A Stackable 3D Light Field System for Free Viewpoint Virtual Reality

학위논문 (박사) -- 서울대학교 대학원 : 공과대학 전기·정보공학부, 2020. 8. 이혁재.기존의 촬영된 이미지를 기반으로 하는 가상현실 (VR: Virtual Reality) 시스템은 3-degree-of-freedom (3-DoF)을 만족하며, roll, yaw, pitch의 회전 변환만을 지원하였다. DoF는 사용자가 움직일 수 있는 방향을 의미하며, 최대 6-DoF가 있다. roll, yaw, pitch의 세 가지 회전 변환과 더불어 x, y, z 축을 따라 이동하는 수평 변환을 포함한다. 즉, 기존의 촬영된 이미지 기반의 가상현실 기술은 제한적인 움직임 만을 지원하고 있으며, 이는 마치 머리가 고정된 상태에서 고개만 움직이는 것과 같다. 결과적으로 사용자의 몰입도를 크게 낮추는 요인으로 작용한다. 라이트 필드(LF: Light Field)는 자유 공간을 통과하는 빛의 조합을 통해 새로운 시점에서의 뷰를 구성하는 기법으로, 이를 바탕으로 촬영된 이미지 기반의 가상현실보다 DoF를 향상하기 위한 연구가 진행되어 왔다. LF는 가정하는 면을 따라 획득한 light ray의 조합을 통해 임의의 viewpoint에서의 새로운 뷰(view)를 구성한다. 2D 평면 또는 구면을 가정하는 LF가 있으며, 특히 구면을 가정하는 LF 시스템은 360도 방향에서 입사되는 light ray의 조합을 통해 360도 뷰를 만든다. 또한 구 내부에서 viewpoint는 자유롭게 선택될 수 있으며 6-DoF를 만족한다. 하지만 위와 같이 평면이나 구면을 가정하는 LF 구조는 light ray의 획득이 어렵다는 문제가 있다. 특히 구면을 가정한 시스템의 경우 구면의 따라 light ray을 획득하기 위해 아치 모양으로 배치된 다중 카메라를 원으로 회전시키는 특수 장비를 별도로 개발하여 사용한다. 보다 넓은 공간을 커버하기 위해서는 더 큰 평면, 구면을 가정해야 하는데, 큰 면을 가정할수록 light ray 획득 난이도는 더욱 증가한다. 3D LF는 기존의 LF가 면을 가정하는 것과 달리 선을 따라 획득하는 light ray로 구성된다. 평면 대신 직선, 구면 대신 원 구조가 가정되어 LF를 구성한다. 면 대신 선을 가정함으로써 하나의 변수가 고정되고, 4개 변수 대신 3개 변수로 light ray를 표현된다. 이에 따라 획득할 수 있는 light ray의 수가 제한적이며, 특히 vertically 하나의 점에서 획득한 light ray를 사용하기 때문에 vertical parallax를 표현하지 못하는 문제가 있다. 반면, 선을 따라 light ray를 획득하는 과정은 슬라이더나 달리(dolly) 장비와 같은 접하기 쉬운 장비로도 가능하며, 슬라이더, dolly 장비에 장착된 카메라를 이동하면서 간편하게 light ray를 획득할 수 있다. 특히 더 넓은 범위를 움직이기 위해 더 큰 구조를 가정하더라도 획득의 난이도가 크게 증가하지 않는다. 하지만 구조가 커질 경우 vertical parallax를 표현하지 못하는 문제로 인한 뷰가 왜곡되는 에러가 크게 증가한다. 본 논문은 3D LF를 기반으로 보다 넓은 공간을 자유롭게 움직일 수 있는 가상현실 시스템의 개발을 목표로 한다. 기존의 방법에서 넓은 구조를 커버하기 위해 구조 자체를 확장하는 것이 아니라 3D LF를 여러 개 쌓은 형태인 3D LF Stack 구조를 가정하고 이를 통해 커버할 수 있는 범위를 넓힌다. 위의 제안 방안을 바탕으로 여전히 light ray 획득 방식을 간편하게 하면서 동시에 3D LF의 vertical parallax로 인한 에러를 일정 수준으로 제한한다. 또한 제안하는 시스템에서는 3D LF Stack 구조를 수직 방향으로 두 개 배치함으로써 임의의 viewpoint에 대한 360도 뷰를 구성한다. 제안 시스템은 여전히 3D LF의 vertical parallax를 표현하지 못하는 에러를 포함하고 있으며, 이는 특히, viewpoint가 이동하고, 3D LF Stack 상에서 다른 3D LF를 넘어갈 때 두드러지게 나타난다. 이를 개선하기 위해 앞, 뒤로 배치된 두 개의 3D LF를 사용한 뷰 구성 방안을 제안한다. 그리고 제안된 시스템에서 임의의 viewpoint의 뷰는 기존의 LF 기반의 접근 방법과 달리 다수의 LF를 동시에 사용해서 하나의 뷰를 구성한다. 