2017년 국내 자궁경부암 전체 환자수는 약 64,000명이었고 그 중 신규환자는 약 3.5천명으로 전체 여성 암 발생의 약 3.2%로 7위에 해당한다. 자궁경부암의 전통적인 치료는 수술, 화학요법, 방사선 요법 등으로 조기 발견시 5년 생존율이 80%에 이르나, 재발한 경우 치료 성공율은 약 35%로 감소하고, 전이가 있는 경우에는 약 16%에 그치고 있다. 현재 자궁경부암의 1차 치료로는 Cisplatin, Paclitaxel, Bevacizumab을 사용하고 있으나, 해당 요법에 반응하지 않거나, 해당 요법 사용 후 재발한 환자의 경우에는 표준 치료법이 없다. 의사의 판단에 따라 화학항암제 중 일부를 사용할 수 있으나 무진행 생존기간이 3~5개월에 불과하며, 독성으로 인한 많은 부작용이 발생한다. 항암면역치료백신인 BVAC-C는 환자의 B세포와 단구세포에 아데노바이러스 벡터를 이용하여 인유두종바이러스 16 및 18형 (HPV type 16, 18)의 E6,E7 유전자를 도입하고 세포 표면에 알파-갈락토실세라마이드를 적재하여 제조하며, 인체에서 가용한 모든 항암면역기능(적응면역계: 세포독성 T세포, 항체 생산, 선천면역계: 자연살해세포, 자연살해 T세포)을 유도하여 암세포를 살상한다. BVAC-C의 인체 내 안전성을 확인하기 위한 임상 1상 시험을 수행하였으며, 해당 임상시험에서 사용한 BVAC-C의 용량범위는 모두 안전한 것으로 확인되었다. BVAC-C의 항암효과를 탐색하기 위해 HPV type 16 또는 18에 양성인 자궁경부암 환자 중 표준치료에 실패한 다발성 전이를 가진 진행성 또는 재발성 환자를 대상으로 BVAC-C의 단독 투여 및 Topotecan과의 병용투여 요법의 안전성, 내약성, 면역반응 및 예비 유효성을 평가하기 위한 공개, 단계적 증량, 반복 투여, 제 1/2a상 시험을 수행하였다. 해당 임상시험에서 BVAC-C 고용량 (1.0x10^8 cells/dose) 단독 3회 반복투여한 경우 ORR 33.0%(2/6, 1 CR, 1 PR) median PFS 3 months(1 to inf.), 6 month PFS rate 28.5%였고, BVAC-C 중용량(5.0x10^7 cells/dose) 단독 4회 반복 투여한 경우 ,ORR 50%(2/4, 2 PR), median PFS 16.5 months(2 to inf.), 6 month PFS rate 50%, BVAC-C 중용량과 Topotecan을 2주 간격으로 교차하여 4회 반복 투여한 병용투여군에서 ORR 0%(0/3), median PFS 5.3 month(2 to 8), 6 month PFS rate 66%였다. 임상 2a상 시험을 통해 BVAC-C 단독 투여의 유효성을 탐색하였으며, Durvalumab과의 병용투여 효과를 확인하기 위한 임상시험을 수행하였다. 해당 임상시험은 1차 백금 기반 화학요법에 실패한 HPV type 16 또는 18에 양성인 자궁경부암 환자를 대상으로 항암면역치료백신 BVAC-C 와 Durvalumab의 병용투여 효과를 확인하기 위한 공개, 단일군, 안전성 도입기(safety lead-in phase), 다기관, 연구자 주도 임상시험으로 현재 3명의 대상자가 모집되어 BVAC-C와 Durvalumab을 투여받았으며, 안전성 관찰 결과 Grade 1의 발열이 관찰되었다. 상기한 결과를 기반으로 BVAC-C 임상 2b/3상 시험 승인을 위해 임상시험계획서를 개발하였다. 재발성 또는 불응성 자궁경부암의 2차 치료제 대비 단독 투여한 BVAC-C의 유효성 개선 효과를 확인하기 위해 설계하였으며, 현재 진행 중인 Durvalumab 병용투여 임상시험의 결과를 분석 후 단독 혹은 병용투여 중 1개의 계획을 선택하여 임상진행에 대한 향후 방향을 설정하고 임상 2b/3상을 실시할 계획이다. (출처 : 요약문 5p)

