• 한국환경보건학회지
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• 제36권1호
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• pp.1-13
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• 2010

Evidences supporting gene-environment interaction are accumulating in terms of environmental exposure including lifestyle factors and related genetic variants. One form of defense mechanism against cancer development involves a series of genes whose role is to metabolize (activation/detoxification) and excrete potentially toxic compounds and to repair subtle mistakes in DNA. The purpose of this article is to provide a brief review of the notion of gene-environment interaction, environmental/occupational carcinogens and related cancers, and previous studies of gene-environment interaction on cancers caused by exposure to carcinogenesis. With a number of studies on the interaction between lifestyle factors (e.g., smoking and diet) and genetic polymorphisms in genes involved in xenobiotic metabolism and DNA repair excluded, only several studies have been conducted on the interactive effects between polymorphisms of CYPs, GSTs, ERCCs, XRCCs and environmental/occupational carcinogens such as vinyl chloride, benzo[a]pyrene, and chloroform on carcinogenesis or genotoxicity. Future studies may need to be conducted with sufficient number of subjects and based on occupational cohorts to provide useful information in terms of advanced risk assessment and regulation of exposure level.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제46권1호
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• pp.77-84
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• 2018

$CO_2$의 상승은 식물 병원성 미생물의 발병력과 기주 식물의 저항성에 영향을 미칠 것이며, 기주와 병원체의 상호 작용에도 영향을 미칠 것으로 예상된다. 본 연구는 $CO_2$ 상승 환경에서 기주와 병원체간의 상호 작용을 연구하기 위하여 고추(Capsicum annuum)와 세균점무늬병을 유발하는 X. euvesicatoria를 이용하였다. 고추 식물체의 병저항성 관련 유전자인 CaLRR1, CaWRKY1, CaPIK1 그리고 CaPR10 유전자를 quantitative RT-PCR로 분석한 결과 800 ppm에서 CaLRR1, CaPIK1 그리고 PR10 유전자의 발현이 감소하였으며, negative regulator인 CaWRKY1 유전자는 발현이 증가하였다. 400 ppm과 800 ppm의 $CO_2$ 농도에서 이병엽률과 발병도를 확인 한 결과 800 ppm에서 발병도가 증가된 것을 확인하였다. 이들 결과는 미래의 $CO_2$ 농도가 증가 된 환경에서 고추와 고추의 주요 피해 병원균인 X. euvesicatoria에 의한 고추 세균점무늬병의 발병 양상을 이해하는 기초 자료로 활용할 수 있을 것이다.

• Environmental Analysis Health and Toxicology
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• 제21권1호
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• pp.13-19
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• 2006

화학적 예방효과가 있는 식물성 에스트로젠은 다양한 환성을 나타내며 여러 세포 수용체와 상호작용한다. Genistein은 isoflavone의 주요물질 중의 하나로 콩류에 존재하며 대표적인 식물성 에스트로젠이다. 본 논문에서는 유방암 세포주인 MCF-7에서 aryl hydrocarbon receptor(AhR)에 의해 매개되는 발암물질 활성화 경로에 대한 genistein의 영향을 살펴보았다. 세포에 genistein을 처리할 경우 cytochrome P450 1A1(CYP1A1) 약물대사효소의 특이적인 효소반응인 7-ethoxyresorufin O-deethylase (EROD) 활성도와 CYP1A1의 유전자 발현이 genistein의 농도 의존적으로 증가하였다. Genistein과 발암물질인 방향족탄화 수소 7, 12-dimethylbenz[a]anthracene(DMBA)를 동시 처리하였을 경우 DMBA에 의해 유도되어 증가된 EROD활성도와 CYP1A1의 유전자 발현이 genistein에 의해 감소하였다. 랫트의 간에서 분리한 세포질을 이용하여 genistein과 AhR의 대표적인 ligand인 2,3,7,8-tetrachlorodibenzo-p-dioxin과 경쟁적 결합에 대한 영향을 조사한 결과 genistein이 AhR에 경쟁적으로 결합함을 알 수 있었다. 이러한 결과들은 genistein이 천연 AhR ligand임을 암시한다. 따라서, 식물성 에스트로젠인 genistein은 AhR경로의 길항제/항진제로 작용할 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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• 제33권3호
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• pp.157-165
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• 2006

