• 한국지능시스템학회논문지
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• 제22권6호
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• pp.786-792
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• 2012

마이크로어레이는 수만 가지 이상의 DNA 또는 RNA를 기판위에 배열해 놓은 것이며 이 기술을 이용하여 대량의 유전자 발현을 탐색할 수 있게 되었다. 그렇지만 마이크로어레이는 실험자가 탐색하려는 특정 표현형에 대해서 설계된 실험방법을 이용하므로 제한된 숫자의 유전자 발현만을 관찰할 수 있다. 본 논문에서는 MicroRNAs(miRNAs)와 Protein-Protein Interaction(PPI) 정보를 포함하고 있는 데이터베이스를 활용하여 마이크로어레이 데이터의 의미적 확장 방법을 제시하고자 한다. 또한 Online Mendelian Inheritance in Man(OMIM) 및 International Statistical Classification of Diseases and Related Health Problems, $10^{th}$ Revision(ICD-10)을 이용하여 질병 간 유전적 공통점 파악을 시도하였다. 이러한 접근방법을 통하여 새로운 생물학적 시각을 제공할 수 있을 것으로 기대된다.

• 전기전자학회논문지
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• 제23권1호
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• pp.295-301
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• 2019

바이오샘플의 DNA를 대량 증폭할 수 있는 휴대형 실시간 중합효소연쇄반응(Real-time PCR) 기기에서 히터는 PCR 반응 온도를 제어하기 위한 중요한 요소 중의 하나이다. 보통 빠른 히팅을 위해 소형 PCR 칩에 집적화되어 있고, 반도체 공정을 이용하여 박막형태로 제작되어 PCR 칩 제작 단가가 높은 편이다. 따라서 본 연구에서는 값싸고 온도제어를 정확히 할 수 있는 히터로 칩 저항을 사용하는 것을 제안한다. 칩 저항을 사용한 히터는 구조가 단순하고 제작이 쉽다는 장점이 있다. $2.54{\times}2.54cm^2$ 크기의 실시간 PCR 칩 위에 칩 저항을 1개 또는 2개를 사용했을 때 온도분포를 시뮬레이션 하였고, 고른 온도분포를 갖는 PCR 칩을 제작했다. 또한 효율적인 PCR 칩 냉각을 위해 소형 fan이 내장된 하우징을 설계하였고, 3D 프린터로 제작했다. 온도제어는 마이크로프로세서를 이용한 PID제어법(Proportional-Integral-Differential control)을 적용했다. 온도상승비와 하강비는 각각 $18^{\circ}C/s$, $3^{\circ}C/s$이며, 각 PCR 반응 단계의 유지 시간을 30초로 하였을 때, 한 사이클은 약 2.66분이 걸렸고, 35 사이클은 약 93 분 내로 진행할 수 있었다.

• Genomics & Informatics
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• 제20권1호
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• pp.11.1-11.20
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• 2022

Vibrio harveyi belongs to the Vibrio genus that causes vibriosis in marine and aquatic fish species through double-stranded DNA virus replication. In humans, around 12 Vibrio species can cause gastroenteritis (gastrointestinal illness). A large amount of virus particles can be found in the cytoplasm of infected cells, which may cause death. Despite these devastating complications, there is still no cure or vaccine for the virus. As a result, we used an immunoinformatics approach to develop a multi-epitope vaccine against most pathogenic hemolysin gene of V. harveyi. The immunodominant T- and B-cell epitopes were identified using the hemolysin protein. We developed a vaccine employing three possible epitopes: cytotoxic T-lymphocytes, helper T-lymphocytes, and linear B-lymphocyte epitopes, after thorough testing. The vaccine was developed to be antigenic, immunogenic, and non-allergenic, as well as having a better solubility. Molecular dynamics simulation revealed significant structural stiffness and binding stability. In addition, the immunological simulation generated by computer revealed that the vaccination might elicit immune reactions in the actual life after injection. Finally, using Escherichia coli K12 as a model, codon optimization yielded ideal GC content and a higher codon adaptation index value, which was then included in the cloning vector pET2+ (a). Altogether, our experiment implies that the proposed peptide vaccine might be a good option for vibriosis prophylaxis.

