Enterobacter sp. B54 inhibited growth of the fungus Phytophthora capsici on potato dextrose agar (PDA). Three mutants with antifungal activities (denoted M54-47, M54-113, and M54-329) which were lost or increased, through Pl::Tn5 lac mutagenesis, were used to isolate genes responsible for fungal inhibition on PDA. Two clones were selected from the partially EcoR1-digested genomic library of the wild-type strain by probing with genomic flanking sequences of each mutant. We have isolated a 20-kb EcoR1 genomic DNA fragment from this strain that contains genes involved in hyphal growth inhibition of P. capsici on PDA. Subcloning and expression analysis of the above DNA fragment identified a 8-kb region which was necessary for antifungal activities. A 8-kb HindⅢDNA fragment covers three genomic loci inserted by Tn5 lac in each mutant. This suggested that all genes which are related to antifungal activities might be clustered in simple forms of at least 5-8 kb sizes.
섬유소 분해 점액세균인 Sorangium cellulosum 균주들 중 Botrytis cinerea에 길항력을 갖는다고 보고한 4균주(Antagonistic to Botrytis, AB 계열)와 Colletotrichum acutatum에 길항력을 갖는다고 보고한 2균주(Antagonistic to Colletotrichum, AC 계열)를 5가지(A-E)의 S. cellulosum 아종(subspecies)으로 분류하였다. 분류 기준 유전자인 xynB1, bglA2, groEL1 세 유전자의 유전자 유무 및 염기서열 분석을 통해 AB 계열은 아종 C, AC 계열은 아종 D로 분류하였다. 또한, 배양추출물을 고효율 액체크로마토그래피(HPLC)로 분석한 아종 분류 결과 AB 계열 4균주는 머무름시간 20-22.5분에 유사한 특징 피크가 나타난 반면, AC 계열인 2균주는 특징 피크가 없으므로 AB 계열은 아종 C, AC 계열은 아종 D임을 재확인하였다. AB 계열 4균주들의 배양여액을 사용하여 방울토마토에 전처리 후 B. cinerea를 접종한 생물검정으로 방제가와 크로마토그램 특징 피크의 상대 면적값과의 상관분석 결과, 피크 면적이 큰 균주일수록 방제가도 높은 양의 상관관계($R^2=0.9652$)를 확인하였다. 아종 분류 결과 AB 계열은 아종 C의 대표 생리활성 물질의 파생물인 epothilone D로 추정되어, 이를 표준시료로 HPLC 분석한 결과 epothilone D의 머무름시간은 9.9분이었던 반면, KYC 3270 특성 피크의 머무름시간은 11.581분으로 달랐다. 따라서 우리는 AB 계열이 분비하는 생리활성 물질은 epothilone의 파생물인 7-ketone epothilone D로 추정하였다.
토양전염 병원성 사상균인 Fusarium oxyporum, Rhizoctonica solani에 대하여 길항력을 갖는 균주 Bacillus subtilis를 근권 토양에서 분리하여 동정한 후 이들 균주의 사상균에 대한 길항력, 발아율 및 작물의 생육에 미치는 영향력을 검토하였다. 또한 이 균주의 chromosome에 Bacillus thuringiensis(BT) 독소유전자를 삽입하여 균주의 형질변환을 유도하였다. BT 독소 유전자는 southern blotting에 의하여 확인되었으나 이의 최종 생성물인 독소 단백질은 SDS-PAGE에 확인되지 않았다. 이들 형질변환된 균주의 생리 및 생화학적 특성을 조사한 결과 모균주와 차이는 없었으며, BT 독소유전자가 삽입된 균주는 선충의 유충에 대한 생물학적 검정에서는 효과가 인정되지 않았으나 누에에 있어서는 1X 균체 희석액에서 10내지 20% 정도의 치사율이 관찰되었다. 모균주와 BT 독소유전자에 의하여 형질변환된 균주 모두 발아율 및 작물의 생육을 향상시켰다.
A group of beneficial plant bacteria has been shown to increase crop growth referring to as plant growth-promoting rhizobacteria (PGPR). PGPR can decrease plant disease directly, through the production of antagonistic compounds, and indirectly, through the elicitation of a plant defense response termed induced systemic resistance (ISR). While the mechanism of PGPR-elicited ISR has been studied extensively in the model plant Arabidopsis, it is less well characterized in crop plants such as pepper. In an effort to better understand the mechanism of ISR in crop plants, we investigated the induction of ISR by Bacillus cereus strain BS107 against Xanthomonas axonopodis pv. vesicatoria in pepper leaves. We focused on the priming effect of B. cereus strain BS107 on plant defense genes as an ISR mechanism. Of ten known pepper defense genes that were previously reported to be involved in pathogen defense signaling, the expression of Capsicum annum pathogenesis-protein 4 and CaPR1 was systemically primed by the application of strain BS107 onto pepper roots confirming by quantitative-reverse transcriptase PCR. Our results provide novel genetic evidence of the priming effect of a rhizobacterium on the expression of pepper defense genes involved in ISR.
