• Journal of Genetic Medicine
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• 제20권1호
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• pp.6-14
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• 2023

Fabry disease (FD), a rare X-linked lysosomal storage disorder, is caused by mutations in the α-galactosidase A gene gene encoding α-galactosidase A (α-Gal A). The functional deficiency of α-Gal A results in progressive accumulation of neutral glycosphingolipids, causing multi-organ damages including cardiac, renal, cerebrovascular systems. The current treatment is comprised of enzyme replacement therapy (ERT), oral pharmacological chaperone therapy and adjunctive supportive therapy. ERT has been introduced 20 years ago, changing the outcome of FD patients with proven effectiveness. However, FD patients have many unmet needs. ERT needs a life-long intravenous therapy, inefficient bio-distribution, and generation of anti-drug antibodies. Migalastat, a pharmacological chaperone, augmenting α-Gal A enzyme activity only in patients with mutations amenable to the therapy, is now available for clinical practice. Furthermore, these therapies should be initiated before the organ damage becomes irreversible. Development of novel drugs aim at improving the clinical effectiveness and convenience of therapy. Clinical trial of next generation ERT is underway. Polyethylene glycolylated enzyme has a longer half-life and potentially reduced antigenicity, compared with standard preparations with longer dosing interval. Moss-derived enzyme has a higher affinity for mannose receptors, and seems to have more efficient access to podocytes of kidney which is relatively resistant to reach by conventional ERT. Substrate reduction therapy is currently under clinical trial. Gene therapy has now been started in several clinical trials using in vivo and ex vivo technologies. Early results are emerging. Other strategic approaches at preclinical research level are stem cell-based therapy with genome editing and systemic mRNA therapy.

• 한국작물학회:학술대회논문집
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• 한국작물학회 2022년도 추계학술대회
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• pp.187-187
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• 2022

Purple-discoloration of the uppermost leaves has been observed in some soybean cultivars in recent years. The purpose of this study was to characterize the novel phenotypic changes between the uppermost and middle leaves via multiple approaches. First, quantitative trait loci mapping was conducted to detect loci associated with the novel phenotype using 85 recombinant inbred lines (RILs) of the 'Daepung' × PI 96983 population. 180K SNP data, a major quantitative trait locus (QTL) was identified at around 60 cM of chromosome 6, which accounts for 56% of total phenotypic variance. The genomic interval is about ~700kb, and a list of annotated genes includes the T-gene which is known to control pubescence and seed coat color and is presumed to encode flavonoid 35-hydroxylase (F3'H). Based on Hyperspectral imaging, the reflectance at 528-554 nm wavelength band was extremely reduced in the uppermost leaves compared to the middle (green leaves), which is presumed die to the accumulation of anthocyanins. In addition, purple-discolored leaf tissues were observed and compared to normal leaves using a transmission electronic microscope (TEM). Base on observations of the cell organelles, the purple-discolored uppermost leaves had many pigments formed in the epidermal cells unlike the normal middle leaves, and the cell wall thickness was twice as thick in the discolored leaves. The thickness of the thylakoid layer in the chloroplast the number of starch grains, the size of starch all decreased in the discolored leaves, while the number of plastoglobule and mitochondria increased.

• 한국정보과학회논문지:소프트웨어및응용
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• 제33권4호
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• pp.365-377
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• 2006

단백질들은 서로 다른 단백질들과 상호작용 하거나 복합물을 형성함으로써 생물학적으로 중요한 기능을 한다고 알려져 있다. 때문에 대부분의 세포작용에 있어 중요한 역할을 하는 단백질 상호작용의 분석 및 예측에 대한 연구는 여러 연구그룹으로부터 풍부한 데이타가 산출되고 있는 현(現) 게놈시대에서 또 하나의 중요한 이슈가 되고 있다. 본 논문에서는 효모(Saccharomyces cerevisiae)에 대해 공개되어있는 단백질 상호작용 데이타들에서 속성들 간의 연관을 통해 유추 가능한 잠재적 단백질 상호작용들을 예측하기 위한 연관속성 마이닝 방법을 제시한다. 단백질의 속성들 중 연속값을 가지는 속성값들은 최대상호 의존성에 기반을 두어 이산화 하였으며, 정보이론기반 속성선택 알고리즘을 사용하여 단백질들 간의 상호작용 예측을 위해 고려되는 단백질의 속성(attribute) 수 증가에 따른 속성차원문제를 극복하도록 하였다. 속성들 간의 연관성 발견은 데이타마이닝 분야에서 사용되는 연관규칙 발견(association rule discovery) 방법을 사용하였다 논문에서 제안한 방법은 발견된 연관규칙을 통한 단백질 상호작용 예측문제에 있어 최대 약 96.5%의 예측 정확도를 보였으며 속성필터링을 통하여 속성필터링을 하지 않는 기존의 방법에 비해 최대 약 29.4% 연관규칙 발견속도 향상을 보였다.

