• Journal of Acupuncture Research
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• 제20권3호
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• pp.34-44
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• 2003

Objective : Bone homeostasis is maintained by balance of bone formation and resorption. Therefore, bone related diseases arose by disturbance of this balance between osteoblast and osteoclast activities. To develop a successful screening system the therapeutic components based on oriental medicine is essential to set up systematic approach for that purpose. The purpose of this study is to the know the gene expression using cDNA microarray assay. Methods : Cervi Pantotricuhum Cornu Herbal-acupuncture extract was prepared by boiling. human osteosarcoma cells(HOS) were treated with Cervi Pantotricuhum Cornu Herbal-acupuncture solution. Then mRNA was extracted and cDNA microarray assay was performed. Results : Human osteosarcoma cells(HOS) treated with Cervi Pantotricuhum Cornu Herbal-acupuncture solution($500{\mu}g/m{\ell}$) showed that thioredoxin, TAFII31 and two novel genes were increased. However many genes decreased their expression by Cervi Pantotricuhum Cornu Herbal-acupuncture. Conclusions : This type of approach will give a good chance to explore the favorable effects of Cervi Pantotricuhum Cornu Herbal-acupuncture. Further study is needed for investigating the effect of Cervi Pantotricuhum Cornu Herbal-acupuncture.

• Genomics & Informatics
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• 제8권4호
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• pp.185-193
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• 2010

Histone deacetylation and demethylation are epigenetic mechanisms implicated in cancer. Studies regarding the role of modulation of gene expression utilizing the histone deacetylase inhibitor scriptaid and the demethylating agent 5-azacytidine in HL-60 leukemia cells have been limited. We studied the possibility of recovering epigenetically silenced genes by scriptaid and 5-azacytidine in human leukemia cells by DNA microarray analysis. The first group was leukemia cells that were cultured with 5-azacytidine. The second group was cultured with scriptaid. The other group was cultured with both agents. Two hundred seventy newly developed genes were expressed after the combination of 5-azacytidine and scriptaid. Twenty-nine genes were unchanged after the combination treatment of 5-azacytidine and scriptaid. Among the 270 genes, 13 genes were differed significantly from the control. HPGD, CPA3, CEACAM6, LOC653907, ETS1, RAB37, PMP22, FST, FOXC1, and CCL2 were up-regulated, and IGLL3, IGLL1, and ASS1 were down-regulated. Eleven genes associated with oncogenesis were found among the differentially expressed genes: ETS1, ASCL2, BTG2, BTG1, SLAMF6, CDKN2D, RRAS, RET, GIPC1, MAGEB, and RGL4. We report the results of our leukemia cell microarray profiles after epigenetic combination therapy with the hope that they are the starting point of selectively targeted epigenetic therapy.

• 고려인삼학회:학술대회논문집
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• 고려인삼학회 2004년도 춘계 총회 및 학술대회
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• pp.17-28
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• 2004

현재 재배되고 있는 고려인삼은 혼계상태로서 개체간의 형질변이가 대단히 심하며, 종자채취를 4년 후에 하기 때문에 신품종육성을 위해서는 매우 오랜 기간이 필요하다. 그러나 식물형질전환기술의 발달로 목적하는 유전자를 식물체에 재도입하여 새로운 품종을 육성할 수 있는 기술이 보급되어 유용유전자만 있다면 단시간에 고기능성 신품종을 육성할 수 있을 것이다. 본 과제에서는 인삼의 유용유전자를 대량으로 발굴하기 위하여 인삼의 조직별, 종간 및 처리간에 의한 cDNA library 총 10종 이상을 제작하고 이들 cDNA library로부터 인삼의 유용유전자원을 확보하기 위하여 EST 20,000개를 5' 한쪽 방향에서 분석하고 이들 분석된 EST clone의 데이터는 data base화 하여 많은 연구자들이 연구정보를 공유한 수 있게 하였다. 그리고 EST clone 중에서 완전한 단백질의 유전정보를 포함하고 있는 clone을100개 선발하여 전장의 염기서열(full length sequence)을 분석하고 data base를 구축하고parental clone을 선발하여 cDNA chip을 제작하였다. 특히 257 clone 주에서 기능성 및 내재해성 유용유전자를 선발하여 전염기서열분석(full length sequencing)을 한 후 인상에 재도입하여 고기능성 및 내재해성 인삼의 분자육종을 비교적 단시간내에 할 수 있는 형질전환 및 재분화 시스템을 개발하고 토양순화 시스템을 확립하고자 하였다.

