• 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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• 한국지하수토양환경학회 2000년도 추계학술대회
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• pp.153-162
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• 2000

A field study was performed to test effectiveness of a bloluminescent genetically engineered microorganism (GEM) for bioremediation process monitoring and control. The study employed Pseudomonas fluorescens HK44 that was the first strain approved for field application in the U.S. for bioremediation purposes. HK44 contains lux gene fused within a naphthalene degradative pathway, allowing this GEM to bioluminesce as it degrades naphthalene as well as substituted naphthalenes and other polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) , Results showed that HK44 was maintained in both PAH-contarninated and uncontaminated soils even 660 days after inoculation. HK44 was able to produce bioluminescence in response to PAHs in soil. Although effectiveness of chemical remediation was not assessed due to heterogeneous distribution of contaminants, decreased concentration of naphthalene was shown in the soils, Taken together, HK44 was useful for in situ bioremediation process monitoring and control. This work is so far the only field release of a GEM for bioremediation purposes.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제18권4호
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• pp.32-39
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• 2013

This research focused on the effects of heavy metals on the biomonitoring activity of genetically engineered bioluminescent bacteria, Pseudomonas putida mt-2 KG1206. KG1206 was exposed to single or binary mixtures of different heavy metals as well as soils contaminated with heavy metals. In case of single exposure with different inducer pollutant, the toxicity order was as followings : As(III) > Cd, As(V) >> Cu, Cr(VI). The toxic effects of the binary mixtures was compared to the expected effect based on a simple theory of probabilities. The interactive effects were mostly additive, while in few cases antgonistic and synergistic mode of action was observed for some concentration combinations. No considerable correlation was found between the total metal contents in soils and the bioluminescence activity of each sample. However, statistically significant differences (p = 0.0102) were observed between two groups, classified based on arsenite contamination. These results demonstrate the usage of recombinant bioluminescent microorganism in biomonitoring and the complex interactive effects of metals.

• 미생물학회지
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• 제28권3호
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• pp.219-228
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• 1990

자연계로부터 분리한 DK1 균주(NI)가 가지고 있는 $Km^r$ plasmid를 유전자조작 기법으로 변형시킨 DKC601 균주 (GEM)를 이용하여 $Km^r$ 유전자의 전이를 무심천의 자연 수계환경에서 실험하였다. $Km^r$ 유전자의 전이 빈도는 NI 균주의 결과와 비교 연구하는 동시에, 전이과정에서 일어나는 plasmid rearrangement를 비교 분석하였다. GEM과 NI의 $Km^r$ 유전자의 전이 빈도는 5-$10^{\circ}C$의 하천수에서는 $9.1\times 10^{-12}~1.8\times 10^{-11}$로 비슷하였으나 20-$30^{\circ}C$에서는 NI 균주가 GEM 균주보다 조금 높았다. 그리고 멸균하천수나 LB broth를 이용한 실험실 환경에서의 $Km^r$ 유전자의 전이 빈도는 하천수에서 보다 다소 높게 나타났다. NI 균주가 가지고 있던 70kb인 $Km^r$ plasmid는 MTl 균주를 recipient로 했을 때에 얻은 transconjugant에서는 수계환경에 관계없이 rearrangement가 많이 일어났으나, GEM 균주에서 얻은 transconJug gant에서는 52 kb인 $Km^r$ plasmid가 안정된 상태로 발견되었다. 그러나 MT2 균주들 recipient로 했을 때에는 NI 뿐만 아니라 GEM 균주로부터 전이된 $Km^r$ plasmid가 모두 rearrangement를 나타냈다. Transconjugant들이 가지고 있는 plasmid의 수는 conjugation의 시간이 길어짐에 따라 사용한 성험균주나 수계환경에 관계없이 감소되었으며, 특히 GEM의 5 52 kb인 $Km^r$ 유전자의 크기는 24시간 후에도 그대로 유지되였다. 이와 같은 결과로 볼 때, $Km^r$ 유전자는 GEM에서나 NI로부터 전이되는 빈도는 recipient 균주에 관계없이 비슷하였으나, conjugation 과정 중 GEM의 $Km^r$ 유전자는 NI의 $Km^r$ 유전자보다 더욱 안정된 상태로 전이되었으며 이 $Km^r$ plasmid의 rearrangement는 수계환경에 관계없이 recipient 균주에 따라 다양하게 나타났다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제11권5호
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• pp.43-50
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• 2006