• 한국생물정보학회:학술대회논문집
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• 한국생물정보시스템생물학회 2006년도 Principles and Practice of Microarray for Biomedical Researchers
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• pp.83-89
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• 2006

Cellular functions are carried out by a concerted action of biochemical pathways whose components have genetic interactions. Abnormalities in the activity of the genes that constitute or modulate these pathways frequently have oncogenic implications. Therefore, identifying the upstream regulatory genes for major biochemical pathways and defining their roles in carcinogenesis can have important consequences in establishing an effective target-oriented antitumor strategy We have analyzed the gene expression profiles of human liver cancer samples using cDNA microarray chips enriched in liver and/or stomach-expressed cDNA elements, and identified groups of genes that can tell tumors from non-tumors or normal liver, or classify tumors according to clinical parameters such as tumor grade, age, and inflammation grade. We also set up a high-throughput cell-based assay system (cell chip) that can monitor the activity of major biochemical pathways through a reporter assay. Then, we applied the cell chip platform for the analysis of the HCC-associated genes discovered from transcriptome profiling, and found a number of cancer marker genes having a potential of modulating the activity of cancer-related biochemical pathways such as E2F, TCF, p53, Stat, Smad, AP-1, c-Myc, HIF and NF-kB. Some of these marker genes were previously blown to modulate these pathways, while most of the others not. Upon a fast-track phenotype analysis, a subset of the genes showed increased colony forming abilities in soft agar and altered cell morphology or adherence characteristics in the presence of purified matrix proteins. We are currently analyzing these selected marker genes in more detail for their effects on various biological Processes and for Possible clinical roles in liver cancer development.

• The Plant Pathology Journal
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• 제36권6호
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• pp.536-557
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• 2020

Sugarcane yellow leaf virus (SCYLV) is a distinct member of the Polerovirus genus of the Luteoviridae family. SCYLV is the major limitation to sugarcane production worldwide and presently occurring in most of the sugarcane growing countries. SCYLV having high genetic diversity within the species and presently ten genotypes are known to occur based on the complete genome sequence information. SCYLV is present in almost all the states of India where sugarcane is grown. Virion comprises of 180 coat protein units and are 24-29 nm in diameter. The genome of SCYLV is a monopartite and comprised of single-stranded (ss) positive-sense (+) linear RNA of about 6 kb in size. Virus genome consists of six open reading frames (ORFs) that are expressed by sub-genomic RNAs. The SCYLV is phloem-limited and transmitted by sugarcane aphid Melanaphis sacchari in a circulative and non-propagative manner. The other aphid species namely, Ceratovacuna lanigera, Rhopalosiphum rufiabdominalis, and R. maidis also been reported to transmit the virus. The virus is not transmitted mechanically, therefore, its transmission by M. sacchari has been studied in different countries. SCYLV has a limited natural host range and mainly infect sugarcane (Sachharum hybrid), grain sorghum (Sorghum bicolor), and Columbus grass (Sorghum almum). Recent insights in the protein-protein interactions of Polerovirus through protein interaction reporter (PIR) technology enable us to understand viral encoded proteins during virus replication, assembly, plant defence mechanism, short and long-distance travel of the virus. This review presents the recent understandings on virus biology, diagnosis, genetic diversity, virus-vector and host-virus interactions and conventional and next generation management approaches.

