• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2003년도 가을 학술발표논문집 Vol.30 No.2 (2)
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• pp.769-771
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• 2003

PromSearch는 DNA 염기서열 상에서 프로모터의 위치를 예측하는 프로그램이다. 다루는 대상은 인간 DNA의 프로모터이며, 프로모터의 TSS(transcription start site, 전사시작지점)를 예측하는 것을 목표로 한다. 프로모터 영역을 세분하여 각 영역에 대한 프로파일을 PWM(position weight matrix)을 이용해 작성하며, 임의의 염기서열이 입력으로 주어지면 세분한 영역의 점수를 신경망을 이용해 통합하여 프로모터 여부와 TSS의 위치를 결정한다. 프로모터 영역의 분할은 코어 프로모터의 구성 요소인 TATA-box와 Inr, DPE(downstream promoter element), 그리고 코어 프로모터의 위쪽으로 150bp 크기의 영역 등으로 4분할하였다. Fickett의 데이터를 이용한 평가 결과 sensitivity 43%, specificity 88fp(1/376bp)의 성능을 보였다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2004년도 봄 학술발표논문집 Vol.31 No.1 (B)
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• pp.340-342
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• 2004

Promsearch는 인간 DNA에서 코어 프로모터 영역을 예측하는 프로그램이며, PWM(position weight matrix)과 신경망을 기반으로 전사시작지점을 예측한다. 프로그램은 대량의 서열 데이터를 처리할 수 있도록 구성되었으며, 본 논문에서는 인간 염색체 22번에 대한 프로모터 예측 결과를 제시한다. Annotated된 936개의 유전자와 Promsearch가 예측한 프로모터간의 위치의 상관관계를 계산한 결과 87개에 대해 프로모터 예측 결과가 의미 있는 것으로 밝혀졌다. 예측의 민감도는 25%이며, Promsearch가 대규모 시퀀싱 프로젝트에서 나오는 대량의 서열 데이터를 1차적으로 분석하는 도구로서 사용될 수 있음을 확인하였다.

• KSBB Journal
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• 제11권4호
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• pp.431-437
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• 1996

본 연구에서는 질산염(nitrate) 존재하에서 혐기 조건이 되면 최대로 발현되는 변형된 naT 프로모터 를 대장균내에서 단백질을 대량 생산하기 위한 발현 운반체로 쓰일 수 있는지를 조사하였다. 이를 위해 용존산소농도에 따라 naT 프로모터의 유도에 영향을 미치는 염색체 fnT 유전자가 발현되지 못하는 대장 균(ES200l)에 pBR322 플라스미드에 프로모터상 의 10 지역에서 특정부위돌연변이화에 의해 con­s sensus sequence로 바핀 변형된(modified) naT 프 로모터(pMW616)가 도입되어 있는 계(pMW616/ E ES2001 )가 이용되었다. 이 변형된 naT 프로모터의 하류에는 구조유전자(structural gene) 인 질산염 환 원효소대 신에 ${\beta}$-galactosidase를 발현하는 lacZ 유 전자가 클로닝되어 있다. 이 변형된 naT 프로모터의 유도에 대한 최적조건을 찾기 위해 변형된 naT 프로 모터를 유도시키는 방법, 변형된 naT 프로모터가 최 대로 유도되는 질산엽의 농도, 말현된 $\beta$galactosid a ase의 양 빛 변형된 naT 프로모터가 유도되는 특성 들이 조사되었다. 이에 대한 실험으로부터 다음과 같은 결론들이 얻어졌다; 이 변형된 naT 프로모터로 부터 ${\beta}$-galactosidase의 말현은 질산염의 농도에 의 해서는 크게 영향을 받지 않았다. 한편, 변형된 naT 프로모터로부터 ${\beta}$-galactosidase의 말현은 성장단계 에서 대장균을 호기상태에서 OD600이 약 2.27~ 될 때까지 키우다가 유도시 혐기상태로 만드는 것이 가 장 유리하였으며, 이 때 발현된 ${\beta}$-galactosidase의 비활성도는 약 13,000 Miller unit였다. 하지만, 이 변형된 naT 프로모터는 이켓을 유도시키기 전에도 발현된 ${\beta}$-galactosidase의 비활성도가 약 6,000 M Miller unit로 매우 높음으로 인하여 이 변형된 naT 프로모터는 원하는 단백질을 유도성보다는 구성적으 로 발현시키는데 더 적합한 프로모터였다.