Hepatitis E virus (HEV) infections cause epidemic or sporadic acute hepatitis, which are mostly self-limiting. However, viral infection in immunocompromised patients and pregnant women may result in serious consequences, such as chronic hepatitis and liver damage, mortality of the latter of which reaches up to 20-30%. Type I interferon (IFN)-induced antiviral immunity is known to be the first-line defense against virus infection. Upon HEV infection in the cell, the virus genome is recognized by pathogen recognition receptors, leading to rapid activation of intracellular signaling cascades. Expression of type I IFN triggers induction of a barrage of IFN-stimulated genes, helping the cells cope with viral infection. Interestingly, some of the HEV-encoded genes seem to be involved in disrupting signaling cascades for antiviral immune responses, and thus crippling cytokine/chemokine production. Antagonistic mechanisms of type I IFN responses by HEV have only recently begun to emerge, and in this review, we summarize known HEV evasion strategies and compare them with those of other hepatitis viruses.
Pseudomonas fluorescens Biovar III strains S-2 antagonistic to Rhizoctonia solani was subjected to Tn5 mutagenesis by the transposon vector pGS9. Ampicillin and kanamycin resistant (Ampr, Kmr) transconjugants were recovered at a frequency of 1.3$\times$10-7 per initial recipient cell, when recipient cells were washed twice in TE buffer before conjugation. Of the ca. 3000 transconjugants, a frequency of noninhibitory (Inh-), nonfluorescent (Flu-) and auxotorphic (Pro-) mutants were 0.27%, 0.47% and 0.40%, respectively. In these mutants, all Inh- mutants showed the same colony morphology as wild type, whereas all Flu- and Pro- mutants inhibited the growth of R. solani. These mutants were also susceptible to chloramphenicol, indicating only the Tn5 element, except for parts of pGS9, was integrated into the recipient genome. In a Southern blot analysis, the Tn5 element inserted into one site on the chromosome for each of the chosen mutants. However, Tn5 insertion sites of Inh-, and Pro- mutants were differed in each other. These indicate that the genes essential for R. solani inhibition, fluorescent production and auxotrophic are chromosomally located, but not linked to each other.
한국인의 저염 섭취 필요성에 부응하기 위해 14% (w/w) 염도의 된장 대신 8% (w/w) 저염 된장을 제조하였다. 숙성 후 8% 저염 된장 시료들은 14% 염 된장과 달리 모두 산막을 형성하였고, 이 산막 형성균들을 동정한 결과 8종 모두 효모인 Pichia kudriavzevii에 속하였다. 장류 고유한 풍미를 유지하기 위해 발효 특성이 우수한 11종의 Bacillus 균들을 전통 장류에서 분리했고, 이들의 생화학적 특성 및 16S rRNA 염기 서열 분석 결과 B. subtilis, B. licheniformis, B. methylotrophicus로 동정되었다. 이 균주들은 8종의 산막 효모에 대해 증식 억제 능력을 보였으며, 항균 계면활성제인 lichenysin 또는 surfactin 유전자들을 함유하고 있었다.
Kim, Yong-Hwan;Kim, Chul-Hong;Han, Song-Hee;Kang, Beom-Ryong;Cho, Song-Mi;Lee, Myung-Chul;Kim, Young-Cheol
The Plant Pathology Journal
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제22권4호
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pp.323-328
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2006
Serratia marcescens W1, isolated from cucumber-cultivated soil in Suwon, Korea, evidenced profound antifungal activity and produced the extracellular hydrolytic enzymes, chitinase and protease. In order to isolate the antifungal genes from S. marcescens W1, a cosmid genomic library was constructed and expressed in Escherichia coli. Transformants exhibiting chitinase and protease expression were selected, as well as those transformants evidencing antifungal effects against the rice blast fungus, Magnaporthe grisea, and the cucumber leaf spot fungus, Cercospora citrullina. Cosmid clones expressing chitinase or protease exerted no inhibitory effects against the growth of fungal pathogens. However, two cosmid clones evidencing profound antifungal activities were selected for further characterization. An 8.2 kb HindIII fragment from these clones conditioned the expression of antagonistic activity, and harbored seven predicted complete open reading frames(ORFs) and two incomplete ORFs. The deduced amino acid sequences indicated that six ORFs were highly homologous with genes from S. marcescens generating pyrroloquinoline quinone(PQQ). Only subclones harboring the full set of pqq genes were shown to solubilize insoluble phosphate and inhibit fungal pathogen growth. The results of this study indicate that the functional expression of the pqq genes of S. marcescens W1 in E. coli may be involved in antifungal activity, via as-yet unknown mechanisms.
Lee Young-Keun;Jang Yu-Sin;Chang Hwa-Hyoung;Hyung Seok Won;Chung Hye-Young
Journal of Microbiology
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제43권3호
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pp.308-312
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2005
The global RNA transcription profiles of Bacillus lentimorbus WJ5 under an in vitro co-culture with Colletotrichum gloeosporioides were analyzed in order to study the antagonistic bacteria-fungi interactions. Using a filter membrane system, B. lentimorhus WJ5 was exposed to the spores of C. gloeosporioides at the late exponential stage. The transcription profiles of the B. lentimorhus WJ5, both with and without a challenge from C. gloeosporioides, were analyzed using custom DNA chips containing 2,000 genome fragments. A total of 337 genes were expressed, with 87 and 47 up- and down-regulated, respectively. Of these, 12 genes, which were involved in central carbon metabolisms, and 7 from minor catabolism were relatively highly up-regulated (> 10 fold) and down-regulated (< 0.2 fold), respectively. Nine genes, which were thought to be related to the antifungal activity, were also up-regulated, but their levels were not so high (2.0 - 9.7 folds). From the results, during the early stage of the co-culture of B. lentimorbus WJ5 and C. gloeosporioides, nutrient competition seemed to occur; therefore, the genes from central carbon metabolisms could be up-regulated, while those from minor catabolism could be down-regulated.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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