• Animal Bioscience
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• 제34권7호
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• pp.1123-1133
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• 2021

Objective: Shandong indigenous pig breeds are important Chinese pig resources. Their progressive population decline in recent decades has attracted attention towards their conservation. Conservation genetics of these indigenous breeds are essential for developing a conservation and utilization scheme. Methods: A high-density single nucleotide polymorphism (HD-SNP) chip-based comparative analysis of genetic characteristics was performed for seven Shandong indigenous pig breeds in the context of five Western commercial breeds. Results: The results showed that Shandong indigenous pig breeds varied greatly in genetic diversity, effective population size, inbreeding level, and genetic distance with the Western commercial breeds. Specifically, Laiwu and Dapulian displayed low genetic diversity, and had a genetically distant relationship with the Western commercial breeds (average F statistics [F_ST] value of 0.3226 and 0.2666, respectively). Contrastingly, the other five breeds (Yantai, Licha, Yimeng, Wulain, and Heigai) displayed high genetic diversity within breed and had some extent of mixture pattern with the Western commercial breeds, especially Duroc and Landrace (F_ST values from 0.1043 to 0.2536). Furthermore, intensive gene flow was discovered among the seven Shandong indigenous breeds, particularly Wulian, Licha, and Heigai, as indicated by the large cluster formed in the principal component analysis scatterplot and small population differentiation (average of 0.1253) among them. Conclusion: Our study advances the understanding of genetic characteristics of Shandong indigenous breeds and provides essential information for developing an appropriate conservation and utilization scheme for these breeds.

• 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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• 제29권7호
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• pp.411-421
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• 2002

본 논문에서는 마이크로어레이 처리를 위한 새로운 이미지 분석 알고리즘과 격자 반점들의 위상 정보를 이용하여 격자의 위치를 결정하는 방법을 제시한다. 마이크로어레이는 유전자의 발현량의 측정을 위해서 수만 혹은 수십 만개의 유전자에 대해서 한번에 실험을 할 수 있는 장비이다. 한번의 실험으로 생성되는 데이터 양이 엄청나게 많기 때문에 자동화된 분석이 필요하다. 이 마이크로어레이의 실험 결과는 16-비트 회색조 이미지 파일로 하나의 유전자가 여러 개의 픽셀로 뭉쳐져 있는 반점(spot)이 격자 구조형태로 나타난다. 본 논문에서 이미지 데이터에서 그래프 구조를 생성하여 이들 반점이 어느 격자에 속하는지 결정하는 알고리즘과 격자 구조의 기울어짐을 측정하여 격자의 정확한 위치와 모양을 결정하는 방법을 제시하고 실제 이미지 데이터를 통한 많은 실험 결과를 보여 준다.

• Journal of Acupuncture Research
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• 제22권3호
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• pp.215-225
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• 2005

홍화자약침액(紅花子藥鍼液)의 항암효능(抗癌效能)을 밝히고자 간암세포주(肝癌細胞柱)에 최신 oligonucleotide chip assay 법을 통하여 대양(大量)의 유전자(遺傳子) 발현(發顯)을 분석(分析)한 결과(結果) 다음과 같은 결론(結論)을 얻었다. 1. MTT 분석(分析)에서 간암(肝癌) 및 위암세포주(胃癌細胞柱)는 홍화자약침액(紅花子藥鍼液) 1.5, 10, 20m/$m{\ell}$에서 대조군(對照群)에 비해 유의(有意)한 세포활성(細胞活性) 감소(減少)를 보였다. 2. 간암세포주(肝癌細胞柱)에 홍화자약침액(紅花子藥鍼液) 처치(處置) 시(時) 대조군(對照群)에 비해 발현(發顯)이 2배 이상 증가(增加)된 유전자(遺傳子)는 UCIA PMARARA fusion protein, human oral cancer candidate gene mRNA, EPPIN-3 등 19개였다. 3. 간암세포주(肝癌細胞柱)에 홍화자약침액(紅花子藥鍼液) 처치(處置) 시 (時)대조군(對照群)에 비해 유전자(遺傳子)의 발현(發顯)이 2배 이상 감소(減少)된 것은 BTF3, MMP11, paxillin, villinn 등 13개였다. 이상과 같이 홍화자약침액(紅花子藥鍼液)에 대한 간암세포주(肝癌細胞柱)의 유전자(遺傳子) 발현(發顯)을 oligonucleotide 분석(分析)으로 대량(大量) 검소(儉素)할 수 있었고, 심한 발현(發顯) 차이(差異)를 나타내는 각 유전자(遺傳子)는 암화(癌化) 과정(過程)이나, 홍화자약침액(紅花子藥鍼液)에 반응하는 유전자(遺傳子)로 치료제 개발을 위한 기초 자료로 활용할 수 있을 것으로 사료(思料)된다.

