• 한국정보과학회논문지:컴퓨팅의 실제 및 레터
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• 제16권10호
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• pp.980-984
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• 2010

microRNA (miRNA)와 mRNA 조절 상호작용 탐색은 다양한 생물학적 현상에 있어 새로운 시야를 제공해 줄 수 있다. 최근 생물학적 프로세스에서 miRNA는 유전자 발현을 제어하고 세포를 기능적으로 조절하는 중요한 역할을 하는 요소로 밝혀졌다. 이에 복잡한 생물학 시스템에서 miRNA의 기능적 활동을 이해하기 위해서는 miRNA와 mRNA간 상호작용 분석은 필수적이다. 그러나 아직까지 복잡한 miRNA와 mRNA간 상호작용 관계를 추론하는 것은 어려운 문제이기 때문에 많은 연구자들이 실험적, 전산학적 접근 방법을 제안하며 활발한 연구를 진행하고 있다. 본 논문에서는 이종의 발현 데이터로부터 기능적으로 상호작용하는 miRNA-mRNA 조합을 탐색하기 위한 진화 연산 기반의 새로운 하이퍼네트워크 모델을 제안한다. 이에 실험결과로 제안하는 방법을 인간 암 관련 miRNA와 mRNA 발현 데이터에 적용하여 암 특이적 miRNA-mRNA 상호작용 집합을 탐색하고 발견한 miRNA-mRNA 상호작용 관계가 생물학적으로 유의함을 제시한다.

• 미생물학회지
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• 제26권1호
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• pp.27-31
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• 1988

Biosynthesis and processing of cytoplasmic mRNA from heterogenous nuclear RNA (hn-RNA) in Aspergillus phoenicis were studied by $^{3}H$-uridine labeling and synchronous culture techniques during their life cycle. Incorporations of $^{3}H$-uridine into hn-RNA and mRNA were most rapid in vesicle-phialide fromation stage and diminished in hyphal growth stage. The processing of cytoplasmic mRNA from hn-RNA was proceeded more rapidly in hyphal growth and conidiophore formation stages than in conidia and vesicle-phialide formation stages. The specific radioactivities of hn-RNA and mRNA were very high in vesicle-phialide formation stage.

• Genomics & Informatics
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• 제17권1호
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• pp.10.1-10.3
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• 2019

To identify miRNA-mRNA interaction pairs associated with binary phenotypes, we propose a hierarchical structural component model for miRNA-mRNA integration (HisCoM-mimi). Information on known mRNA targets provided by TargetScan is used to perform HisCoM-mimi. However, multiple databases can be used to find miRNA-mRNA signatures with known biological information through different algorithms. To take these additional databases into account, we present our advanced application software for HisCoM-mimi for binary phenotypes. The proposed HisCoM-mimi supports both TargetScan and miRTarBase, which provides manually-verified information initially gathered by text-mining the literature. By integrating information from miRTarBase into HisCoM-mimi, a broad range of target information derived from the research literature can be analyzed. Another improvement of the new HisCoM-mimi approach is the inclusion of updated algorithms to provide the lasso and elastic-net penalties for users who want to fit a model with a smaller number of selected miRNAs and mRNAs. We expect that our HisCoM-mimi software will make advanced methods accessible to researchers who want to identify miRNA-mRNA interaction pairs related with binary phenotypes.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제29권6호
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• pp.1137-1140
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• 2008

M1 RNA, the catalytic subunit of Escherichia coli RNase P, is an essential ribozyme that processes the 5' leader sequence of tRNA precursors (ptRNAs). Using KS2003, an E. coli strain generating only low levels of M1 RNA, which showed growth defects, we examined whether M1 RNA is involved in polycistronic mRNA processing or degradation. Microarray analysis of total RNA from KS2003 revealed six polycistronic operon mRNAs (acpP-fabF, cysDNC, flgAMN, lepAB, phoPQ, and puuCBE) showing large differences in expression between the adjacent genes in the same mRNA transcript compared with the KS2001 wild type strain. Model substrates spanning an adjacent pair of genes for each polycistronic mRNA were tested for RNase P cleavage in vitro. Five model RNAs (cysNC, flgMN, lepAB, phoPQ, and puuBE) were cleaved by RNase P holoenzyme but not by M1 RNA alone. However, the cleavages occurred at non-ptRNA-like cleavage sites, with much less efficiency than the cleavage of ptRNA. Since cleavage products generated by RNase P from a polycistronic mRNA can have different in vivo stabilities, our results suggest that RNase P cleavage may lead to differential expression of each cistron.

