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Whole genome MBD-seq and RRBS analyses reveal that hypermethylation of gastrointestinal hormone receptors is associated with gastric carcinogenesis

  • Kim, Hee-Jin;Kang, Tae-Wook;Haam, Keeok;Kim, Mirang;Kim, Seon-Kyu;Kim, Seon-Young;Lee, Sang-Il;Song, Kyu-Sang;Jeong, Hyun-Yong;Kim, Yong Sung
    • Experimental and Molecular Medicine
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    • 제50권12호
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    • pp.1.1-1.14
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    • 2018
  • DNA methylation is a regulatory mechanism in epigenetics that is frequently altered during human carcinogenesis. To detect critical methylation events associated with gastric cancer (GC), we compared three DNA methylomes from gastric mucosa (GM), intestinal metaplasia (IM), and gastric tumor (GT) cells that were microscopically dissected from an intestinal-type early gastric cancer (EGC) using methylated DNA binding domain sequencing (MBD-seq) and reduced representation bisulfite sequencing (RRBS) analysis. In this study, we focused on differentially methylated promoters (DMPs) that could be directly associated with gene expression. We detected 2,761 and 677 DMPs between the GT and GM by MBD-seq and RRBS, respectively, and for a total of 3,035 DMPs. Then, 514 (17%) of all DMPs were detected in the IM genome, which is a precancer of GC, supporting that some DMPs might represent an early event in gastric carcinogenesis. A pathway analysis of all DMPs demonstrated that 59 G protein-coupled receptor (GPCR) genes linked to the hypermethylated DMPs were significantly enriched in a neuroactive ligand-receptor interaction pathway. Furthermore, among the 59 GPCRs, six GI hormone receptor genes (NPY1R, PPYR1, PTGDR, PTGER2, PTGER3, and SSTR2) that play an inhibitory role in the secretion of gastrin or gastric acid were selected and validated as potential biomarkers for the diagnosis or prognosis of GC patients in two cohorts. These data suggest that the loss of function of gastrointestinal (GI) hormone receptors by promoter methylation may lead to gastric carcinogenesis because gastrin and gastric acid have been known to play a role in cell differentiation and carcinogenesis in the GI tract.

하수종말처리장 배출수에 의한 하천 수질 특성 및 어류의 조직병리학적 영향 (Impacts of stream water quality and fish histopathology by effluents of wastewater treatment plant)

  • 김혜진;안광국
    • 환경생물
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    • 제38권4호
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    • pp.678-690
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    • 2020
  • 본 연구는 점오염원인 하수종말처리장으로부터 배출되는 물의 수질을 분석하고 배출수의 영향을 받는 어류 중 지점들에서 공통적으로 출현하는 어종인 피라미(Z. platypus)를 선택하여 조직학적 변화를 참조하천 지점의 수질과 어류 조직을 비교·분석하였다. 2019년 6월 27~28일 하수종말처리장 4곳(대전, 전주, 청주, 익산)의 채집 결과, 참조하천에서 22종 450개체로 가장 많은 종 수 및 개체수가 확인되었다. 지점별로 5개체씩 2~3년생 피라미의 조직표본을 제작하여 아가미와 근육조직(피부조직)을 관찰한 결과, 참조하천을 제외한 나머지 지점의 조직은 병리적인 양상을 나타내었다. 수질분석 결과, 각 WTP에서는 배출수질 기준을 준수 혹은 더 좋은 수질로 방류하고 있었다. 그러나 하수종말처리수 배출수 및 방류수계 수질에서 오염도지표를 나타내는 항목인 BOD, COD, TP, TN, SS 값이 참조하천에 비해 높은 것으로 나타났다. 빈약한 어류상과 바이오마커로 이용된 종의 조직병리학적 상태는 참조하천에 비해 낮은 수질에서 기인한 것으로 추측되며, 따라서 원인이 되는 하수종말처리장 배출수 수질개선이 이루어져야 할 것으로 사료된다.