• 연구책임자 : 강창율
• 주관연구기관 : 셀리드
• 발행년도 : 20220200
• Keyword : 1. 자궁경부암;면역치료백신;항암면역치료;인유두종바이러스; 2. Cervical cancer;Immune therapeutic vaccine;Anticancer immunotherapy;HPV;BVAC-C;

연구개요 ○ 전사 후 조절 단계인 alternative splicing과 mRNA의 세포질 이동은 식물 생장 및 발달에서 중요하며, 이와 관련된 splicing factor 및 nuclear pore complex 인자들의 역할을 구명하는 것이 필요함. ○ 따라서, 본 연구과제에서는 “온도 변화에 따른 splicing factor와 nuclear pore complex간의 dynamic movement와 interaction 구명” 및 “식물의 다양한 개화 반응에서 splicing factor와 nuclear pore complex 역할 구명”을 최종 연구목표로 설정함. 연구 목표대비 연구결과 ○ 본 연구과제에서는 3년 동안 아래의 연구목표를 가지고 여러 연구를 수행하였음. ► 1차년도: 식물 개화반응에서 splicing factor와 nuclear pore complex 기능연구 - 여러 splicing factor와 nuclear pore complex의 개화 반응 분석 ► 2차년도: Splicing factor와 nuclear pore complex의 온도 변화에 따른 dynamic movement 연구 - Splicing factor인 AtSF1의 NLS 서열 분석 및 nuclear pore complex의 component의 dynamic movement 분석 ► 3차년도: Splicing factor와 nuclear pore complex의 온도 변화에 따른 interaction 연구 - Splicing factor인 AtU2AF65A의 splicing isoform 기능 분석 및 splicing factor와 nuclear pore complex의 component간의 interaction 분석 ○ 본 연구과제를 통하여 거의 100%의 연구 내용을 달성하였음. ► 식물학 분야 상위 10%내에 있는 Frontiers in Plant Science (IF: 5.754)에 연구결과가 게재가 되었고, 본 연구 과제를 사사했음. ► 식물학 분야 상위 15%내에 있는 Plant Cell Reports (IF: 4.570)에 논문 1편을 투고하여 현재 심사 중에 있으며, 2022년 상반기 안에 게재가 될 예정임. 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과 (연구개발결과의 중요성) ○ 온도 변화에 따른 splicing factor와 nuclear pore complex의 subcellular localization pattern 변화 및 서로 간의 protein-protein interaction 규명은 본 연구 과제의 가설 증명 단초 제공 ○ Splicing factor와 nuclear pore complex에 의한 mRNA 및 protein nucleo-cytoplasmic transport 기작은 온도 변화에 대한 새로운 온도 센서로서의 splicing factor와 nuclear pore complex의 역할 규명 ○ 기후 변화에 따른 생물학적 대응 연구 분야 창출 및 식물체 바이오 온도 센서 개발을 이끌 수 있는 혁신적인 연구로 도약 가능하며, 기후 변화 대응 차세대 연구 인력 양성 가능 (출처 : 요약문 2p)

• 연구책임자 : 이정환
• 주관연구기관 : 전북대학교
• 발행년도 : 20220300
• Keyword : 1. 전사 후 조절;스플라이싱 인자;핵공 복합체;개화 반응;기후 변화; 2. Post-transcriptional regulation;Splicing factor;Nuclear pore complex;Flowering response;Climate change;

