• 제목/요약/키워드: genetic system

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노화의 기전과 예방 (Mechanism of aging and prevention)

  • 김재식
    • IMMUNE NETWORK
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    • 제1권2호
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    • pp.104-108
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    • 2001
  • Aging is a senescence and defined as a normal physiologic and structural alterations in almost all organ systems with age. As Leonard Hayflick, one of the first gerontologists to propose a theory of biologic aging, indicated that a theory of aging or longevity satisfies the changes of above conditions to be universal, progressive, intrinsic and deleterious. Although a number of theories have been proposed, it is now clear that cell aging (cell senescence) is multifactorial. No single mechanism can account for the many varied manifestations of biological aging. Many theories have been proposed in attempt to understand and explain the process of aging. Aging is effected in individual by genetic factors, diet, social conditions, and the occurrence of age-related diseases as diabetes, hypertension, and arthritis. It involves an endogenous molecular program of cellular senescence as well as continuous exposure throughout life to adverse exogenous influences, leading to progressive infringement on the cell's survivability so called wear and tear. So we could say the basic mechanism of aging depends on the irreversible and universal processes at cellular and molecular level. The immediate cause of these changes is probably an interference in the function of cell's macromolecules-DNA, RNA, and cell proteins-and in the flow of information between these macromolecules. The crucial questions, unanswered at present, concerns what causes these changes in truth. Common theories of aging are able to classify as followings for the easy comprehension. 1. Biological, 1) molecular theories - a. error theory, b. programmed aging theory, c. somatic mutation theory, d. transcription theory, e. run-out-of program theory, 2) cellular theories - a. wear and tear theory, b. cross-link theory, c. clinker theory, d. free radical theory, e. waste product theory, 3) system level theory-a. immunologic/autoimmune theory, 4) others - a. telomere theory, b. rate of living theory, c. stress theory, etc. Prevention of aging is theoretically depending on the cause or theory of aging. However no single theory is available and no definite method of delaying the aging process is possible by this moment. The most popular action is anti-oxidant therapy using vitamin E and C, melatonin and DHEA, etc. Another proposal for the reverse of life-span is TCP-17 and IL-16 administration from the mouse bone marrow B cell line study for the immunoglobulin VDJ rearrangement with RAG-1 and RAG-2. Recently conclusional suggestion for the extending of maximum life-span thought to be the calory restriction.

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가변 및 민감성 부하를 고려한 대단위 가상 발전소 운영 방법 (Large-scale Virtual Power Plant Management Method Considering Variable and Sensitive Loads)

  • 박용국;이민구;정경권;이용구
    • 전자공학회논문지
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    • 제52권5호
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    • pp.225-234
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    • 2015
  • 가상발전소(Virtual Power Plant)는 비상발전(DG), 열병합발전(CHP), 에너지 저장 장치(ESS), 부하(Load)등과 같은 분산 에너지 자원을 ICT기반의 기술로 연계하여 하나의 단일 발전소와 같이 운영하는 기술이다. 지금까지의 가상발전소는 하나의 가상발전 플랫폼을 통하여 광범위하게 산재해 있는 다양한 분산 에너지 자원을 네트워크로 연결하는 구조를 기반으로 개발되고 실증되었다. 그러나 분산 에너지 자원 종류 및 수가 지속적으로 증가할 경우 이러한 분산 에너지 자원과 관련된 데이터 또한 기하급수적으로 증가할 수밖에 없으며 분산 에너지 자원의 분포가 광범위한 지역에 분포되어 있는 경우 하나의 가상발전 플랫폼으로 이들 모든 자원에 대한 네트워크를 중앙 집중형으로 가져가는 것은 네트워크 구성을 위한 기술적, 비용적 측면에서 매우 비효율적이다. 따라서 본 논문에서는 광범위한 지역에 분포되어 있는 분산 에너지 자원을 효율적으로 관리함으로써 시스템 부하에 따른 오류 확률을 낮추고, 분산 에너지 자원과의 데이터 교환의 견고성과 가상발전소의 확장성을 확보할 수 있는 대단위 가상 발전소 구성 방법을 제안한다. 또한 대단위 가상 발전소 구성 시 분산 에너지 자원을 직접적으로 제어하고 모니터링하는 소단위 가상발전 플랫폼에서 가변 및 민감성 부하를 고려한 최적의 자원 스케줄링 방법 또한 시뮬레이션을 통해 그 결과의 유효성을 검증한다.