체외성숙, 수정 및 체외배양에서 생산된 소 배반포기배의 ICM과 Trophectoderm세포수에 관한 연구 (ICM-Trophectoderm Cell Numbers of Bovine IVM/IVF/IVC Blastocysts)

  • 김은영;엄상준;김선의;윤산현;박세필;정길생;임진호
    • 한국가축번식학회지
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    • 제20권1호
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    • pp.27-34
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    • 1996
  • 본 연구는 immunosurgery와 polynucleotide-specific 형광물질을 이용한 differential labelling기법으로 체외에서 소 수정란의 배발달을 유기하는데 효과적인 것으로 알려진 CR1배양액을 사용하여 체외생산된 소 배반포기배의 inner cell mass (ICM)와 trophectoderm(TE)의 총 세포수를 조사하고자 실시하였다. 공시 배반포기배는 체외수정 후 8일째에 얻어졌다. 체외생산된 배반포기배는 배반포강의 확대와 투명대 두께의 감소를 기준으로 초기, 중기 및 팽윤단계로 구분하였으며, 또한 같은 배발달군내의 배반포기배는 다시 두 군으로 나누어 bisbenzimide만을 처리하여 얻어진 총세포수와 immunosurgery와 two polynulceotide-specific 형광물질을 이용하여 얻어진 ICM와 TE의 총세포수를 비교하여 얻어진 결과는 다음과 같다. 1) 체외수정 후 8일째 배반포기배의 발달율은 29.3%였으며, 초기, 중기, 팽윤 및 부화단계로 구분하였을 때의 발달율은 각각 8.7, 9.9, 7.6, 3.1%였다. 2) Bisbenzimide를 이용한 배반포기배의 총 세포수는 초기, 중기 및 팽윤단게가 각각 46.9$\pm$8.6, 66.2$\pm$12.5, 122.8$\pm$14.4를 나타냈다. 이러한 결과는 CR1이 소 수정란의 발달에 적절한 배양액임을 알 수 있었다. 3) Immunosurgery와 polynucleotide-specific 형광물질을 이용한 differential labelling기법으로 배반포기배의 ICM과 TE 세포수를 초기, 중기 및 팽윤단계로 나누어 조사한 결과, ICM 세포수는 각각 12.8$\pm$5.9, 26.3$\pm$8.4, 35.5$\pm$15.0개 이었고, TE 세포수는 각각 30.5$\pm$5.0, 41.3$\pm$8.2, 81.1$\pm$13.4개로 나타나 ICM과 TE 세포수는 초기 배반포기배에서 팽윤 배반포기배로 진행됨에 따라 두배에서 세배 정도 증가되었음을 알 수 있었다. 또한, differential labelling과 bisbenzimide기법에서 얻어진 각각의 총세포수를 비교하였을 때 총세포수는 발달의 진행 정도에 따라 증가되며 그와 동시에 동일한 군 간의 세포수도 거의 유사함을 알 수 있었다. 따라서, ICM과 TE를 differential labelling하는 기법은 수정란의 quality를 평가하는데 매우 유용한 기법으로서 착상전 embryo 발달을 연구하는데 효과적으로 이용될 수 있다는 것을 시사한다.

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수종의 흡수성 차단막의 생체 분해도와 조직학적 반응 (Resorbability and histological reaction of bioabsorbable membranes)

