• 미생물학회지
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• 제39권3호
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• pp.166-174
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• 2003

Microcystin은 부영양화된 하천과 호수에서 cyanobacteria에 의해 생성되며 인간과 야생 동물에게 독성 물질로 작용하여 심각한 환경문제를 일으킨다. Microcystin은 mcy 유전자에 의해 암호화되는 microcystin synthetase로 알려진 multi-functional enzyme complex에 의해 리보좀의 관여 업이 합성된다. 따라서 mcy유전자의 PCR 증폭을 통해 독소를 생성하는 Microcystis를 효과적으로 검출할 수 있다. 본 연구에서는 microcystin을 생성하는 균주를 구별하기 위해 설계된 7종의 primer쌍의 유용성을 검증하기 위하여, 17주의 cyanobacteria와 국내 호수 시료에서 추출된 핵산을 대상으로 PCR 증폭을 하였다. TOX4E-TOX4R, FAA-RAA, FP-RP primer쌍에 의해서는 독소를 생성하는 Microcystis 균주 중 일부가 검출되지 않았다. NSZW2-NSZW1 primer쌍을 사용한 PCR의 경우 microcystin을 생성하는 국내 균주에서 예상하지 못한 크기의 산물이 관찰되었다. TOX1P-TOX1F primer쌍으로 PCR을 한 결과, 증폭된 산물을 관찰할 수 없었다. MSF-MSR과 TOX2P-TOX2F primer쌍만이 독소를 생성하는 11주의 Microcystis로부터 mcy유전자의 증폭을 성공하였다. 20개의 국내호수 시료에 각 Primer쌍에 의한 증폭여부를 확인한 결과, TOX2P-TOX2F primer쌍을 사용한 경우에만 모든 호수 시료에서 증폭된 산물을 관찰할 수 있었다. 본 연구 결과 TOX2P-TOX2F primer쌍이 국내 환경에서 독소를 생산하는 Microcystis를 검출하는데 가장 우수한 primer임을 확인할 수 있었다. 또한 Microcystis aenginosa NIER10010의 mcy 유전자의 염기서열 분석을 통해 국내 분리 균주의 유전적 다양성을 확인할 수 있었다.X> 을 일부 함유하고 있기 때문인 것으로 여겨진다. 궁극적으로 이 연구결과는 벤토나이트의 품위 산정에는 XRD 정량분석법이 적용되는 것이 합리적이고 CEC와 관련된 품질 특성은 전적으로 ‘Total CEC’ 개념에 의거하여 평가되어야 한다는 것을 시사한다.세균은 부유세균과는 다른 다양성을 이루고, 다른 천이과정을 거치는 것으로 확인되었다.로 interlayer된 것을 보여준다. 이와 같은 결과는 백운모, 녹니석 및 흑운모와 같은 변성 광물들이 비평형 광물 반응으로 만들어 졌으며 그 결과 불균질한 광물로 되었다는 것을 암시한다. led to the highest durability of all tested here. The reason of the improvement is due to thin MgF$_2$, which can prevent the $Mg_2$Ni electrode from forming Mg(OH)$_2$layer that is the main cause of degradation.platin에 의한 직접적 폐 독성은 발견되지 않았다이 낮았으나 통계학적 의의는 없었다[10.0%(4/40) : 8.2%(20/244), p>0.05]. 결론: 비디오흉강경술에서 재발을 낮추기 위해 수술시 폐야 전체를 관찰하여 존재하는 폐기포를 놓치지 않는 것이 중요하며, 폐기포를 확인하지 못한 경우와 이차성 자연기흉에 대해서는 흉막유착술에 더 세심한 주의가 필요하다는 것을 확인하였다. 비디오흉강경수술은 통증이 적고, 입원기간이 짧고, 사회로의 복귀가 빠르며, 고위험군에 적용할 수 있고, 무엇보다도 미용상의 이점이 크다는 면에서 자연기흉에 대해 유용한 치료방법임에는 틀림이 없으나 개흉술에 비해 재발율이 높고 비용이 비싸다는 문제가 제기되고 있는 만큼 더 세심한 주의와 장기 추적관찰이 필요하리라 사료된다.전 도부타민 심초음파는 관상동맥우회로술 후 동면심근의

• 생명과학회지
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• 제22권1호
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• pp.110-116
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• 2012

