(A)new algorithm (GA-MHYPO) to determine the hypocentral parameters : application to the earthquakes occurred in the Gyeongsang Basin, Koera

함인경 Gyeongsang National Univ. 2006 국내박사

Effects of long-term fertilization on phosphorus turnover in paddy soil

이창훈 Gyeongsang National Univ. 2003 국내석사

Polymorphisms of von willebrand factor and factor VIII genes in dogs

하미현 Gyeongsang National Univ. 2007 국내박사

VWD is caused by mutations of VWF and the most common inherited bleeding disorder in animals. To eradicate VWD from the breed, affected dogs and asymptomatic carriers must be excluded from breeding. We researched SNPs in VWF gene by SNaPshot TM Multiplex assay and analyzed linkage between SNPs loci to detection the genetic defect and VWD genetic trait in German Shepherd Dog, Jindo and small breed dog. We determined successfully VWD carrier in a Poodle by genotype SNPs. This one Poodle was heterozygous for the 04KraEx28 A/G variant nucleotide in exon 28 associated with type 2 VWD. We also found two SNPs polymorphism, 208G/A and rs8769434 among the seven SNPs in German Shepherd Dog, Jindo, Poodle and Cocker Spaniel. The LD indexes between the two SNPs 208G/A and rs8769434 showed strong linkage disequilibrium in German Shepherd Dog and Jindo (│D│= 0.73 and 1). The two loci haplotypes were identified: GA, A-, AA and G- in German Shepherd Dog (22%, 65%, 7% and 5%) and Jindo (60%, 0%, 27% and 13%). Significant difference in haplotype frequencies was found between German Shepherd Dog and Jindo. The haplotype A- was found German Shepherd Dog only. The Poodle with 04KraEx28 A/G polymorphism must be excluded from breeding to eradicate VWD or can be used to make experimental animal model. These findings suggest that genotype of SNPs and SNPs linkage analysis may be used to application to VWD trait and distinguish of canine breed for German Shepherd Dog and Jindo. Hemophilia A is the most frequently occurring X-linked bleeding disorder, caused by a quantitative or qualitative deficiency in the coagulation FⅧ. Although the standard protein-based tests are accurate for identification of affected dogs, they are not reliable for the identification of carriers of the mutation gene in female. Molecular diagnostic techniques enhance the accuracy of carrier detection. We researched SNPs in FⅧ gene by SNaPshot TM Multiplex assay and analyzed linkage between SNPs loci to detection the genetic defect and hemophilia A genetic trait in German Shepherd Dog, Jindo and small breed dog. We assessed genetic trait of hemophilia A by test the genotype eight SNPs, DF8E8nt100, DF8E10nt15, DF8E12nt40, DF8E12nt74, DF8E14nt687, DF8E14nt1513, DF8E14nt2991 and DF8E25nt167. These SNPs change amino acid in FⅧ protein. We found two SNPs polymorphism, DF8E14nt687A/G which change amino acid from Serine to Glycine and DF8E14nt1513C/T which change amino acid from Proline to Leucine in codon of FⅧ protein in German Shepherd Dog, Jindo, Poodle, and Cocker Spaniel. Amino acid substitution was reported hemophilia A in human, so these SNPs found in this study may be affected FⅧ structure and function in dogs. We analyzed the linkage between two polymorphisms, these two SNPs were in fact in strong linkage disequilibrium (|D|=1) in German Shepherd Dog and Jindo. Haplotype analysis of two-loci SNPs showed significantly difference between German Shepherd Dog and Jindo. The haplotypes were identified for dogs: AC, AT and GT in German Shepherd Dog (74%, 24% and 3%) and Jindo (40%, 30% and 30%) in female. The haplotype frequency of GT was 3% in German Shepherd Dog, had a significantly lower frequency in the German Shepherd Dog compared with the other breed in female. The frequencies of the two loci haplotype were similar with male. We found variability of hemophilia A genetic trait in German Shepherd Dog and Jindo, this results may be use to distinguishing German Shepherd Dog and Jindo. These findings suggest that genotype of SNPs and SNPs linkage analysis may be used to application to hemophilia A trait and distinguish of canine breed for German Shepherd Dog and Jindo.