• 미생물학회지
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• 제44권2호
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• pp.98-104
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• 2008

mRNA의 핵에서 세포질로의 이동(mRNA export)에 관여하는 것으로 여겨지는 분열효모 Schizosaccharomyces pombe의 rsm1 유전자의 역할을 알아보기 위해 $kan^{r}$ 유전자를 이용하여 결실돌연변이주(deletion mutant)를 제조하였다. rsm1 유전자는 생장에 필수 유전자는 아니지만, rsm1 결실돌연변이주는 야생형에 비해 생장이 조금 늦고 mRNA export도 약간의 결함을 보였다. rsm1 유전자와 mRNA export의 중요 유전자와의 연관관계를 알아보기 위해, 이중돌연변이주(double mutants)를 제작하여 생장결함 정도와 mRNA export 결함 정도를 조사하였다. 조사한 유전자들 중에서 mex67 또는 npp106 돌연변이 유전자는 rsm1 결실돌연변이 유전자와 함께 존재하면 생장과mRNA export가 더욱 악화되었다. 반면, thp1 돌연변이 유전자는 rsm1 결실돌연변이 유전자와 함께 존재하면 오히려 생장과 mRNA export 정도를 야생형과 유사한 정도로 호전시켰다. 이와 같은 결과들은 rsm1 유전자가 mRNA의 핵에서 세포질로의 이동에 중요한 역할을 담당하고 있음을 시사한다.

• BMB Reports
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• 제48권7호
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• pp.367-368
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• 2015

It has long been thought that glucocorticoid receptor (GR) functions as a DNA-binding transcription factor in response to its ligand (a glucocorticoid) and thus regulates various cellular and physiological processes. It is also known that GR can bind not only to DNA but also to mRNA; this observation points to the possible role of GR in mRNA metabolism. Recent data revealed a molecular mechanism by which binding of GR to target mRNA elicits rapid mRNA degradation. GR binds to specific RNA sequences regardless of the presence of a ligand. In the presence of a ligand, however, the mRNA-associated GR can recruit PNRC2 and UPF1, both of which are specific factors involved in nonsense-mediated mRNA decay (NMD). PNRC2 then recruits the decapping complex, consequently promoting mRNA degradation. This mode of mRNA decay is termed "GR-mediated mRNA decay" (GMD). Further research demonstrated that GMD plays a critical role in chemotaxis of immune cells by targeting CCL2 mRNA. All these observations provide molecular insights into a previously unappreciated function of GR in posttranscriptional regulation of gene expression. [BMB Reports 2015; 48(7): 367-368]

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2022년도 추계학술발표대회
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• pp.690-692
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• 2022

기존의 질병 관련 연구들은 대부분 유의미하게 변화되는 유전자들을 찾아내고(Differentially Expressed Genes, DEGs), 이들이 연관된 생물학적 패스웨이(biological pathway)를 찾아내는 방향으로 이루어졌다. 더불어 miRNA(microRNA)가 많은 mRNA 의 발현을 조절하며, 실제 면역, 대사 및 세포 사멸을 포함한 여러 필수 생리학적 및 질병에 매우 중요한 역할을 한다고 밝혀지며, 바이오 마커로써의 miRNA 를 찾아내고자 하는 연구가 활발히 진행되기 시작하였다. 하지만 mRNA 나 miRNA 의 독립적인 연구만으로는 명확한 질병과의 연관성이나 기능을 이해하기에는 어려움이 있다. 따라서 본 연구에서는 질병 상태에서 유의미하게 변화되는 miRNA 와 이러한 miRNA 에 의해 조절되는 mRNA 를 함께 고려하여 분석함으로써, 실제 질병의 발병 원인이 되는 생물학적 패스웨이나 메커니즘을 밝히고자 하였다. 또한, miRNA 와 mRNA 의 연관성을 찾기 위해, PPI(protein-protein interaction) 네트워크에 기반을 둔 RWR(Random Walk with Restart Algorithm)를 적용하여, 직접적 연관성뿐 아니라, 유전자 간의 숨겨진 간접적인 패스웨이를 고려하여 분석하기 위한 웹 기반 시스템을 개발하였다. 이 시스템은 mRNA-miRNA 를 함께 고려한 통합 분석을 통해 숨겨진 질병의 메커니즘을 이해하고 치료 방법을 찾아내는 데 크게 공헌할 것이다.