• 생명과학회지
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• 제19권8호
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• pp.1159-1163
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• 2009

ER stress에 관련된 유전자의 기능변화와 전사조절인자 분석하기 위해 ER stress를 유도한 간세포에서 expression microarray로 유전자 발현을 확보한 후 GSECA로 분석하였다. ER stress가 유도되면, ER에 주어지는 과도한 부하를 감소시키는 기능들이 증가하는 반면, ER stress가 더 증가함에 따라 ATP 생성이나 DNA repair, 더 나아가 세포분열의 기능이 감소하는 등 세포가 damage을 받음을 알 수 있었다. ER stress에 관련된 전사조절인자로는 FOX04, AP-1, FOX03, HNF4, IRF-1, GATA 등의 전사조절인자들이 ER stress에 의해 발현이 증가하는 유전자들의 promoter에 공통적으로 존재하였으며, E2F, Nrf-1, Elk-1, YY1, CREB, MTF-1, STAT-1, ATF 등의 전사인자들이 발현이 감소하는 유전자들의 promoter에서 공통적으로 존재하여, 이들의 전사인자들이 ER stress에 의한 유전자의 발현조절에 중요한 역할을 하는 전사조절인자임을 알 수 있었다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제43권2호
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• pp.231-239
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• 2016

담배에서 후성유전관련 유전자의 발현연구를 위해 담배유래 시토신 DNA 탈메틸화 관련 NtROS2a 유전자를 과발현 및 RNAi 식물체를 육성하였다. 이들 형질전환체들은 고염 및 산화 스트레스하에서 내성이 증진되었으며, 다양한 표현형변이를 보였다(Lee et al. 2015). 본연구에서는 선발된 과발현 (OX1), RNAi 식물체(RNAi 13) 및 대조식물체(WT)를 이용하여 Agilent Tobacco 4 X 44K Oligo chip으로 microarray분석을 수행하였다. OX1과 RNAi13 계통을 이용하여 WT과 함께 비교 분석한 결과, 대부분 세포 내 이온 수송, 영양 공급 등과 같은 물질대사와 생물적 비생물적 스트레스 및 methylation과 관련되어 영향을 주는 유전자들에서 up-regulation 되었고, 물질대사관련 유전자와 세포 내 기능유전자의 역할을 담당하는 조효소, 그리고 다양한 스트레스 및 메틸레이션 관련 유전자군에서 또한 down-regulation되었다. 각각의 up-, down-regulation된 유전자들을 WT과 비교하여 qRT-PCR을 수행한 결과, KH domain-containing protein, MADS-box protein 및 Zinc phosphodiesterase ELAC protein 유전자들에서 발현이 높게 나타났으며, 반면에 pentatricopeptide (PPR) repeat-containing protein, histone deacetylase HDAC3 protein 및 protein kinase는 0.4 ~ 1.0-fold 발현양이 감소되었다. 따라서 DNA glycosylase를 암호화하는 NtROS2a 유전자는 demethylation과 관련되어 담배 식물체에서 다양한 전사레벨을 조절하는 것으로 판단된다.

• Molecules and Cells
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• 제22권3호
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• pp.254-261
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• 2006

DNA microarray is a powerful tool for high-throughput analysis of biological systems. Various computational tools have been created to facilitate the analysis of the large volume of data produced in DNA microarray experiments. Normalization is a critical step for obtaining data that are reliable and usable for subsequent analysis such as identification of differentially expressed genes and clustering. A variety of normalization methods have been proposed over the past few years, but no methods are still perfect. Various assumptions are often taken in the process of normalization. Therefore, the knowledge of underlying assumption and principle of normalization would be helpful for the correct analysis of microarray data. We present a review of normalization techniques from single-labeled platforms such as the Affymetrix GeneChip array to dual-labeled platforms like spotted array focusing on their principles and assumptions.

• The Plant Pathology Journal
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• 제28권4호
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• pp.364-372
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• 2012

Xanthomonas oryzae pv. oryzae causing bacterial leaf blight disease in rice produces and secretes Hpa1 protein that belongs to harpin protein family. Previously it was reported that Hpa1 induced defense responses when it was produced in tobacco. In this study, we expressed hpa1 gene in rice and Arabidopsis to examine the effects of Hpa1 expression on disease resistance to both fungal and bacterial pathogens. Expression of hpa1 gene in rice enhanced disease resistance to both X. oryzae pv. oryzae and Magnaporthe grisea. Interestingly, individual transgenic rice plants could be divided into four groups, depending on responses to both pathogens. hpa1 expression in Arabidopsis also enhanced disease resistance to both Botrytis cineria and Xanthomonas campestris pv. campestris. To examine genes that are up-regulated in the transgenic rice plants after inoculation with X. oryzae pv. oryzae, known defense-related genes were assessed, and also microarray analysis with the Rice 5 K DNA chip was performed. Interestingly, expression of OsACS1 gene, which was found as the gene that showed the highest induction, was induced earlier and stronger than that in the wild type plant. These results indicate that hpa1 expression in the diverse plant species, including monocot and dicot, can enhance disease resistance to both fungal and bacterial plant pathogens.