• 생명과학회지
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• 제23권1호
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• pp.116-124
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• 2013

본 연구의 목적은 저항성 운동 후 골격근에서 저항성 관련 유전자를 규명하는 것이다. 연구 목적을 달성하기 위하여 총 32두의 Sprague-Dawley계 수컷 흰쥐를 분양 받은 후 4주차 통제군(4 wks CON, n=8), 8주차 통제군(8 wks CON, n=8), 4주차 운동군(4 wks REG, n=8), 8주차 운동군(8 wks REG, n=8)으로 집단을 분류하였다. 저항성 운동군은 꼬리에 무게를 달고 동물용 사다리(1-m vertical, 85 degree incline)를 오르는 저항성 사다리 운동을 1회 10번, 주당 3일, 4주와 8주간 점증적으로 실시하였으며, 골격근 조직은 저항성 운동 후 장무지굴근(flexor hallucis longus; FHL)을 적출하여 분석에 이용하였다. 적출한 골격근에서 total RNA를 분류한 후, 대규모 유전자 발현분석을 위하여 Illumina RatRef-12 Expression BeadChip을 이용한 Beadarray를 시행하였으며, Beadarray 결과를 확인하기 위해 qPCR (real-time quantitative PCR)를 실시하였다. 유의성 검증은 Beadstudio software를 이용하여 실시하였으며, Beadarray 데이터 중 Detection p-value to <0.01, M-value {M= $log_2$ (condition)-$log_2$ (reference)} to >1.0, DiffScore to >20인 유전자만을 통계적으로 의미 있는 유전자로 선택하였다. 4주차 저항성 운동 후 통제집단에 비해 2배 이상 유의하게 발현이 증가한 유전자는 30개였으며, 6개의 유전자가 감소하였다. 8주차 저항성 운동 후에는 5개의 유전자가 발현이 증가하였으며, 12개의 유전자가 유의하게 감소하였다. 연구결과 다음의 유전자를 포함한 저항성 운동과 근비대와 관련 후보 유전자를 도출하였다; 1) 세포 성장 조절(IGFBP1, PLA2G2A, OKL38); 2) 근육발생(CSRP3); 3) 조직 재생과 근육 발달(MUSTN1, MYBPH); and 4) 비대 모델(CYR61, ATF3, NR4A3); and 5) 당대사(G6PC, PCK1). 이러한 연구결과는 차후 저항성 운동과 관련된 다양한 생리학적 변인을 연구하는데 있어서 기초 자료를 제공할 것으로 생각된다.

• 생물정신의학
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• 제12권1호
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• pp.42-61
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• 2005