• Plant Breeding and Biotechnology
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• 제2권3호
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• pp.224-230
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• 2014

Amplified fragment length polymorphism (AFLP) is a molecular marker technique based on DNA and is extremely useful in detection of high polymorphism between closely related genotypes like Korean wheat cultivars. Six sequence characterized amplified regions (SCARs) have been developed from inter simple sequence repeat (ISSR) analysis which enabled the identification and differentiation of 13 Korean wheat cultivars from the other cultivars. We used six combinations of primer sets in our AFLP analysis for developing additional cultivar-specific markers in Korean wheat. Fifty-eight of the AFLP bands were isolated from EA-ACG/MA-CAC, EA-AGC/MA-CTG and EA-AGG/MA-CTA primer combinations. Of which 40 bands were selected to design SCAR primer pairs for Korean wheat cultivar identification. Three of 58 amplified primer pairs, KWSM006, KWSM007 and JkSP, enabled wheat cultivar identification. Consequently, 23 of 32 Korean wheat cultivars were classified by eight SCAR marker sets.

• Animal Bioscience
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• 제36권11호
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• pp.1632-1646
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• 2023

Objective: The objective of the present study was to investigate the effect of dietary betaine (BT) supplementation on the hepatic transcriptome profiles in broiler chickens raised under heat stress (HS) conditions. Methods: A total of 180 (21-d-old) Ross 308 male broiler chicks were allotted to 1 of 3 treatment groups with 6 replicated cages in a completely randomized design. One group was kept under thermoneutral conditions at all times and was fed a basal diet (PC). Other 2 groups were exposed to a cyclic heat stress condition. One of the 2 groups under heat stress conditions was fed the basal diet as a negative control (NC), whereas the other group was fed the basal diet supplemented with 0.2% BT. All chickens were provided with diets and water ad libitum for 21 d. Following the experiment, the liver samples were collected for RNA sequencing analysis. Results: Broiler chickens in NC and BT group had decreased (p<0.05) growth performance. In the transcriptome analysis, the number of differentially expressed genes were identified in the liver by HS conditions and dietary BT supplementation. In the comparison between NC and PC treatments, genes related to energy and nucleic acid metabolism, amino acid metabolism, and immune system were altered by HS, which support the reason why heat-stressed poultry had decreased growth performance. In the comparison between NC and BT treatments, genes related to lipid metabolism, carbohydrate metabolism, and immune system were differently expressed under HS conditions. Conclusion: HS negatively impacts various physiological processes, including DNA replication, metabolism of amino acids, lipids, and carbohydrates, and cell cycle progression in broiler chickens. Dietary BT supplementation, however, offers potential counteractive effects by modulating liver function, facilitating gluconeogenesis, and enhancing immune systems. These findings provide a basis for understanding molecular responses by HS and the possible benefits of dietary BT supplementation in broiler chickens exposed to HS.

• Journal of Animal Science and Technology
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• 제66권2호
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• pp.340-352
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• 2024

This study measured the potential changes of the microbiota in the gastrointestinal tract and energy and nutrient digestibility by supplemental bacteriophages in pigs. Twelve castrated male pigs (initial mean body weight = 29.5 ± 2.3 kg) were surgically cannulated using T-cannula. The animals were housed individually in pens equipped with a feeder and a nipple waterer. The pigs were allotted to 1 of 3 experimental diets in a quadruplicated 3 × 2 Latin square design with 3 experimental diets, 2 periods, and 12 pigs resulting in 8 replicates per diet. The 3 diets were a control mainly based on corn and soybean meal with no antibiotics or bacteriophages, a diet containing 0.1% antibiotics, and a diet containing 0.2% bacteriophages. On day 5 of the experimental period, feces were collected and on days 6 and 7, ileal digesta were collected. Genomic DNA for bacteria were extracted from the ileal digesta and feces and the V4 region of the 16S rRNA gene was amplified. The ileal and fecal digestibility of energy, dry matter, organic matter, crude protein, and fiber was unaffected by dietary antibiotics or bacteriophages. At the phylum level, the supplemental antibiotic or bacteriophage tended to result in a higher proportion of Firmicutes (p = 0.059) and a lower proportion of Bacteroidetes (p = 0.099) in the ileal digesta samples compared with the control group with no difference between the antibiotic and bacteriophage groups. At the genus level, the supplemental antibiotic or bacteriophage tended to result in a higher proportion of Lactobacillus (p = 0.062) and a lower proportion of Bacteroides (p = 0.074) and Streptococcus (p = 0.088) in the ileal digesta compared with the control group with no difference between the antibiotic and bacteriophage groups. In the feces, supplemental antibiotics or bacteriophages reduced the proportion of Bifidobacterium compared with the control group (p = 0.029) with no difference between the antibiotic and bacteriophage groups. Overall, supplemental antibiotics and bacteriophages showed positive effect on the microbiota of in the ileal digesta without largely affecting energy or nutrient digestibility, with no differences between the antibiotic and bacteriophage groups in growing pigs.

