• Molecules and Cells
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• 제42권1호
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• pp.87-95
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• 2019

Long interspersed element-1 (LINE-1 or L1) is an autonomous retrotransposon, which is capable of inserting into a new region of genome. Previous studies have reported that these elements lead to genomic variations and altered functions by affecting gene expression and genetic networks. Mounting evidence strongly indicates that genetic diseases or various cancers can occur as a result of retrotransposition events that involve L1s. Therefore, the development of methodologies to study the structural variations and interpersonal insertion polymorphisms by L1 element-associated changes in an individual genome is invaluable. In this study, we applied a systematic approach to identify human-specific L1s (i.e., L1Hs) through the bioinformatics analysis of high-throughput next-generation sequencing data. We identified 525 candidates that could be inferred to carry non-reference L1Hs in a Korean individual genome (KPGP9). Among them, we randomly selected 40 candidates and validated that approximately 92.5% of non-reference L1Hs were inserted into a KPGP9 genome. In addition, unlike conventional methods, our relatively simple and expedited approach was highly reproducible in confirming the L1 insertions. Taken together, our findings strongly support that the identification of non-reference L1Hs by our novel target enrichment method demonstrates its future application to genomic variation studies on the risk of cancer and genetic disorders.

• Molecules and Cells
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• 제28권2호
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• pp.111-117
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• 2009

The CHRM3 gene is a member of the muscarinic acetylcholine receptor family that plays important roles in the regulation of fundamental physiological functions. The evolutionary mechanism of exon-acquisition and alternative splicing of the CHRM3 gene in relation to transposable elements (TEs) were analyzed using experimental approaches and in silico analysis. Five different transcript variants (T1, T2, T3, T3-1, and T4) derived from three distinct promoter regions (T1: L1HS, T2, T4: original, T3, T3-1: THE1C) were identified. A placenta (T1) and testis (T3 and T3-1)-dominated expression pattern appeared to be controlled by different TEs (L1HS and THE1C) that were integrated into the common ancestor genome during primate evolution. Remarkably, the T1 transcript was formed by the integration event of the human specific L1HS element. Among the 12 different brain regions, the brain stem, olfactory region, and cerebellum showed decreased expression patterns. Evolutionary analysis of splicing sites and alternative splicing suggested that the exon-acquisition event was determined by a selection and conservation mechanism. Furthermore, continuous integration events of transposable elements could produce lineage specific alternative transcripts by providing novel promoters and splicing sites. Taken together, exon-acquisition and alternative splicing events of CHRM3 genes were shown to have occurred through the continuous integration of transposable elements following conservation.

• Journal of the Optical Society of Korea
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• 제19권5호
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• pp.449-455
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• 2015

In this study we propose a new photonic crystal fiber (PCF) design that simultaneously offers broadband single-mode operation, high birefringence, and large normal dispersion in the optical-communication wavelength regime. The waveguide is based on a hybrid square-lattice PCF (HS-PCF) that has circular air holes of two different diameters alternating in the cladding, plus a pure silica defect at the center. The optical properties of the guided modes are analyzed numerically by the finite-element method (FEM) with a perfectly matched layer as the boundary condition. The optimized HS-PCF has a dispersion coefficient of $-601.67\;ps\;nm^{-1}\;km^{-1}$ and a high birefringence of $1.025{\times}10^{-2}$ at $1.55{\mu}m$. In addition, over the S+C+L+U wavelength bands the proposed HS-PCF with ultraflat birefringence with a slope on the order of $10^{-5}$.

• 분석과학
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• 제13권1호
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• pp.96-100
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• 2000

제올라이트를 사용하여 폐수로부터 중금속 원소들을 제거하기 위하여 조건을 변화시키며 흡착 특성을 조사하였다. 시험한 원소는 독성이 강하여 중금속 오염과 관련이 많은 Cd, Cr, Cu, Pb의 네 가지 중금속 원소들을 선택하였다. 흡착에 영향을 주는 요소로서 제올라이트의 양, 흡착 시간 그리고 pH를 변화시키며 흡착에 의한 제거 효율을 측정하였다. 중금속 용액 50 mL에 대하여 투입된 제올라이트는 2 g 정도가 경제적인 분량이며, 흡착 시간은 30분 정도 반응시키면 최대 흡착을 얻을 수 있었다. Cr과 Cu는 전반적으로 높은 흡착율을 나타내며 낮은 pH 영역에서는 흡착효율이 보다 증가하였다. Cd와 Pb는 95% 내외의 약간 낮은 흡착율을 보이며, Cd는 pH가 낮으면 흡착율이 감소하는 특이한 경향을 보였다.