연구개요 1. 배경: 구강점막과 주위조직은 저작기능을 담당하면서 외부의 자극에 노출되어 있고, 구강 내 상주균과의 상시적인 접촉이 계속됨. 따라서 각종 치조골 결손부위나 발치 후 즉시 골증대술 등에 있어서 수술부위의 감염 이환상태가 많으며, 감염완치 후 염증이 없는 상태에서 수술하는 것이 현실적으로 불가능한 경우가 많음. 따라서 치료 전 또는 후에 인근조직에 염증상태를 동반하고 있는 경우, 염증성 환경에서 골재건을 할 수 있는 효과적인 치료전략이 필요함. 2. 목표: 본 연구에서는 염증을 유도하는 제재(LPS)나 염증성 cytokine (TNF)을 이용하여 유도된 염증성 환경이 BMP-2-induced osteogenic signaling 및 angiogenesis 에 어떠한 작용을 하는지 파악하여 임상적으로 흔히 존재하는 만성지추염이나 만성골수염/골괴사로 인한 골결손부에 대해 확실한 골형성을 유도하기 위한 치료전략을 확립하고자 함. 연구 목표대비 연구결과 * BMP-2와 염증성 인자의 상호작용분석 -여러 가지 세포주에서 염증유도 물질인 LPS나 BMP-2 단독처리시 골아세포분화 능력 또는 염증관련 인자들의 변화에 아무런 영향을 미치지 않았음. -세포수준에서 두 약물의 투여순서, 시간 등의 여러 조건을 확립하여 최적의 골형성 능력 유도를 증명하였음. (동시처리시 가장 효율적인 골재생을 관찰) -여러 농도의 LPS와 BMP-2의 동시처리시 COX-2의 mRNA expression level 과 단백질 발현이 모두 증가됨을 확인함. -세포수준에서 두 약물의 동시처리에 의해 유도되는 골아세포분화 능력의 상승효과는 smad1/5/8 활성과 COX-2 발현이 그 기전에 관여하고 있음을 확인함. -두 약물의 동시투여가 인근 세포의 혈관형성에는 관여하지 않음을 확인함. * 염증이 존재하는 두개골 결손모델 확립 및 BMP-2 투여가 염증성 병소의 조직재생에 미치는 영향 연구, BMP-2 조절이 염증부위의 골형성에 positive effect의 가능성 탐색 - Calvarial defect 동물모델에 염증유도 물질인 LPS와 골형성 유도물질인 BMP-2를 혼합하여 함입한 지지체를 사용하여 골재생 정도를 관찰해 보았음. 혼합지지체를 defect 부위에 삽입한 후 5주 후 희생하여 immunohistochemistry와 Micro CT촬영 및 분석을 시행함. - 조직 염색 후 I-solution software를 이용하여 새로 형성된 bone을 측정하였고, 여러 실험군을 비교한 결과 BMP-2 단독 또는 LPS + BMP-2 동시 투여한 실험군 모두 골형성이 유의하게 증가됨을 확인할 수 있었으나, 두 실험군의 유의한 차이를 확인할 수 없었음. - Micro CT 촬영을 통해 3D image를 구현하였고 여러 골재생 인자 분석을 통해 골형성 정도를 알아본 결과 골형성 유도 정도는 BMP-2 단독 실험군 과 LPS + BMP-2 실험군 모두에서 증가하였지만 두 실험군의 차이는 관찰 할 수 없었음. 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과 (연구개발결과의 중요성) 최근 고령화 사회에 접어들면서 대부분 전신적인 만성 염증질환을 동반하는 환자가 늘어남에 따라 염증상태의 골이식의 성공을 위한 조건확립은 반드시 필요하다고 할 수 있음. 본 연구결과를 바탕으로 하여 염증성 신호매개가 골형성 및 골아세포분화에 미치는 다양한 영향에 대한 여러 가지 상반된 결과에 대한 이유와 그 기전을 밝히고, 현재 널리 이용되어 지고 있는 골형성 관련 성장인자인 BMP-2의 부작용을 최소화할 수 있는 기초적, 임상적 지식과 과학적 근거를 제시하여 최적의 효과를 유도 할 수 있는 조건을 성립할 수 있을 것이라 기대됨. 더욱이 연구 성과를 바탕으로 악골의 질환 후 골결손부 후유증으로 어려움을 겪는 환자들을 최대한 빠른 시일 내에 효과적으로 치료할 수 있는 시스템을 구축하는 것이 가능하며, 악골괴사나 방사선 조사 후 다양한 인체 내 병적 감염, 골절 등을 치료하는 과정에서 후유증을 최소화하는 치료방법을 수립할 수 있을 것으로 사료됨. (출처 : 요약문 2p)

• 연구책임자 : 권대근
• 주관연구기관 : 경북대학교
• 발행년도 : 20220300
• Keyword : 1. 염증;악골;골결손;골형성단백질2; 2. osteoradionecrosis;hematopoietic stem cell;plerixafor;radiation;calvarial defect;