Biphasic Effects of the Flavonoids Quercetin and Naringenin on the Metabolic Activation of 2-Amino-3,5-dimethylimidazo[4,5-F]quinoline by Salmonella Typhimurium TA1538 Coexpressing Human Cytochrome P450 1A2, NADPH-Cytochrome P450 Reductase, and Cytochrome $b_5$

  • Kang, Il-Hyun;kim, Hyun-Jung;Oh, Hyeyoung;Park, Young-In;Dong, Mi-Sook
    • 한국환경성돌연변이발암원학회지
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    • 제23권3호
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    • pp.94-98
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    • 2003
  • Quercetin and naringenin are representative flavonoids that not only exert anti estrogenic, cholesterol-lowering and antioxidant activities but also can modulate the metabolism of many xenobiotics. The activity of the specific form(s) of CYP450 is likely to be a major determinant of susceptibility to chemically induced carcinogenesis between which varies among between individuals due to different dietary habits as well as genetic characteristics. People consume cooked meat or fish together with various vegetables containing substantial amounts of quercetin and naringenin that can modify the enzyme activity of CYP1A2 to stimulate or to inhibit the mutagenic activities of HCAs. Heterocyclic amines (HCAs) produced by cooking meat products at high temperatures are promutagens that are activated by cytochrome P450 (CYP) lA2. Using a newly developed Salmonella typhimurium TA1538/1A2bc-b5 strain, we tested the effect of quercetin and naringenin on the mutagenicity of 2-amino-3,4-dimethylimidazo[4,5-f]quinoline (MeIQ). TA1538/1A2bc-b5 bears two plasmids, one expressing human CYP1A2 and NADPH-P450 reductase (NPR), and the other plasmid which expresses human cytochrome b5 (cyp b5). TA1538/1A2bc-b5 cells showed high activities of 7-ethoxyresorufin O-deethylase (EROD) and methoxyresorufin O-demethylase (MROD) associated with CYP1A2 and are very sensitive to mutagenesis induced by several HCAs. MeIQ was found to be the strongest mutagen among the HCAs tested in this system. Mutagenicity of MeIQ was enhanced 50 and 42% by quercetin at 0.1 and 1 mM, respectively, but suppressed 82% and 96% at 50 mM and 100 mM. Naringenin also increased the MeIQ-induced mutation about 37% and 22% at 0.1 and 1 mM, but suppressed it 32% and 63% at 50 mM and 100 mM concentrations, respectively, in TA 1538/1A2bc-b5 cells. Thus, they stimulated the MeIQ induced mutation at low concentrations, but strongly suppressed it at high concentrations. This biphasic effect of flavonoids was due to the stimulation or the inhibition of CYP1A2 activity in a dose-dependent manner judging by the activities of EROD or MROD in the Salmonella cells. Collectively, it is likely that the biphasic effects of quercetin and naringenin on the MeIQ-induced mutagenesis in S. typhimurium TA1538/CYP1A2bc-b5 were due to their differential modification of the CYP1A2 activity in these cells.

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남.북한의 천연기념물 관리제도 비교 (A Comparative Study on the Natural Monument Management Policies of South and North Korea)

  • 나명하;홍윤순;김학범
    • 한국조경학회지
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    • 제35권2호통권121호
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    • pp.71-80
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    • 2007
  • Korea began preserving and managing natural monuments in 1933 under Japanese Colonization, but North Korea and South Korea were forced to establish separate natural monument management policies because of the division after the Korean Independence. The purpose of this study is to compare and analyze the natural monument management policies of both south and North Korea between 1933 and 2005 to introduce new policies for Korea unification. The following are the results: First, South Korea manages every type of cultural asset, including natural monuments, through the 'Cultural Heritage Protection Act,' whereas North Korea managing its cultural assets through the 'Cultural Relics Protection Act' and the 'Landmark/Natural Monument Protection Act.' Second, South Korea preserves and utilizes natural monuments for the purpose of promoting the cultural experience of Korean people and contributing to the development of world culture, whereas North Korea uses its natural monuments to promote the superiority of socialism and protect its ruling power. Third, North and South Korea have similar classification systems for animals, plants, and geology, but North Korea classifies geography as one of its natural monuments. Unlike South Korea, North Korea also designates imported animals and plants not only for the preservation and research of genetic resources, but also for their value as economic resources. Fourth, North Korea authorizes the Cabinet to designate and cancel natural monuments, whereas South Korea designates and cancels natural monuments by the Cultural Heritage Administration through the deliberation of a Cultural Heritage Committee. Both Koreas' central administrations establish policies and their local governments carry them out, while their management systems are quite different. In conclusion, it is important to establish specified laws for the conservation of natural heritages and clarified standards of designation in order to improve the preservation and management system and to sustain the diversity of natural preservation. Moreover it is also necessary to discover resources in various fields, designate protection zones, and preserve imported trees. By doing so, we shall improve South Korea's natural monument management policies and ultimately enhance national homogeneity in preparation for the reunification of the Koreas in the future.

