• 과학기술학연구
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• 제8권1호
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• pp.131-158
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• 2008

생물학결정론은 경험연구에 의해서 사실로 입증된 과학진리가 아니라 서유럽 백인중심의 가부장제 자본주의 지배질서와 억압구조의 실상을 은폐하거나 재생산하는 이데올로기에 지나지 않음을 드러내려는 의도에서 인간존재의 특수성을 문화인류학적으로 고찰한 결과는, 인간은 생물학적 유전요인에 의해서 태어나는 것이 아니라 사회문화적 환경요인에 의해서 만들어지는 존재라는 것이었다. 그리고 생물학결정론의 사회맥락에 대한 분석결과로 밝혀진 것은, 골상학과 사회진화론에서 사회생물학과 IQ옹호론에 이르는 생물학결정론 자체가 사회모순의 분출로 기존의 지배질서가 위태로워진 위기상황으로부터 벗어나기 위한 타개책으로 등장하였다는 점이다. 이로 인해 생물학결정론은 태생적으로 불평등한 사회구조를 은폐하고 재생산하는 인종차별주의와 자민족우월주의, 계급차등주의와 남성중심주의의 정당화기제로 작동할 수밖에 없는 문제를 안고 있는 것이다. 그러므로 생명과학이 인류의 희망이 되고자 한다면, 생물학결정론은 반드시 극복해야만 하는 문제로 불평등한 사회구조의 변혁이 선행되지 않고는 해결할 수 없는 난제 중의 난제이다.

• 미생물학회지
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• 제45권4호
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• pp.430-434
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• 2009

세균 16S rRNA 유전자 염기서열은 분자계통분류, 진화역사 규명, 미생물 검출 등 다양한 목적으로 이용되어 왔다. 세균 제놈(genome)은 multiple rRNA 오페론을 갖고 있으며, 이들 유전자 염기서열은 일부 변이가 있는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 Vibrio 속의 16S rRNA 유전자 염기서열을 이용하여 세포 내 16S rRNA의 이질성을 규명하였다. 분석은 GenBank 자료 중에서 제놈 염기서열 annotation이 완료된 V. cholerae, V. harveyi, V. parahaemolyticus, V. splendidus, V. vulnificus를 이용하여 실시하였다. Vibrio 속은 1번 염색체에 7~10개의 16S rRNA 유전자 copy를 갖고 있으며, 이들의 세포 내 유전자 변이는 0.9% 이하 상이성(99.1%이상 DNA 상동성)을 보였다. 2번 염색체에서는 16S rRNA 유전자가 1개 이하로 존재하였다. 유전체내 16S rRNA 유전형은 최소 5개(V. vulnificus #CMCP6)에서 최대 8개(V. parahaemolyticus #RIMD 2210633, V. harveyi #ATCC BAA-1116)로 조사되었다. 본 결과는 Vibrio 속의 16S rRNA 유전자 염기서열이 높은 이질성을 갖는 것을 제시해 준다.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제14권5호
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• pp.610-616
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• 2004

생체 공학이나 신경생리학, 로봇공학에서는 인간의 2족 보행 메커니즘을 알아내는 것이 중요한 연구과제이며 그에 대한 연구 성과는 재활도구나 컴퓨터 애니메이션 및 인간형 로봇과 같은 다양한 응용분야에 있어서의 기초 기술로서 제공되어질 것을 기대하고 있다. 반면에 인간의 2보행 운동은 신경계와 역학계에 의한 복잡한 상호작용으로, 그 실현 메커니즘에 있어 신경계의 구체적인 제어방법에 관해서는 그 복잡성 때문에 아직 많은 부분이 불명확하게 남겨져 있다. 따라서 전문가에 의한, 매번 시행착오를 통해 신경계의 상세한 설계를 할 필요가 있다. 이 논문은 유전자 프로그래밍을 이용하여 신경계의 구조와 Parameter를 자동적으로 최적화하는 모델을 제안하고 시뮬레이션을 통해 타당성을 확인하였다.