누룩은 탁주와 약주의 제조를 위한 당화효소와 알코올발효를 위한 미생물의 공급원으로서 제품의 맛과 품질을 결정하는 중요한 역할을 한다. 본 연구에서는 산성누룩의 세균과 진균의 다양성을 조사하기 위해 순수분리 종과 16S 및 28S rRNA gene를 대상으로 한 PCR-DGGE를 이용한 분석을 수행하였다. 누룩 내 세균의 수는 $2.7{\times}10^9$ CFU/g이었으며 순수분리와 PCR-DGGE 분석에서 우점종은 Kocuria spp., Pantoea spp., Lactobacillus spp., Pediococcous spp., Weissella spp., Staphylococcus spp. 그 외 endophytic bacterium, uncultured gamma-proteobacteria, uncultured Cyanobacteria와 Actinobacteria였다. PCR-DGGE profile에서 주된 우점종은 Pediococcous pentosaceus와 uncultured Cyanobacteria 이었다. 누룩 내 진균의 수는 $3.5{\times}10^8$ CFU/g이었으며 순수분리와 PCR-DGGE 분석에서 우점종은 Trichomonascus spp., Pichia spp., Torulaspora spp., Wickerhamomyces spp., Sacharomycopsis spp., Lichtheimia spp., Mucor spp., Rhizopus spp., Aspergillus spp., Cladosporium spp.였다. PCR-DGGE profile에서 주된 우점종은 Pichia kudriavzevii와 Aspergillus oryzae이었다. PCR-DGGE 기술은 본 연구에서 누룩의 미생물군집을 평가하기 위해 처음으로 사용되었으며 미생물 다양성을 설명하는 데 효과적임을 입증하였다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제21권4호
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• pp.359-365
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• 2011

Cyanobacterial strains of the genus Spirulina have recently been identified as an excellent source of sulfolipids, some of which possess anti-HIV properties. Thus, to investigate the distribution of sufolipid biosynthesis pathways in Spirulina, a genetic screening/phylogentic study was performed. Five different strains of Spirulina [Spirulina (Jiangmen), Spirulina sp., S. platensis, S. maxima, and Spirulina seawater] sourced from different locations were initially classified via 16S rDNA sequencing, and then screened for the presence of the sulfolipid biosynthesis genes sqdB and sqdX via a PCR. To assess the suitability of these strains for human consumption and safe therapeutic use, the strains were also screened for the presence of genes encoding nonribosomal peptide synthases (NRPSs) and polyketide synthases (PKSs), which are often associated with toxin pathways in cyanobacteria. The results of the 16S rDNA analysis and phylogenetic study indicated that Spirulina sp. is closely related to Halospirulina, whereas the other four Spirulina strains are closely related to Arthrospira. Homologs of sqdB and sqdX were identified in Spirulina (Jiangmen), Spirulina sp., S. platensis, and the Spirulina seawater. None of the Spirulina strains screened in this study tested positive for NRPS or PKS genes, suggesting that these strains do not produce NRP or PK toxins.

• Molecules and Cells
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• 제41권3호
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• pp.161-167
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• 2018

Chloroplasts are present in organisms belonging to the kingdom Plantae. These organelles are thought to have originated from photosynthetic cyanobacteria through endosymbiosis. During endosymbiosis, most cyanobacterial genes were transferred to the host nucleus. Therefore, most chloroplast proteins became encoded in the nuclear genome and must return to the chloroplast after translation. The N-terminal cleavable transit peptide (TP) is necessary and sufficient for the import of nucleus-encoded interior chloroplast proteins. Over the past decade, extensive research on the TP has revealed many important characteristic features of TPs. These studies have also shed light on the question of how the many diverse TPs could have evolved to target specific proteins to the chloroplast. In this review, we summarize the characteristic features of TPs. We also highlight recent advances in our understanding of TP evolution and provide future perspectives about this important research area.