  • 석헌주;권석훈;김창성;최성호;전동원;김종관
    • Journal of Periodontal and Implant Science
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    • 제32권4호
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    • pp.781-800
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    • 2002
  • The major goals of periodontal therapy are the functional regeneration of periodontal supporting structures already destructed by periodontal disease. There have been many efforts to develop materials and therapeutic methods to promote periodontal wound healing. With the development of non-resorbable membrane, GTR has proved to be the representive technique of periodontal regeneration. However, due to various clinical problems of non-resorbable membrane, resorbable membrane was developed and it showed to be clinically effective. The newly developed Para-Dioxanone membrane has a characteristic of non-woven fabric structures which is different from the generally used membranes with structure of mesh form. In addition, Chitosan membrane has been developed to apply its adventage maximally in GTR. Although a number of different types of membranes had been clinically used, researches on absorption rate of membranes were inadequate and limited to subjective opinions. However, since long term period of resorption and space maintenance are required in implant or ridge augmentation, accurate verification of resorption rate is clinically important. In this study, we had implanted Resolut(R), Biomesh(R), Para-Dioxanone membrane and Chitosan membrane (Size : 4mm ${\times}$ 4mm) on dorsal side of Sprague Dawley rat, and sacrified them after 4 weeks, 8 weeks, 12 weeks respectively. Histologic observation was carried out, and the following results were obtained by calculating the objective resorption rate. 1. In case of Resolut(R), external resorption took place initially, followed by internal resorption. Surface area are 5.76${\pm}$2.37$mm^2$, 4.90${\pm}$l.06$mm^2$, 4.90${\pm}$0.98$mm^2$ at 4 weeks, 8 weeks, 12 weeks respectively, and invasion rate of connective tissue to membrane are 31.6${\pm}$4.5%, 52.8${\pm}$9.4%, 56.4${\pm}$5.1% respectively. 2. Biomesh(R) showed a pattern of folding, relatively slow resorption rate with small size of membrane. Surface area are 3.62${\pm}$0.82$mm^2$, 3.63${\pm}$0.76$mm^2$, 4.07${\pm}$1.14$mm^2$ at 4 weeks, 8 weeks, 12 weeks respectively, and invasion rate of connective tissue to membrane are 26.1${\pm}$5.8%, 30.9${\pm}$3.4%, 29.2${\pm}$3.6%, respectively. 3. Para-Dioxanone membrane was surrounded by fibrous conncetive tissue externally, and resorption took place internally and externally. Surface area are 5.96${\pm}$1.05$mm^2$, 4.77${\pm}$10.76$mm^2$, 3.86${\pm}$0.84$mm^2$ at 4 weeks, 8 weeks, 12 weeks respectively, and invasion rate of connective tissue to membrane are 30.7${\pm}$5.1%, 53.3${\pm}$4.4%, 69.5${\pm}$3.1%, respectively. 4. Each fiber of Chitosan membrane was surrounded by connective tissue and showed external resorption pattern. It showed little invasion of inflammatory cells and excellent biocompatability. The resorption rate was relatively slow. Surface area are 6.01${\pm}$2.01$mm^2$, 5.49${\pm}$1.3$mm^2$, 5.06${\pm}$1.38$mm^2$ at 4 weeks, 8 weeks, 12 weeks respectively, and invasion rate of connective tissue to membrane are 31.3${\pm}$3.6%, 38.4${\pm}$3.80%, 39.7${\pm}$5.6%, respectively. Consequently, Para-Dioxanone membrane and Chitosan membrane are found to be clinically effective for their excellent tissue reaction and biocompatibility. Futhermore, the advantage of bone regenerating ability as well as the relatively long resorption period of Chitosan membrane, it might be widely used in implant or ridge augmentation.

로지스틱 회귀모형을 이용한 우리나라 산지면적의 공간변화 예측에 관한 연구 (Change Prediction of Future Forestland Area by Transition of Land Use Types in South Korea)

  • 곽두안;박소희
    • 한국지리정보학회지
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    • 제24권4호
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    • pp.99-112
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    • 2021
  • 본 연구는 기존 연구에서 수행된 전국 단위의 정량적 산지면적 변화량을 공간적으로 배분하여 광역시도별 산지면적 변화를 추정함으로써 지역산림계획의 수립을 지원하기 위해 수행되었다. 토지를 산지, 농지, 도시 및 기타지로 구분하고 토지이용 형태별 변화 여부를 종속변수로, 지형요소, 이용 제한요소, 사회·경제적 요소, 개발 인프라를 독립변수로 하는 로지스틱 회귀모형을 개발하였다. 우리나라 전체를 30m×30m 격자로 분할하여 각 Cell에 해당하는 독립변수 자료를 구축하였고, 로지스틱 회귀모형을 이용하여 각 토지이용 형태가 타 유형으로 변화하는 확률을 추정하였다. 추정된 토지이용 변화확률을 기반으로 변화순위 지도를 구축하였고, 연도별 토지이용 변화량을 변화순위에 따라 순차적으로 배분함으로써 토지이용 변화의 공간적인 변화를 분석할 수 있었다. 경사도와 지자체별 개발 가능한 경사도 기준이 산지가 도시 및 기타지로 변화될 확률에 가장 큰 영향을 미쳤으며, 경사도와 개발 가능한 경사도 기준이 낮을수록, 토지가격과 인구밀도가 높을수록 산지가 도시 및 기타지로 변화될 확률이 높아졌다. 그 결과 2027년까지 수도권과 대도시의 산지가 도시 및 기타지로 변화하여 산지면적이 크게 감소하였다. 그러나 2028년 이후 2050년까지 서울, 경기, 제주를 제외한 대부분의 지역에서 산지면적이 빠르게 증가하는 것으로 예측되었는데, 이는 지방 소도시의 급격한 인구감소에 기인하는 것으로 분석되었다. 이에 중앙정부에서는 변화하는 산지면적에 대응하기 위해 산지관리 정책의 전환이 필요하고, 지자체 단위에서는 인구의 감소 정책과 그에 따른 산지를 포함한 토지의 효율적 보전 및 이용체계를 수립하는 것이 필요할 것으로 사료된다.