• 한국어류학회지
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• 제2권2호
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• pp.211-216
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• 1990

연어과 어류에 있어 Robertsonian형의 염색체 전좌에 의한 염색체 다형현상은 유전진화학적 관점에서 매우 중요시 되고 있다. 저자들은 최근 미국 oregon주에서 도입된 은연어로 부터 Robertsonian 전좌에 의한 염색처 다형현상을 관찰하여 보고하는 바이다. 1. 분석된 32미 개체중 29미(암 14, 수 15)에서 2n=60 그리고 3미(암 1, 수 2) 에서 2n=61개의 염색체수를 가진 개체가 확인되었다. 2. 핵형분석 결과 2n=60인 개체들은 metacentric 염색체가 19쌍, submetacentric 염색체가 4쌍 그리고 니머지는 7쌍의 acrocentric염색체로 구성되어 있었다. 그러나 2n=61인 개체는 19쌍의 metacentric 염색체 그라고 7개의 submetacentric 염색체 그리고 7쌍의 acrocentric 염색체와 heteromorphic한 1쌍의 염색체로 구성되어 2 type 모두 arm number는 106개 였다. 3. 2n=60개체 및 핵의 크기를 분석한 결과 2 type간의 세포 및 핵의 크기는 동일하게 나타났다.

• 미생물학회지
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• 제54권2호
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• pp.158-160
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• 2018

Streptomyces sp. P3 균주는 대한민국 강원도 평창의 더뎅이병 이병괴경으로부터 2017년 분리되었다. 이 논문에서는 9,851,971 bp (71.2% G + C 함량)로 구성된 P3 균주의 전체염기서열을 보고한다. 지놈은 8,548개의 코딩서열, 18개의 rRNA 그리고 66개의 tRNA 유전자를 포함하고 있다. 특히 P3 균주는 감자표면과 무종자를 이용한 병원성 검정에서 병원성을 나타내지는 않았지만, 감자 더뎅이병 유발 Streptomyces들이 보유한 병원성 유전자 중 tomA 유전자만이 존재하였다. 따라서 본 논문에 제공되는 전체염기서열은 감자 더뎅이병원세균들의 병원성 획득을 위한 진화단계에서의 이해를 높이기 위한 중요한 단서가 될 것이다.

• 한국과학교육학회지
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• 제38권2호
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• pp.249-257
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• 2018

본 연구의 목적은 중학생들이 유전과 관련된 과학적 현상에 대한 설명 글쓰기에서 드러나는 개념 성취 수준을 살펴보고, 과학적 현상을 설명하기 위해 어떠한 논변 구조와 정당화 방식을 사용하는지, 과학적 지식을 적절하게 정당화에 이용하고 있는지를 살펴보는 것이다. 이를 위해 서울시 소재 중학교 3학년 학생들 162명이 '유전과 진화'를 학습한 후에 크기와 모양이 같은 초록색 피망과 빨간색 피망이 같은 종류인지 다른 종류인지 다른 주장을 하는 경쟁 논변 중 하나를 선택하여 그 이유를 설명하도록 하였다. 연구 결과, 개념 성취 개념 성취 수준에서 전체 응답자(162명) 중 47%(77명)는 정답을, 53%(85명)는 오답을 제시하였다. 논변 수준을 살펴보면, 정답 학생들은 자료를 주장이나 결론에 연결하여 논거를 제시하는 수준인 수준 3(Constructing warrant)이 오답 학생들은 주장과 자료를 논리적으로 연결하지 않고 증거만 제시하는 수준인 수준 2(Providing evidence)가 가장 많았다. 정당화를 하면서 과학 지식(Scientific idea)의 사용을 학생들의 조사한 결과, 인과적 설명의 질을 결정할 수 있는 요소로 과학 지식을 사용한 학생 중 36%가 옳은 과학 지식(Correct scientific knowledge)을 사용하였으나, 나머지 학생들은 옳지 않은 과학 지식이나 특정되지 않은 과학 지식을 사용하였다. 이와 같은 연구 결과들은 인식적 실행인 과학적 현상을 설명하는 논변적 글쓰기를 장려하기 위해서 논변의 구조에 대한 영역 일반적인 지식의 교수 실행을 통해 관련된 특정 과학 지식을 적용하여 자신의 생각을 증거와 주장을 잘 연결할 수 있도록 훈련하는 것이 필요하다는 것을 강조한다.

