• 제목/요약/키워드: Next Generation Sequence

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CRISPR/Cas9 System을 활용한 배스의 불임 유도에 대한 연구 (A Study on the Induction of Infertility of Largemouth Bass (Micropterus salmoides) by CRISPR/Cas9 System)

  • 박승철;김종현;이윤정
    • 한국환경생태학회지
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    • 제35권5호
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    • pp.503-524
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    • 2021
  • 배스(Micropterus salmoides)는 수생태계에서 최상위단계에 위치하는 생태계교란 어종으로 심각한 담수생태계의 불균형을 초래하고 있다. 배스의 퇴치 및 관리를 위한 다양한 시도를 하고 있지만 효과적인 방안은 없는 상황이므로 배스의 고유한 특성에 기반한 개체군 감소의 효율성을 극대화할 수 있는 방식을 모색하였다. 본 연구에서는 배스의 Transcriptom 분석으로 Unigene contigs는 182,887개, 그리고 정자-난자 인식 단백질인 IZUMO1과 Zona pellucida sperm-binding protein의 유전자에서 CRISPR/Cas9 system을 적용할 최종 Target sequence는 12종을 산출하였다. 각 Target sequence를 인식할 수 있는 12종의 sgRNA를 합성한 후 후속 연구에 사용할 12종의 Cas9-sgRNA ribonucleoprotein (RNP) complex를 제작하였다. 본 연구에서는 차세대염기서열 분석법으로 정자-난자 인식 단백질을 암호화하는 유전자를 탐색하였고, CRISPR/Cas9 system으로 유전자를 편집하여 번식행동은 하지만 수정란을 형성하지 못하는 생식세포를 생산하는 불임개체를 유도하기 위한 조성물 개발 과정을 확립하였다. 그리고 배스와 동일한 수계에 있는 고유 생물종의 서식에는 영향을 미치지 않는 생태교란종 관리 방안으로서의 유용성을 검증하기 위한 후속 연구의 귀중한 기초 자료를 확보하는데 기여했다고 판단된다.

MIMO-OFDM 시스템의 PAPR 감소를 위한 새로운 위상시퀀스의 적응형 P-SLM기법 (Adaptive P-SLM Method with New Phase Sequence for PAPR Reduction of MIMO-OFDM Systems)

  • 유은지;변윤식
    • 한국통신학회논문지
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    • 제36권3C호
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    • pp.149-156
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    • 2011
  • 차세대 무선 이동통신 시스템의 높은 서비스 품질을 위한 방법으로 MIMO-OFDM(Multiple Input Multiple Output-Orthogonal Frequency Division Multiplexing)방식이 주목받고 있다. 그러나 OFDM 시스템에서와 같이 큰 PAPR(Peak-to-Average Power Ratio)이 중요한 문제이다. 본 논문에서는 PAPR의 감소를 위해, 새로운 위상시퀀스를 기반으로 한 적응형 P-SLM(Partitioned-SeLective Mapping) 기법을 제안한다. 제안된 기법은 새로운위상 시퀀스를 주기적으로 곱하고, 일정한 PAPR 임계치를 이용한 적응성으로 인해 PAPR성능 향상뿐만 아니라 복잡도 또한 감소한다. 모의 실험 결과 제안된 기법이 기존의 기법보다 PAPR 성능 뿐만 아니라 복잡도 또한 감소한 것을 확인 할 수 있었다.

Genetic diversity assessment of Aconitum coreanum (H. Lév.) Rapaics (Ranunculaceae), an endangered plant species in Korea, using microsatellite markers