• 한국식품영양과학회지
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• 제38권6호
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• pp.683-693
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• 2009

본 연구에서는 건강한 성인 남자를 대상으로 민들레즙이 알코올 섭취 후 산화적 스트레스 및 숙취에 미치는 효과를 확인하여 알코올 섭취로 인한 간 기능 보호와 숙취해소 효과를 가진 소재 개발을 위한 기초자료를 제공하고자 실시하였다. 대상자는 평균 주량이 소주 1병 이상으로 술을 즐겨 마시는 건강한 20대 식품전공 남자 대학생 9명을 선정하여 개인차를 없애기 위해 실험 시작 전 1주일 간 금주를 시켰으며 시험에 앞서 임상대상자들에게 본 연구에 대해 충분히 숙지시킨 후 안정된 분위기에서 시험을 cross over design으로 진행하였다. 대상자들에게 매일 민들레즙 220 mL씩 1주일간 보충시킨 후 각각 20% 에탄올을 함유한 소주 360 mL씩 (에탄올 함량 72 g)을 섭취시켰다. 술은 자유로운 분위기에서 1시간 내에 다 마시게 하였으며 두 번의 실험 사이에는 2주간의 wash-out period를 가졌다. 민들레즙을 보충한 군에서 알코올 섭취 후 혈중 HDL-C 농도가 유의적으로 (p<0.01) 증가하였으며 LDL-C 농도는 현저하게 감소하였고 ADH와 ALDH 활성을 향상시켜 에탄올과 아세트알데히드 농도를 다소 저하시키는 것으로 나타났다. 총 항산화능과 지질과산화 정도는 민들레즙 보충에 따른 군 간의 유의적인 차이를 보이지 않았으나 민들레즙을 보충한 군에서는 알코올 섭취 후 다소 지질과산화가 감소되는 경향을 보였다. 적혈구의 항산화 효소계 활성은 GSH-red와 catalase 활성이 민들레즙을 보충한 군에서 유의적으로(p<0.05) 증가되는 것을 알 수 있었으며 알코올 섭취로 인한 임파구의 DNA 손상정도는 민들레즙의 보충에 따른 유의적인 차이는 보이지 않았지만 민들레즙을 보충한 군에서 알코올에 의한 임파구DNA 손상을 다소 억제시키는 경향이 있는 것으로 나타났다. 음주 동안과 술 마신 다음날에 나타나는 숙취증상에 대한 설문조사에서는 각 문항에서 민들레즙 보충에 따른 유의적인 차이는 보이지 않았다. 이상의 결과들로 미루어 볼 때 민들레즙 보충이 알코올 섭취 후 HDL-C 농도를 증가시켰고 ALDH 활성을 향상시켜 혈중 아세트알데히드 농도를 감소시키며 GSH-red와 catalase 활성을 증가시켜 체내에서 알코올에 의한 산화과정이나 지질과산화 생성을 다소 억제하는 것으로 보인다. 이러한 결과는 민들레에 포함되어 있는 유효 물질이 숙취해소와 간 기능 보호 및 항산화 효과를 나타내는 것으로 사료되며, 따라서 민들레즙이 알코올에 의한 간 기능 보호, 숙취해소 및 항산화 효과를 가진 기능성 물질로서의 가능성을 보여준다고 할 수 있겠다.

• 한국식품위생안전성학회지
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• 제30권1호
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• pp.43-50
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• 2015