세포는 환경 변화 및 자극으로부터 자신을 보호하기 위해 유전자가 발현하여 생명을 유지 시스템을 갖고 있다. 유전자의 발현은 비정상적인 상태의 세포를 환경을 조절, 변화시켜 정상으로 바꾸기 위한 기능, 발달단계에 필요한 기능 등 생명현상에 필요한 특수 역할을 수행한다. 따라서 각 유전자의 기능을 아는 것은 생물학적으로 상당히 의미 있는 일이다. 본 논문에서는 유전자 기능을 알아보기 위해 발현 패턴을 통해 같을 때, 유사한 형태 혹은 시차를 갖고 동일한 형태로 발현하는 유전자들은 같은 기능을 한다는 가정을 하였다. 이 가정에 기반하여 각 유전자들을 기능에 따라 분류하였다. (1) IFSA선형 모델을 적용하여 데이타를 잘 나타내 줄 수 있는 특징 패턴을 찾았으며 (2) 이 특징 패턴으로부터 본 논문에서 제안한 Membership Scoring Function을 이용하여 유전자를 필터링(filtering) 하였다. 이 유전자들은 기존의 ICA(Independent Component Analysis) 방법에서 보다 IFSA 방법이 더 효과적으로 각 기능에 따른 유전자 그룹을 찾아내줌을 GO(Gene Ontology)에서 확인할 수 있었다. 이는 시차 혹은 위상 변화에 상관없이 데이타를 잘 나타낼 수 있는 IFSA의 특성이, ICA보다. 생물학적인 변수를 더 고려해 줄 수 있기 때문이라고 생각된다[1]. 이 논문의 또 다른 주요 작업은 유전자의 상호작용 관계로부터 유전자 네트웍을 얻어내는 것이다. 유전자 네트웍은 같은 그룹 내에서 유전자간의 상관 계수를 구하고 가장 높은 상관도를 보이는 유전자쌍을 연결시켜 얻게되었다. 이 네트웍 역시 GO 해석에서 그 유효성을 확인하였다.를 평균 66.02에서 58.98로 줄이면서 계산시간은 평균 71ms에서 44ms 으로 빠르게 됨을 알 수 있었다.적외선 분광법을 이용한 사일리지의 화학적 조성분 함량 측정은 적은 오차 범위 내에서 신속하고 정확한 분석법이 될 수 있음을 확인 할 수 있었다. 비록 원물 생시료(IF)에 대한 직접적인 측정은 다소 예측 정확성이 떨어지지만 현장 적용성과 편리성을 높이기 위해서는 생시료의 측정시 오차를 줄일 수 있는 스펙트럼의 수처리 방법이나 산란보정 방법과 같은 데이터 처리기법에 대한 더 많은 연구가 앞으로 진행되어야 한다고 생각되어진다.상자의 50% 이상이 매일 생선 콩 및 콩제품과 채소류를 먹고 있었고, 인스턴트나 패스트푸드는 정상 체중군이 저체중군이나 과체중보다 매일 섭취하는 빈도가 낮았다(p<0.0177). 7. 가장 낮은 영양 섭취 상태를 보여준 영양소(% RDA< 75%)는 철분과 칼슘으로 조사 대상자의 3/4에 해당하는 조사 대상자가 영양 부족 상태였다. 칼슘 섭취의 경우 정상 체중군이 과체중군과 저체중군보다 섭취율이 낮았으나(p<0.0257) 철분은 군간 유의차는 없었다. 8. 칼슘의 경우 과체중군이 저체중군이나 정상 체중군에 비해 영양소 적정비율(NAR) 값이 높았으며(p<0.0257) 철분, 단백질, 비타민 $B_1$과 $B_2$, 나이아신의 경우도 통계적으로 유의하지는 않으나 과체중군이 저체중군 또는 정상 체중군의 NAR 값이 높은 경향을 보여주었다. 9가지 영양소의 NAR을 평균한 MAR 값은 군간 유의적이지는 않으나 과체중군(0.76)이 정상체중(0.73) 또는 저체중군(0.73)에 비해 높은 값은 보여주었다. 9.

• 생물정신의학
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• 제15권1호
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• pp.29-34
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• 2008

Objectives : This study aimed to test potential modifying effects of education on the association between apolipoprotein E ${\varepsilon}4$ (Apo E4) and cognitive decline. Methods : A community cohort(N=683) aged 65 or over completed the Korean version of Mini-Mental State Examination(MMSE-K) at baseline and two years later(1999-2001). Apo E polymorphisms were genotyped, and classified into that with or without Apo E4. Educational levels were categorized into people with or without education. Covariates included demographic(age, gender), life style(smoking, alcohol drinking), clinical (depression, sleep disorder, vascular risk factors) characteristics. Results : The association between Apo E4 and cognitive decline was significant only in the old persons with no education. The interaction term between education and Apo E4 on cognitive decline was significant(p=0.040). Conclusion : Elders with no education might be more vulnerable to the impact of Apo E4 on cognitive decline, which suggests gene-environment interaction.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제19권3호
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• pp.388-397
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• 2009

