Fine structure of dormant and swollen conidiospore from Trichoderma koningii and the mechanism of protoplasting from the conidiospore were studied by scanning and transmission electron microscopy. The cell wall of dormant conidiospore was two-layered structure which consisted of electron dense outer layer and electron transparent inner layer. After 8.5 hrs incubation. the conidiospore was swollen and the outer layer of cell wall shown unequal thickness and partial breakage. Protoplast was released through the pore which has been formed by the breakage of outer layer and dissolution of newly synthesized cell wall for germ-tube formation. Swollen conidiospore and protoplast in releasing process contained various cell organelles and vacuoles with electron dense materials. The protoplast contained looser cytoplasm and had no cell wall materials outside of plasmamembrane.
사상균류의 세포자체로부터 직접 PCR을 하는 방법은 세포벽 파괴의 어려움 때문에 모든 곰팡이에 적용될 수 없다. 극초단파 조사는 사상균류의 DNA를 추출함에 있어서 그 유용함이 이미 검중된 바 있는데, 본 논문에서는 극초단파 조사를 이용하여 Aspergillus nidulans의 포자로부터 손쉽게 주형 DNA를 얻어 PCR증폭하는 방법을 소개하고자 한다. 본 실험에서는 극초단파 조사시간과 PCR에 필요한 주형 DNA의 양 등을 최적화하였으며, 이렇게 수행된 PCR결과는 single copy유전자를 대상으로도 약 3 kb크기의 산물가지 증폭 가능하여, 형질전환체를 선별하기에 충분한 크기의 산물들도 효과적으로 얻어짐을 보여주었다. 따라서 이 방법은A. nidulans의 형질전환체를 보다 손쉽게, 시간을 절약하여 선별할 수 있는 효과적인 방법이라 생각된다.
2-deoxy-D-glucose가 첨가된(25 pg/ml) 최소액체 배지에 8.5시간 전 배양하여 swelling 시킨 conidiospore에 2% driselase와 2% ${\beta}-glucuronidase$를 동량 혼합한 효소용액을 처리하여 반응시킨 결과 protoplast형성 시간 2시간이내로 단축 시킬 수 있었다. 5% Ficoll(m.w. 400,000)용액을 사용하여 conidial protoplast를 보다 순수하게 분리 벙제할 수 있었으며, protoplast를 Giemsa로 핵 염색한 결과, 대부분의 protoplast는 하나의 핵을 갖고 있었다. 또한 전자현미경으로 관찰한 결과 conidiospore에서 유래된 protoplast는 세포벽 성분이 남아 있지 아니한 완전한 protoplast인 것으로 판명되었다. 영양요구성 돌연변이주에서 유래된 conidial protoplast의 융합률은 $3.4{\times}10^{-1}$에서 $4.9{\times}10^{-1}$수준으로 이는 mycelial protoplast의 경우보다 5-28배 가량 높은 수준의 것이었다.
Neurospora crassa 를 카드뮴, 철, 망간, 난 등이 각각 첨가된 배지에서 배양할 경우 각 중금속들이 균사에 저장되는 것을 관찰하였다. 각 중금속들은 단백질에 결합되더 각기 다른 세포네 소기관에 축적되었고, 중금속이 첩가된 배지에서 생장한 균사는 서로 매우 상이한 단백질 분포 양상을 보여 주었다. 가드뮴을 제외한 중금속들은 예상과는 달리 N. crassa 의 성장을 억제하지 않았으며, 납의 경우는 우히려 성장을 촉진하였다. 카드뮴이 첨가된 배지에서 condiospore 는 정상적인 길이 성장을 하지 못하고 둥근 형태로 생장하였으며, 길이 생장을 하던 균사는 두께가 두꺼워짐이 관찰되었다.
Conditions for isolation of protoplasts from conidiospores of Trichoderma koningii ATCC 26113 were tested. Maximum production of conidial protoplasts was obtained by preincubation of conidiospores on liquid minimal medium for 8 1/2 hrs. and by reaction with cell wall lytic enzyme for 3 hrs. Among effective cell wall lytic enzymes (Driselase, p-Glucuronidase, Novozyme and Zymolyase), Driselase was the most effective one on the production of conidial protoplasts. The production of conidial protoplasts was also enhanced by addition of 2-Deoxy-D-Glucose $(25{\mu}g/ml)$ into liquid minimal medium. Over 70% of the initial swollen conidia, preincubated in liquid minimal medium supplemented with 2-Deoxy-D-Glucose $(25{\mu}g/ml)$, were converted to protoplasts by incubation with 2% (w/v) commercial lytic enzyme Driselase at $28^{\circ}C$ for 3 hrs. The reversion frequency of the conidial protoplasts was about 30 times (25-50%) higher than that of mycelial protoplasts (0.6-1.3%).