□ 연구개발 목표 및 내용 ◼ 최종 목표 : GIST (한국)와 Sorbonne University (프랑스) 간의 혁신적인 연구 프로그램을 구축 ◼ 전체 내용 : 오퍼랜드 분석을 통한 Pd 박막 표면연구 ◼ 1년차 ㅇ 목표 : Pd 박막이 증착된 Pt(111) 시료의 성장 및 특성 파악 ㅇ 내용 : SOLEIL과 PAL에 있는 AP-XPS, AP-STM 활용 연구수행 ◼ 2년차 ㅇ 목표 : Pd 박막이 증착된 Re(0001) 시료의 성장 및 특성 파악 ㅇ 내용 : SOLEIL과 PAL에 있는 AP-XPS, AP-STM 활용 연구수행 □ 연구개발성과 STAR 프로그램을 기반으로 촉매 작용과 에너지 과학 분야에서 공동프로젝트 진행 □ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과 양국의 오퍼랜도 표면 과학에 대한 진전된 협력의 첫 걸음이 될 것이며, 양국 오퍼랜도 과학의 공동 연구 및 개발을 통해 세계적인 경쟁력을 확보 할 수 있는 좋은 기회 제공 (출처 : 요약문 2p)

• 연구책임자 : 문봉진
• 주관연구기관 : 광주과학기술원
• 발행년도 : 20220100
• Keyword : 1. 상압광전자분광기;상압주사터널링 현미경;표면과학;촉매;방사광가속기; 2. AP-XPS;AP-STM;Surface Science;Catalysis;Synchrotron Radiation;

□ 연구의 목적 및 내용 연구개발 최종목표: 광 디스크와 고효율 박막 태양광센서의 광, 융합기술을 기반으로 한 고에너지 입자선의 측정기술 개발 - 고에너지 입자선의 비정 및 에너지 측정을 위해 사용되는 기존 시스템의 비용 및 측정정확도의 한계를 극복하고자 이를 대체할 수 있는 광디스크와 박막 태양광센서 기반 광, 융합기술을 이용한 고에너지 입자선 측정시스템을 개발하고자 함. - 가격이 저렴하고 저비중의 재료인 광디스크와 태양광센서를 융합하여 고에너지 입자선 측정에 최적화되어 있는 저비용, 고효율 측정기술 및 시스템 개발하는 것을 목표로 함. □ 연구개발성과 < 정성적 성과 > 1. 태양광센서 신호검출방식 기반 단일 광디스크를 이용한 양성자 빔 측정시스템 개발 • 양성자 빔에 대한 광디스크 신호검출을 위한 최적화된 태양광센서 조건 연구 • 태양광센서 기반 신호검출 모듈 설계 및 개발 • 단일채널 광디스크를 통한 빔 측정시스템 개발 2. 태양광센서 신호검출방식 기반 광디스크 배열을 이용한 양성자 빔 측정시스템 개발 • 단일채널 측정시스템에 대한 양성자 빔 특성평가 • 태양광센서 기반 다채널 신호검출 모듈 설계 및 개발 • 광디스크배열 빔 에너지 측정시스템 프로토타입 개발 3. 환자치료용 양성자 빔을 통한 광디스크 기반 빔 정도관리 시스템 검증 • 광디스크배열 빔 에너지 측정시스템 프로토타입 성능 검증 및 최적화 • 치료용 고에너지 양성자 빔에 대한 정도 관리시스템 임상 활용 □ 연구개발성과의 활용계획(기대효과) • 본 연구결과를 통해 개발될 시스템은 양성자뿐만 아니라 중입자를 사용한 방사선치료에 적용되어 치료의 정확도를 검증할 수 있어 세계적으로 관심이 증대되고 있는 미래지향형 방사선치료인 고에너지 입자선 방사선 치료로부터 환자의 안전을 가장 정확하게 확보할 수 있는 입자 방사선치료 안전시스템이 될 것임. • 치료용 고에너지 입자선을 검증하고 정확도 향상으로 치료 효과를 극대화한다면, 현재 미주 및 유럽의 양성자 치료비용의 1/3 가격으로 우수한 암 치료를 받을 수 있게 됨으로써 외국인 환자 유치성과에 의한 국부창출 효과와 더불어 우리나라가 세계 입자선 치료를 선도하는 발판을 마련할 수 있음. • 또한, 기존의 양성자 빔 측정 장치인 ion chamber의 경우 가격이 굉장히 비싸고, 이를 측정하기 위한 설치 및 측정시간이 많이 걸려 실제 사용상 많은 문제점과 어려움이 있음. 광디스크-태양광센서 기반 입자 빔 측정시스템을 개발할 경우, 인적·시간적 비용 절감으로 업무 로드를 줄일 수 있을 것으로 예상함. (출처 : 요약문 2p)

• 연구책임자 : 신동호
• 주관연구기관 : 국립암센터
• 발행년도 : 20221000
• Keyword : 1. 광디스크;태양광센서;고에너지 입자선 모니터링;에너지 검증;비정 검증; 2. Optical disk;Solar sensor;High energy particle beam monitoring;Energy verification;Range verification;

비공개항목입니다.