• 생물환경조절학회지
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• 제27권2호
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• pp.173-179
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• 2018

상토에 기비로 혼합된 질소 시비수준 차이가 '녹광' 고추의 플러그 묘 생장에 미치는 영향을 구명하기 위해 본 연구를 수행하였다. 코이어더스트, 피트모스 그리고 펄라이트를 용적기준 35, 35 및 30%로 혼합한 상토를 조제할 때 질소를 0, 100, 250, 500, 750, 1,000 및 $1,500mg{\cdot}L^{-1}$로 농도를 조절하여 첨가하였고, 질소를 제외한 필수원소는 모든 처리에서 동일한 농도로 조절하였다. 비료를 포함한 상토를 50-cell 트레이에 충진한 후 종자를 파종하였다. 파종 후 매주 pH와 EC 측정, 파종 0, 3 및 7 주 후 상토의 다량원소 농도 분석, 그리고 파종 7주 후에 지상부 생장 조사와 식물체 무기원소 함량을 분석하였다. 파종 전 상토의 pH는 질소수준별 차이가 크지 않았지만 육묘기간이 길어질수록 처리간 차이가 커지는 경향이었다. 상토의 EC는 파종 전 질소 시비수준별 뚜렷한 차이를 보였지만, 파종 4주 이후부터 처리간 차이가 적어졌고, 7주 후에는 모든 처리에서 유사한 수준으로 측정되었다. 상토 추출용액의 $NH_4-N$ 및 $NO_3-N$농도는 EC와 유사한 경향을 보이며 낮아졌고, 다량원소농도 역시 파종 3주 이후에 감소폭이 더 커졌다. 파종 후 7주 후 조사한 고추 유묘의 지상부 생장은 500 및 $750mg{\cdot}L^{-1}$ 처리구에서 우수하였으며, $1,000mg{\cdot}L^{-1}$ 이상의 처리구에서는 질소 무시비구와 비슷한 수준으로 생장이 저조하였다. 파종 7주 후 분석한 식물체내 N 함량은 질소 시비수준이 높아질수록 직선적으로 증가하였으며, 지상부 생장이 우수하였던 500 및 $750mg{\cdot}L^{-1}$ 시비구가 각각 5.13 및 5.31%로 분석되었다. 이상의 결과를 고려하였을 때 고추의 유묘 생장을 위해서는 기비로서의 질소시비수준을 500 또는 $750mg{\cdot}L^{-1}$으로 조절하는 것이 바람직하며, 건물중에 기초한 N 함량이 5.1~5.3% 수준으로 시비농도를 조절하는 것이 바람직하다고 판단하였다.

• 생물환경조절학회지
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• 제28권2호
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• pp.110-116
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• 2019

상토에 기비로 혼합된 질소의 $NH_4{^+}:NO_3{^-}$ 비율이 '녹광' 고추의 생장에 미치는 영향을 구명하고자 본 연구를 수행하였다. 실험을 위해 코이어 더스트, 피트모스 및 펄라이트를 부피 기준 35:35:30%로 혼합한 상토를 조제하였으며, 상토원료 혼합과정에서 총 질소 농도가 $300mg{\cdot}L^{-1}$인 조건에서 $NH_4{^+}:NO_3{^-}$ 비율을 0:100, 27:73, 50:50, 73:27 및 100:0으로 조절한 5처리를 두어 실험하였다. 질소 외에 다른 필수원소를 포함한 비료는 모든 처리에서 동일한 농도로 조절하였고, 비료를 포함한 상토를 50구 플러그 트레이에 충진한 뒤 고추 종자를 파종하였다. 파종 전과 파종 후 상토의 pH, EC 및 다량원소 농도를 분석하였으며, 파종 7주 후에는 지상부 생장조사와 식물체 무기원소 함량을 분석하였다. 파종 전 상토 pH는 질소 비율에 따른 차이가 뚜렷하지 않았으나 생장이 진행되면서 $NO_3{^-}$의 비율이 높은 처리의 상토 pH가 상승하였다. $NH_4{^+}$의 비율이 클수록 파종 전 상토의 EC가 높았으나 모든 처리의 EC가 파종 3주 후부터 급격히 낮아지는 경향을 보였다. 고추묘 생장이 진행됨에 따라 상토의 $NH_4{^+}$-N, $NO_3{^-}$-N 그리고 다른 종류의 다량원소 농도가 EC 변화와 유사한 경향을 보이며 낮아졌다. 파종 7주 후 고추의 지상부 생장을 조사한 결과 $NH_4{^+}:NO_3{^-}$ 비율이 27:73과 50:50 처리구에서 전반적인 생장이 우수하였고, $NH_4{^+}$ 비율이 73% 이상일 경우 저조한 생장을 보였다. 또한 생장이 가장 우수하였던 50:50($NH_4{^+}:NO_3{^-}$) 처리구의 식물체내 T-N, K, Ca 및 Mg 등 다량 무기원소 함량이 가장 높았다. 이와 같은 결과를 고려할 때 '녹광' 고추의 플러그 묘 생장을 위해서는 상토에 기비로 혼합하는 전체 질소 중 $NH_4{^+}$의 비율을 27% 또는 50%로 조절하는 것이 묘 생장에 유리할 것으로 판단하였다.