본 연구에서는 오징어류에 해당하는 대왕오징어, 오징어, 문어, 한치 및 이를 이용한 가공식품에 대해서 분자생물학적 기법을 활용한 시험법을 검토하였다. 시료 중 원료성분 확인을 위하여 오징어류 4종에 대해 최적의 종 특이 프라이머를 디자인하였으며, 시료로부터 직접 genomic DNA를 추출하여 PCR을 실시하였다. PCR 수행과정에서 반응을 저해하는 염 성분을 제거하기 위하여 증류수를 이용하여 3~4회 세척 후 PCR을 실시한 결과, Single PCR의 경우 대왕오징어(552 bp), 오징어(463 bp), 문어(247 bp), 한치(354 bp)에 해당하는 종 특이적인 증폭산물을 확인하였으며, Multiplex PCR 의 경우 서로 다른 종 사이의 교차반응없이 동시다발적으로 증폭이 일어남을 확인할 수 있었다. 또한 이들 4종에 대해 PCR 민감도를 조사한 결과, 모두 약 $0.1ng/{\mu}l$의 농도까지 검출이 가능함을 확인하였으며 multiplex PCR의 경우 약 $0.25ng/{\mu}l$의 농도까지 검출이 가능함을 확인하였다. 이를 이용하여 오징어류가 함유된 수산물 가공식품 8건에 대해 적용성을 검토한 결과, 모든 시료에서 유효한 결과를 확인할 수 있었다. 따라서 본 연구에서 제작된 오징어류 4종에 대한 종 특이적 프라이머는 생물 상태뿐만 아니라 수산물 가공식품에 대해서도 이를 판별할 수 있어 식품안전관리에 활용할 수 있을 것으로 기대된다.

• 생명과학회지
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• 제22권10호
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• pp.1295-1306
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• 2012

Carboxymethylcellulase를 생산하는 미생물을 해수에서 분리하여 16S rDNA의 염기서열을 분석하고 계통 발생학 방법으로 비교한 결과, Bacillus atrophaeus로 확인되었다. 이 해양 미생물을 B. atrophaeus LBH-18로 명명하였으며 response surface method (RSM)를 사용하여 carboxymethylcellulase의 생산 조건을 최적화하였다. 이 균주의 생육에 최적인 미강, 펩톤 및 배지의 초기 pH는 68.1 g/l, 9.1 g/l 및 7.0이었으나, carboxymethylcellulase의 생산에 최적인 조건은 각각 55.2 g/l, 6.6 g/l 및 7.1이었다. 이 균주의 생육과 carboxymethylcellulase의 생산에 최적인 온도는 $30^{\circ}C$이었다. 이 균주의 생육에 최적인 생물배양기의 교반속도 및 통기량은 324 rpm 및 0.9 vvm이었으나, carboxymethylcellulase의 생산에 최적인 조건은 각각 343 rpm 및 0.6 vvm이었다. 파이롯트 규모의 생물배양기를 사용하여 실험한 결과, 이 균주의 생육과 carboxymethylcellulase의 생산에 최적인 내압은 0.06 MPa이었다. 최적 조건의 내압으로 배양한 결과, 이 균주의 carboxymethylcellulase의 생산성은 127.5 U/ml이었으며, 이 결과는 내압을 가하지 않고 배양한 경우에 비하여 1.32배 향상된 것이다. 본 연구를 통하여 쌀 도정 공정의 부산물인 미강을 기질로 개발하였으며 해양 미생물을 사용하여 carboxymethylcellulase의 생산기간을 7~10일에서 3일로 단축시켰다.

• 한국발생생물학회지:발생과생식
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• 제4권1호
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• pp.101-108
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• 2000

자궁내막증은 흔한 부인과적 질병이며 여성 불임의 한 원인이 되나 그 발생 원인에 대하여서는 아직 논란의 여지가 많다. 최근 월경혈의 역류에 의하여 자궁내막증이 생긴다는 가설이 가장 유력한데 자궁내막증 환자가 정상여성에서보다 역류되는 월경혈의 양이 많거나 침습성이 강한 것이 자궁내막증의 발생원인이 될 수 있다는 이론들이 소개되었다. Pleitrophin (PTN)이나 midkine(MK)은 성장 및 분화에 관여하는 인자로서 여러 종류의 악성 종양에서 그 발현이 보고되어있으며 종양화 (carcinogenensis), 맥관형성 (angiogenesis), plasminogen activator의 활성화 증가 등에 관여한다고 보고된 바 있다. 이에 자궁내막증 환자의 자궁 내막과 대조군의 자궁내막에서 PTN과 MK mRNA의 발현의 차이를 quantitative competitive RT PCR로 비교하였다. 그 결과 자궁내막증 환자의 황체기 자궁내막에서 대조군의 자궁내막에 비하여 PTN과 MK의 발현이 높게 나타났다. 이러한 PTN과 MK의 발현의 증가로 자궁내막증 환자의 자궁내막이 복강 내에서 더욱 쉽게 맥관형성을 하고 성장이 촉진되어 자궁내막증이 발생될 것으로 생각되어 PTN과 MK가 자궁내막증의 초기 발생과정에 관여할 가능성이 있다.