따라서 서로 다른 3D LF의 연결 방안을 제안하고, 다양한 시스템 구현 환경에 따른 적절한 적용 방안을 소개한다.Conventional captured-image-based virtual reality (VR) systems only support rotational view direction changes, roll, yaw, and pitch. It is 3-degree-of-freedom (3-DoF). DoF represents the users movements, and the highest DoF is 6, which includes three rotational view direction changes, roll, yaw, and pitch, as well as three translational viewpoint movements along the x, y, and z axes. The limited DoF of the conventional captured-image-based VR lowers users sense of reality. Light field (LF), which can generate a view at a free viewpoint through a combination of light rays, is a suitable approach to support the freedom to change viewpoints. LF assumes a planar or spherical surface, and generates a view by combing light rays passing through the surface. In particular, the spherical LF system creates a 360-degree view through light rays incident from 360-degree direction. In the spherical LF, a viewpoint freely moves along the x, y, and z axes inside the sphere and changes view direction, and thus 6-DoF is supported. However, it is difficult to acquire light rays for LF assuming a planar or spherical surface. In the case of spherical LF, a special equipment for rotating multiple cameras arranged in an arch shape is used to acquire light rays along a spherical surface. In order to cover a larger space, it is necessary to assume a larger plane or spherical surface. The larger the surface, the more difficult the light ray acquisition is. 3D LF consists of light rays acquired along the line, unlike conventional LF that assumes surfaces. A line instead of a plane and a circular structure instead of a spherical surface are used to construct 3D LF. It is easy to acquire light rays, which is acquired by moving the camera mounted on a camera slider and a dolly along the line. However, 3D LF cannot acquire vertical parallax because it obtains light rays at only one vertical point, and it causes distortion of the generated views. Assuming a larger structure does not significantly increase the difficulty of acquisition, but it increases the distortion of 3D LF view generation. This paper aims to develop a free viewpoint VR system for large space based on 3D LF. In contrast to extending the structure in the existing method, it assumes a 3D LF Stack in which multiple 3D LFs are stacked in front and back. The proposed system is simple to obtain light rays and limits the distortion to a certain range. In addition, two 3D LF Stacks are arranged orthogonally to generate a 360-degree