• 자원환경지질
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• 제36권6호
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• pp.469-480
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• 2003

용출실험 연구는 서보 및 청양광산의 광미와 오염토양이 산성비(pH 5.0∼3.0)또는 강한 산성용액(pH 2.5∼l.0)과 반응하였을 때 용출될 수 있는 중금속의 함량을 예측하기 위하여 실시되었다. pH 5.0∼3.0인 용액에서, pH가 낮아질수록 광미 내 비소, 납, 아연의 용해도는 많이 증가하였다. 반면에 토양에서의 중금속의 용해도는 매우 제한적이었다. 이와 같은 결과로부터 산성비에 의하여 광미 내 납, 비소, 아연은 용출되나, 토양 내 이들 원소들은 고정되어 있음을 알 수 있다. pH 2.5∼l.0인 강한 산성과 반응시에는 pH가 낮아질수록 오염된 토양 내 아연, 카드뮴, 구리의 농도가 급격히 증가하는 반면, 광미 내에서는 납, 비소, 코발트의 용해도가 매우 증가한다 한편, CY4(청양광산)를 제외한 광미 내 아연, 카드뮴 및 구리의 용해도는 매우 낮은 pH(약 pH 1)에서 조차 낮은 용해도를 보여준다. 이것은 불완전 용해 또는 불용성의 광물상의 존재에 기인한다. 따라서 중금속의 용해도는 반응 용액의 pH뿐만 아니라 광미 및 오염토양 내 존재하는 금속의 존재형태에 영향을 받음을 알 수 있다. 반응용액의 pH가 5.0∼3.0인 경우, 광미에 함유된 원소들 간의 상대적인 이동도는 Pb>Zn>Cd)Co=Cu＞As이었다. 반응용액의 pH가 2.5∼l.0사이인 경우, 금속원소들의 상대적인 이동도는 오염 토양의 경우 Zn＞Cd>Cu≫Co>Pb=As이고, 광미로부터는 Pb≫Zn>Cd>As>Co>Cu이었다. 이러한 연구결과들은 이 지역에서 광산 폐기물의 환경적 영향에 대한 평가를 가능하게 하고, 복원 계획에 대한 유용한 자료로 사용될 수 있다.

• 생물환경조절학회지
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• 제26권4호
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• pp.361-367
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• 2017

수경재배 시스템에 있어서 배액의 재활용은 생산비 절감 및 환경오염 방지를 위하여 중요하다. 방울토마토를 반촉성 수경재배 하면서 생육 단계별 공급액, 배액 및 잎의 무기성분 분석을 통하여 순환식 수경재배 시스템 개발을 위한 기초자료를 확보하고자 본 연구를 수행하였다. 연구목적을 달성하기 위해 주기적으로 공급액, 배액 및 식물체 잎을 채취한 후 무기물 함량을 분석하였다. 생육 초기에는 배액의 EC가 공급액과 비슷한 약 $2.0dS{\cdot}m^{-1}$였지만, 생육 후기로 갈수록 높아져 9화방 착과기에는 $4.5dS{\cdot}m^{-1}$였다. 영양생장이 왕성한 생육 초기의 pH는 6.4~6.7 범위였으나 생식생장이 강해진 생육 후기에는 5.9~6.1로 낮아지는 경향이었다. 생육 초기에는 공급액과 배액의 $NO_3-N$, P, K, Ca 및 Mg 농도가 비슷하였지만 생육 후기로 갈수록 공급액보다 배액의 농도가 높아지는 경향이었다. 생육 초기에 잎의 T-N 함량이 높았지만 후기로 갈수록 낮아지는 경향이었다. K와 Ca 함량은 생육 초기에는 낮았으나 후기로 갈수록 높았으며, P와 Mg 함량은 생육초기부터 후기까지 유사한 수준으로 분석되었다. 이상의 결과는 토마토 수경재배를 배액 재활용에 있어 무기원소 농도 변화를 교정하기 위한 기초자료로 활용될 수 있을 것이다.