고온내성 연료용 알코올 효모균주 Saccharomyces cerevisiae KNU5377에서 HSF1 유전자의 변이주 구축 (Construction of hsf1 Knockout-mutant of a Thermotolerant Yeast Strain Saccharomyces cerevisiae KNU5377)

  • 김일섭;윤혜선;최혜진;손호용;유춘발;김종국;진익렬
    • 생명과학회지
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    • 제16권3호
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    • pp.454-458
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    • 2006
  • 출아효모인 Sacharomyces cerevisiae S288C균주를 이용한 효모의 게놈이 완성된 후 S. cerevisiae는 다양한 연구 모델로 이용되어져 왔다. 현재까지 효모를 이용한 기능 유전체학 측면에서의 연구는 laboratory strainin인 S288C 균주 또는 그 유래의 균주들이다. 그러나 자연에서 분리된 효모 또는 산업적으로 이용되어지고 있는 S. cerevisiae의 유전학 측면에서의 연구는 낮은 포자형성률 및 형질전환률, 그리고 S288C 균주와의 게놈상의 상이성 때문에 거의 이루어지지 않고 있다. 여기서 우리 연구진은 자연에서 분리된 Saccharomyces cerevisiae KNU5377 균주를 이용하여 random spore analysis를 통해 MATa 및 $MAT{\alpha}$ 타입의 각각의 haploid cell을 분리 후 이미 보고된 KanMX module를 가지고 round PCR기법에 의한 short flanking homology 기법을 이용하여 전사조절인자인 HSF1 유전자가 치환된 변이주를 구축할 수 있었다. 덧붙여, 모든 유전자에 이 기법을 적용할 수는 없다는 것을 확인하였다. 앞으로 이 변이주를 통해 기능 유전체학적인 측면에서 이 유전자의 스트레스와의 관련성을 연구하고자 한다.

Interaction Effects of Lipoprotein Lipase Polymorphisms with Lifestyle on Lipid Levels in a Korean Population: A Cross-sectional Study

  • Pyun, Jung-A;Kim, Sun-Shin;Park, Kyung-Chae;Baik, In-Kyung;Cho, Nam-H.;Koh, In-Song;Lee, Jong-Young;Cho, Yoon-Shin;Kim, Young-Jin;Go, Min-Jin;Shim, Eu-Gene;Kwack, Kyu-Bum;Shin, Chol
    • Genomics & Informatics
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    • 제10권2호
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    • pp.88-98
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    • 2012
  • Lipoprotein lipase (LPL) plays an essential role in the regulation of high-density lipoprotein cholesterol (HDLC) and triglyceride levels, which have been closely associated with cardiovascular diseases. Genetic studies in European have shown that LPL single-nucleotide polymorphisms (SNPs) are strongly associated with lipid levels. However, studies about the influence of interactions between LPL SNPs and lifestyle factors have not been sufficiently performed. Here, we examine if LPL polymorphisms, as well as their interaction with lifestyle factors, influence lipid concentrations in a Korean population. A two-stage association study was performed using genotype data for SNPs on the LPL gene, including the 3' flanking region from 7,536 (stage 1) and 3,703 (stage 2) individuals. The association study showed that 15 SNPs and 4 haplotypes were strongly associated with HDLC (lowest $p=2.86{\times}10^{-22}$) and triglyceride levels (lowest $p=3.0{\times}10^{-15}$). Interactions between LPL polymorphisms and lifestyle factors (lowest $p=9.6{\times}10^{-4}$) were also observed on lipid concentrations. These findings suggest that there are interaction effects of LPL polymorphisms with lifestyle variables, including energy intake, fat intake, smoking, and alcohol consumption, as well as effects of LPL polymorphisms themselves, on lipid concentrations in a Korean population.