view at a free viewpoint. There are two challenges for the proposed system. First is the need to connect independent 3D LFs. The existing LF-based approach creates a view using a single LF, while the proposed system generates a view using four 3D LFs. This paper proposes two 3D LF connection methods and introduces appropriate usage methods according to various implementation environments. Another is that 3D LF Stack still contains distortion, and the error is particularly noticeable as the viewpoint moves and the 3D LF that generates a view changes. This paper proposes a view generation method using a light ray set with epipolar geometry relationship in 3D LF stack.제 １ 장 서 론 1 1.1 연구 배경 1 1.2 연구 내용 6 1.3 논문 구성 7 제 ２ 장 관련 연구 8 2.1 3D 스캐닝 및 렌더링 8 2.2 라이트 필드 (Light Field) 13 2.2.1 Light Field Representation 13 2.2.2 Light Ray Acquisition 15 2.2.3 View Generation in LF 19 2.2.4 평면을 가정하는 LF 기반의 자유 시점 변환 시스템 20 2.2.5 구면을 가정하는 LF 기반의 자유 시점 변환 시스템 21 2.3 3D 라이트 필드 (3D LF) 23 제 ３ 장 Stackable 3D LF 기반의 자유시점 변환 가상현실 시스템 28 3.1 Stackable 3D LF의 구조적 특징 29 3.1.1 다중 3D LF의 적층형 배치 29 3.1.2 양 방향으로 통과하는 light ray를 이용한 3D LF 구성 30 3.1.3 두 개의 3D LF Stack을 수직 방향으로 배치 32 3.2 Stackable 3D LF 시스템에서의 자유 시점 변환 33 3.3 Light Field Unit (LFU)와 다중 LFU 구조 34 3.4 제안 시스템의 간략한 동작 과정 설명 35 3.5 제안 시스템의 두 가지 해결 과제 38 제 ４ 장 3D LF Connection 40 4.1 Physical Connection 40 4.2 Physical Connection in LFU 42 4.3 Non-physical Connection 44 4.4 Non-physical Connection in LFU 46 4.5 일반 카메라를 사용하는 3D LF 구성 환경에서의 3D LF Connection 51 4.6 360도 카메라를 사용하는 3D LF 구성 환경에서의 3D LF Connection 59 4.6.1 수평, 수직 입사 각도가 큰 light ray를 이용한 3D LF 뷰 구성에서 발생하는 에러 59 4.6.2 Hybrid 3D LF Connection 63 제 ５ 장 View generation in 3D LF Stack 69 5.1 3D LF Stack 구조에서 뷰가 급격히 바뀌는 문제 69 5.2 앞, 뒤로 배치된 3D LF 사이의 light ray 공유 71 5.3 Epipolar geometry 관계를 가지는 light ray 세트를 이용한 View Generation 77 5.4 Epipolar geometry 관계의 light ray 세트 기반의 뷰 구성 결과 비교 81 제 ６ 장 제안 시스템 구현 91 6.1 일반 카메라 + 슬라이더를 이용한 구성 91 6.2 일반 카메라 + 슬라이더를 이용한 구조 결과 93 6.2.1 자유시점 변화에 대한 뷰 구성 결과 비교 93 6.2.2 Blending을 이용한 3D LF 연결 부분 보정 98 6.2.3 제안 구조와 원 구조 3D LF의 구성 뷰 비교 100 6.2.4 Physical connection과 Non-physical connection의 효율성 비교 102 6.3 360도 카메라 + dolly를 이용한 구성 106 6.4 360도 카메라 + dolly를 이용한 구조 결과 109 6.4.1 Hybrid 3D LF Connection Result 109 6.4.2 구성한 구조 및 임의의 viewpoint에 따른 뷰 구성 결과 117 6.4.3 다른 자유 시점 변화 시스템과의 비교 124 제 ７ 장 결 론 128 참고문헌 130 Abstract 135Docto

