• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 1998년도 가을 학술발표논문집 Vol.25 No.2 (2)
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• pp.51-53
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• 1998

3개 이상의 DNA 혹은 단백질의 염기서열을 정렬하는 복수 염기서열 정렬(multiple sequence alignment)방법은 염기서열들 사이의 진화관계, gene regulation, 단백질의 구조와 기능에 관한 연구에 필수적인 도구이다. 복수 염기서열 정렬문제는 NP-complete 문제군에 속하며, 이 문제를 해결하기 위하여 가장 유용하게 사용되는 알고리즘으로는 dynamic programming이 있다. Dynamic programming은 주어진 입력 염기서열 군들에 대한 최적의 정렬을 생산할 수 있다. 그러나 dynamic programming의 단점은 오랜 실행시간이 요구되며, 때로는 dynamic programming의 속성 때문에 이 알고리즘을 사용하여도 주어진 입력 염기서열 군들에 대한 최적의 정렬을 얻어내지 못하는 경우가 있다. 본 연구에서는 이러한 dynamic programming의 문제를 해결하기 위하여 genetic algorithm을 복수 염기서열 정렬문제에 적용하였다. 본 논문에서는 genetic algorithm의 design과 적용방법을 기술하였다. 본 연구에서 제안된 genetic algorithm을 사용하여 dynamic programming의 단점이었던 오랜 실행시간을 줄일 수 있었으며, dynamic programming이 제공하지 못하는 최적의 염기서열 정렬을 제공할 수 있었다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2003년도 봄 학술발표논문집 Vol.30 No.1 (B)
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• pp.365-367
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• 2003

염기서열 디자인은 DNA computing, 샘물정보학 등의 분야에서 실험 설계시 고려해야할 중요한 문제 중의 하나이다. 이 문제는 다양한 조건을 만족시키는 최적의 염기서열 집합을 생성하는 조합 최적화 문제로 생각될 수 있으며, 염기서열이 갖추어야 할 조건을 적합도 함수로 사용한 진화 연산 등의 방법이 적용되어 왔다. 본 논문에서는 여러 논문들에서 제시된 적합도 함수의 구체적인 형태를 해 공간상에서 조사해 보았으며, 각 적합도 함수간의 관계도 분석해 보았다.

• Weed & Turfgrass Science
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• 제4권1호
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• pp.26-34
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• 2015

최근에 전 세계적으로 동물, 식물뿐만 아니라 균류, 해조류 등에서 활발하게 이용하는 DNA 바코드는 게놈 DNA의 단편을 이용해 종들 간의 DNA 변이를 발견하여 형태적 지식 없이 정확하게 종을 동정하고 분류하는 방법이다. 고등식물에서는 단일마커로 바코드 조건을 충족할 수 없어 엽록체 DNA의 rbcL과 matK 유전자를 표준마커로 이용하고 있다. 본 연구는 식물 표준 바코드마커와 핵 DNA의 ITS 부위를 이용하여 국내 벼과 식물 252 분류군 중 주로 농경지에서 발생하는 잡초 총 84분류군 403생태형을 바코드하여 데이터베이스를 구축하기 위하여 수행하였다. 바코드 결과 PCR 증폭과 염기서열 분석 성공률은 rbcL에서 가장 높았으며 matK에서 가장 낮았다. 그러나 바코드 갭과 종식별 해상력은 matK에서 가장 높았다. 80.9%의 염기서열 분석 성공률을 보인 ITS는 matK와의 조합에서 92.9% 까지 종 식별 해상력을 높일 수 있어 벼과 바코드에 매우 유용한 조합이었다. 벼과의 바코드데이터는 미국의 국립생물공학정보센터에 기탁하여 genbank 번호를 부여받아 공개하였다. 그러므로 형태적으로 동정이 어려운 벼과 잡초를 matK와 ITS 부위의 염기서열을 분석하여 미국의 국립생물공학정보센터에 기탁한 데이터와 비교함으로써 쉽고 간편하게 동정할 수 있게 되었다.

• 미생물학회지
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• 제34권1_2호
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• pp.58-63
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• 1998

