupuncture Research
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• 제20권4호
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• pp.85-92
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• 2003

목적 : 허혈시 발생되는 저산소중 상태에서는 세포독성을 유발한다고 알려져 있으나 정확한 기전은 아직 규명되지 않았다. 본 연구에서는 뇌허혈로 인한 세포독성의 기전을 유전자 발현을 통하여 살펴보고자 하였다. 방법 : 본 실험에서는 BV-2 microglia 세포주에 12시간 동안의 저산소 상태에서의 유전자 발현을 분석하기 위하여 마이크로에레이를 시행하였다. 결과 : 저산소 상태에서는 정상에 비하여 cathepsin F, growth factor independent 1, calcitonin/calcitonin-related poly, leucine-rich repeat LGI family membrane, dublecortin, cyclohydrolase 1, Ia-associated invariant chain, carbohydrate kinase-like과 erythrocyte protein band 4.1-like 3 등의 유전자 발현이 3배 이상 증가하였다. 한편 neuronal guanine nucleotide exchange factor, Bcl-2-related ovarian killer protein, chemokine (C-X-C motif) ligand 5, RNA binding motif protein 3, interleukin 2 receptor, alpha chain, crystallin zeta, cytochrome P450 subfamily IV B, asparagine synthetase과 moesin 등의 유전자 발현은 0.2배 이하로 감소하였다. 결론 : 이상의 결과는 저산소중에 관여하는 유전자 및 저산소중과 관련된 뇌경색 등의 질환의 기전을 밝히는데 기초적 자료로 이용될 수 있을 것이다.

• 식물조직배양학회지
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• 제25권2호
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• pp.131-134
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• 1998

Antisense PG 유전자 형질전판 토마토로부터 자식시켜 얻은 종자를 kanamycin 내성을 이용하여 5세대까지 분리, 육성하여 antisense PG 유전자가 안정적으로 고정된 식물체를 얻었다. 이들 식물체에는 genomic DNA gel blot 분석으로 antisense PG 유전자가 안정적으로 유전되며 northern blot 분석을 통하여 antisense RNA가 발현됨을 확인하였고, 또한 antisense RNA에 의한 endogenous PG 유전자의 발현 저해를 분석하였다. Antisense PG 유전자 형질전환 성숙 토마토내 PG 효소 활성이 비형질전환 성숙 토마토에 비하여 37-65% 수준으로 저하되었다.