Bioreporter 균주는 복잡한 환경매체의 특정 오염원 탐지를 위해 유용하게 사용되고 있다. 특히 발광 유전자 재조합 균주는 민감하고 배경에 의한 영향을 받지 않는 장점이 있다. 사용한 유전자 재조합 균주(Pseudomonas putida mt-2 KG1206)는 TOL 플라즈미드와 pUCD615 벡터에 $P_{m}\;promoter$가 삽입된 재조합 플라즈미드를 함유하고 있으며, 톨루엔 계열 및 중요 분해산물에 대해 분해와 함께 발광을 생산하는 특성을 갖고 있다. 본 연구에서는 균주 동결 및 동결건조 준비 및 적용과정에 필요한 다양한 조건들을 조사하여, 향후 환경매체에 적용하기 위한 최적 방법에 대한 프로토콜을 작성하였다. 조사한 최적 조건들은 다음과 같다. 동결보호시약(24% sucrose), 동결건조 시간(12시간), 균주 농도($OD_{600}=0.6$), 동결균주 활성회복($35^{\circ}C$에서 빠르게 해동), 동결건조 균주 활성회복(LB배지에 $3{\sim}6$시간 노출), 현장 운반 조건(활성 회복 후 $20^{\circ}C$ 정도의 실온). 본 연구 결과는 재조합 균주 환경 적용을 위해 필요한 균주 동결 및 동결 건조에 대한 중요한 자료들을 제시하고 있다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제18권6호
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• pp.607-612
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• 1990

생분해성 고분자로서 중요한 poly-$\beta$-hydroxybutyrate(PHB)의 생합성에 있어서 포도당과 암모늄농도의 영향을 규명하기 위하여 Alcaligenes eutrophus를 회분식으로 배양하였다. PHB는 질소원이 고갈되면서 생성되었고 건조세포무게의 약 80까지 축적되었다. 초기 포도당농도가 높을수록 세포성장과 PHB 합성은 억제되었지만 최종 세포농도와 건조세포무게에 대한 PHB 축적비는 증가하였다. 초기 암모늄농도가 낮을수록 최종 세포와 PHB 농도가 낮았지만 건조세포무게에 대한 PHB 축적비는 증가하였다. 배양도중 산소공급을 중단했을 때 세포성장과 PHB 합성이 중단되었다.

• 대한환경공학회지
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• 제27권5호
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• pp.507-512
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• 2005

본 연구에서는 유전자 재조합 발광균주, Pseudomonas putida mt-2 KG1206을 이용하여 토양에 오염된 m-toluate 탐지 방법 및 적용 가능성에 대해 조사하였다. KG1206은 톨루엔 계열 화합물의 중요 중간 분해물질인 m-toluate 및 benzoate가 직접 생물 발광 유도제로 작용하며, 또한 톨루엔 계열 화합물들이 간접 유도제로서 발광 활성을 나타내었다. 토양에 오염된 유도제 오염원 검출을 위해 발광 균주 9.9 mL에 에탄올 추출물 0.1 mL을 첨가하여 조사하였다. 생물발광에 근거하여 작성된 m-toluate 검량선은 대략 $R^2>0.97$ 이상의 상관관계가 관찰되었다. 토양에 임의 오염된 m-toluate(직접 발광유도제)는 정립한 방법에 따라 발광활성에 근거하여 추측하였고, 기기분석치와 통계적으로 유의한 것으로 조사되었다. 본 연구 결과를 통해서 특정 화합물에 대해 발광을 생산하는 유전자 재조합 균주가 특정 오염원에 오염된 지역의 관리를 위한 수단으로 사용할 수 있는 가능성을 확인할 수 있었다.