5G에서 V2X를 위한 End to End 모델 및 지연 성능 평가 (End to End Model and Delay Performance for V2X in 5G)

  • 배경율;이홍우
    • 지능정보연구
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    • 제22권1호
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    • pp.107-118
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    • 2016
  • 2020년경 우리에게 모습을 보이게 될 5G 이동통신은 IoT, V2X 등을 비롯하여 다양한 서비스를 고객들에게 제공할 것으로 예상되며, 이러한 서비스를 제공하기 위한 요구사항은 꾸준히 수준을 높여오던 고속 데이터 속도 외에도, 신뢰도, 그리고 실시간 서비스를 위한 지연 감소 등이 가장 중요한 고려사항이 될 것으로 전망된다. 이러한 이유는 5G의 주요 응용분야로 고려되는 분야인 M2M, IoT, Factory 4.0 등의 서비스를 위해서는 기존의 속도뿐 아니라, 특히 지연 및 신뢰성이 매우 중요하게 고려되어야 한다. 특히, 교통관제 등 자동차를 기반으로 하는 다양한 V2X(Vehicle to X)를 활용한 지능형 교통관제 시스템 및 서비스에서는 요구사항이 가장 높은 수준으로 고려될 수 있다. 5G 이동통신을 위하여 세계 각국의 표준화 기구들은 서비스를 규정하고 이를 요구사항에 따라 그룹화하여, 서비스의 시나리오 와 기술적 요구사항을 도출하였고, 최근에는 이러한 시나리오를 위한 요구사항의 수준이 어느 정도 합의에 다다르고 있다. 도출된 서비스 시나리오는 5개이며 이는 다음과 같다. 첫 번째 시나리오는 빠른 데이터 전송이 필요한 서비스로 가상 사무공간의 3차원 정보의 전송을 위해 높은 품질의 데이터를 요구한다. 두 번째 시나리오는 운동장, 콘서트장, 백화점과 같이 군중이 몰린 곳에서도 합리적인 이동통신 광대역 서비스 제공하는 경우이며, 세 번째는 이동 중에 일정 수준의 서비스를 제공하는 경우이고, 네 번째 경우는 지연 및 신뢰도에 대한 매우 강한 요구사항을 갖는 경우이며, M2M 통신과 같이 실시간성 보안 및 산업을 위한 응용 등의 예가 해당된다. 마지막으로 다섯 번째는 유비퀴터스 통신의 예이며, 다양한 요구사항을 가진 많은 수의 디바이스에 대한 효과적인 조정하는 경우를 예로 들 수 있다. 5G 통신은 또한 차세대 망의 구조를 고려하여 SDN(Software Defined Network)기반의 구조를 채택하고 있는데, 이러한 망의 구조는 지연과 신뢰도와 밀접한 관계를 갖고, 최악조건의 경우를 위한 SDN을 고려한 망 구조측면의 검토가 필요하다. 다양한 요구사항 중 5G에서 가장 주요시 고려 되어야 할 지연 및 신뢰도에 가장 적합한 시나리오는 지능형 교통 시스템 및 서비스 환경에서의 응급상황이다. 자동차는 매우 빠른 속도로 5G의 작은 셀들을 지나가고, 응급상황에 전달해야 하는 메시지는 매우 짧은 시간에 전달 및 처리되어야 하는 시나리오로 지연에 민감한 최악조건의 대표적인 예라고 생각할 수 있다. 본 논문에서는 V2X의 응급상황에서 SDN 망 구조 및 정보흐름의 규모에 대한 시뮬레이션을 통하여 시스템 수준의 분석을 진행하였다.