• 생명과학회지
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• 제17권6호통권86호
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• pp.772-777
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• 2007

식물의 루이신 생합성에 관여하는 3-isopropylmalate isomerase (IPMI) (EC 4.2.1.33) 효소의 소단편을 암호화는 Leucine D유전자를 벼로부터 분리하고 OsLeuD유전자로 명명하였다. OsLeuD유전자는 257개의 아미노산을 암호화하고 있으며 cyanobacteria의 IPMI 단백질과는 약58% 그리고 green sulfur bacteria들의 IPMI 단백질과는 약48%의 상동성을 갖고 있었다. 벼의 OsLeuD 유전자는 japonica벼 (Oryza sativa L.)의 2번 염색체의 26.45 Mb의 위치로서 109.3 cM 거리에 좌위하고 있었다. OsLeuD유전자는 잎과 성숙하는 종자에 많이 발현이 되었으므로 대사가 급증하는 발생단계 에 발현이 조절되는 것으로 여겨진다. OsLeuD유전자와 단백질은 균류와 yeast 보다 광합성 박테리아의 유전자와 높은 동질성을 보이는 것으로 보아 OsLeuD유전자는 식물의 엽록체 유전자 genome 에서 기원하여 핵 genome으로 이동 진화된 유전자로 추측된다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제44권4호
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• pp.462-471
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• 2017

Thiamine pyrophosphate (TPP), the active form of thiamine is a cofactor for enzymes involved in central metabolism pathways. However, it is also known to have a role as a stress signaling molecule in response to environmental changes. Anabaena sp. and N. oculata are microorganisms which are abundantly found in Malaysia's freshwater and marine ecosystem. However, not much studies have been done especially in regards to thiamine biosynthesis. This work aimed to amplify of gene transcripts coding for thiamine biosynthesis enzymes besides looking at the expression of thiamine biosynthesis genes upon stress application. Various stress inducers were applied to the cultures and RNA was extracted at different time points. The first two genes, ThiC and ThiG/Thi4 encoding enzymes of the pyrimidine and thiazole branch respectively in the thiamine biosynthesis pathway were identified and amplified. The expression of the genes were analysed via RT-PCR and the intensity of bands were analysed using ImageJ software. The results showed up to 4-fold increase in the expression of ThiC and ThiG gene transcript as compared to control sample in Anabaena sp. ThiC gene in N. oculata showed an expression of 6-fold higher as compared to control sample. In conclusion, stresses induced the expression of the gene coding for one of the most important enzymes in thiamine biosynthesis pathway. This is an agreement with the hypothesis that overexpression of thiamine is crucial in assisting plants to combat abiotic stresses.

• 생명과학회지
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• 제31권9호
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• pp.834-839
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• 2021

저자들은 이전에 711개의 원핵생물에서 COG (Clusters of Orthologous Groups of proteins)를 분석한 결과를 보고하였다. COG 데이터베이스는 2020년에 1,309개의 원핵생물 게놈들을 사용하여 대폭 업데이트되었다. 이에 COG와 원핵생물 측면에서 업데이트된 4,877개의 COG를 구성하는 3,455,853개의 단백질들에 대한 분석 결과를 보고한다. 각 원핵생물이 보유한 COG 종류의 수는 97에서 2,281개의 사이였으며, 평균은 1,430.0개이고 표준편차는 414.2개였다. 문(phylum) 수준에서 보유 COG의 평균 수는 Mollicutes가 497.86개로 최소였고, Cyanobacteria가 1,642.90개로 최대였다. 가장 높은 보유 COG 개수를 가진 상위 10개 종은 모두 Proteobacteria였으며, 하위 10개 중 9개는 시험관 내에서 배양할 수 없는 Candidatus 구성원이었다. 각 COG에 속하는 단백질의 수는 2개에서 22,048개 사이였으며, 상위 11위 COG들은 12,000개 이상의 단백질을 포함하였다. 상위 11개 중 5개는 DNA에 결합하고 유전자 발현에 관여하는 COG로, 원핵생물에서 유전자 발현 조절의 중요성을 알 수 있었다. COG 데이터 베이스는 게놈에 포함된 유전자를 식별하고 균주 개선을 위한 유전자를 선택하는 데 사용할 수 있어 많은 활용이 기대된다.