  • Won, Hyosig;Yun, Young-Eun;Kwak, Myounghai;Han, Jeong Eun
    • Journal of Species Research
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    • 제1권2호
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    • pp.224-231
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    • 2012
  • To assess the genetic diversity of Aconitum coreanum (Ranunculaceae) populations in Korea, we have amplified and sequenced eight organellar marker regions, and developed and analyzed microsatellite markers. No sequence variation was detected from the eight organellar markers. Ten microsatellites were developed using Next Generation Sequencing and two microsatellite markers, AK_CA03 and AK_CT07, were identified polymorphic and applied for 143 individuals of twelve A. coreanum populations. Four and five alleles were detected for the two microsatellite loci, respectively, and number of migrants ($N_m$) was estimated as 1.12586. Two microsatellite marker loci showed $F_{ST}$ of 0.205 and 0.275, respectively. The heterozygosity deficit, low level of among-population differentiation, small size of gene flow, and lack of sequence variation of the organellar markers suggest that A. coreanum is reproductively isolated from other Aconitum species and there has been continuous gene flow among the populations of A. coreanum or it has dispersed relatively recently after speciation. Though population pairwise $F_{ST}$'s presented significant geographic structure, further sampling and study will be necessary to confirm this.

Isolation and characterization of EST-SSR markers for Astilboides tabularis (Saxifragaceae), endangered species in Korea

  • JUNG, Eui-Kwon;KANG, Dae-Hyun;YOO, Ki-Oug;KWAK, Myounghai;KIM, Young-Dong;KIM, Bo-Yun
    • 식물분류학회지
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    • 제48권3호
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    • pp.195-200
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    • 2018
  • Genetic assessments of rare and endangered species are among the first steps necessary to establish the proper management of natural populations. Transcriptome-derived single-sequence repeat markers were developed for the Korean endangered species Astilboides tabularis (Saxifragaceae) to assess its genetic diversity. A total of 96 candidate microsatellite loci were isolated based on transcriptome data using Illumina pair end sequencing. Of these, 26 were polymorphic, with one to five alleles per locus in 60 individuals from three populations of A. tabularis. The observed and expected heterozygosity per locus ranged from 0.000 to 0.950 and from 0.000 to 0.741, respectively. These polymorphic transcriptome-derived simple sequence repeat markers would be invaluable for future studies of population genetics and for ecological conservation of the endangered species A. tabularis.

초고속 휴대 인터넷 망에서 서비스 품질 보장을 위한 핸드오버 메커니즘 (A Handover Mechanism for QoS Guarantee in WiBro)

  • 염홍주;김화성
    • 한국통신학회논문지
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    • 제31권7A호
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    • pp.659-665
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    • 2006
  • 일반적인 IP 네트워크에서 이동성을 보장해 주는 대표적인 기술인 Mobile IP 에서는 핸드오버에 따른 패킷 유실의 문제를 피할 수 없다. 따라서 이러한 패킷 유실의 문제를 해결하기 위한 대안으로 Smooth Handover가 제시 되었다. 하지만 Smooth Handover의 경우 핸드오버 동안의 패킷 버퍼링과 핸드오버에 따른 패킷 순서 뒤바뀜의 문제가 발생하고 결과적으로 전체 네트워크의 성능이 감소하는 결과를 초래한다. 차세대 휴대 인터넷 기술인 WiBro(High-speed Portable Internet) 시스템에서도 역시 서비스 중인 단말이 핸드 오버 시 동일한 문제가 발생한다. 특히 WiBro 시스댐은 휴대성과 이동성을 보장하고 IEEE 802.16 표준을 기반으로 서비스 클래스에 따른 차별적인 서비스를 제공한다. 따라서 패킷 유실 및 순서 뒤바뀜 문제를 해결하는 핸드 오버 메커니즘이 휴대인터넷에서 필요 하다. 본 논문에서는 WiBro 시스템에서 패킷 유실 및 패킷 순서 뒤바뀜 문제를 해결하는 알고리즘과 핸드오버 메커니즘을 제안한다.