• 환경생물
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• 제40권4호
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• pp.464-476
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• 2022

가속화되는 기후변화로 인해 전 세계 각지의 연안에서 해조류 대발생(macroalgal bloom)이 빈번하게 일어나고 있다. 특히, 녹조류의 대량 증식으로 인한 녹조(파래) 대발생(green tide) 현상은 지역 경제뿐만 아니라 연안 생태계 환경에도 막대한 피해를 주고 있다. 우리나라의 경우 2000년대부터 제주도 동북부 해안을 중심으로 파래대발생이 연중 지속적으로 관찰되며, 최근에는 남해와 동해 일대에서도 국지적으로 관찰되고 있다. 파래대발생의 원인 종은 갈파래속(Chlorophyta; genus Ulva)으로 알려져 있으며, 기후변화의 영향으로 해수 온도의 상승과 담지하수 및 인근지역 오염수 배출로 인한 질소와 인의 대량 유입으로 인한 영양염류 증가가 주요 원인으로 추정되고 있다. 갈파래속은 환경변화에 의해 형태적 발현의 가소성이 높은 표현형 적응성(phenotypic plasticity) 때문에 형태적 종 동정은 거의 불가능하다. 갈파래류 종 판별을 위해서는 분자유전학적 분석이 수행되어야 하나 현재 분자데이터를 이용한 갈파래 종 분포, 군집구조와 같은 생태조사연구는 매우 미흡한 실정이다. 파래대발생 피해 저감을 위해서는 파래대발생 주요 종들을 분자계통학적 분석을 통하여 정확하게 파악하는 것이 우선이다. 선행 연구에서는 2015년 파래대발생을 일으키는 주요 종 파악을 위해 핵 DNA ITS와 엽록체 DNA tufA (chloroplast elongation factor Tu) 유전자를 이용하여 분자계통학적 분석을 수행하였으며, 종 동정에는 tufa 유전자가 더 정확한 결과를 나타냈다. 따라서 본 연구에서는 tufA 유전자를 이용해 2015~2020년 제주도 연안에서 파래대발생을 일으키는 주요 구성 갈파래 종의 군집구조 및 종 다양성을 파악하고 종 구성의 시간적 변이를 확인하고자 하였다. 본 연구에서는 온대와 아열대 해역에서 주로 생장하는 것으로 알려진 큰갈파래와 구멍갈파래 종이 파래대발생의 주요 구성 종임을 확인하였다. 구멍갈파래는 2015년(35.75%)에서 2020년(36.18%) 기간 상대빈도의 변화가 거의 없고 안정적으로 유지되었으나, 큰갈파래의 경우 2015년(20.77%)에 비해 2020년(36.84%) 빈도가 대략 16% 증가하였다. 이러한 결과는 기후변화와 연관된 평균 해수면 온도의 상승에 큰갈파래의 높은 성장률 및 적응력과 관련이 있을 수 있으며, 제주도의 갈파래 군집을 구성하는 종 수는 2015년에는 9종이었으나 2020년에는 7종으로 감소하는 것으로 나타났다. 또한, 유럽 원산지 외래종인 긴통갈파래와 굽은갈파래가 2015년과 2020년 모두 제주 연안에서 관찰되어 이 두 종에 대한 향후 지속적인 모니터링이 필요하다. 본 연구의 결과는 우리나라 연안에서 발생하는 파래대발생의 저감을 위해 주요 종인 갈파래속(genus Ulva)에 대한 분자유전학적 데이터에 대한 정보를 제공하고자 한다.

