Screening and functional studies of deubiquitinase that contributes to the stability of the MRN complex at DNA damage sites

학위논문 (석사) -- 서울대학교 대학원 : 사범대학 과학교육과(생물전공), 2020. 8. 이준규.세포 내 DNA 이중가닥 절단은 독성이 매우 크기 때문에 신속하고 정확하게 수선되어야 한다. RecQ helicase family 중 하나인 RecQL4는 유전체 안정성에 중요하며, 변이가 일어나면 Rothmund-Thomson Syndrome(RTS)등의 유전질환이 발생한다. 선행연구 결과, RecQL4는 이중가닥 절단 반응에서 핵심적인 역할을 담당하는 Mre11-Rad50-Nbs1(MRN) 복합체의 안정성 유지에 필요하며, RecQL4의 MRN 복합체 안정성 유지 작용에는 탈유비퀴틴화효소인 USP28이 관여하는 것으로 확인되었다. 그러나 정상적인 세포에서 USP28의 기능이 억제되어도 MRN 복합체의 안정성에는 아무런 변화가 없었으며, 이는 새로운 탈유비퀴틴화효소의 존재를 시사한다. 본 연구에서는 MRN 복합체의 안정성에 기여하는 새로운 탈유비퀴틴화효소를 선별하기 위해 현재까지 알려진 50여 종의 탈유비퀴틴화효소 중 DNA 손상, 세포주기, 발암과 관련된 10개의 탈유비퀴틴화효소를 후보 단백질로 선정하여 RecQL4의 기능이 억제된 세포에 형질주입한 후 면역염색법으로 MRN 복합체의 안정성을 확인하였다. 그 결과, 기존에 연구되었던 USP28을 형질주입한 것과 같이 USP2를 형질주입한 세포에서 MRN 복합체의 안정성이 증가하는 것을 확인하였다. 또한, USP2를 과발현시킨 세포에서는 RecQL4에 결함이 있는 세포에서 관찰되었던 ATM 활성화와 상동재조합 수선의 결함도 회복됨을 확인하였다. 특히, RecQL4가 발현되는 정상세포에서 USP2와 USP28의 기능을 각각 억제하였을 때는 ATM 활성화와 상동재조합 수선이 영향을 받지 않았지만, USP2와 USP28의 기능을 동시에 억제하면 MRN 복합체의 불안정성이 증가하고 ATM 활성화와 상동재조합 수선이 진행되지 않음을 관찰하였다. 이는 이 두 탈유비퀴틴화 효소가 RecQL4 의존적으로 MRN 복합체의 안정성 유지에 기여하는 중복된 기능을 수행함을 의미한다. 또한, USP2의 이중가닥 절단 부위 결합 기전을 조사한 결과, USP2가 RecQL4 의존적으로 이중가닥 절단 부위에 결합하며, 그 결합에는 ATM kinase의 활성이 필요함을 확인하였다. 본 연구는 DNA 이중가닥 절단에 대한 세포반응에서 RecQL4 의존적으로 MRN 복합체의 안정성 유지에 기여하는 새로운 탈유비퀴틴화효소를 찾아냈으며, RecQL4의 세포 내 기능 규명에 기여하여 RTS 환자의 증상을 이해하고 치료법을 제시할 수 있는 단서를 제공했다는 점에서 큰 의미가 있다.Intracellular DNA double strand breaks are highly toxic and must be repaired quickly and accurately. RecQL4, one of the RecQ helicase family, is important for genome stability. The mutations in RecQL4 occurs, a genetic disorder called Rothmund-Thomson Syndrome (RTS). According to the previous studies, RecQL4 is required to maintain the stability of the Mre11-Rad50-Nbs1 (MRN) complex, which plays a key role in DNA double strand breaks repair. Moreover, it was confirmed that USP28, a deubiquitination enzyme, is involved in maintenance of stability of the MRN complex of RecQL4. However, when the function of USP28 was inhibited in normal cells, there was no change in the stability of the MRN complex, suggesting the presence of a new other involved deubiquitinase. In this study, in order to find new deubiquitinases that contribute to the stability of the MRN complex, 10 deubiquitinases related to DNA damage, DNA repair, and cell cycle among 50 deubiquitinases which known to date were selected as candidate proteins. Then, after the deubiquitinases were transfected into cells with RecQL4 function suppressed, the stability of the MRN complex was confirmed by immunostaining. As a result, it was confirmed that the stability of the MRN complex increased in cells transfected with USP2 as in the case of transfection with USP28, which was previously confirmed. In addition, it was found that the cells overexpressing USP2 recovered the defects of ATM activation and homologous recombination observed in cells with RecQL4 defects. In particular, in cells that inhibited the functions of USP2 and USP28, respectively, in normal cells expressing RecQL4, ATM activation and homologous recombination repair were not affected. However, it was observed that in cells with the functions of USP2 and USP28 simultaneously inhibited, not only the instability of the MRN complex increased but also ATM activation and Homologous recombination repair did not proceed properly. This means that these two deubiquitinases perform a redundant function of maintaining the stability of the MRN complex dependent on RecQL4. In addition, as a result of examining the mechanism of binding of the double strand breaks site of USP2, it was confirmed that USP2 binds to the double strand breaks site dependent on RecQL4, and that binding requires the activity of ATM kinase. This study found a new deubiquitinase that contributes to the stability of the MRN complex dependent on RecQL4 in the cellular response to DNA double strand breaks. In addition, it has a great significance in that this study has provided clues to understand the symptoms of RTS syndrome and suggest treatments by contributing to the investigation of the intracellular function of RecQL4.제 1 장 서 론 1 1.1 이론적 배경 1 1.2 연구의 필요성 및 연구 목표 5 제 2 장 연구 방법 및 재료 8 제 3 장 연구 결과 14 1.1 MRN 복합체의 안정성에 기여하는 새로운 탈유비퀴틴화효소 선별 14 1.2 DNA 수선과정에서 탈유비퀴틴화효소 USP2의 기능 20 1.3 탈유비퀴틴화효소 USP2의 이중가닥 절단부위 결합 기전 27 제 4 장 논의 31 제 5 장 참고문헌 34Maste