Objectives:The ginsenoside Rg1 and Rb1, the major components of ginseng saponin, have neurotrophic and neuroprotective effects including promotion of neuronal survival and proliferation, facilitation of learning and memory, and protection from ischemic injury and apoptosis. In this study, to investigate the molecular basis of the effects of ginsenoside on neuron, we analyzed gene expression profiling of SH-SY5Y human neuroblastoma cells treated with ginsenoside Rg1 or Rb1. Methods:SH-SY5Y cells were cultured and treated in triplicate with ginsenoside Rg1 or Rb1($80{\mu}M$, $40{\mu}M$, $20{\mu}M$). The proliferation rates of SH-SY5Y cells were determined by MTT assay and microscopic examination. We used a high density cDNA microarray chip that contained 8K human genes to analyze the gene expression profiles in SH-SY5Y cells. We analyzed using the Significance Analysis of Microarray(SAM) method for identifying genes on a microarray with statistically significant changes in expression. Results:Treatment of SH-SY5Y cells with $80{\mu}M$ ginsenoside Rg1 or Rb1 for 36h showed maximal proliferation compared with other concentrations or control. The results of the microarray experiment yielded 96 genes were upregulated(${\geq}$3 fold) in Rg1 treated cells and 40 genes were up-regulated(${\geq}$2 fold) in Rb1 treated cells. Treatment with ginsenoside Rg1 for 36h induced the expression of some genes associated with protein biosynthesis, regulation of transcription or translation, cell proliferation and growth, neurogenesis and differentiation, regulation of cell cycle, energy transport and others. Genes associated with neurogenesis and neuronal differentiation such as SCG10 and MLP increased in ginsenoside Rg1 treated cells, but such changes did not occur in Rb1-group. Conclusion:Our data provide novel insights into the gene mechanisms involved in possible role for ginsenoside Rg1 or Rb1 in mediating neuronal proliferation or cell viability, which can elicit distinct patterns of gene expression in neuronal cell line. Ginsenoside Rg1 have more broad and strong effects than ginsenoside Rb1 in gene expression and related cellular physiology. In addition, we suggest that SCG10 gene, which is known to be expressed in neuronal differentiation during development and neuronal regeneration during adulthood, may have a role in enhancement of activity dependent synaptic plasticity or cytoskeletal regulation following treatment of ginsenoside Rg1. Further, ginsenoside Rg1 may have a possible role in regeneration of injured neuron, promotion of memory, and prevention from aging or neuronal degeneration.

• 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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• 제31권9호
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• pp.514-526
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• 2004

최근 마이크로어레이 실험기술의 개발로 인해서 생물학자들은 한꺼번에 수천 혹은 수만 개의 유전자 발현실험이 가능하게 되었다. 마이크로어레이를 이용한 유전자 발현 패턴 분석에 필요한 이미지의 분석 작업은 사용자의 많은 수작업이 필요하며, 올바른 결과를 얻기 위해서 많은 주의가 필요하다. 그러므로 사용자의 수작업을 최소화하고 정확한 발현결과를 얻기 위해서 마이크로어레이 이미지의 자동 분석 방법이 필요하다. 일반적으로 마이크로어레이 데이타는 반점(spot) 위치의 변동이나 모양, 크기가 고르지 않는 것과 같은 다양한 문제로 인하여 자동 분석이 어렵다. 특히 블록과 반점의 주소를 결정하는 것은 마이크로어레이 분석 중 어려운 단계이며, 대부분 상용 프로그램에서는 수작업을 통해서 해결하거나, 수작업이 필요한 반자동시스템을 이용하고 있다. 본 논문에서는 균일 격자(regular grid) 구조 탐색을 이용하여 새로운 블록과 반점의 주소를 결정하는 알고리즘을 소개한다. 본 알고리즘에서는 입력된 반점들의 중심점을 이용하여, 균등 일직선 서열(equally spaced and collinear sequence)을 생성하고 이를 통하여 이미지의 기울기와 단위길이를 계산한다. 계산되어진 기울기와 단위길이를 이용하여 가상점을 허용한 균등 일직선서열을 다시 생성하고, 이를 이용하여 마이크로어레이의 주소를 결정한다. 실험 결과 다양한 실험 데이터에 대하여 매우 안정적이며, 신뢰성이 높은 결과를 얻을 수 있었다. 본 알고리즘에 대한 자세한 정보는 http://jade.cs.pusan.ac.kr/~autogrid에 정리되어 있다.

• 생명과학회지
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• 제19권7호
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• pp.905-916
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• 2009

본 연구는 저산소증에서 반하가 대뇌신경세포의 유전자 표현에 미치는 영향을 알아보기 위하여 배양한 $E_{18}$의 흰쥐 대뇌 신경세포를 반하로 처리하고, 저산소증을 유도한 후 microarray 기법으로 유전자 표현 변화를 조사하였다. Microarray 결과 tubb5, tgfa, ptpn11, n-ras, pdgfa 등 세포의 성장 분화에 관여하는 유전자들의 표현이 증가하였으며, 세포 자연사를 억제하는 mcl-1 유전자의 표현 또한 증가하였다. 한편 세포 자연사를 유도하는 tieg 유전자는 표현이 감소하였다(Fig. 3). 반하에 의하여 수많은 유전자의 표현이 변화되었고, 세포사를 촉진하는 유전자의 표현이 크게 증가되는 경우(예, alox12, faf1)도 있어 본 연구결과만으로 일반적인 결론을 유도하기는 어려웠다. 그러나 대략적으로 반하는 저산소증에서 주로 세포의 성장과 분화를 유지하고, 세포 자연사를 방지하는 유전자들의 표현을 증가시켜 신경 세포사를 보호하는 것으로 이해된다.