사육상태에서 참수리(Haliaeetus pelagicus) 미성조 꼬리깃의 깃갈이 방식 (Moult Patterns of Tail Feathers of Immature Steller's Sea Eagle(Haliaeetus pelagicus)raised in Captivity)

  • 강승구;이인섭
    • 한국환경생태학회지
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    • 제22권4호
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    • pp.435-441
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    • 2008
  • 본 연구는 사육환경 조건에서 참수리(Haliaeetus pelagicus)의 연령에 따른 꼬리깃의 변화 과정을 조사하기 위해서 2000년 11월부터 2006년 7월까지 약 6년간 경성대학교 조류연구소에서 조사한 것이다. 꼬리깃의 깃갈이 시기는 보통 7월부터 시작해 익년 4월까지 진행되었으며, 1회의 깃갈이에 모든 깃이 교체되었다. 보통 12월 이전에 2/3 정도가 교체되었으며, 나머지는 익년 4월까지 모두 교체되었는데, 겨울동안에도 깃갈이가 지속되었다. 꼬리깃의 총 개수는 14개로써 깃갈이는 번갈아가면서 단계적으로 이루어졌고 암컷은 4단계, 수컷은 3단계로 진행되었는데 각 단계마다 좌.우측 깃이 대칭적으로 진행되는 것이 특징이었고 한 단계의 성장이 거의 끝날 때 다음단계가 시작되었다. 유조 꼬리깃의 빛깔은 흰색 바탕에 검은색 얼룩이 산재해 있고 깃의 끝부분에는 불규칙적인 검은색 띠가 있었는데 1-3세대깃(1-3차 여름깃)까지는 빛깔의 차이가 극히 적어 꼬리깃으로만 연령을 파악하기는 어려웠다. 또한 개체별로 나타나는 검은색 얼룩무늬의 양도 다르다는 것을 고려했다. 4세대 깃(4차 여름깃)은 3세대 깃에 비해서 큰 차이를 보이며 흰색깃에 약간의 검은색 얼룩만 존재하였다. 4차 깃갈이가 끝난 5세대 깃(5차 여름깃)은 순 백색의 완전한 성조 꼬리깃의 빛깔을 갖추었다. 야외에서 참수리를 관찰하였을 때 3세대 깃(3차 여름깃)까지는 연령을 판단하는데 신중한 검토가 필요하며 꼬리깃 외에 다른 부위의 깃 변화도 함께 관찰해야 할 것으로 생각한다.

차세대 유전체 기술과 환경생물학 - 환경유전체학 시대를 맞이하여 (Next-generation Sequencing for Environmental Biology - Full-fledged Environmental Genomics around the Corner)

  • 송주연;김병권;권순경;곽민정;김지현
    • 환경생물
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    • 제30권2호
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    • pp.77-89
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    • 2012
  • With the advent of the genomics era powered by DNA sequencing technologies, life science is being transformed significantly and biological research and development have been accelerated. Environmental biology concerns the relationships among living organisms and their natural environment, which constitute the global biogeochemical cycle. As sustainability of the ecosystems depends on biodiversity, examining the structure and dynamics of the biotic constituents and fully grasping their genetic and metabolic capabilities are pivotal. The high-speed high-throughput next-generation sequencing can be applied to barcoding organisms either thriving or endangered and to decoding the whole genome information. Furthermore, diversity and the full gene complement of a microbial community can be elucidated and monitored through metagenomic approaches. With regard to human welfare, microbiomes of various human habitats such as gut, skin, mouth, stomach, and vagina, have been and are being scrutinized. To keep pace with the rapid increase of the sequencing capacity, various bioinformatic algorithms and software tools that even utilize supercomputers and cloud computing are being developed for processing and storage of massive data sets. Environmental genomics will be the major force in understanding the structure and function of ecosystems in nature as well as preserving, remediating, and bioprospecting them.

암 유전자 배열에서 체세포 돌연변이 발견을 위한 유전자형 조사 시스템 (Genotype-Calling System for Somatic Mutation Discovery in Cancer Genome Sequence)

  • 박수영;정채영
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제17권12호
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    • pp.3009-3015
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    • 2013
  • 차세대 시퀀싱(NGS)은 암에서 전사체 싱글 뉴클레오티드 변형 발견과 모든 지놈 발견을 가능하게 한다. 어느 한 위치에서 배열된 다수의 짧은 리드 시퀀스로부터 개인의 유전자형을 결정하는 가장 기초적인 방법이다. Byesian 알고리즘은 사후 유전자형 확률을 사용하여 파라미터 추정한다. 또 다른 방법인 EM 알고리즘은 최대 가능성 추정 방법을 사용해서 관측된 데이터에서 파라미터를 추정한다. 본 논문에서는 새로운 유전자형 조사 시스템을 제안하고 시퀀싱 에러 비율과 체세포 돌연 변이 상태 그리고 유전자형 확률의 사후 추정치에 관한 샘플 크기(S = 50, 100, 500)의 영향을 비교 분석하였다. 그 결과 작은 샘플 크기 50에서도 Byesian 알고리즘을 사용하여 추정한 파라미터가 EM 알고리즘 보다 더 정확하게 실제 파라미터에 근접하였다.