• 생태와환경
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• 제50권1호
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• pp.137-147
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• 2017

독소 생성 분류군의 정의는 분리균주에 의해서 동정되고, 단일배양에 의한 독소 생성 여부 및 유전적 검토가 확인된 분류군을 의미한다. 이러한 관점에서 Aphanizomenon flos-aquae의 독소 생성능은 세계적으로 아직 논쟁의 여지가 있다. 본 연구는 낙동강에서 분리한 Aphanizomenon flos-aquae (DGUC001, DGUC003)을 대상으로 16S rRNA 염기서열을 이용하여 계통학적 위치를 확인하고, 남세균독소인 saxitoxin (STX)과 cylindrospermopsin (CYN)의 잠재적 생성능력을 유전자 수준에서 검토하였다. 연구에 사용된 균주는 2016년 8월과 2016년 10월에 낙동강 본류구간의 하천수에서 분리되었다. 계통학적 분석에는 16S rRNA가 사용되었으며, 독소 생성 유전자는 CYN과 STX 생합성에 관여하는 cyrA, cyrJ, sxtA, sxtI 유전자가 선택되었다. 분리된 균주 DGUC001과 DGUC003은 육안으로 관찰 가능한 크기의 다발(fascicles)을 형성하였으며, 세포사(trichome)가 병렬 형태로 나열되고, 세포사의 양쪽 끝에 위치한 말단 세포(terminal cell)가 거의 투명하거나 긴 끈 형태의 세포질을 가지고 있었다. 또한, 두 개의 균주는 98.4%의 유전적 유사도를 나타내어 동일종으로 판단되었고, 유전자 은행에서 선별한 Cluster I의 Aph. flos-aquae strains과도 계통수에서 66~82%의 bootstrap value의 지지도로 단일 cluster에 포함되었다. 확보된 두 개 균주의 유전자 정보는 유전자은행 NCBI에 등록되었으며, KY327795, KY327796의 Accession no.를 부여받았다. 한편, 세포독소 CYN의 생합성에 관여하는 유전자 cyrA와 cyrJ는 두 개 균주 모두에서 확인되지 않았다. STX의 생합성을 담당하는 유전자 중 sxtA 유전자는 두 개의 균주에서 확보되었으며, 독소생합성 과정의 분자생물학적 지표 역할을 하는 sxtI 유전자는 발견되지 않았다. 따라서 낙동강 현장시료에서 분리된 두 개의 균주는 형태학적 및 계통분류학적으로 동일종인 Aphanizomenon flos-aquae Ralfs ex Bornet et Flahault 1888로 동정되었으며, 두 개의 균주는 CYN과 STX의 잠재적인 독소 비생성 균주로 확인되었다. 이 결과를 통하여 Aph. flos-aquae가 독소 생성 분류군으로 분류되는 것에 대한 보다 면밀한 검토가 필요할 것으로 판단되었다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제22권9호
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• pp.1208-1213
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• 2012

Microcystis aeruginosa is a cyanobacterium that can form harmful algal blooms (HABs) producing toxic secondary metabolites. We provide here draft genome information of four strains of this freshwater cyanobacterium that was obtained by the Next Generation Sequencing approach to provide a better understanding of molecular mechanisms at the physiological and ecological levels. After gene assembly, genes of each strain were identified and annotated, and a genome database and G-browser of M. aeruginosa were subsequently constructed. Such genome information resources will enable us to obtain useful information for molecular ecological studies with a better understanding of modulating mechanisms of environmental factors associated with blooming.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제33권12호
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• pp.1615-1624
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• 2023

Microcystis blooms threaten ecosystem function and cause substantial economic losses. Microorganismbased methods, mainly using cyanobactericidal bacteria, are considered one of the most ecologically sound methods to control Microcystis blooms. This study focused on gaining genomic insights into Paucibacter aquatile DH15 that exhibited excellent cyanobactericidal effects against Microcystis. Additionally, a pan-genome analysis of the genus Paucibacter was conducted to enhance our understanding of the ecophysiological significance of this genus. Based on phylogenomic analyses, strain DH15 was classified as a member of the species Paucibacter aquatile. The genome analysis supported that strain DH15 can effectively destroy Microcystis, possibly due to the specific genes involved in the flagellar synthesis, cell wall degradation, and the production of cyanobactericidal compounds. The pan-genome analysis revealed the diversity and adaptability of the genus Paucibacter, highlighting its potential to absorb external genetic elements. Paucibacter species were anticipated to play a vital role in the ecosystem by potentially providing essential nutrients, such as vitamins B₇, B₁₂, and heme, to auxotrophic microbial groups. Overall, our findings contribute to understanding the molecular mechanisms underlying the action of cyanobactericidal bacteria against Microcystis and shed light on the ecological significance of the genus Paucibacter.