• Molecules and Cells
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• 제39권4호
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• pp.352-357
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• 2016

Vertebrate neurogenesis requires inhibition of endogenous bone morphogenetic protein (BMP) signals in the ectoderm. Blocking of BMPs in animal cap explants causes the formation of anterior neural tissues as a default fate. To identify genes involved in the anterior neural specification, we analyzed gene expression profiles using a Xenopus Affymetrix Gene Chip after BMP-4 inhibition in animal cap explants. We found that the xCyp26c gene, encoding a retinoic acid (RA) degradation enzyme, was upregulated following inhibition of BMP signaling in early neuroectodermal cells. Whole-mount in situ hybridization analysis showed that xCyp26c expression started in the anterior region during the early neurula stage. Overexpression of xCyp26c weakly induced neural genes in animal cap explants. xCyp26c abolished the expression of all trans-/cis-RA-induced posterior genes, but not basic FGF-induced posterior genes. Depletion of xCyp26c by morpholino-oligonucleotides suppressed the normal formation of the axis and head, indicating that xCyp26c plays a critical role in the specification of anterior neural tissue in whole embryos. In animal cap explants, however, xCyp26c morpholinos did not alter anterior-to-posterior neural tissue formation. Together, these results suggest that xCyp26c plays a specific role in anterior-posterior (A-P) neural patterning of Xenopus embryos.

• Biomolecules & Therapeutics
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• 제25권2호
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• pp.112-121
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• 2017

Drug-induced liver injury (DILI) is the serious and fatal drug-associated adverse effect, but its incidence is very low and individual variation in severity is substantial. Acetaminophen (APAP)-induced liver injury accounts for >50% of reported DILI cases but little is known for the cause of individual variations in the severity. Intrinsic genetic variation is considered a key element but the identity of the genes was not well-established. Here, pre-biopsy method and microarray technique was applied to uncover the key genes for APAP-induced liver injury in mice, and a cause and effect experiment employing quantitative real-time PCR was conducted to confirm the correlation between the uncovered genes and APAP-induced hepatotoxicity. We identified the innately and differentially expressed genes of mice susceptible to APAP-induced hepatotoxicity in the pre-biopsied liver tissue before APAP treatment through microarray analysis of the global gene expression profiles (Affymetrix $GeneChip^{(R)}$ Mouse Gene 1.0 ST for 28,853 genes). Expression of 16 genes including Gdap10, Lpl, Gabra3 and Ccrn4l were significantly different (t-test: FDR <10%) more than 1.5 fold in the susceptible animals than resistant. To confirm the association with the susceptibility to APAP-induced hepatotoxicity, another set of animals were measured for the expression level of selected 4 genes (higher two and lower two genes) in the liver pre-biopsy and their sensitivity to APAP-induced hepatotoxicity was evaluated by post hoc. Notably, the expressions of Gabra3 and Lpl were significantly correlated with the severity of liver injury (p<0.05) demonstrating that these genes may be linked to the susceptibility to APAP-induced hepatotoxicity.

• Molecular & Cellular Toxicology
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• 제2권2호
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• pp.120-125
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• 2006

Phenytoin is an anti-epileptic. It works by slowing down impulses in the brain that cause seizures. The recent microarray technology enables us to understand possible mechanisms of genes related to compounds which have toxicity in biological system. We have studied that the effect of a compound related to hepatotoxin in vitro system using a rat whole genome microarray. In this study, we have used a rat liver epithelial cell line WB-F344 and phenytoin as a hepatotoxin. WB-F344 was treated with phenytoin for 1 to 24 hours. Total RNA was isolated at times 1, 6 and 24h following treatment of phenytoin, and hybridized to the microarray containing about 22,000 rat genes. After analysis with clustering methods, we have identified a total of 1,455 differentially expressed genes during the time course. Interestingly, about 1,049 genes exhibited differential expression pattern in response to phenytoin in early time. Therefore, the identification of genes associated with phenytoin in early response may give important insights into various toxicogenomic studies in vitro system.