나의 작품을 중심으로

학위논문(박사)--서울대학교 대학원 :미술대학 미술학과,2020. 2. 임자혁.My work visualizes the daily experience based on the Internet Media. It records the interaction with the data created by others in that the relationship between me and the world in online space is regarded as the movement of information. Media experience is characterized by quick empathy and oblivion, resulting in ambivalent feelings of guilt and freedom. The content of experience is visualized by a collage using downloaded images. My attitude toward the data reflected on the collage work can be summarized into three categories: I entirely empathize with the data; I guess thoughts and emotions of data creators even though I cannot clearly understand them; and I reserve the acceptance of information and I can break away from the context of the relationship. The work on Post Internet culture follows a certain process of visualization. First, visual creation is driven by texts from social media platforms. Next, I compile a digital collage of the images delivered at the same time of reading those texts. Lastly, the collage image is physically printed and displayed in real space. These mechanisms create distracting elements eliciting disunity in my work. For example, the narratives of work refuse a simple succinct summarization because they each refer to contents from differing texts. In addition, the data collage is visually diffused with multiple frames inside the entire image frame, non-linear composition, and numerous obscure sections of accumulated images. Also, viewers appreciation of the artwork is hampered by changes in the medium employed, from paper to texts, to lights, and sounds. In short, my work representing the distracting Internet culture does not give a single organized and balance perspective from multiple elements but results in the dispersibility of work. This thesis includes the process of solving questions arising in relation to the dispersibility of the work. I study how disparate factors are connected in my work and what they reveal in terms of meaning. By my choice, dispersive things are collected and converged into the fragmentary expression of an artist. This writing reveals the generative process, backgrounds, and meanings of this dispersibility. Also, repeated creating mechanisms can be regarded as a voluntary restriction of artistic freedom. This writing studies the reasons and backgrounds of employing and following the concrete rules. In addition, I have found what cannot be explained with my artistic beliefs and theoretical knowledge that I have relied on. This have remained although I could not explain