로봇 매니퓰레이터를 이용한 대부분의 작업은 환경과의 상호작용을 요구하며, 위치제어, 충돌제어 그리고 힘제어로 구성된다. 위치제어는 환경에 도착하는 방법을 의미하고, 환경에 접촉하는 순간은 충돌제어 문제를 야기하며, 힘제어는 환경과의 충돌후에 원하는 힘궤적을 유지하는 것이다. 이러한 세 가지 제어문제는 순차적으로 발생하므로, 각각의 제어 알고리즘은 독립적으로 개발되어야 한다. 특히 여자유도 매니퓰레이터에서 이러한 세 가지 제어문제는 독립된 중요한 연구 주제이다. 예를 들어, 관절 토크 최소화와 충격힘 최소화는 여자유도 매니퓰레이터의 대표적인 연구주제이다. 본 논문에서는 단일 작업을 통하여 세 가지 제어문제를 구성하였다. 위치제어는 각 관절의 토크와 토크변화 그리고 충돌 시의 충돌힘 최소화를 위하여 개발되었다. 따라서 충돌제어의 초기조건은 이전의 위치제어 알고리즘으로부터 최적화 되고, 그러한 제어 전략은 충돌제어의 결과를 개선시킨다. 유사하게, 힘제어 문제의 초기조건은 이전의 위치제어와 충돌제어로부터 간접적으로 최적화된다. 힘제어 알고리즘은 각 관절 토크와 힘외란 최소화시키는 개념을 사용하였다. 모의실험 결과는 제안된 알고리즘의 타당성을 보여준다.

• 생명과학회지
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• 제19권3호
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• pp.362-365
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• 2009

Hepatocyte nuclear factor-$4{\alpha}$ (HNF-$4{\alpha}$)는 췌장 베타세포의 발생, 분화에 중요한 역할을 하는 전사인자로서, 그 유전자 변이와 MODY와의 연관성이 보고된 바 있다. 특히, 일본인의 경우에는 HNF-$4{\alpha}$ 12352 C>T가 제2형 당뇨병과의 연관성이 있다고 보고되어 있다. 이에 본 연구에서는 HNF-$4{\alpha}$의 유전자 변이와 제2형 당뇨병 사이에 어떠한 연관성이 한국인에서도 있는지 알아보았다. 그 결과, HNF-$4{\alpha}$의 유전자 변이인 12352 C>T와 제2형 당뇨병사이에는 구체적인 연관성이 없는 것으로 확인되었다. 이는 제2형 당뇨병과의 연관성이 있다고 보고된 이전의 일본인이나 유럽인을 대상으로 한 연구결과와 다소 차이가 있는 것이며, 한국인을 위한 고유의 통계적 data로서 의미가 있는 것이라 하겠다. 이러한 차이를 보이는 원인을 유추해본다면, 인종에 따라 서로 다른 유전적 그리고 환경적인 요인의 차이에 의해 다형성이 미치는 영향력에 차이가 있기 때문으로 생각된다. 이는 당뇨병과 같은 질환이 특정한 한 두 개의 유전자 이상에 의해서 발생되기 보다는, 여러 유전자들이 상호 작용함으로써 발생할 뿐만 아니라 환경적인 요인의 영향을 많이 받기 때문에 인종이나 민독과 같은 인구 집단 사이에 유전인자의 차이가 생기는 것으로도 판단된다. 따라서 연구결과의 임상적인 의의를 확실하게 확인하기 위하여서는 향후 대상 환자 수와 대조군을 더욱 늘리고 다양한 HNF-$4{\alpha}$ 유전자 다형성을 후보로 하여 추가적인 연구를 할 필요가 있을 것으로 생각된다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2006년도 한국컴퓨터종합학술대회 논문집 Vol.33 No.1 (A)
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• pp.16-18
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• 2006

데이터마이닝 기법의 클러스터링 알고리즘은 생물정보학에서 데이터 셋의 사전 정보를 고려하지 않고 중요한 유전적, 생물학적 상호작용을 찾기 위하여 적용되고 있다. 그러나 다양한 형식의 수많은 알고리즘들은 바이오데이터의 다양한 특성들과 실험의 가정 때문에 다른 클러스터링 결과들을 만들 수 있다. 본 논문에서는 바이오 데이터 셋의 특성에도 적합하면서 양질의 클러스터링 결과를 만들기 위한 새로운 방법을 제안한다. 이 방법은 여러 가지 클러스터링 알고리즘의 결과들을 유전자 알고리즘의 기본 개념인 진화적 환경에서 가장 적합한 형질을 선택하는 문제와 결합하였다. 그리고 실제 데이터 셋을 이용하여 우리의 제안하는 방법을 증명하고 실험 결과로 최적의 클러스터 결과를 보인다.