A Structural Relationship among Factors Affecting Teachers’Smart Devices Acceptance in Secondary School

With the development of information and communication technologies, efforts to utilize new media has lasted in the education field. and Learning with smart devices(smartphone, smartpad) has been noted. When learning with smart devices, price of the software is relatively inexpensive. and people can communicate with other by only easy operations, anytime anywhere. and also it is suitable for the classroom especially on the face-to-face learning. Because smart device does not take up a lot of spaces. Based on these advantages, there is a growing need to use smart devices for learning. Actually many students which are attending a secondary school in South Korea are already using smart devices for learning at home. Following this current movement, an active discussion about the using smart devices is in progress. Korean MESC(the Ministry of Education, Science and Technology) keep up with the trend, with announcing “Smart Education Strategy action plan" in June 2011. However, the rate of using smart devices for class at school was very low. It is necessary therefore to discuss what attitudes and perceptions of teacher produce these results. and also it is necessary to study factors' relationship systematically to promote using smart devices for teachers at school. The purpose of this study is to find out the relationship between smart devices' behavioral intention, use behavior and influencing factors. UTAUT has known to explain more then 70% the variance of behavioral intention. so many researchers studying the new information technology acceptance have published a number of studies using UTAUT model. In the educational context, an active discussion about smart devices' acceptance is in progress. However not many research for teachers were done until now. With this background, the purpose of this study is to investigate the factors that affect the choices of teachers on smart devices on the basis of UTAUT. The research questions in this study are as follows: 1. What is the structural relationship among performance expectancy, effort expectancy, social influence, facilitating conditions, behavioral intention, and use behavior? 2. Is there direct/indirect effect among performance expectancy, effort expectancy, social influence, facilitating conditions, behavioral intention, and use behavior? In order to meet the purpose of this study, data was collected from 304 teachers in Seoul and Gyeonggi-do, South Korea. For statistical analysis, correlation analysis conducted in order to confirm the normality of the data by using SPSS. After that, structural equation modeling analysis was performed to test