• 연구책임자 : 김성운
• 주관연구기관 : 강원대학교
• 발행년도 : 20220500
• Keyword : 1. 아스팔트 자가회복;마이크로웨이브 조사;인장강도 회복률;휨강도회복률;열전도성 섬유; 2. Asphalt self-healing;Microwave radiation;Tensile strength recovery ratio;Flexural strength recovery ratio;Conductive fiber;

□ 연구개요 Probably all galaxies host supermassive black holes in their centers, which have masses from a few million to a few billion Suns. In some cases, these black holes accrete interstellar gas which leads to the emission of large amounts (brighter than billions of Suns) of electromagnetic radiation - an 'active galactic nucleus' (AGN) is formed. Some AGN eject a small fraction of the accreted gas in the form of relativistic plasma jets. Despite substantial efforts by the global astrophysics community however, the launching, collimation, and propagation of AGN jets is only partially understood. We executed a dedicated long-term study of the physics of AGN jets and of the black holes from which they originate. □ 연구 목표대비 연구결과 We used several Korean and multinational radio interferometric arrays to study the structure, kinematics, brightness variations, and magnetic fields of AGN jets. By using multi-wavelength (radio to gamma-rays) observations, we were able to constrain the mechanisms responsible for launching AGN jets. This largely corresponds to our initial research goals; we estimate that we fulfilled 100% of our goals. □ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성) Since our project was a basic science project (in the field of astrophysics), our activity is mostly expressed in peer-reviewed journal articles. We published, or contributed to, 26 journal papers in total. One group member (the PI) was awarded a share of the 2020 Breakthrough Prize in Fundamental Physics. Two group members received PhD degrees and moved on to postdoctoral position and leading international research institutions. (source : 연구결과 요약문 2p)

• 연구책임자 : Sascha Trippe
• 주관연구기관 : 서울대학교
• 발행년도 : 20220300
• Keyword : 1. 블랙홀;활동성 은하;플라즈마 제트;전파 천문학;편광; 2. Black holes;Active galaxies;plasma jets;radio astronomy;polarization;

□ 연구개발 목표 및 내용 ○ 최종 목표 인간화마우스를 활용하여 선량에 따른 방사선피폭진단마커 발굴 ○ 전체 내용 -1차년도 연구: 최적의 인간화마우스 제작 기법 확립 -2차년도 연구: 제작된 인간화마우스 이용하여 선량에 따른 방사선피폭 모델 구축 -3,4차년도 연구: 후보 바이오마커 검증을 통한 최종 바이오마커 선정 □ 연구개발성과 - 기존 동물모델의 장점을 극대화하고 단점을 최소화한 새로운 인간화마우스 제작 방식 확립 - 방사선 피폭 시, 신속한 환자 스크리닝, 군별 분리, 군에 따른 적절한 의료처치가 이루어질 수 있는 조기 진단 바이오마커 발굴 □ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과 - 동물실험 결과를 인간에게 외삽하는 과정에서 발생하는 불확실성을 감소시켜 비임상연구에서 임상연구로의 적용 가능성을 극대화함. - 방사선 피폭대응 방식을 선진화하여 궁극적으로 사고 피해 최소화. (출처 : 요약문 2p)

• 연구책임자 : 서진희
• 주관연구기관 : 한국원자력의학원
• 발행년도 : 20220500
• Keyword : 1. 바이오마커;전신조사;마이크로RNA;인간화마우스; 2. Biomarker;Total body irradiation;microRNA;Humanized mice;NSG-SGM3;