'Contig 구성문제'는 random sequencing 단편들로부터 DNA 염기 서열의 정보를 밝혀낼 경우 발생하는 문제이다. 본 연구에서는 이러한 contig 구성문제를 해결하기 위한 알고리즘을 구성하였으며, X-window 응용 프로그램인 XFAP을 개발하였다. XFAP에서는 dimer 빈도 비교 방법을 사용하여 중첩 가능성이 없는 단편을 효과적으로 제거하였다. 이 방법은 단편 쌍 중첩에서 최소 수용 중첩 길이 내의 각 단편 사이의 dimer 빈도 차이를 이용하여 단편 쌍을 선별하는 것이다. 또한 단편 쌍 최대치 정렬 과정의 메모리 사용량을 줄이기 위해서, Myers 알고리즘을 적용하여 linear space에서 최대치 정렬을 구하는 방법을 사용하였다. 그리고 본 프로그램은 사용자들에게 편리한 그래픽 환경을 제공하기 위해서 Motif 라이브러리를 사용하여 X-window에서 구현되었다. 본 프로그램의 테스트 데이터를 생성하기 위해서 GenBank 데이터베이스에서 일정 길이의 염기 서열을 추출한 다음, sequencing시 일어날 수 있는 모든 오류들을 고려하여 단편 샘플을 생성하였다. 단편 샘플에 대해서 dimer 빈도 비교 방법의 효과 및 실행 시간을 측정하였다. 특히 dimer 빈도 비교 방법의 효율은 단편의 길이에 비례하여 증가하는 것으로 나타났다.

• 환경생물
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• 제21권1호
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• pp.45-51
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• 2003

지리적으로 격리되어 있는 아무르산개구리 (Rana amurensis)의 유전적인 변이를 알아보기 위하여 미토콘드리아 165 rDNA 유전자 중 401 bp 염기서열을 분석하여 비교하였다. 아무르산개구리(4개 지역집단; 한국, 중국, 몽골 및 러시아), 참개구리(2개 지역집단: 한국, 일본) 및 다른 종류의 산개구리류 미토콘드리아 165 rDNA 유전자도 함께 비교하였다. 아무르산개구리의 형태적 유사성에도 불구하고, 한국 집단은 다른 지역의 집단들과 비교하여 염기서열상의 상당한 차이를 나타났다. 본 연구에서 염기서열 분석(401 bp 분석)으로 한국산 아무르산개구리가 아종인가 아니면 독립종인지에 대하여 설명할 수는 없으나, 본 연구의 결과와 Lee et at. (1999)에 의해 연구된 한국산 아무르산개구리의 미토콘드리아 cytochrome b유전자 분석 결과가 서로 일치하는 것을 알 수 있었다. 따라서, 한국산 아무르산개구리에 대한 분류학적 위치를 종 수준에서 다시 재검토해야 할 것으로 판단되나, 보다 명확한 결과를 위해서 더 많은 지역의 개체군을 포함하여 형태학적, 생태학적 연구가 진행될 필요가 있으며, 한국산 아무르산개구리의 유전적 차이도 함께 고려해 야 할 것으로 판단된다.

• 한국응용곤충학회지
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• 제56권4호
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• pp.377-385
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• 2017

멸구과(Delphacidae) 8종의 internal transcribed spacer 2 (ITS2) DNA 염기서열로 종간 차이 추정값을 비교하고 분자계통수를 추론하였다. ITS2 DNA 염기서열 길이는 종(species)마다 550 bp (흰등멸구)에서 699 bp (겨풀멸구)까지 차이를 보였다. 같은 Nilaparvata 속의 겨풀멸구와 벼멸구붙이 사이의 염기서열 차이 추정값($d{\pm}S.E.$)은 $0.001{\pm}0.001$로 가장 낮았으며, 사슴멸구와 일본멸구 사이는 $0.579{\pm}0.021$로 가장 높았다. 벼멸구와 다른 멸구류들과의 종간 염기서열 차이 추정값은 $0.056{\pm}0.008$ (겨풀멸구)에서부터 $0.548{\pm}0.021$ (일본멸구)로 구분되었다. 반면, Neighbor-joining 방법으로 추론된 분자계통수에서는 겨풀멸구와 벼멸구붙이를 제외하고 나머지 멸구류들은 독립된 다른 그룹으로 분지되었다. 벼멸구의 ITS2 염기서열을 참고하여 벼멸구 특이 고리매개등온증폭(loop-mediated isothermal amplification, LAMP) 프라이머 4 세트(BPH-38, BPH-38-1, BPH-207 및 BPH-92)를 제작하였다. 이들 각각을 벼멸구, 흰등멸구 및 애멸구의 게놈 DNA와 $65^{\circ}C$에서 60분간 반응시켰을 때, 벼멸구 시료에서만 증폭 산물들이 관찰되었다. BPH-92 LAMP 프라이머 세트로 $65^{\circ}C$에서 벼멸구 DNA의 양(0.1 ng, 1 ng, 10 ng, 100 ng)과 반응시간(20분, 30분, 40분, 60분)을 달리하여 형광반응을 관찰하였을 때, 20분과 30분 반응에서는 100 ng 까지에서도 발광여부 구별이 어려웠다. 그러나 40분 반응에서는 10 ng 이상에서, 60분 반응에서는 0.1 ng 이상에서 발광여부가 명확히 구별되었다.