proposed model and the causal relationships among the variables by using AMOS. The major findings of this study are as follows: First, results from structural equation modeling analysis showed that there were significant structural relationships among performance expectancy, effort expectancy, social influence, facilitating conditions, behavioral intention, and use behavior with acceptable model fits. Second, the direct effects between the variables are as in the following. Performance expectancy, effort expectancy, social influence had a direct effect on behavioral intention. Also, facilitating conditions and behavioral intention had a direct effect on use behavior. Lastly, behavioral intention had significant mediating effects between performance expectancy and use behavior, effort expectancy, and use behavior, also between social influence and use behavior. Therefore, in order to improve performance expectancy, it is necessary to provide the frequent and effective execution of teacher training or sharing well-designed cases of teaching demonstration. Moreover, given that social influence is a variable that depends on others, the positive belief of peers or the circles of teachers, surrounding circumstances toward using mobile devices in class is a key factor of increasing behavioral intention. And also, in order to improve facilitating conditions it is necessary to provide continuous and applicable supports to teachers. Based on the result of this study, further research is suggested as follows: First, as the target of this study is 304 teachers in Seoul and Gyunggi-do, South Korea which implies it does not represent the whole group of teachers more empirical studies are needed to generalize these findings. Also, reconfirming adequacy of the research model needs to be followed through attaining more data. Secondly, in further studies, it is advisable to add factors affecting 'teachers' acceptance to fit the research context. Lastly, It is necessary to add the moderate variables such as gender, age, experience and subjects. and It is worth to study differences in the results according to the moderate variables.;정보통신 기술의 발전에 따라 교육 분야에서도 새로운 매체를 활용하려는 노력이 계속되었으며, 스마트폰과 스마트패드 등의 스마트기기를 활용한 교육이 주목되고 있다. 교육에 있어서 스마트기기를 활용하는 것은 별도로 기기를 보급해야 할 필요성이 적고, 소프트웨어 가격이 비교적 저렴하다는 장점이 있다. 또한 쉬운 조작으로 상호작용이 가능하며, 언제어디서나 학습할 수 있다. 특히 면대면 학습에서 활용할 때에 공간을 많이 차지하지 않아 교실 수업에서 활용하기에 적합하다. 이러한 장점을 바탕으로 스마트기기를 교육에서 활용해야 할 필요성이 더욱 커지고 있다. 실제로 우리나라 다수의 초·중등 학생들은 이미 가정에서 학습을 목적으로 스마트기기를 활용한 학습을 경험하고 있으며, 이러한 흐름에 따라 공교육에서도 스마트기기를 활용하려는 논의가 활발히 이루어졌다. 교육과학기술부는 2011년 6월 스마트교육 추진전략을 발표하였으며, 2018년부터 확대 도입할 계획을 밝혔다. 그러나 현재 학교현장에서 교사가 스마트기기를 수업에 활용하는 비율은 매우 낮은 수준인 것으로 나타났다. 