Establishment of antigen map for Neospora caninum with proteomics

이응구 Gyeongsang National Univ. 2003 국내박사

Verifying data races in openMP programs

김영주 Gyeongsang National Univ. 2007 국내박사

OpenMP program model is an industry standard of parallel programming model which supports Fortran and C language. However, it is still more difficult to debug parallel programs such as OpenMP programs than sequential programs because unexpected non-deterministic executions may cause unintended data races. Data races is a set of parallel accesses including at least a write event and occurs in access a shared variable without proper inter-thread coordination and must be debugged for shared memory parallel programs such as OpenMP. Data races that occur first and is not affected by other races are called first races. Traditional debugging technique like breakpoint for detecting such races is not practical because it can change an execution timing or order due to non-deterministic executions of a parallel program. Thread Checker of Intel Corporation is unique as a tool to detect on-the-fly threading errors including data races in a relaxed sequential program which is parallelized only OpenMP directives. The projection technology of Thread Checker instruments; its binary program into a sequential program and monitor and its serial executions are treated as specifications for the OpenMP program. During the monitored execution, Thread Checker projects the parallel memory traces of logical threads derived from the annotated sequential memory trace, and analyzes threading errors while every instruction in the program is executed. But this tool can not verify the existence of races because it regards all nested threads as sequential threads, and is well-known to require a lot of overheads in execution time and memory space. This paper presents a race verification tool that analyzes the characteristics of the debugged program as well as user requirements and verifies the existence of data races in OpenMP programs without internal non-determinism optimally in view of performance and visualizes both the execution phases of the programs and the detected races on three-dimensional cone using the technique which abstracts a concurrency relationship between threads and accesses. The OpenMP program must satisfy the property of Single Input Single Execution. This tool mainly consists of race detection engines including those of thread labeling and race detection protocols. We compare our tool called RaceStand with Thread Checker in the aspects of both functionality and performance using synthetic programs which are developed only for the evaluation of RaceStand and Thread Checker. From the empirical comparisons, we show that RaceStand is superior in its functionality to Thread Checker which does not guarantee to verify the existence of races, and is also superior in its performance to Thread Checker which requires time overhead of O(n2) compared with RaceStand which requires O(n) where n means the number of total accesses in an execution of the program on single processor. We can know empirically that an incremental ratio of the required time for detecting races in RaceStand and Thread Checker increases in the proportion of O(n) as maximum parallelism increases and also the incremental ratio of the required memory and file space scarcely increases on multi processors.

Expression of cyclooxygenase-2 and hypoxia-inducible factor-1α in uterine cervical cancer

정소영 Gyeongsang National Univ. 2011 국내석사

암의 발생 기전은 암 종에 따라 유전적 요인, 환경적 요인, 바이러스 감염 등의 염증성 요인, 여러 요인들이 다각적으로 작용하는 복합성 요인 등이 있다. 이중 자궁경부암은 Human papilloma virus 감염과 이로 인한 만성 염증상태의 진행에 의해 암이 발생하는 것으로 알려져 있다. 하지만 아직까지 이러한 장기간의 염증 반응이 어떻게 암으로 전환되는지에 관한 연구는 미비한 상태이다. Prostaglandin의 생성은 arachidonic acid로부터 cyclo-oxygenase라는 효소의 작용으로 만들어지며 이중 cyclooxyganase-2는 염증과 암 발생에 관여하는 PGE2의 생성에 관여하는 것으로 알려져 있다. 여러 실험을 통하여 cyclooxygenase-2 (COX-2)는 pro-inflammatory factor를 자극함으로 혈관형성을 유도한다고 알려져 왔다. 고형암의 특성상 자궁경부암은 암종내 저산소 상태의 허혈조직 발생이 일반적이며 이러한 저 산소 상태의 보상기전으로 hypoxia-inducible factor-1α (HIF-1α) 발현이 증가된다. 이 연구의 목적은 자궁경부암에서 COX-2, HIF-1α의 발현부위와 발현정도를 확인하는 것이다. 실험에 사용된 암 조직은 경상대학교병원 산부인과에 내원하여 자궁경부암으로 진단된 환자로부터 획득하였으며 자궁경부암 환자 10명을 실험군으로, 정상조직으로 진단된 10명을 대조군으로 하였다. COX-2와 HIF-1α의 자궁경부암 조직에서의 발현을 평가하기 위하여 면역조직화학 염색법을 시행하였고, 세포내 발현 부위를 확인하기 위해 이중 면역형광조직화학 염색법을 시행하였다. 암 조직과 정상조직 사이의 발현정도 차이는 Western blot 분석법을 통한 정량 분석을 시행하였다. 면역조직화학 염색의 결과 COX-2와 HIF-1α 단백의 발현이 정상조직에 비해 자궁경부암조직에서 의미있게 증가되었고 Western blot 분석 결과에서도 자궁경부암조직에서 정상조직보다 COX-2와 HIF-1α 단백의 발현이 유의하게 증가됨이 관찰되었다. 이중면역형광조직화학 염색의 결과 COX-2와 HIF-1α는 암세포내의 발현 부위는 주로 세포질에서 관찰되었다. 현재까지 알려진 바로는 소화기계 암세포에서 COX-2와 HIF-1α의 과발현은 상호유발 관계에 있는 것으로 밝혀져 있다. 본 연구의 결과로, 자궁경부암에서도 COX-2의 과발현과 HIF-1α의 과발현은 연관성이 있을 것으로 생각되어지며 이들이 자궁경부암의 발생기전에서 과발현이 중요한 역할을 할 것으로 추론 된다.