• 한국양식학회:학술대회논문집
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• 한국양식학회 2003년도 추계학술발표대회 논문요약집
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• pp.34-34
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• 2003

한국산 선발계통 및 일본산 양식계통과 이들 두 계통간 잡종 참돔 집단의 유전적 특성을 분석하기 위하여, RAPD (Random Amplified Polymorphic DNA) marker를 탐색하였다. 10개의 염기로 이루어진 200개의 random primer 분석을 통하여 polymorphic pattern을 나타내는 23개의 random primer를 선발하였으며, 각 primer의 재현성을 확인하였다. 이들 중 OPA-11 primer는 크기가 각각 600 bp, 650 bp 및 750 bp 인 3개의 DNA 단편에 의하여 4개의 genotype을 나타냈으며, 각 genotype의 빈도는 집단간차이를 보였고, 한국산 선발계통 집단에서는 4개의 genotype이 모두 발견되는 반면, 일본산 양식계통 및 일본산 양식계통을 포함한 교배집단에서는 특정 genotype만 발견되었다. OPA-11 primer 유래의 polymorphic DNA 단편을 cloning하고 염기서열을 결정하였으며, SCAR (Sequence Characterized Amplified Region) primer를 제작하고 분석하였다. 본 연구는 참돔집단의 유전적 특성 파악 및 집단 구별에 RAPD marker를 활용하였으며, 참돔 육종시 형질 및 기능관련 DNA marker 탐색에 적용하기 위하여, 이후의 연구에서는 SCAR과 RFLP 분석에 RAPD marker를 이용하여 100% 정확도를 갖는 RFLP maker를 찾고, MAS (Marker-Assisted Selection)에 적용하고자 한다.

• 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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• 제32권11_12호
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• pp.578-586
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• 2005

본 논문에서 다루는 문제는 품질 정보를 가지는 서열을 배치(alignment)하는 알고리즘이다. 시퀀싱(sequencing) 작업의 일부인 염기 결정 프로그램(base-calling program)에 의해서 생성되는 DNA 서열은 각 염기가 어느 정도 신뢰할 수 있는 가를 나타내는 품질 정보를 가진다. 그러나 지금까지 개발된 서열 배치 알고리즘들은 이러한 품질 정보를 고려하지 않았다. 본 논문에서는 품질 정보를 가지는 두 서열의 배치를 평가하는 기준을 제시한다. 이 평가 기준에 의한 최적의 서열 배치는 동적 프로그래밍(dynamic programming) 기법에 의해서 찾을 수 있다.

• 미생물학회지
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• 제30권5호
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• pp.397-402
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• 1992

서울지역의 소아설사환자가 가검물로부터 분리한 로타바이러스의 VP7을 코딩하는 RNA분절 cDNA를 합성한 후 로타바이러스 혈청형1인 WA1과 RE9의 아홉 번째 RNA분절과 비교하였더니 90%이상의 유사성을 보였다. 염기서열로부터 유추된 아미노산 서열중 혈청간에 변이가 많은 VR5와 VR8 지역을 비교한 결과 역시 혈청형 1인 RE9과 WA1 바이러스주와 매우 높은 유사성을 지님을 알 수 있었다.

• 한국어류학회지
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• 제19권4호
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• pp.274-285
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• 2007

자리돔과(Teleostei: Pomacentridae) 어류는 열대 및 아열대 해역에 널리 분포하고 있으며 특히 산호해역의 해양생물 군락을 이루는 주요구성 어류이다. 현재 우리나라에는 본과에 5종이 분포하는 것으로 알려져 있는데 본 논문에서는 genus Chromis와 Dascyllus 2속을 대상으로 분자계통학적 위치를 규명하는데 그 목적이 있다. 분자계통분석에서 일본산 D. aruanus는 계통도상에서 폴리네시아산 D. aruanus와 함께 유집되었고, 우리나라의 Chromis fumea는 호주의 C. nitida와 함께 유집되었으며, 두 종간의 유전적 거리를 표시하는 P 값은 0.047로 상대적으로 매우 낮았다. 우리나라의 C. notatus는 뉴칼레도니아산 C. flavomaculata와 함께 유집되었는데, 특히 제주의 D. melanurus와 인도-태평양의 D. melanurus 사이에는 유전자 염기서열의 차이가 전혀 관찰되지 않았다. 그러나 이 두 지역의 D. melanurs와 인도네시아의 D. melanurus간에는 한개의 염기서열 차이가 있었다. 일본산 Dascyllus aruanus의 염기서열은 폴리네시아산 Dascyllus aruanus와 2개의 염기서열 차이가 있었고, 한국산 Chromis fumea와 C. notatus 사이에는 다소 많은 수의 염기서열 차이가 있었다. 본 논문에서 도입한 미토콘드리아 cytochrome DNA의 염기서열 정보 및 분석은 이 유전자가 종 수준에서 뿐만 아니라 지역집단의 구분 및 확인을 위한 DNA 바코드로서 이용될 수 있음을 보여준다.