따라서 어떠한 교사들의 태도와 인식이 이와 같은 결과를 낳았는지에 관한 논의가 필요하며, 수업에서 교사의 스마트기기 활용을 촉진하기 위해 활용 영향요인과의 관계를 체계적으로 연구할 필요가 있을 것이다. 본 연구는 UTAUT(Unified Theory of Acceptance and Use of Technology)를 바탕으로 수업에서 교사의 스마트기기 활용의도와 활용행동 영향을 미치는 요인들 간의 관계를 알아보려 한다. UTAUT는 70% 이상의 높은 설명력을 갖는 것으로 알려졌으며 이에, 최근 새로운 정보기술의 사용자 수용을 연구하는 많은 연구자들이 UTAUT를 적용한 연구를 발표하고 있다. 교육적 맥락에서도 이를 적용한 연구가 논의되어 왔다. 그러나 대부분의 연구는 대학생 및 성인학습자를 대상으로 하고 있으며 교사를 대상으로 진행한 연구는 부족하다는 한계점을 가지고 있다. 따라서 본 연구는 UTAUT를 근거로 중등학교 교사 대상 수업에서의 스마트기기 활용의도와 실제 활용에 영향을 미치는 요인을 알아보고, 각 변인들 간의 구조적인 관계를 규명하고자 한다. 또한 연구 결과를 바탕으로 스마트기기 활용의도 및 활용행동을 촉진하기 위해 어떠한 전략이 필요한지에 대해 유의미한 시사점을 제시하고자 한다. 본 연구에서 상정된 연구문제는 다음과 같다. 연구문제 1. 성과기대, 노력기대, 사회적영향, 촉진조건, 활용의도, 활용행동 간에는 구조적 관계가 성립하는가? 연구문제 2. 성과기대, 노력기대, 사회적영향, 촉진조건, 활용의도, 활용행동 간에는 직·간접효과가 존재하는가? 본 연구의 목적을 달성하기 위하여 서울·경기지역 중·고등학교 교사 304명을 대상으로 연구를 수행하였다. 연구 분석 방법으로는 구조방정식모형 분석 방법을 사용하였으며, 이를 위해 SPSS를 이용하여 기술통계분석, 상관분석, 신뢰도와 타당성 분석을 실시하였고, AMOS를 이용하여 측정모형과 구조모형 검증을 통해 변인 간의 관계를 확인하였다. 연구문제에 따른 주요 연구 결과와 논의는 다음과 같다. 첫째, 본 연구에서 고안된 성과기대, 노력기대, 사회적영향, 촉진조건, 활용의도, 활용행동의 구조모형은 보통수준의 적합도를 보여 수용할 수 있는 수준에서 구조적 관계가 성립하는 것으로 나타났다. 둘째, 변인들 간의 직접효과는 다음과 같다. 성과기대, 노력기대, 사회적영향은 활용의도에 직접적인 영향을 미치는 것으로 나타났으며, 촉진조건과 활용의도는 활용행동에 직접적인 영향을 미치는 것으로 분석되었다. 마지막으로 성과기대, 노력기대, 사회적영향은 활용행동에 간접적인 영향을 미치는 것으로 나타났다. 따라서 성과기대를 높이기 위해 수업에 도움이 되고, 이를 성공적으로 이끌 수 있는 사례 등을 제시할 필요가 있으며, 노력기대를 높이기 위해 이를 쉽게 활용할 수 있도록 하는 구체적인 매뉴얼을 제시해야한다. 또한 사회적영향을 증진시키기 위해 교사들끼리 활용사례와 콘텐츠 등을 공유할 수 있도록 하며, 고충과 피드백을 나눌 수 있는 커뮤니티를 개설하여 운영하는 것이 필요하다. 마지막으로 촉진조건을 높이기 위해 지속적이고, 적용 가능한 교육과 지원이 있어야 할 것으로 사료된다. 본 연구의 결론을 바탕으로 한 후속연구에 대한 제언은 다음과 같다. 첫째, 본 연구에서는 편의표집방법을 사용하여 서울·경기지역 304명의 중·고등학교 교사를 연구대상으로 선정하였다. 따라서 본 연구모형에 대한 보다 많은 실증적 연구들을 통해 일반화를 확보하는 것이 필요하다. 또한 많은 수의 데이터 확보를 통해 연구모형의 적합도를 재확인 하는 것이 필요하다. 둘째, 교사를 대상으로 하는 연구의 맥락에 맞도록 향후 교사의 스마트기기 활용의도와 활용행동에 영향을 미치는 변인을 추가하여 이들의 영향관계를 다각적으로 살펴볼 필요가 있다. 셋째, 후속연구에서는 기존 UTAUT 모델에서의 조절변수인 성별, 연령, 경험 뿐 아니라 교사의 담당교과목 등에 따라 결과가 유의미한 차이가 있는지에 대한 연구가 추가로 이루어져야 할 것이다.Ⅰ. 서론 1 A. 연구의 필요성 및 목적 1 B. 연구문제 4 C. 용어의 정의 4 1. 스마트기기를 활용한 수업 4 2. UTAUT 5 2.1. 성과기대 5 2.2. 노력기대 5 2.3. 사회적영향 6 2.4. 촉진조건 6 2.5. 활용의도 6 2.6. 활용행동 6 Ⅱ. 이론적 배경 7 A. 스마트기기를 활용한 수업 7 1. 스마트기기를 활용한 수업 7 2. 스마트기기를 활용한 수업 사례 8 B. UTAUT 10 C. UTAUT의 배경이론 12 1. 합리적 행동이론 12 2. 기술수용모형 13 3. 계획된 행동이론 15 4. TAM과 TPB의 통합모형 16 5. 동기모형 17 6. PC활용모형 18 7. 혁신확산이론 19 8. 사회인지이론 20 D. UTAUT의 주요변수 22 1. 성과기대 22 2. 노력기대 22 3. 사회적영향 23 4. 촉진조건 23 E. 관련선행연구 26 1. 성과기대와 활용의도 관련연구 26 2. 노력기대와 활용의도 관련연구 28 3. 사회적영향과 활용의도 관련연구 29 4. 촉진조건과 활용행동 관련연구 30 5. 활용의도와 활용행동 관련연구 31 F. 연구가설과 모형 32 Ⅲ. 연구방법 34 A. 연구대상 34 B. 연구도구 37 1. 성과기대 37 2. 노력기대 37 3. 사회적영향 38 4. 촉진조건 38 5. 활용의도 39 6. 활용행동 39 C. 연구절차 40 D. 자료 분석방법 41 Ⅳ. 연구결과 42 A. 측정변수 간의 기술통계 및 상관분석결과 42 B. 측정모형의 검증 44 C. 구조모형의 검증 48 D. 매개효과의 검증 51 Ⅴ. 결론 및 제언 53 A. 결론 및 논의 53 B. 후속연구를 위한 제언 57 참고문헌 58 부록 66 ABSTRACT 7