Glutamine protects cisplatin-induced nephrotoxicity

정은영 Gyeongsang National Univ. 2011 국내박사

시스플라틴은 항암치료제로 잘 알려진 약제이며 급성 신손상을 일으키는 신독소 중의 하나이다. 시스플라틴에 의한 급성 신손상은 몇 가지 신호체계에 의해 발생하여 근위신세뇨관의 세포사멸을 일으킨다. 글루타치온은 세포내 가장 많은 티올(thiol)이며 항산화제로서 여러 자극에 의해 유발된 세포사멸로부터 세포를 보호하는 역할을 하고 있다. 글루타치온의 기질인 글루타민이라는 물질의 항산화적 성질은 여러 실험 상황에서 세포 보호에 유익한 효과를 보여주고 있다. 이에 본 연구는 시스플라틴으로 손상된 신 근위세뇨관세포에서 글루타민에 의한 보호효과를 평가해보고자 하였다. HK-2 세포에 시스플라틴 30 M을 처리하고 글루타민(2mM)의 존재유무에 따른 차이를 비교하였고, 몇가지 신호전달체계의 변화와 관련유무를 평가하였다. 시스플라틴은 세포사멸, caspase, MAPK, p53의 활성, 미토콘드리아 손상, 산화스트레스, TNF-α와 TNFR1의 mRNA 발현을 증가시켰다. 글루타민을 동시에 처리하였을 때 시스플라틴에 의한 손상은 감소하였다. 글루타민은 또한 hOCT1과 hOCT3는 변화없이 hOCT2의 mRNA 발현만 증가시켰다. 하지만, 글루타민은 인간 폐암세포 계열인 A549 세포의 성장률이나 병리학적 변화를 유발하지는 않았다. 이러한 결과들은 시스플라틴에 대한 글루타민의 보호효과가 근위세뇨관세포에만 특징적이며, 그 초기 효과가 시스플라틴의 흡수를 감소시키는 것과 연관이 있음을 알 수 있다. 따라서 글루타민은 시스플라틴 유발성 급성 신손상의 치료에 새로운 전략이 될 수 있을 것으로 보인다. Cisplatin is a well documented chemotherapy drug and also a nephrotoxin that induces acute kidney injury (AKI). AKI caused by cisplatin depends on several signaling pathways that led to apoptosis in tubular epithelial cells. Glutamine is a nonessential amino acid and substrate for the synthesis of glutathione that is the most abundant intracellular thiol and antioxidant. It plays an important role in protecting cells from apoptosis induced by different stimuli. Therefore, antioxidant properties of glutamine could contribute to their beneficial effects in experimental setting. This study was aimed to evaluate the protective effect of glutamine on cisplatin-induced damages in the renal proximal tubular cells. HK-2 cells were treated with 30 M cisplatin in the presence or absence of glutamine (2 mM). Involvement or changes of several signaling pathways were assessed by different tools. Cisplatin increased cell death, activation of caspases, MAPKs, and p53, mitochondrial damage, oxidative stress, mRNA expression of TNF-α and TNFR1. Concomitant treatment with glutamine reduced cisplatin-induced changes. Glutamine also reduced the mRNA expression of hOCT2 but hOCT1 and 3. In contrast, glutamine did not show any effects on morphological changes and growth rate in the human lung cancer cell line, A549 cells. These results suggest that the protective effect of glutamine on cisplatin makes specific for proximal tubular cells and the initial effects may be related to attenuate cisplatin uptake. Therefore, glutamine administration might represent a new strategy in the treatment of cisplatin-induced AKI.