it. This thesis identifies it caused by my intuitive decisions and the relation between the artwork and my knowledge. Though this analysis, I reveal the meaning of the mechanism and dispersibility of my work. For this, I refer to theories of the contemporary art and digital media. When interpreted according to this theoretical framework, my work of quoting social media texts indicates not the Postmodernism plurality but global coexistence. In other words, giving the power to construct narratives to others does not suggest the failure of Modernisms subject but rather reflect the Contemporary ego who is closely related with others from different temporalities. Additionally, the fragmentary collage is neither an imitation of a traditional physical collage nor of Postmodern deconstruction. It represents the nature of current culture with its specific ways of expression and full of references. Furthermore, the digital printing of the virtual images, arbitrary changing of papers, and the juxtaposition of different media in exhibition comes after careful consideration of the way digital data exists. The physical aspects in exhibition sites are temporally materialized and reflects the circumstance with simultaneous stimulus of information. The results of the inquiry show that the subjective expression of the interconnected ego reflected the dispesibility of contemporaneity and display the fact that the way of fragmentary collage is recursively determined by my interest in Post internet culture. In addition, my consideration of the contemporaneity and current culture resulted in the form of segmental exhibition. The analysis of work leads to my opinion about the current times and art. First, the solid constructing mechanism reflects the characteristic of the current era, where rules and forms can be emphasized over content. Second, the fragmentary work presents the possibility of a current digital culture which is segmental, so flexible and containable of different things. In other words, the work shows the basis of an era in which imagination, subjectivity and expression can be freely expressed, going beyond the cognitive framework of a single logic. Arising from this fact, my artwork can be expanded from that of personal expression to encompass the subject of temporality and formativeness of art in general.나는 일상 생활에서 인터넷 미디어를 사용하며 경험한 내용을 시각화한다. 정보 경험은 정보 수용자의 빠른 공감과 망각을 특징으로 한다. 그로 인해 나는 타인의 일을 쉽게 잊어버려서 생긴 죄책감과 그것으로부터 벗어남으로써 느끼는 자유로움의 양가적 감정을 경험하게 된다. 타인의 데이터에 대한 나의 반응은 인터넷에서 획득한 이미지를 잘라 붙임으로써 구체화된다. 합성의 결과물에서 드러나는 태도는 세 가지 유형으로 분류될 수 있다. 