잡종(雜種) 채종원(採種園)에서 리기다소나무의 Allozyme 변이(變異)와 Allozyme 분석(分析)에 의(依)한 잡종종자(雜種種字) 발생률(發生率)의 추정(推定) (Allozyme Variation of Pinus rigida Mill. in an F1-Hybrid Seed Orchard and Estimation of the Proportion of F1-Hybrid Seeds by Allozyme Analysis)

  • 정민섭
    • 한국산림과학회지
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    • 제66권1호
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    • pp.109-117
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    • 1984
  • 잡종채종원상(雜種採種園上)의 리기다소나무 49가계(家系)로부터 종자(種字)를 채취하여 종자(種字)의 배유(胚乳) 및 배(胚)에 대한 Aspartate aminotransferase(AAT), Glutamate dehydrogenase(GDH) 및 Leucine aminopeptidase(LAP)등의 Allozyme 변이(變異)를 조사하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 이들 세 가지 Allozyme system에서 AAT에 5개, GDH에 1개 및 LAP에 2개, 모두 8개의 유전자좌(遺傳子座)(Locus)가 발견되었으며 GDH를 제외한 모든 유전자좌에서 Allozyme Polymorpshism을 발견하였다. 각 유전자좌에 있어서 평균 대입유전자(對立遺傳子) 수(數)는 종자모수집단(種子母樹集團)에서 2.33개, 차대집단(次代集團)에서 2.67개였다. 평균이형접합성(平均異型接合性) 종자모수집단이 0.235, 차대집단(次代集團)이 0.238이었고 유전자의 유전적(遺傳的) 다양성(多樣性)은 종자모수집단이 5.409, 차대집단(次代集團)이 5.569로서 같은 수종의 다른 집단 또는 다른 침엽수 수종에 비하여 비교적 낮은 값을 나타냈다. Allozyme분석에 의하여 잡종채종원의 리기다소나무에 있어서 일대잡종(一代雜種) 종자(種子) 발생율(發生率)을 추정해 본 결과 일대잡종 종자의 발생빈도는 0.77%로서 묘포에서 조사한 일대잡종묘의 발생율 0.73%와 거의 일치하였다. 잡종채종원상의 종자모수 리기다소나무 및 이대 차대들 Allozyme변이에 있어서 Wahlund 효과(效果), 비교적 높은 수준의 자가수정(自家受精) 및 Non-random mating 등의 가능성이 발견되어 이들에 대한 Allozyme 변이 연구에 깊은 주의가 필요하다.

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Salmonella typhimurium의 혐기적 산내성도 평가 (Anaerobic Acid Tolerance Response in Salmonella typhimurium)

  • 김영찬;이선;이경미;임성영;박용근;백형석;박경량;이인수
    • 생명과학회지
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    • 제9권2호
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    • pp.169-175
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    • 1999
  • Salmonella typhimurum은 생활사 동안에 다양한 환경과 접하게 된다. S. typhimurium은 오염된 웅덩이에서 숙주의 phgolysosome에 이르기까지 생태계에 널리 분포하면서 산성 스트레스를 경험하며 또한 생존할 수 있다. Salmonella 이와 같은 산저항능은 Acid Tolerance Response (ATR)에 의해 획득된다. 약산의 pH에 적응된 S. typhimurium은 낮은 pH 영역에서 생존할 수 있는 일종의 대항능을 갖게되며, 이런 생존 능력은 복잡한 유전적 유도현상 결과로 해석된다. Salmonella 있어서 ATR은 RpoS 의존적 그리고 RpoS 비의존적 현상으로 구분되며, 특히 혐기적 조건(5% $CO_2$, 5% H$_2$, 90% $N_2$)에서 rpoS$\Omega$Ap는 UK1과 동일한 ATR을 나타내어, 혐기적 조건의 ATR은 RpoS 비의존적인 것으로 판명되었다. P22와 MudJ (Km, lacZ)를 이용한 gene fusion기법과 sodium acetate (pH4.5)를 이용한 돌연변이체 분리방법을 병행하여 산민감성의 형질을 나타내는 LE487 aatA::MudJ를 얻었다. antA 는 Salmonella의 유전자 지도상에서 12min에 위치하는 것으로 조사되었다. antA는 혐기적 조건(5% $CO_2$, 5% H$_2$, 90% $N_2$)하의 pH4.3 조건에서 야생형 Salmonella 비해서 매우 높은 산민감성을 보여주었다. 그러므로 antA는 혐기적 ATR에 있어서 산적응 기전에 관여하는 중요한 유전자로 확인되었다.