• Molecules and Cells
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• 제46권1호
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• pp.41-47
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• 2023

The rapid development of mRNA vaccines has contributed to the management of the current coronavirus disease 2019 (COVID-19) pandemic, suggesting that this technology may be used to manage future outbreaks of infectious diseases. Because the antigens targeted by mRNA vaccines can be easily altered by simply changing the sequence present in the coding region of mRNA structures, it is more appropriate to develop vaccines, especially during rapidly developing outbreaks of infectious diseases. In addition to allowing rapid development, mRNA vaccines have great potential in inducing successful antigen-specific immunity by expressing target antigens in cells and simultaneously triggering immune responses. Indeed, the two COVID-19 mRNA vaccines approved by the U.S. Food and Drug Administration have shown significant efficacy in preventing infections. The ability of mRNAs to produce target proteins that are defective in specific diseases has enabled the development of options to treat intractable diseases. Clinical applications of mRNA vaccines/therapeutics require strategies to safely deliver the RNA molecules into targeted cells. The present review summarizes current knowledge about mRNA vaccines/ therapeutics, their clinical applications, and their delivery strategies.

• Genomics & Informatics
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• 제12권2호
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• pp.71-75
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• 2014

The tRNA structure contains conserved modifications that are responsible for its stability and are involved in the initiation and accuracy of the translation process. tRNA modification enzymes are prevalent in bacteria, archaea, and eukaryotes. tRNA Gm18 methyltransferase (TrmH) and tRNA $m^1G37$ methyltransferase (TrmD) are prevalent and essential enzymes in bacterial populations. TrmH involves itself in methylation process at the 2'-OH group of ribose at the 18th position of guanosine (G) in tRNAs. TrmD methylates the G residue next to the anticodon in selected tRNA subsets. Initially, $m^1G37$ modification was reported to take place on three conserved tRNA subsets ($tRNA^{Arg}$, $tRNA^{Leu}$, $tRNA^{Pro}$); later on, few archaea and eukaryotes organisms revealed that other tRNAs also have the $m^1G37$ modification. The present study reveals Gm18, $m^1G37$ modification, and positions of $m^1G$ that take place next to the anticodon in tRNA sequences. We selected extremophile organisms and attempted to retrieve the $m^1G$ and Gm18 modification bases in tRNA sequences. Results showed that the Gm18 modification G residue occurs in all tRNA subsets except three tRNAs ($tRNA^{Met}$, $tRNA^{Pro}$, $tRNA^{Val}$). Whereas the $m^1G37$ modification base G is formed only on $tRNA^{Arg}$, $tRNA^{Leu}$, $tRNA^{Pro}$, and $tRNA^{His}$, the rest of the tRNAs contain adenine (A) next to the anticodon. Thus, we hypothesize that Gm18 modification and $m^1G$ modification occur irrespective of a G residue in tRNAs.

• 미생물학회지
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• 제46권4호
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• pp.401-404
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• 2010

출아효모 Saccharomyces cerevisiae에서 RNA-binding 단백질인 Tho1은 mRNA가 전사되는 동안 초기 mRNA에 결합하여 mRNP 생성과 성숙한 mRNA의 핵에서 세포질로의 방출에 관여하는 것으로 여겨진다. 분열효모 Schizosaccharomyces pombe에서도 Tho1과 유사한 단백질을 암호화하는 유전자(spTho1로 명명)를 찾아 그 특성을 조사하였다. 이배체 S.pombe 균주에 하나의 spTho1 유전자만을 결실시킨 후 4분체분석을 수행한 결과, 이 유전자는 생장에 반드시 필요하지 않았다. 또한 spTho1 결실 돌연변이는 mRNA의 핵에서 세포질로의 방출도 정상적으로 보였다. 그러나 티아민에 의해 발현이 조절되는 강력한 프로모터를 이용하여 spTho1를 과발현시키면, 세포의 생장이 억제되었으며 $poly(A)^+$ RNA가 핵 안에 축적되었다. 이와 같은 결과들은 spTho1 유전자가 필수적이지는 않지만 mRNA의 핵에서 세포질로의 방출에 관여하고 있음을 시사한다.