나는 타인의 글과 이미지에 완전히 공감하여 나의 이야기를 표현할 수 있고, 전부 이해할 수는 없지만 상대의 생각과 정서를 추측할 수 있으며, 정보의 수용을 유보하며 관계의 장에서 이탈할 수 있다. 이처럼 인터넷 문화에 대한 나의 작업은 일정한 과정에 따라 진행된다. 먼저 나는 소셜 미디어에 게시된 텍스트를 계기로 조형 행위를 시작한다. 다음으로 텍스트의 경험 시 함께 전달된 이미지로 데이터 콜라주를 시행한다. 마지막으로 합성을 마친 디지털 이미지를 프린트하여 물리적 공간에 제시한다. 이와 같은 조형 방식은 다양한 차원에서 분산적인 요소들을 발생시킨다. 구체적으로 작품의 내러티브는 다수의 화자들을 차례로 인용하여 계속 변화한다. 화면은 여러 개의 프레임과 비선형적인 방향으로 중첩된 이미지를 포함하며 파편적으로 보이게 된다. 디지털 프린트의 전시에는 상이한 종이와 구성 요소들이 병치되어 시선은 차이로 향하고 이미지를 향한 집중은 분산될 수 있다. 다시 말해 나는 내가 경험하는 일상의 모습에 따라 작품에 여러 가지 요소를 도입하는데 그들을 단일하게 편집하여 제시하지 않아 작품에서 일관성보다는 개별성이 두드러지게 되는 상황이 발생하는 것이다. 나는 이러한 작품의 분산성과 관련하여 생긴 의문을 해결하기 위해 연구를 진행한다. 먼저 환경과 조형 방식에서 유래한 이질적인 것들이 작품 안에서 무엇을 중심으로 어떻게 연결되고 어떤 것을 드러내는지를 탐구한다. 내가 작가로서 내린 선택은 상이한 것들을 한 작품의 파편적인 요소로 수렴하는데 그것의 양상, 근거, 의미를 살펴보는 것이다. 또, 고정된 조형 방식은 자발적인 제약을 의미할 수 있다. 나는 작품의 내용, 형식, 제시에 있어 동일한 방법을 반복하며 일종의 견고한 표현의 체계를 만든다. 작업은 그것을 따르며 진행되는데 그처럼 자유를 제한하는 선택이 의미하는 바를 연구한다. 그 외에도 작업의 결과물이 나타내는 것이 내가 이전부터 근거하여 온 지식과 충돌하는 것처럼 보일 때가 있다. 나는 그것이 내가 알고 있던 바와 어떻게 연결될 수 있는지를 추적한다. 그를 통해 최종적으로 견고한 작품의 조형 체계와 분산성이 의미하는 바를 규명한다. 연구를 위해 나는 미술의 동시대성과 디지털 매체 이론을 참고한다. 그들에 따르면 나의 작업이 여러 화자를 인용하는 것은 포스트 모더니즘의 다원성이 아니라 다양한 주체의 공존 상황을 지시한다. 즉, 내가 타인들에게 이미지 내용의 결정권을 부여하는 것은 주체 개념의 허구성을 드러내기 위함이 아니라 다른 시간성을 배경으로 하는 존재들과 연동하는 동시대의 자아를 전제로 하기 때문이다. 또, 파편적 데이터 콜라주는 과거의 물리적 콜라주를 디지털 매체로 답습하여 이미지의 분열을 가속화하는 것이 아니다. 그것은 발화 방식, 참조 관계, 정보의 공존을 고려하여 표현한 결과로 포스트 인터넷 문화에 대한 나의 관심에서 작품의 형식이 재귀적으로 결정되었음을 보여준다. 또한, 가상 이미지를 프린트함에 있어서 내가 임의로 종이를 바꾸고 다른 시청각 자극을 병용하는 것은 현존성에 대하여 생각한 결과이다. 작업은 데이터가 잠정적으로만 물화한다는 사실과 주체에게 다수의 자극이 동시에 작용하는 문화적 상황을 드러낸다. 연구 결과를 통해 나는 작품의 분산성이 시대와 문화를 반영하고 있음을 확인할 수 있다. 실존적인 경험을 대상으로 작업하는 것은 거대 담론의 논리나 검열에서 벗어나 자유롭고 구체적인 표현이 가능하게 하는데 나는 일상의 미디어 경험을 기록하며 시대의 징후를 가시화하고 문화의 풍경을 재현하는 것이다. 또, 견고한 창작 체계는 형식이 내용보다 강조될 수 있는 지금 시대의 특성을 보여준다. 다양하고 분절되어 모호해진 의미보다 일정하게 반복되는 표현의 체계가 더 분명하게 인지될 수 있는 것이다. 더 나아가 나는 작품의 분산성이 유연하여 다양한 것을 수렴할 수 있는 동시대의 문화와 미술의 가능성을 보여준다고 생각한다. 단일한 논리와 엄격한 인식적 틀의 제한이 사라지고 분절적인 표현의 체계가 익숙해짐에 따라 주체는 원하는 것을 자유롭게 표현할 수 있다. 이는 개념적이고 이성적인 태도에 의해 위축될 수 있는 주관과 상상의 표현이 강화될 수 있음을 의미하고 변화한 문화적 토대를 반영한다. 이러한 점에서 나의 개인적이고 직관적인 표현은 미술 일반의 논제로 확장될 수 있다.Ⅰ. 서론 1 1. 연구 대상 및 목적 1 2. 연구 내용 및 방법 2 Ⅱ. 일상에서의 미디어 경험 5 1. 인터넷 공간에서의 일상적 경험 5 2. 미디어 경험에 대한 양가적 감정 17 3. 이미지의 전용 26 4. 공감의 정도에 따른 정보 수용의 태도 38 Ⅲ. 작품의 분산성 47 1. 포스트 인터넷 문화에 대한 조형적 실험 47 2. 조형의 과정과 분산적인 요소의 발생 50 3. 작품의 분산성에 대한 의문 57 Ⅳ. 다수 화자의 이질적 내러티브 61 1. 여러 화자의 인용과 창작의 주체 61 2. 미술에서의 주체 개념 73 3. 동시대의 주체론 80 4. 연동하는 자아와 동시대성 84 Ⅴ. 파편적 데이터 콜라주 92 1. 콜라주의 파편성 92 2. 디지털 콜라주에 대한 종합적 고찰 98 3. 데이터의 수집 방법에 대한 분석적 고찰 109 4. 데이터 콜라주의 문화적 지지체 120 Ⅵ. 분산적 전시 구성 125 1. 이미지를 향한 집중의 분산 125 2. 데이터의 잠정적 현존성과 디지털 프린트의 형식 134 3. 상이한 구성 요소의 병치 145 Ⅶ. 결론 156 참고 문헌 161 Abstract 167Docto