• KSBB Journal
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• 제25권5호
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• pp.490-496
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• 2010

미생물은 지구상에 약 $5\;{\times}\;10^{30}$ 정도의 개체가 존재하며, 350~550 Pg (1Pg = 1015g)의 탄소, 85~130 Pg의 질소, 9~14 Pg의 인 등, 지구상의 어떠한 생물 종보다 거대한 양의 원소를 포함하고 있다. 또한 이러한 미생물과 생태계를 구성하는 다른 유기체나 무기물과의 관계가 지속적으로 밝혀지고 있다. 이러한 연구들의 기본적인 목표는 상호작용에 중요한 인자들의 규명 (대표적으로 유전자)하는 것이기 때문에, 염색체에 존재하는 true ORF의 검색과 확인은 가장 중요한 기본 수단이 된다. 그러나 다양한 미생물로 구성된 환경 유전체는 기존 정보로 검색 가능한 비율을 정확하게 유추할 수 없기에 많은 어려움이 있다. 이렇게 경계가 불분명한 자료의 검색을 위해서는 보다 많은 정보를 필요 (training이나 space를 규정하기 위한 보다 많은 유전자 서열)로 하며, 다른 검색 방법이나 기법들이 추가적으로 개발되어야 할 것이다. 이러한 방법의 대안으로써, 미생물의 유전자간 서열에 존재하는 전사/번역인자의 보존성에 근거한 검색방법은 개량 여하에 따라 광범위한 적용 범위를 지닐 것이다. 현 수준에서도 조합 탐색, 즉 기존의 방법과 혼용하거나 기존의 방법을 보완하는 과정으로 충분한 가치를 지니고 있다. 이러한 추정은, 기존의 ORF 중심의 발굴 결과와 전혀 일치되지 않는 경우에서부터 90% 이상 일치하는 등의 결과로서 확인하였다. 일치 되지 않는 많은 경우가 BLASTing으로 검색되지 않는 새로운 ORF를 포함하기 때문이다.

• 한국가금학회지
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• 제44권1호
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• pp.1-9
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• 2017

본 연구는 한국재래계(KNC)와 백색레그혼(WLH)에서 lipopolysaccharide(LPS)감염 스트레스가 닭의 품종간 스트레스 연관 유전자들의 발현에 미치는 영향을 비교 분석하고자 실시되었다. 공시계를 대상으로 생리식염수(대조구)와 LPS(처리구)를 복강에 투여한 후, 시간(0, 48 hr) 및 처리별 각 개체로부터 간 조직을 취하고, microarray 및 quantitative RT-PCR(qRT-PCR) 분석을 하였다. 처리에 따른 유전자 발현차이를 보면, KNC(대조구)와 KNC에 LPS를 처리한 경우(KNC-LPS)를 비교한 결과, 대조구 대비 2배 이상 유전자의 발현이 증가한 유전자의 수는 1,044개, 발현이 감소한 유전자의 수는 1,000개였다. WLH(대조구)를 WLH-LPS와 비교한 경우, 유전자의 발현이 증가한 유전자의 수는 1,193개, 발현이 감소한 유전자의 수는 1,072개였다. LPS 처리에 따른 스트레스 연관 유전자들의 microarray 발현에서 스트레스연관 유전자들의 발현은 두 품종 모두에서 감소하였으며, 품종 간 차이는 없는 것으로 나타났다. Microarray의 결과를 바탕으로 HSP90, HMGCR, ATF4, SREBP1, XBP1 등의 유전자 발현을 qRT-PCR을 이용하여 검증한 결과, 대조구와 LPS 감염구 간에 유의적 차이를 나타내었다(P<0.05). 세포 수준의 스트레스(ER 스트레스)에서 ATF4, XBP1, SREBP1은 화이트레그혼에서 microarray와 qRT-PCR에서와 같이 이들 유전자들의 발현이 억제되는 것을 보여주었다. 그러나 한국 재래계에서는 ATF4를 제외한 유전자들은 LPS에 의해 영향을 받지 않거나(XBP1), 오히려 증가(SREBP)하는 양상을 보였다. ER-stress 연관 유전자들의 발현 양상으로 볼 때, KNC이 WLH에 비하여 LPS 감염에 더 민감하게 반응하는 것으로 보인다. HMGCR은 두 품종간에 LPS에 의한 상호작용이 없는 것으로 보아, HMGCR 발현에 의한 감염 차이점을 찾을 수 없었다. 한국재래계에서 HSP70은 LPS 처리 후에 대조구에 비하여 약 2.5배 이상 높은 발현을 보였으나, 백색 레그혼에서는 낮은 발현 양상을 나타내었다. 스트레스 지표 유전자들의 종류뿐만 아니라, 스트레스 종류(예: 환경스트레스, 감염스트레스)에 따라 유전자들의 발현 반응에 차이가 있음을 보여주었다. LPS 감염스트레스에 따른 스트레스연관 유전자 발현연구는 닭의 품종별 질병 저항성 및 동물복지 관련 지표의 탐색에 기여할 것으로 사료된다.