Glutamine protects rat renal tubular cells against glycerol-induced acute renal failure through the JNK-dependent pathway

하혜정 Gyeongsang National Univ. 2008 국내박사

Rhabdomyolysis and other conditions release massive myoglobin, which is often complicated by acute renal failure (ARF). Apoptosis represents an important mechanism in the development of acute and chronic renal failure. We tested whether JNK and caspase-3, crucial mediators of the complex process of apoptosis, play a role in the renal toxicity of myoglobin. Rhabdomyolysis was induced by administration of glycerol in rats pretreated or not pretreated with glutamine. Glutamine is known to be rate-limiting amino acid for glutathione synthesis under oxidative stress, which is related to JNK activation. Thus, we examined whether glutamine influences apoptosis in glycerol-induced ARF by evaluating renal histology (HE), transferase-mediated deoxynucleotidyl transferase deoxyuridine triphosphate nick end labeling staining for apoptosis, renal expression of JNK (western blot) and caspase-3 (immunohistochemistry and western blot). Glycerol significantly enhanced apoptotic signals compared with the control group. These effects were associated with enhanced p-JNK and caspase-3 activation. In contrast, glutamine treatment of rats significantly lowered these changes induced by glycerol. These findings suggest that cooperation between JNK and caspase-3 may play a role in renal tubular cell death and that glutamine may counteract, at least partly, apoptosis in this glycerol-induced ARF model. 급성신부전의 한 원인으로 알려진 횡문근 융해증은 다량의 미오글로빈 방출로 인한 신 세뇨관의 파괴를 초래한다. 미오글로빈에 의한 신 세뇨관의 손상에 관한 연구는, 주로 흰쥐에 50 % 글리세롤을 근육주사 함으로써 근육세포의 파괴로 인한 다량의 미오글로빈을 방출시키는 모델을 통하여 이루어지고 있다. 미오글로빈이 신 세뇨관을 손상시키는 대표적인 원인으로 세포사멸과 산화성 스트레스가 관련이 되어 있음이 보고되고 있다. 특히, 여러 가지 항산화성 약물 등이 이러한 신 세뇨관 손상을 억제 및 방지 한다고 알려져 있다. 따라서, 본 연구는 인체 내에서 가장 많은 자유 아미노산으로 존재하고, 세포의 영양고갈시 ATP의 제공체, 산화성 스트레스 상황에서 글루타치온 합성의 속도조절인자로 알려진 글루타민이 글리세롤 유발성 횡문근융해의 억제 효과를 가져 오는지 조사하였다. 특히, 세포사멸과 산화성 스트레스를 일으키는 가장 중요한 인자로 알려진 caspase-3 와 JNK의 활성에 초점을 두어 조사하였다. 글루타민을 전처치한 쥐와 전처치하지 않은 쥐에서, 각각 글리세롤을 투여하여 횡문근 융해증을 유발한 후, 신장 조직검사로 HE 염색과, TUNEL 염색을 하였고, JNK와 caspase-3의 신장 조직 내 발현을 확인하였다. 글리세롤을 투여한 군은 대조군에 비해 세포사멸 신호가 상당히 증가되었고, 이 현상은 증가된 p-JNK 와 caspase-3 활성화와 연관이 있었다. 반면에 글루타민을 전처치한 글리세롤 투여군은 글리세롤에 의한 신 세뇨관의 파괴가 상당히 적었고, p-JNK와 caspase -3도 적게 활성화 되었다. 이 결과는 글리세롤 유발성 급성신부전에서 JNK 와 caspase-3가 협동하여 쥐의 세뇨관 세포사멸에 중요한 역할을 하고, 글루타민을 투여하는 경우, 어느 정도 신 세뇨관 세포를 보호할 수 있음을 시사한다.