• KSBB Journal
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• 제24권4호
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• pp.403-409
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• 2009

본 연구에서는 H2AX의 생리학적인 기능 및 분자세포 생물학적 기전 해석에 대한 보다 명확한 정보를 제시하고자, H2AX 관련 단백질들을 literature review 및 생물정보학적인 기술을 이용하여 최적의 결합 단백질체를 40개를 예측하곤 이들 가운데 상호작용 가능성이 높은 BRCA1와 BARD1 단백질을 선별하여 in vitro 결합실험을 통해 이를 증명하였다. 이들 두 가지의 유전자를 발굴하여, 클로닝하였다. 클로닝된 유전자를 이용하여 두 가지 단백질을 발현 및 정제하였으며, 단백질들의 자체적인 구조에 의한 결합능력을 판단하기 위해 in vitro binding assay법을 실시하였다. 단백질의 구조적 안정과 비특이적 결합을 억제하는 detergent만이 포함된 상태에서, 구조학적 및 물리학적 상호 결합의 유무를 판정할 수 있게 하였으며, BRCA1과 BARD1은 모두 H2AX에 결합함을 확인하였다. 이런 실험결과를 바탕으로 각각의 단백질에 대해 H2AX와의 최적 결합 부위를 알아내기 위해 각 유전자의 domain을 생물정보학적으로 분석하였다. 이에 RING domain, NES, NLS 및 BRCT domain에 해당하는 유전자 부분을 새로 클로닝하여, 다시 in vitro 결합실험 및 실험결과에 대한 literature review를 통한 분석을 실시한 결과, H2AX는 BRCA1의 NLS, BARD1의 BRCT domain 부분과 결합하는 것을 확인하였다. H2AX에 대한 BRCA1과 BARD1과의 결합은 DNA repair에 있어 BRCA1의 NLS와 BARD1의 BRCT domain을 통해 H2AX foci의 관련 세포 신호전달 기전에 중요한 역할을 하여 전체적으로 genomic stability에 영향을 미칠 가능성이 농후할 것으로 사료된다.

• 생명과학회지
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• 제26권8호
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• pp.904-910
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• 2016

가축의 경제형질은 대부분 복합형질 상태이며, 많은 유전자와 생물대사회로에 의해 조절된다. 시스템 생물학은 생명현상을 하나의 복합체로 가정하고, 형질에 관여하는 유전자들에 대한 기능적 관계를 분석하는 학문이다. 유전자 네트워크는 시스템 생물학의 하나의 연구분야로써, 유전자 기능의 상관관계를 지도화하여 오믹스 데이터를 통합 분석하여 해석한다. 유전자 네트워크는 단백질-단백질 상호작용, 공발현, 조절인자, 유전자형 기반으로 다양한 유전자의 기능적 상호작용을 표현할 수 있다. 또한, 네트워크를 구성하기 위해서는 유전자 간 연결 정도에 가중치를 두거나, 인접한 유전자 수 계산 등의 네트워크 토폴로지 알고리즘이 적용된다. 가축에서는 이러한 연구가 단형질에 대한 유전자 발현, 단백질 상호작용 등에 국한되어 있는 실정이다. 본 논문에서는 유전자 공발현 네트워크와 단백질-단백질 상호작용 네트워크 분석법을 확립하고 소의 102개 경제형질에 대하여 유전자 네트워크 분석 결과에 대한 데이터베이스를 구축하였다. 102개의 경제형질은 Animal Trait Ontology (ATO) 명명법에 의하여 분류하여 제공하였다. 각 형질에 포함된 유전자 리스트는 Animal QTL database에서 제공하는 양적유전형질좌위의 물리적 위치에 존재하는 유전자군을 추출하였다. 유전자 공발현 네트워크는 R의 WGCNA 패키지를 활용하였으며, 단백질-단백질 상호작용 네트워크는 Human Protein Reference Database에서 사람과 소의 orthologous group에 포함된 유전자를 대상으로 단백질 상호작용 관계를 규명하였다. 네트워크 분석 결과는 관계형 테이블로 구축하였으며, 구축한 데이터베이스를 관련 연구진에게 공유하기 위하여 웹 기반의 유전자 네트워크 가시화 시스템을 구현하였다(http://www.nabc.go.kr/cg). 웹 데이터베이스 구현을 위하여 Ontle 프로그램을 활용하여 다양한 방식으로 유전자 네트워크 가시화 작업을 수행하였다. 이 시스템을 통하여 사용자는 관련 형질의 후보 유전자군 탐색, 유전자 네트워크 분석 결과, 유전자 사이의 기능적 연결관계를 손쉽게 살펴볼 수 있게 될 것이다.