• 한국어류학회지
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• 제23권2호
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• pp.95-105
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• 2011

이 연구는 cytochrome b 유전자 서열을 이용하여 쏘가리속 어류의 분자계통 진화적 관계와 쏘가리 지역 개체군 간의 유전적 차이를 조사함으로써 한극산 쏘가리의 분자진화적인 위치와 유래를 알기 위하여 실시하였다. 그 결과, 쏘가리속 어류의 진화초기에 S. roulei가 가장 먼저 분화하였으며 그 후 조사대상 어류인 쏘가리속 6개 종 (S. schezeri, S. undu-lata, S. fortis, S. obscura, S. knerii 및 S. chuatsi) 이 분화한 것으로 생각된다. 그러나 이들 어류들의 분화 우선순위는 통계학적으로 강하게 지지되지 못해서 명확하게 밝히기는 어려웠다. 한편 쏘가리 개체군은 크게 세 개의 집단으로 구분되었다. 첫 번째 집단은 한국산 개체군과 중국북부 (Liaoning, Henan) 개체군이다. 두 번째 집단은 Anhui, Fujian 및 Guangxi 개체군이며, 세 번째 집단은 Zhejiang 개체군이다. 첫 번째 집단 내 한국산 쏘가리 개체군과 중국 북부(Liaoning, Henan)개체군 사이의 염기서열 차이는 1~5 base pairs (bp)였으며 첫 번째 집단과 두 번째 집단의 염기서열 차이는 31~43 bp였다. 그리고 두 번째 집단과 세 번째 집단 사이의 염기서열 차이는 37~44 bp를 나타냈으며, 첫 번째 집단과 세 번째 집단 사이의 염기서열 차이는 27~29 bp였다. 따라서 한국산 쏘가리의 유래는 중국의 북부 개체군이 신생대 3기 Pliocene 기간 중에, 즉 초기 빙하기 이전 시기에 중국 중부 또는 남부의 쏘가리 개체군으로부터 최초로 분화된 후 빙하기를 거치면서 한반도로 그 분포범위를 확장함으로써 생겨난 것으로 추정된다.

• 환경생물
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• 제41권4호
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• pp.637-656
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• 2023

강 하구는 높은 생산성을 나타내는 생물다양성이 가장 높은 대표 수생태계이다. 환경 DNA (eDNA)를 이용한 수생태계 모니터링은 현장의 환경 시료를 확보하여 시료 내 존재하는 생물로부터 유래된 DNA를 추출하는 방법으로서 기존의 어구를 이용한 현장조사 모니터링에 비해 효율적이고 민감도가 높아 보완적인 방법으로 이용되고 있다. 본 연구는 낙동강 수계 하구 생태계를 대표하는 내륙 습지 하천인 태화강과 창원천을 대상으로 환경특성, 어류 군집구조와 종 다양성을 파악하였다. 태화강에서는 양측회유성, 소하성 및 강하성 어류인 은어, 황어 및 뱀장어의 서식이 대부분의 조사 시기 동안 확인되어 연안에서부터 중류 및 지류까지 비교적 원활한 서식처 종적 연결성을 나타내는 생태계임을 알 수 있었다. 또한, 창원천의 경우 특히 바다와 가까운 내륙 습지 하천으로 많은 다양한 해산어류 및 망둑어류의 서식이 확인되었으나, 회유성 어종인 은어는 환경 DNA에서만 검출되었고 현장조사에서는 관찰되지 않았다. 어구조사를 통한 종 다양성 평가 결과 태화강이 창원천에 비해 낮은 우점도지수, 높은 풍부도, 균등도, 다양도지수 수치를 나타내어 상대적으로 양호한 어류 군집 구조 상태를 나타냈다. 어구를 이용한 현장조사와 환경 DNA 메타바코딩 기법을 이용하여 태화강과 창원천 하구 생태계 어류 군집 구조 및 종 다양성을 비교 분석하였다. 어구를 이용한 3회 현장조사 결과 9~19종이 확인되었고 환경 DNA 1회 분석 결과 11~18종으로 환경 DNA 분석이 현장조사 결과와 유사한 수준의 종 수를 확인할 수 있었다. 어구를 이용한 5월 현장조사 결과는 6~11종이 확인된 점을 고려하면 환경 DNA가 종 탐지에서 민감도가 더 높음을 알 수 있었다. 환경 DNA를 이용한 수생태계 모니터링을 위한 어류 종 탐지의 잠재적인 효용성을 확인할 수 있었으나 우리나라 고유종 및 유전적으로 가까운 근연종들의 경우 명확한 종 동정에 어려움이 있었으며, 현장조사 시 관찰되었으나 환경 DNA에서 검출되지 않은 경우(위음성; false negative)와 현장조사 시 관찰되지 않은 종이 환경 DNA에서 검출(위양성; false positive)되는 자료의 한계점도 존재하였다. 향후 국내 고유종의 local DB 확보, 환경 DNA 조사 표준화 방법 구축, 국내 담수어류 대상 분자마커 개발 등이 확립된다면 수생태계 모니터링에 아주 효율적이며 실용적인 조사 방법으로 적용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제6권4호
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• pp.265-273
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• 2001