• 한국생물정보학회:학술대회논문집
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• 한국생물정보시스템생물학회 2001년도 제2회 생물정보 워크샵 (DNA Chip Bioinformatics)
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• pp.165-196
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• 2001

DNA chip 또는 microarray는 다수의 유전자 또는 유전자 조각을 (보통 수천내지 수만 개)칩상에 고정시켜 놓고 DNA hybridization 반응을 이용하여 유전자들의 발현 양상을 분석할 수 있는 기술이다. 이러한 high-throughput기술은 예전에는 생각하지 못했던 여러가지 분자생물학의 문제에 대한 해답을 제시해 줄 수 있을 뿐 만 아니라, 분자수준에서의 질병 진단, 신약 개발, 환경 오염 문제의 해결 등 그 응용 가능성이 무한하다. 이 기술의 실용적인 적용을 위해서는 DNA chip을 제작하기 위한 하드웨어/웻웨어 기술 외에도 이러한 데이터로부터 최대한 유용하고 새로운 지식을 창출하기 위한 bioinformatics 기술이 핵심이라고 할 수 있다. 유전자 발현 패턴을 데이터마이닝하는 문제는 크게 clustering, classification, dependency analysis로 구분할 수 있으며 이러한 기술은 통계학과인공지능 기계학습에 기반을 두고 있다. 주로 사용된 기법으로는 principal component analysis, hierarchical clustering, k-means, self-organizing maps, decision trees, multilayer perceptron neural networks, association rules 등이다. 본 세미나에서는 이러한 기본적인 기계학습 기술 외에 최근에 연구되고 있는 새로운 학습 기술로서 probabilistic graphical model (PGM)을 소개하고 이를 DNA chip 데이터 분석에 응용하는 연구를 살펴본다. PGM은 인공신경망, 그래프 이론, 확률 이론이 결합되어 형성된 기계학습 모델로서 인간 두뇌의 기억과 학습 기작에 기반을 두고 있으며 다른 기계학습 모델과의 큰 차이점 중의 하나는 generative model이라는 것이다. 즉 일단 모델이 만들어지면 이것으로부터 새로운 데이터를 생성할 수 있는 능력이 있어서, 만들어진 모델을 검증하고 이로부터 새로운 사실을 추론해 낼 수 있어 biological data mining 문제에서와 같이 새로운 지식을 발견하는 exploratory analysis에 적합하다. 또한probabilistic graphical model은 기존의 신경망 모델과는 달리 deterministic한의사결정이 아니라 확률에 기반한 soft inference를 하고 학습된 모델로부터 관련된 요인들간의 인과관계(causal relationship) 또는 상호의존관계(dependency)를 분석하기에 적합한 장점이 있다. 군체적인 PGM 모델의 예로서, Bayesian network, nonnegative matrix factorization (NMF), generative topographic mapping (GTM)의 구조와 학습 및 추론알고리즘을소개하고 이를 DNA칩 데이터 분석 평가 대회인 CAMDA-2000과 CAMDA-2001에서 사용된cancer diagnosis 문제와 gene-drug dependency analysis 문제에 적용한 결과를 살펴본다.

• 한국한의학연구원논문집
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• 제6권1호
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• pp.89-98
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• 2000

Cerebral ischemia, the most prevalent form of clinical stroke, is a medical problem of the first magnitude. Substantial efforts are being made to develop drugs which will protect the brain from the neurodegeneration followed by an ischemic stroke. A key factor in this process is the development of animal models that mimic the neuropathological consequences of stroke. Recently, there is increasing an evidence that free radical is involved in the mechanisms of ischemic brain damage. We investigated the macro scale gene expression analysis on the global ischemia induced by 4-vessel occlusion in Wister rats. The recent availability of microarrays provides an attractive strategy for elaborating an unbiased molecular profile of large number of genes during ischemic injury. This experimental approach offers the potential to identify molecules or cellular pathways not previously associated with ischemia. Ischemia was induced by 4-vessel occlusion for 10 minutes and reperfused again. RNA from sham control brain and time-dependent ischemed brain were hybridized to microarrays containing 4,000 rat genes. 589 genes were found to be at least 2 fold regulated at one or more time points. These survey data provide the foundation studies that should provide convincing proof for ischemia and oxidative stress on gene expression.

• 한국생물정보학회:학술대회논문집
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• 한국생물정보시스템생물학회 2004년도 The 3rd Annual Conference for The Korean Society for Bioinformatics Association of Asian Societies for Bioinformatics 2004 Symposium
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• pp.107-116
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• 2004

The advent of microarray technologies gives an opportunity to moni tor the expression of ten thousands of genes, simultaneously. Such microarray data can be deteriorated by experimental errors and image artifacts, which generate non-negligible outliers that are estimated by 15% of typical microarray data. Thus, it is an important issue to detect and correct the se faulty probes prior to high-level data analysis such as classification or clustering. In this paper, we propose a systematic procedure for the detection of faulty probes and its proper correction in Genechip array based on multivariate statistical approaches. Principal component analysis (PCA), one of the most widely used multivariate statistical approaches, has been applied to construct a statistical correlation model with 20 pairs of probes for each gene. And, the faulty probes are identified by inspecting the squared prediction error (SPE) of each probe from the PCA model. Then, the outlying probes are reconstructed by the iterative optimization approach minimizing SPE. We used the public data presented from the gene chip project of human fibroblast cell. Through the application study, the proposed approach showed good performance for probe correction without removing faulty probes, which may be desirable in the viewpoint of the maximum use of data information.