• 한국가금학회지
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• 제50권4호
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• pp.261-266
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• 2023

가축의 골격근은 동물성 단백질 식품으로서 중요한 역할을 하며, 가금육의 소비는 전세계적으로 꾸준히 증가하고 있다. 근육의 형성과 발달에는 근형성조절인자를 포함한 많은 유전자들이 관여하며, 발달 단계에 따라 유전자 발현의 정확한 조절이 필요하다. 본 연구에서는 근육에서 특이적으로 발현하는 유전자를 선발하고, 해당 유전자의 프로모터를 클로닝하고 기능을 분석하였다. 동물의 조직별 유전자 발현을 분석한 결과, 다수의 유전자들이 골격근 특이적인 발현양상을 보였는데, 특히 TNNT3와 TNNC2, MYF6 유전자들은 가금에서도 유사한 양상을 나타냈다. TNNT3, TNNC2, MYF6 유전자의 프로모터 부위를 중합효소연쇄반응을 통해 각각 1.2 kb, 1.03 kb, 1.43 kb씩 증폭하여, 녹색형광단백질 유전자를 포함한 벡터의 앞부분에 삽입하였다. 염기서열 분석 결과, 세 프로모터는 기존에 밝혀진 유전체 서열과 거의 일치함을 확인하였다. QM7 메추리 근육세포주에서 각각의 프로모터를 포함한 벡터를 도입한 결과, 세 프로모터 모두녹색형광단백질을 성공적으로 발현시켰다. 녹색 형광의 밝기는 대조군으로 사용한 CMV-IE 프로모터와 비교 시, 약 7배 정도 어두웠다. 클로닝한 프로모터들에는 230개 이상의 전사인자들이 결합할 수 있을 것으로 예측되었으며, 특히 MYF5나 MYOD, MYOG와 같은 근형성조절인자를 포함한 근육에서 발현하는 다양한 전사인자들이 결합할 수 있을 것으로 예측되었다. 이 프로모터들은 가금의 근육세포에서 유전자 발현을 유도하는 연구에 활용이 가능할 것이며, 추후연구를 통해 프로모터 부위별 발현 조절 기능 연구가 필요할 것으로 사료된다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제35권3호
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• pp.184-190
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• 2007

대략 2 kb의 크기를 가진 Pichia pastoris phosphoglycerate kinase gene (PGK1)의 프로모터부분을 266bp의 작은 크기로 최소화하여 P. pastoris에 있어 episomal의 새로운 항시적 발현벡터를 제조하였다. P. pastoris의 새로운 항시적 발현벡터를 개발하기 위하여 기존의 Pichia발현벡터인 pGABZB의 GAP프로모터부분을 연속적으로 일정 부분이 절단된 PGK1프로모터에 beta-galactosidase유전자가 결합된 부분으로 치환하였다. LacZ유전자를 reporter유전자로 사용하였을 때에 PGK1프로모터의 발현세기는 다른 항시적 프로모터인 GAP프로모터 보다는 낮았지만 TEF1프로모터 보다는 높았다. 본 논문에서 PGK1 프로모터의 불필요한 부분을 제거함으로서 Pichia에서 외래발현을 위한 새로운 episomal발현벡터인 pPGKZ-E를 제조하였으며 이 것은 P. pastoris에 있어 발현세기를 선택할 수 있는 발현벡터선택의 폭을 넓게 하였다.