바닷가에서 흔히 볼 수 있는 성게는 중요한 수산자원일 뿐만 아니라 발생학 연구가 시작된 1800년대부터 지금까치 100여 년 이상 해양생물 발생연구의 모델이 되어 왔다. 최근 성게 배아(embryo)는 환경오염이나 독성 연구의 모델로서도 자주 이용된다. 성게가 널리 연구대상이 되는 이유는, 시료 확보와 배아의 실험실 배양이 쉽고, 세포의 이동과 기관 형성 등 배아의 발달과정이 명확히 관찰되며, 배아에 대한 세포 조작과 유전자 조작이 가능하다는 실험모델로서의 장점 때문이다. 또한 ,성게가 생물계 내에서 갖는 진화적, 발생학적 중요성 역시 성게 연구를 활발하게 하는 주된 이유가 되고 있다. 성게는 전구동물에서 후구동물이 분리되어 진화한 초기 단계를 대표하는 생물군이며, 부유성섭식유생(planktotrophic larvae) 시기를 거쳐 발달하는 대다수 해양무척추동물을 대표하는 생물군이기도 하다. 성게의 수정란은 약 7시간 후 60세포기에 이르며 이후 상실기, 포배기, 낭배기를 거쳐 플루테우스(pluteus)유생으로 발달한다. 성게의 60세포기 배아에는 이미 서로 다른 기관으로 발달할 5개의 구역(territories; fate map)이 정해진다. 각 구역의 세포들은 구역 특유의 유전자를 발현하게 된다. 식물극(vegetal pole)에 위치한 마이크로미어(micromere) 세포군은 포배 중기에 포배강 내로 들어가 일차중배엽세포(primary mesenchyme cells, PMCs)를 형성하고 이 후 유생의 뼈대(spicule)를 만든다. PMCs에서는 뼈대형성에 관여하는 SM3O, SM37, SM50, PM27, msp 130등의 유전자가 발현된다. 이들 중 SM37과 SM50은 뼈대의 얼개(matrix)를 만드는 염기성 단백질로서 Glycine, Proline, Glutamine이 많은 반복구조를 갖는다. 이 두 유전자는 발현시기와 기능이 유사하여 과거 한 유전자에서 진화된 유전자군(gene family)으로 생각된다. 성게의 발생 관련 유전자의 발현과 기능에 대한 연구는 해양무척추동물의 부유성섭식유생 발생에 대한 분자수준의 이해를 가능케 하며, 연체동물의 껍질 형성, 어류의 뼈대 형성, 척추동물의 뼈대 형성 등 생물계에서 공통적으로 보이는 소위 생광물화(biomineralization)의 유전학적 기전을 이해하는데 커다란 도움이 되고 있다.