LSTM 알고리즘 기반 한반도 근해 해수면 온도와 고수온 예측

Climate change caused by global warming has resulted in high water temperatures under the influence of continuous increases in sea surface temperature (SST). The severity of this phenomenon is rapidly increasing around the Korean Peninsula. SSTs play an important role in Earth systems. SST increases affect marine habitats and damage the marine environment, resulting in changes in fish species and damage to aquaculture and fisheries industries in coastal waters. As SST rises, seawater expands, accelerating sea level rise and causing coastal flooding; this can lead to loss of human life. Therefore, in this study, we designed a model to estimate SSTs and predict high water temperatures near the Korea Peninsula. To estimate SSTs, we used a long short-term memory (LSTM) algorithm, which is an artificial neural network model for time series data prediction. We used the European Centre for Medium-Range Weather Forecasts (ECMWF) ERA5 SST data product for the region around the Korean Peninsula. The model was trained to estimate SSTs for 1 and 7 days. SSTs at ≥ 28°C were defined as high water temperatures. We evaluated the accuracy of the model for predicting SSTs using the coefficient of determination (R2), root mean square error (RMSE), and mean absolute percentage error (MAPE), and evaluated high water temperatures using the F1 score and receiver operating characteristic (ROC) analysis. The 1-day prediction model was used to estimate SSTs and high water temperatures on August 8, 2019 because high water temperatures are common in summer. The results showed that the predicted SSTs were consistent with observed data (R2 = 0.993, RMSE = 0.122°C, MAPE = 0.347%). The 7-day prediction model had lower accuracy than the 1-day model (R2 = 0.917, RMSE = 0.422°C, MAPE = 1.244%), with a difference between models of -0.28°C. Thus, SST underestimation increased with the length of the prediction period. The F1 scores of the 1- and 7-day prediction models were 0.965 and 0.882, respectively, and ROC data points were concentrated in the upper left corner for both models, indicating good high water temperature prediction accuracy.I. Introduction 1 1.1 Background 1 1.2 Research objective 6 1.3 Prior research 8 II. Data 10 2.1 Data 10 2.1.1 Data collection 10 2.1.2 Study area and parameters 12 2.2 Constructing the SST model 15 III. Model 20 3.1 LSTM 20 3.2 LSTM-based prediction model training 24 3.2.1 Training data analysis 24 3.2.2 LSTM-based SST prediction model 25 3.2.3 Training the SST prediction model 26 3.2.4 SST mapping 28 3.3 Hyper-parameters 30 3.4 Evaluation of prediction model accuracy 34 3.4.1 Evaluation of SST prediction accuracy 34 3.4.2 Evaluation of high water temperature classification accuracy 39 Ⅳ. Results 44 4.1 SST estimates for August 8, 2019 44 4.1.1 SST estimates by prediction period 44 4.1.2 Prediction results of the 1- and 7-day forecasting models 46 4.2 Seasonal SSTs 49 4.2.1 Seasonal SST forecasting analysis 49 4.2.2 March 2019 SST forecasting analysis 54 4.2.3 June 2019 SST forecasting analysis 56 4.2.4 September 2019 SST forecasting analysis 58 4.2.5 December 2019 SST forecasting analysis 60 4.3 High water temperature detection 62 4.3.1 High water temperature classification model results by prediction period 62 4.3.2 High water temperature classification performance evaluation 65 Ⅴ. Conclusion 67 References 70 AppendixⅠ 76 AppendixⅡ 84Maste

Deubiquitunating Enzyme XUCH37 Positively Regulates Wnt/b-catenin Signaling in Xenopus Head Formation

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Factors Effecting the Job Satisfaction of Public Safety and Disaster Emergency Officers: Job Risk, Job Pressure, Job Stress and Intrinsic Motivation

본 연구는 재난안전 분야의 공무원이 불확실한 직무의 위험과 압박 속에서 업무를 수행하고 있기 때문에 이러한 특성을 고려하여 직무만족에 미치는 영향요인을 고려하였다. 이를 위해 재난 안전분야 공무원의 업무특성인 직무위험과 직무압박에 초점을 두고 직무스트레스를 함께 고려하여 직무만족에 미치는 영향을 분석하였다. 추가적으로 내재적 동기의 조절효과를 고려하여 정책적 방향성을 제시하였다. 분석결과 직무위험과 직무압박은 직무스트레스와 직무만족에 부정적 영향을 미치는 것으로 나타났다. 하지만, 내재적 동기는 직무스트레스가 직무만족에 미치는 부정적 영향을 상쇄하는 것으로 분석되었다. 재난안전 분야 공무원의 직무환경 자체를 변화시키는 것은 어려움이 있지만 직무위험과 직무압박을 줄일 수 있도록 하는 조직차원의 관리 노력이 반드시 필요하다. 또한, 변화에 소요되는 시간과 비용의 문제를 고려할 때 내재적 동기부여 요인을 통한 방식을 현실적 대안으로서 고려해볼 수 있을 것이다. 재난안전 분야 공무원의 근무환경과 역량은 치안경쟁력을 높이는 핵심요소라는 점에서도 본 연구의 함의가 있다

UCH37, deubiquitinase regulates activin/nodal signaling in mesoderm formation of Xenopus embryos

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