• 한국가금학회:학술대회논문집
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• 한국가금학회 2006년도 제23차 정기총회 및 학술발표회
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• pp.80-81
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• 2006

닭의 유전자 지도가 밝혀지고 그와 관련한 생물학적 연구들이 활발히 이루어지면서 닭을 생체 반응기나 질병 모델 동물로 이용하기 위한 연구가 많이 진행되고 있다. 이 중 닭을 생체 반응기로 이용하기 위해서는 많은 양의 단백질을 생산하는 난관에 대한 연구가 필수적이다. In vivo와 in vitro에서 난관 특이적 프로모터에 의한 외래 유전자의 발현에 대한 연구를 하였고 유전자를 전이하는 방법으로는 렌티 바이러스 시스템을 이용하였으며, 프로모터는 난관 특이적 프로모터인 오브알부민 프로모터 (5‘ 조절 부분의 1.4kb)와 RSV 프로모터를 이용하였다. 리포터 유전자로는 형광발현 단백질 (enhanced green fluorescence protein, EGFP)을 이용해서 마우스 배아 섬유아세포, 닭 배아 섬유아세포, 난관 상피 세포에서 발현을 유도해서 조직 특이적 발현 여부를 확인하였다. 그 결과 RSV 프로모터는 모든 세포에서 발현하였으나, 오브알부민 프로모터에 의한 리포터 유전자의 발현은 난관 상피 세포에서는 특이적으로 발현하였다. 이와 같은 연구는 산란계를 이용해서 난관으로부터 효율적인 생리 활성 물질을 생산하기 위한 가능성을 보여주었다.

• 생명과학회지
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• 제18권10호
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• pp.1395-1399
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• 2008

우리는 최근에 PRC1 프로모터가 유방암 유전자치료를 위하여 전사 표적이 된 유전자의 발현을 조절할 수 있는 후보 프로모터임을 보고하였다. 우리는 본 실험에서 PRC1이 폐암유전자 치료에서도 적용이 가능한지 조사하였다. 특정 프로모터가 루시퍼라제 유전자와 연결된 플라스미드를 이용한 형질전환 assay에서 PRC1 프로모터는 정상폐세포주에서는 활성을 보이지 않으나 폐암세포주에선 약 30 배의 활성을 보였다. 이는 이미 암특이적인 발현으로 알려진 BIRC5 (survivin) 프로모터와 유사한 결과였다. 또한, 바이러스 벡터를 이용한 실험에서 PRC1은 CMV 프로모터에 비해 아데노부속바이러스에서 약 75%, 아데노바이러스에서 약 66%의활성을 보였다. 이와 대조적으로, PRC1 프로모터를 함유한 이 들 두 종류의 바이러스는 정상 폐세포에서는 20%정도의 낮은 활성을 보였다. 흥미롭게도, 인간 폐종양세포를 이식한 생쥐모델을 사용한 결과에서는 PRC1 프로모터가 CMV 프로모터와 비슷한 생체 활성을 보였다. 종합하면, 이상의 결과는 PRC1이 폐암 유전자치료를 위한 전사표적 유전자의 발현을 위한 프로모터로 사용 가능함을 암시한다.

• 미생물학회지
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• 제31권4호
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• pp.267-273
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• 1993

Escherichia coli 의 superoxide 라디칼 유도발현성 유전자의 탐색을 위하여 먼저 superoxide 라디칼에 의하여 발현이 유도되는 프로모터를 탐색하였다. 이를 위햐여, 프로모터 탐색벡터인 pJAC4 를 이용하여 E. coli MG1655 균주로부터 프로모터 library 를 구성하였다. Ampicillin 농도구 배정판법을 이용하여 프로모터 세기가 다른 클론들을 구별하여 프로모터 세기가 약한 것부터 중간정도까지 383개의 클론을 선별하였다. 이들 프로모터 클론들의 superoxide 라디칼 유도발현성을 paraquat 를 첨가한 ampicilin 농도구배평판에서 조사하였다. 이중 3개의 클론이 paraquat 에 의하여 유도됨을 확인하였고, 유도배율은 1.4-4배 정도이었다. 이들 프로모터의 염기서열을 결정한 결과 기종의 database 에 등록되어 있는 E. coli 염기서열들과는 다른 새로운 유전자임을 알았다. 이들 프로모터에 대하여 primer 연장법과 SS1 뉴클리아제 분석을 총하여 전사개시 자리를 결정하였고, paraquat 처리시 mRNA 의 양이 증가함을 관찰하였다. 특히 클론5의 경우는 두개의 전사개시 위치를 가지고 있으며, paraquat 처리시 상위 부분의 전사개시자리가 성택적으로 사용됨을 알 수 있었다. 프로모터 서열을 검색한 결과, RNA 중합효소($E\sigma^{70}$)에 의햐여 인지되는 -10과 -35부위를 가진 클론은 클론 5 뿐이었고, 나머지는 보존된 염기서열을 찾을 수 없었다. 이는 이들 프로모터들이 독특한 부류에 속하는 종류들로서, 새로운 전사조절인자를 요구할 가능성을 시사한다.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2003년도 하계종합학술대회 논문집 Ⅲ
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• pp.1569-1572
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• 2003