□ 연구개요 ○ 방사선 치료 전 위치 확인을 위해 촬영하는 콘빔 CT (CBCT)는 기기의 구조적 한계로 환자에 따라 다양한 아티팩트가 발생하며, 치료의 정확도를 저하시킴. ○ CBCT 영상의 통합적 품질개선시스템을 개발하여, 보다 안전하고 정확한 방사선 치료에 기여함. □ 연구 목표대비 연구결과 ○ 아티팩트 모사를 위한 플러그 제작 및 연구 프로토콜 - 알루미늄, 티타늄이 삽입된 플러그를 인체팬텀에 삽입하여 아티팩트를 모사함. - Varian사의 Trilogy™ 선형가속기의 on-board imager를 사용하고, 촬영 부위는 Head이며 stadard dose head (SDH)와 high-quality head (HQH)에 대한 평가를 수행함. - 진단용 CT에서 활용이 대두되는 주석 부가필터를 0.2mm, 0.4mm, 0.6mm로 제작하여 Bow-tie 필터 전면부에 부착하여 아티팩트 저감, 기타 영상품질지수, 선량지수를 확인함. - 임상 사용 프로토콜인 SDH를 기준으로 하였을 때, HQH와 주석 0.4mm 부가필터를 사용하였을 시, 아티팩트는 효과적으로 저감함과 동시에 25% 가량의 선량 저감효과를 확인함. ○ 광자극 발광 선량계의 민감도 향상 - 5 kGy 방사선 고조사를 수행하여 deep electron/hole trap이 채워진 OSLD_exp의 경우 채워지지 않은 OSLD_cont에 비하여 75, 80, 90, 95, 100, 105 kVp에서 각각 12.7%, 14.0%, 15.0%, 10.2%, 18.0%, 17.9%, 17.3%의 민감도 향상을 확인함. □ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성) ○ 치료 전 CBCT 품질 개선을 통한 환자치료의 위치 정확도 개선 → 고정밀 방사선치료에 기여 ○ 방사선 치료 시, CBCT 선량의 최소화 및 영상품질 최적화로 방사선에 민감한 국민의식 개선. → “안전하고 효과적인 방사선 치료”의 의식재고 ○ 조사야 크기가 작고, 높은 선량을 1회 분할치료에 조사하는 정위적방사선치료에서 종양위치가 정확하지 않을 경우, 종양에는 처방선량이 전달되지 않고 정상조직에만 고선량이 피폭되어 방사선 사고에 이를 수 있음. → 본 연구의 결과는 CBCT의 아티패트 저감에 기여함으로써 환자의 셋업위치 정확도 향상 및 보다 효과적인 방사선 치료에 기여. ○ CBCT 영상의 아티팩트가 빈번히 발생하는 환자군을 선별하여 이에 대한 임상시험 수행 → 환자의 전체 치료시간을 증가시키지 않으며 품질 향상이 가능함. → 임상시험 완료 이후 임상 활용이 가능하며, 이에 따라 환자의 셋업위치 정확도 향상 및 보다 효과적인 방사선 치료에 기여할 수 있음. ○ CBCT 아티팩트 정량화 기법 → 본 연구에서는 PIU, FFT, SD 등 아티팩트 정량화 기법을 제안하고 CBCT 영상 아티팩트를 평가함. → CBCT 뿐만 아니라, 일반 진단용 CT, 나아가 기타 영상 장비의 아티팩트 평가에 활용이 가능함. ○ 광자극발광선량계의 kV 영역대 임상 셋업 → kV 영역에서의 절대선량 측정 프로토콜 셋업과 광자극발광선량계의 교차교정계수를 확보함. → 방사선 치료 전 시뮬레이션 CT에서의 선량 측정으로 활용 → 방사선 치료 전 셋업용 CBCT에서의 선량 측정으로 활용 → 기타 X-ray 기반 영상 장비에서 선량 측정으로 활용 (출처 : 연구결과 요약문 2p)

• 연구책임자 : 전민수
• 주관연구기관 : 중앙대학교
• 발행년도 : 20220300
• Keyword : 1. 콘빔CT;영상품질;물리적 여과;방사선 계측;방사선량; 2. Cone-beam CT;Image quality;Physical filter;Radiation dosimetry;Radiation dose;