Hypoxic induction of caspase-11/caspase-1/interleukin-1β in brain microglia

김남곤 Gyeongsang National Univ. 2003 국내박사

Effects of prolonged ethanol intake and withdrawal on the expression of nociceptin precursor mRNA in the rat brain

노구섭 Gyeongsang National Univ. 2002 국내박사

지속적인 알코올의 섭취는 신경세포의 기능 이상을 초래한다. 특히, 기억 및 감정과 관련이 있는 변연계(limbic system)가 알코올에 의해 쉽게 손상을 받는 것으로 알려져 있다. 알코올은 신호전달, 신경전달물질, 이온통로, 그리고 세포막의 투과성 등과 관련된 유전자 및 특이 단백질의 기능 변화를 유발하여 신경계의 손상을 초래한다. cDNA microarray 기법을 이용하여 에탄올투여에 따라 흰쥐의 뇌에서 발현이 변화된 유전자들을 선별하였으며, 이들 중 일반적인 오피오이드계의 수용체와는 결합하지 않으나 비슷한 구조를 지닌 수용체에 결합하는 신경펩타이드(neuropeptide)의 하나인 nociceptin 전구체 mRNA를 선택하여 연구를 진행하였다. Nociceptin은 처음에 동통(pain)과의 관련성으로 많이 연구되어 왔으나, 최근 들어서는 기억과 감정에 관련되어서도 많은 연구들이 진행되고 있다. 따라서, 본 연구는 알코올에 의해 변화된 nociceptin precursor 유전자를 흰쥐 뇌의 해마 및 여러 부위에서 발현위치 및 양상을 조사하여 그 기능 및 작용기전을 알아보고자 하였다. 실험군으로는 수컷 Sprague-Dawley계 흰쥐에게 15% 에탄올(3g/kg)을, 대조군의 흰쥐에게는 등장액을 매일 일주일 동안 복강 주사하였다. 각각의 흰쥐 뇌에서 부위별로 total RNA를 추출한 다음 nociceptin 전구체 mRNA의 발현양상을 조사하기 위해 RT-PCR과 northern blot을 시행하였다. 그리고 발현위치를 확인하기 위해서 in situ hybridization과 immunohistochemistry를 병행하였다. 분석 결과 에탄올을 일주일 동안 투여한 흰쥐 뇌의 여러 부위 중 시상하부(hypothalamus)를 제외한 해마(hippocampus), 후각망울(olfactory bulb), 대뇌겉질(cerebral cortex), 선조체(striatum), 소뇌(cerebellum) 등에서 nociceptin precursor 유전자 발현이 증가하였으며, 특히 immunohistochemistry상에서는 대뇌피질과 해마에서 단백질의 발현량이 증가하였다. 한편 알코올금단이 nociceptin 전구체 mRNA의 발현에 미치는 영향을 보기 위해서 처음 2주 동안 15% 에탄올을 매일 복강 주사한 다음 3주 동안 에탄올을 투여하지 않았다. 총 5주 동안의 유전자 발현양상을 부위별 및 에탄올 투여 전후별로 탐색한 결과 서로 다른 발현양상들이 관찰되었다. 특이하게도 해마에서의 유전자 발현양상은 에탄올을 투여하지 않은 군에 비하여 마지막 5주의 실험군에서의 발현이 상대적으로 증가하였다. 이와는 달리 다른 부위의 유전자 발현양상은 3주 째에 감소를 보이다가 5주 째에는 약간 증가하는 경향을 나타냈다. 본 연구결과 cDNA microarray기법으로 선별된 에탄올에 의해 발현이 변화되는 유전자들 중 nociceptin 전구체 mRNA의 발현이 뇌의 부위에 따라 다양하게 조절되며, 특히 학습과 기억에 중요한 변연게를 중심으로 많은 변화를 보임으로써 에탄올이 변연계의 기능에 영향을 미치는데 있어 nociceptin이 일부나마 관여하고 있음을 시사하고 있다. The present study was performed to confirm the effects of ethanol on the regulation of nociceptin precursor mRNA in specific brain regions, as well as to determine whether changes in this gene expression were associated with susceptibility to ethanol withdrawal. The results indicated region-specific effects of prolonged ethanol treatment and withdrawal on the nociceptin precursor mRNA levels. Especially, prolonged ethanol treatment induced the increase of expression of nociceptin precursor mRNA levels in hippocampus. And the expression level of nociceptin precursor mRNA was shown particular pattern in hippocampus during withdrawal after 2 weeks of continuous ethanol treatment. Thus, these result may help to understand the actions of nociceptin in the ethanol treated rat brain and anti-opioid role in hippocampal synaptic functions. In addition, this study will help to understand the effect of ethanol on learning and memory in humans, as well as to use the diagnostic markers and therapy of alcohol-related diseases.