최근 생명공학 분야의 기술이 혁신적으로 발달함에 따라 게놈 프로젝트가 본래 계획보다 2년 앞당겨져 2003 년 4 월 인간 유전자의 완전한 서열을 밝히고 성공적으로 완료됨으로서 관련 연구자들은 인간의 유전자에 대한 대량의 서열 데이터를 얻게 되었다. 그래서 게놈 프로젝트의 다음 단계로서 엄청난 양의서열 정보 분석으로부터 유전자의 기능을 파악하고자 하는 연구들이 이미 세계적으로 활발히 진행되고 있다. 이러한 연구들의 최종적 목표는 질병 치료와 생명연장의 실현이라고 볼 수 있다. 유전자 연구를 위해선 우선 일차적으로 유전자 부위를 파악해야 한다. 유전자는 구조적으로 다시 여러 부분으로 나뉘는데 유전자 발현의 개시에 매우 중요한 요소 중 하나가 바로 프로모터 (Promoter) 이다. 프로모터 내에는 TATA box 가 있는데 이는 프로모터의 핵심 요소이다. 프로모터는 생명체의 종 그리고 RNA 중합효소의 종류에 따라 다르다. 이 논문에서는 다양한 신경망 알고리즘 중의 하나인 Backtpropagation 을 이용하여 밝혀지지 알은 서열에서 인간을 포함하는 원핵생물의 프로모터 서열을 예측할 수 있는 방법을 얻었기에 소개하고자 한다.

• Journal of Applied Biological Chemistry
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• 제64권1호
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• pp.39-48
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• 2021

가뭄은 작물의 성장과 생산성을 방해하는 비 생물학적 스트레스 중 하나다. 비 생물학적 스트레스에 대응하기 위해서는 식물이 불리한 환경 조건에서 스트레스에 나타내는 분자 조절 네트워크를 이해해야 한다. 비 생물학적 스트레스 (가뭄에 대응)에 대처할 수 있는 조합을 선별하기 위한 실험에서 스트레스 조건에서만 발현되는 5개의 가뭄 스트레스 유도성 프로모터를 선별하였으며, 이 중 36개의 cis-regulatory element를 선별하였다. 그 결과 가뭄 스트레스에서만 발현되는 유전자의 프로모터에서 cis-regulatory element를 새롭게 조합하여 미세 제어 조절을 할 수 있는 2 개의 합성프로모터(BL1, BL2)를 제작하였다. 합성프로모터를 포함한 형질전환식물(BL1-GUS, BL2-GUS)의 분석은 합성프로모터가 건조 조건에서 형질전환식물 내의 GUS 유전자의 발현을 증가시키는 것을 통하여 확인하였다. 또한 Transient activation assay를 통해 DREB1A와 DREB2C에 의해 합성프로모터가 활성화되는 것도 확인하였다. 이러한 결과는 가뭄 특이적인 cis-regulatory element의 조합에 의해 제작한 합성프로모터가 다양한 비 생물학적 스트레스에 반응하고, 식물의 성장 지연을 유발하지 않고 스트레스에 효과적으로 대응할 수 있을 것이라 예상할 수 있다.