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식물체에 감염성 질병을 유발하는 바이로이드 검출 및 진단 방법 (The Detection and Diagnosis Methods of Infectious Viroids caused Plant Diseases)

  • 이세희;김양훈;안지영
    • 생명과학회지
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    • 제26권5호
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    • pp.620-631
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    • 2016
  • 바이로이드는 매우 작은 RNA 분자로 구성되어 있으며, 외피 단백질이 없고 오로지 식물에만 감염되어 질병을 유발한다. 바이로이드 감염 질병을 예방하거나 진단하는 것은 상당히 어려운 일이며, 이는 병징이 초기에는 발견되지 않고 수확기에 접어들어서 발견되기 때문이다. 한편, 혈청학적인 방법은 식물 병원체를 검출하기 위해 주로 사용되었으나 바이로이드는 핵산인 RNA로만 구성되어 있기 때문에 이 방법으로 검출할 수가 없다. 때문에 바이로이드를 검출하기 위해 주로 사용되는 방법은 분자 생물학적인 방법으로, 초기에는 바이로이드의 분자적인 크기와 구조적 특징을 이용한 겔 전기 영동 방법이 주로 사용되었다. 그 후에는 역전사 반응과 중합효소 연쇄반응을 접목시킨 역전사 중합효소 연쇄반응(RT-PCR) 방법이 활용되었고, 그에 대한 효율적인 결과 확인을 위해 형광 물질을 도입한 실시간 역전사 중합효소 연쇄반응(Real-time RT-PCR)이 도입되었다. 그러나 그들은 온도를 변화시키기 위한 값비싼 기기와 전문적인 인력이 필요함으로 현장에서는 활용되기가 어렵다. 최근 개발된 고리 기반의 등온 증폭법(Loop-mediated isothermal amplification)의 경우, 온도의 변화가 필요 없어 비싼 온도 조절 기기가 필요하지 않다. 또한 매우 높은 증폭 효율을 지니며 반응 시간이 짧은 등의 여러 장점을 지니고 있기에 최근 현장 진단용 기술에 도입되고 있다. 이러한 배경으로, 이 총설에서는 바이로이드 유발 질병에 대하여 요약하고 그에 대한 검출 및 진단 방법에 대한 연구 동향에 대하여 기술하였다.

다단 최적 설계 프레임워크를 활용한 전기추진 항공기 프로펠러 공력 최적 설계 (Aerodynamic Design of EAV Propeller using a Multi-Level Design Optimization Framework)

  • 권형일;이슬기;최성임;김근배
    • 한국항공우주학회지
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    • 제41권3호
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    • pp.173-184
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    • 2013
  • 본 연구에서는 프로펠러나 헬리콥터 로터와 같은 회전체의 공력 최적 설계를 위한 다단 최적 설계 프레임워크를 제안한다. 이 프레임워크는 플랜폼 설계와 단면의 형상 설계를 반복적으로 수행하는 설계 전략을 통해 회전체의 공력 성능 향상을 목표로 한다. 플랜폼 설계의 단계에서는 유전 알고리즘과 2차원 CFD 데이터베이스 기반의 깃 요소 모멘텀 이론을 이용하여 빠른 시간에 회전체의 공력 특성을 평가하여 최적점을 탐색하였다. 플랜폼 설계 후 단면에 유입되는 유동 조건을 예측하여 단면 형상 최적 설계를 수행하였다. 설계 과정에서 보다 면밀하게 유동 특성이 분석될 수 있도록 2차원 N-S 해석자와 민감도 기반의 최적화 알고리즘을 통해 최적해를 탐색하였다. 단면 형상이 설계된 후에는 최적의 유동 조건을 산출할 수 있도록 플랜폼 설계를 반복적으로 수행하였다. 본 프레임워크를 1kW급 전기추진용 항공기 프로펠러 설계에 적용하여 그 유효성을 3차원 N-S 해석과 풍동 실험을 통해 검증하였다. 설계 후, 풍동 실험 결과를 기준으로 약 5%의 프로펠러 효율 증가를 얻을 수 있었다.