Paired analysis of tumor mutation burden calculated by targeted deep sequencing panel and whole exome sequencing in non-small cell lung cancer

  • Park, Sehhoon;Lee, Chung;Ku, Bo Mi;Kim, Minjae;Park, Woong-Yang;Kim, Nayoung K.D.;Ahn, Myung-Ju
    • BMB Reports
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    • 제54권7호
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    • pp.386-391
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    • 2021
  • Owing to rapid advancements in NGS (next generation sequencing), genomic alteration is now considered an essential predictive biomarkers that impact the treatment decision in many cases of cancer. Among the various predictive biomarkers, tumor mutation burden (TMB) was identified by NGS and was considered to be useful in predicting a clinical response in cancer cases treated by immunotherapy. In this study, we directly compared the lab-developed-test (LDT) results by target sequencing panel, K-MASTER panel v3.0 and whole-exome sequencing (WES) to evaluate the concordance of TMB. As an initial step, the reference materials (n = 3) with known TMB status were used as an exploratory test. To validate and evaluate TMB, we used one hundred samples that were acquired from surgically resected tissues of non-small cell lung cancer (NSCLC) patients. The TMB of each sample was tested by using both LDT and WES methods, which extracted the DNA from samples at the same time. In addition, we evaluated the impact of capture region, which might lead to different values of TMB; the evaluation of capture region was based on the size of NGS and target sequencing panels. In this pilot study, TMB was evaluated by LDT and WES by using duplicated reference samples; the results of TMB showed high concordance rate (R2 = 0.887). This was also reflected in clinical samples (n = 100), which showed R2 of 0.71. The difference between the coding sequence ratio (3.49%) and the ratio of mutations (4.8%) indicated that the LDT panel identified a relatively higher number of mutations. It was feasible to calculate TMB with LDT panel, which can be useful in clinical practice. Furthermore, a customized approach must be developed for calculating TMB, which differs according to cancer types and specific clinical settings.

Enhanced pig production: potential use of insect gut microbiota for pig production

  • Shin, Jiwon;Kim, Bo-Ra;Guevarra, Robin B.;Lee, Jun Hyung;Lee, Sun Hee;Kim, Young Hwa;Wattanaphansak, Suphot;Kang, Bit Na;Kim, Hyeun Bum
    • 농업과학연구
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    • 제45권4호
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    • pp.655-663
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    • 2018
  • The insect gut microbiome is known to have important roles in host growth, development, digestion, and resistance against pathogens. In addition, the genetic diversity of the insect gut microbiota has recently been recognized as potential genetic resources for industrial bioprocessing. However, there is limited information regarding the insect gut microbiota to better help us understand their potential benefits for enhanced pig production. With the development of next-generation sequencing methods, whole genome sequence analysis has become possible beyond traditional culture-independent methods. This improvement makes it possible to identify and characterize bacteria that are not cultured and located in various environments including the gastrointestinal tract. Insect intestinal microorganisms are known to have an important role in host growth, digestion, and immunity. These gut microbiota have recently been recognized as potential genetic resources for livestock farming which is using the functions of living organisms to integrate them into animal science. The purpose of this literature review is to emphasize the necessity of research on insect gut microbiota and their applicability to pig production or bioindustry. In conclusion, bacterial metabolism of feed in the gut is often significant for the nutrition intake of animals, and the insect gut microbiome has potential to be used as feed additives for enhanced pig performance. The exploration of the structure and function of the insect gut microbiota needs further investigation for their potential use in the swine industry particularly for the improvement of growth performance and overall health status of pigs.