□ 연구개요 국내에서는 제비꽃속 식물의 여러 종류를 특산, 희귀, 멸종위기야생식물 및 적색목록 등과 같은 국내 주요 식물 자원으로 구분하고 있음. 하지만 대부분 분류군간 형태적, 생태적, 생식적 변이가 매우 심해 이에 대한 많은 분류학적 연구가 진행되었음에도 불구하고, 현재까지도 실체가 불분명한 분류군들이 많이 존재하고 있음. 특히 국내 주요 식물로 구분되고 있는 종류에 대한 연구는 매우 미비하여 이에 대한 재검토 및 기초 정보의 축적이 필요한 실정임. 따라서 본 연구는 국내 주요 식물자원인 제비꽃속 식물의 엽록체 게놈 및 핵DNA 45S rRNA지역에 대한 염기서열을 분석하여 분류군간의 유전적 차이점을 입증하고, 이를 기초로 DNA 바코드 구간 및 마이크로새털라이트 마커 등 종간 구별을 위한 정보를 발굴함으로서, 국내 주요 식물자원에 대한 적극적인 관리 및 보호 전략을 구축하는데 유용한 자료를 제공하고자 수행됨. □ 연구 목표대비 연구결과 본 연구는 국내에 분포하는 제비꽃속 식물 중 특산, 희귀 및 멸종위기식물, 적색목록으로 구분되는 종류의 식물 목록을 재정리하고, 이 결과를 바탕으로 각 분류군의 유전적 차이점을 입증하여 종간 구별을 위한 유용한 정보를 발굴하는 것이 최종 목표임. 그 결과 화엄제비꽃, 섬제비꽃, 여뀌잎제비꽃 등 3분류군은 오동정이거나 실체가 없는 것으로 확인되어 국내 주요 제비꽃속 식물은 총 11분류군으로 재정리되었음. 이 중 북한 분포종인 장백제비꽃과 갑산제비꽃 등 2종류를 제외한 나머지 9분류군에 대한 NGS 분석을 수행함. 엽록체 유전체의 구조는 모두 일반적인 엽록체 구조와 동일하였으며, 크기는 156,507-158,162 bp의 범위로 나타남. 또한 각 게놈의 유전자 수는 77개의 coding gene, 30개의 tRNA, 그리고 4개의 rRNA로 동일하였으며, G+C함량은 36.2-36.3%의 범위로 모든 분류군에서 거의 유사하였음. 핵DNA의 45S rRNA 길이는 5,874-5,895 bp의 범위였고, 18S rRNA와 5.5S지역의 길이는 모든 분류군이 동일하였음. 각 분류군의 염기서열을 이용하여 nucleotide diversity (Pi)값을 분석한 결과, 엽록체 게놈에서는 총 11개 유전자 구간이 상대적으로 높은 Pi값을 보였고, 이 중 3개 지역(petA-psbL, ndhF-ccsA, ccsA-ndhD)의 parsimony informative sites (PICs) 비율이 2.5이상이었으며, 핵DNA의 45S rRNA에서는 ITS지역의 Pi값이 높았음. 10bp 이상의 simple tandem은 각각의 분류군에서 37-66개로 확인되었고, 이 중 4개 지역(rpl16, trnH-psbA, trnR-atpA, petN-psbM)이 종간 변이를 가장 많이 포함하고 있었음. □ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과 (연구개발결과의 중요성) 본 연구를 통해 확보된 염기서열 정보는 국내 주요 생물자원의 주권 확보를 위한 유전식별 자료로 활용할 수 있을 것임. 개발된 종 특이적 분자 마커는 제비꽃속 식물의 유연관계 및 분류군의 위치를 명확하게 구명하는데 유용하게 사용될 수 있을것으로 판단됨. 뿐 만 아니라, 다량의 샘플을 구하는 것이 매우 어려운 특산식물, 희귀 및 멸종위기식물, 적색목록과 같은 국내 주요 종의 보존 전략을 수립하는데 필요한 유전 정보를 제공함으로서 이러한 종류를 증식 및 보존·복원하고 국가 자원으로 활용하는데 매우 유용하게 사용될 것으로 예상됨. 또한 관상용으로써 새롭게 개발될 신품종을 위한 고유 마커 개발의 수단으로 이용되어 경제적 이익을 창출 할 수 있는 종·품종의 식별 및 권리 보호 등에 적용할 수 있을 것으로 기대됨. 나아가 본 연구에서 사용된 분류군의 방대한 염기서열 정보는 NCBI의 GenBank에 공개함으로써 많은 중견 연구자 및 신진 연구자들의 연구에 유용한 기초 자료로 활용되고자 함. (출처 : 연구결과 요약문 2p)

• 연구책임자 : 유기억
• 주관연구기관 : 강원대학교
• 발행년도 : 20220300
• Keyword : 1. 제비꽃속;엽록체;핵;DNA바코드;마이크로새털라이트; 2. Viola;Chloroplast;Nuclear;DNA barcode;Microsatellite;