국내외에서 수집된 10종의 느타리버섯 균사를 버섯 완전 배지에 배양한 후 균사체에 형성된 분생자(分生子) (conidia)를 관찰 하였다. 느타리버섯(P. ostreatus), 사철느타리버섯(P. florida), 노랑느타리버섯(P. cornucopiae), 맛느타리버섯(P. sapidus), 여름느타리버섯(P. sajor-caju), 분홍느타리버섯(P. salmoneostramineus) 외에 P. dryinus, P. eryngii, P. pulmonarius, 및 P. cystidiosus 균사에서 conidia가 형성되었다. Conidia 형태는 구형과 타원형의 2가지였고 2핵 균사체 뿐만 아니라 1핵 균사체에서도 conidia를 형성하였다. Conidia는 버섯 완전 배지에서 관찰되었으나 버섯 최소 배지에서는 관찰하지 못하였으며 담자포자에 UV를 처리하여 conidia를 형성하지 못하는 변이균주를 선발하였다.
섬유소 분해능이 우수한 P. verruculosum 의 분생포자로부터 원형질체의 생성 및 재생에 대하여 조사하였다. 균의 원형질체 생성을 위한여 2-deoxy-D-glucose(2-DG) 가 첨가된 최소배지에서 분생포자를 10-12 시간 전배양 시킨후 시판 세포벽분해효소들을 작용시켜 본 결과 그중 Novozyme 234 (1%, w/v) 에서 50% 이상의 가장 좋은 원형질체 생성 수율을 보였다. 전배양 되지 않은 포자로부터는 원형질체 생성이 이루어지지 않았으며 원형질체 생성율을 향상시키기 위한 첨가테로서 2-DG 의 효과가 무첨가에 비해 2배 이상의 수율을 증가시켰다. 포자 원형질체의 재생율은 49.2% 로 동 균주의 균사체 원형질체의 재생율4.6-27.8%(삼투압 조절체로서 0.6 M magnesium sulfate) 보다 높았다. 원형질체 생성 및 재생을 위한 상투압 안정제로서는 0.6M ammonium sulfate 와0.6 M magnesium sulfate가 가장 적절하였다. 광학 형미경을 통하여 부풀린 포자로부터 원형질체의 생성과정과 두 가지 각기 다른 양상의 재생과정이 관찰되었다.
Park, Jong-Myong;Park, Sung-Jin;Kim, Wha-Jung;Ghim, Sa-Youl
Journal of Microbiology and Biotechnology
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제22권7호
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pp.1015-1020
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2012
Antifungal cement mortar or microbiological calcium carbonate precipitation on cement surface has been investigated as functional concrete research. However, these research concepts have never been fused with each other. In this study, we introduced the antifungal calcite-forming bacteria (CFB) Bacillus aryabhattai KNUC205, isolated from an urban tunnel (Daegu, South Korea). The major fungal deteriogens in urban tunnel, Cladosporium sphaerospermum KNUC253, was used as a sensitive fungal strain. B. aryabhattai KNUC205 showed $CaCO_3$ precipitation on B4 medium. Cracked cement mortar pastes were made and neutralized by modified methods. Subsequently, the mixture of B. aryabhattai KNUC205, conidiospore of C. sphaerospermum KNUC253, and B4 agar was applied to cement cracks and incubated at $18^{\circ}C$ for 16 days. B. aryabhattai KNUC205 showed fungal growth inhibition against C. sphaerospermum. Furthermore, B. aryabhattai KNUC205 showed crack remediation ability and water permeability reduction of cement mortar pastes. Taken together, these results suggest that the $CaCO_3$ precipitation and antifungal properties of B. aryabhattai KNUC205 could be used as an effective sealing or coating material that can also prevent deteriorative fungal growth. This study is the first application and evaluation research that incorporates calcite formation with antifungal capabilities of microorganisms for an environment-friendly and more effective protection of cement materials. In this research, the conception of microbial construction materials was expanded.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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