Observation method for threadlike structures inside blood and lymph vessels, and on organ surfaces : study on extra-curriculum teaching model of biophysics

학위논문(박사)--서울대학교 대학원 :과학교육과 물리전공,2005.Docto

Ge-Ga-S 계 유리의 구조 분석을 통한 희토류 용융 현상 규명

Maste

자기닮음 계량을 갖는 쪽거리우주론 모형의 고안

학위논문(석사)--서울대학교 대학원 :과학교육과 물리전공,1997.Maste

Synthesisof Bimetallic Biscarbene Complexes through the Reaction of Fischer-type Ethoxycarbene Complexes with Diamines

Maste

Metal Complex / Lipase-Catalyzed Asymmetric Transformations to Chiral Acetate

Docto

이끼에서의 DNA 탈메틸화에 의한 영양 생장 중 발달상 전환의 조절

학위논문 (석사) -- 서울대학교 대학원 : 농업생명과학대학 협동과정농생명유전체학전공, 2021. 2. 허진회.DNA 메틸화 현상은 식물과 동물을 포함한 다양한 진핵 생물에서 유전자의 발현을 후성유전학적으로 조절하는데 중요한 역할을 하고 있다. 애기장대의 DEMETER (DME)와 상동 단백질들은 5-메틸시토신을 직접적으로 인지 및 제거할 수 있는 단백질이며, 식물에만 특이적으로 존재한다고 알려져 있다. DME 유전자가 식물의 진화 과정 중 나타난 시점과 변화 과정을 알아보기 위하여 최초로 분화된 육상식물 중 하나인 이끼를 대상으로 연구를 진행하였다. 풍경이끼 과의 Physcomitrella patens 에서 3개의 상동 유전자를 발견하였고, 애기장대의 단백질과 비교해보았을 때 주요한 아미노산 서열들이 보존되어 있을 것으로 기대되었다. PpDME2 유전자 제거 돌연변이체는 영양 생장 중 발달상의 전이가 지연되나, 영양 조직의 발달에는 문제가 없음을 확인하였다. 더 나아가, 옥신 및 사이토키닌 처리 시 돌연변이체는 야생형과 다르게 다능성을 가지는 side branch initial cell이 형성되지 않음을 발견하였다. 이를 토대로 식물 특이적인 DNA 탈메틸화 효소의 기능이 육상 식물에 보존되어 있으며, 이끼에서 호르몬 관련 유전자를 통해 발달을 조절한다고 추측할 수 있다.DNA methylation plays a pivotal role in diverse developmental processes in higher eukaryotes. 5-methylcytosine (5mC) generated by DNA methyltransferases is a stable epigenetic mark that enables cells to inherit information through generations. In contrast to conserved DNA methylation machineries across the kingdom, plants possess a lineage-specific DNA glycosylases, known as DEMETER (DME) family in Arabidopsis thaliana, to catalyze active DNA demethylation. Precise DNA demethylation by DME is critical to reproductive development not only in A. thaliana, but also several angiosperms. However, origin of the DME family in the lineage is still largely unknown. In this study, three DNA glycosylase genes were identified in a moss, Physcomitrella patens. The genes, named PpDME1-3, share structural features with members of DME family proteins that they have a glycosylase domain and two additional domains flanking the glycosylase domain. Knock-out (KO) mutant lines of PpDME2 were generated via homologous recombination and showed developmental defects in phase transition during vegetative growth. ΔPpDME2 mutants developed fewer mature gametophytes in larger colonies than wild type (WT) despite no abnormality was observed in vegetative organs. Notably, young and filamentous gametophyte tissues, protonemata, produced less pluripotent side branch initials which will develop into foliate gametophytes. The mutants failed to produce side branch cells under proper auxin and cytokinin treatment. These observations suggest that DNA demethylation by PpDME2 is important for the regulation of phase transition during vegetative growth via hormone-related genes in P. patens.ABSTRACT ···························································· i CONTENTS ··························································· iii LIST OF TABLES ····················································· v LIST OF FIGURES ··················································· vi LIST OF ABBREVIATIONS ······································· vii INTRODUCTION ···················································· 1 LITERATURE REVIEWS ········································· 6 1. DNA methylation in eukaryotes 2. Plant-specific DNA glycosylase 3. Evolution of body plan in plants MATERIAL AND METHODS ···································17 Plant materials and growth conditions Identification of DME homolog in P. patens and homology analysis Construction of plasmids for KO mutation Generation of P. patens KO mutant lines Screening of ΔPpDME2 plants Microscopy RESULTS ·····························································23 Three DME homologs exist in P. patens genome The catalytic activity is conserved in the moss DME proteins. Loss-of-function mutation of PpDME2 causes aberrant developmental transition in protonema DISCUSSION·························································34 REFERENCES ······················································38 ABSTRACT IN KOREAN ········································48Maste

철 알킨일(에톡시)카르벤 착물 유도체와 아민의 반응

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Establishment of methods for reversible repression of GATA1,a key factor for hematopoiesis and development of a platform forplatelet cell therapy

조혈 과정 핵심 전사인자 GATA1 발현의 가역적 억제 방법 확립 및 이를 통한 혈소판 세포 치료제 개발 플랫폼 구축 연구OGM015212