In this study, we aimed to enhance the accumulation of chorismate (CHR) and anthranilate (ANT), key intermediates in the shikimate pathway, by modifying a shikimate over-producing recombinant strain of Corynebacterium glutamicum [19]. To achieve this, we utilized a CRISPR-driven genome engineering approach to compensate for the deletion of shikimate kinase (AroK) as well as ANT synthases (TrpEG) and ANT phosphoribosyltransferase (TrpD). In addition, we inhibited the CHR metabolic pathway to induce CHR accumulation. Further, to optimize the shikimate pathway, we overexpressed feedback inhibition-resistant Escherichia coli AroG and AroH genes, as well as C. glutamicum AroF and AroB genes. We also overexpressed QsuC and substituted shikimate dehydrogenase (AroE). In parallel, we optimized the carbon metabolism pathway by deleting the gntR family transcriptional regulator (IolR) and overexpressing polyphosphate/ATP-dependent glucokinase (PpgK) and glucose kinase (Glk). Moreover, acetate kinase (Ack) and phosphotransacetylase (Pta) were eliminated. Through our CRISPR-driven genome re-design approach, we successfully generated C. glutamicum cell factories capable of producing up to 0.48 g/l and 0.9 g/l of CHR and ANT in 1.3 ml miniature culture systems, respectively. These findings highlight the efficacy of our rational cell factory design strategy in C. glutamicum, which provides a robust platform technology for developing high-producing strains that synthesize valuable aromatic compounds, particularly those derived from the shikimate pathway metabolites.
Habib, Abdul Musaweer;Islam, Md. Saiful;Sohel, Md.;Mazumder, Md. Habibul Hasan;Sikder, Mohd. Omar Faruk;Shahik, Shah Md.
Genomics & Informatics
/
v.14
no.4
/
pp.255-264
/
2016
The plethora of genome sequence information of bacteria in recent times has ushered in many novel strategies for antibacterial drug discovery and facilitated medical science to take up the challenge of the increasing resistance of pathogenic bacteria to current antibiotics. In this study, we adopted subtractive genomics approach to analyze the whole genome sequence of the Fusobacterium nucleatum, a human oral pathogen having association with colorectal cancer. Our study divulged 1,499 proteins of F. nucleatum, which have no homolog's in human genome. These proteins were subjected to screening further by using the Database of Essential Genes (DEG) that resulted in the identification of 32 vitally important proteins for the bacterium. Subsequent analysis of the identified pivotal proteins, using the Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes (KEGG) Automated Annotation Server (KAAS) resulted in sorting 3 key enzymes of F. nucleatum that may be good candidates as potential drug targets, since they are unique for the bacterium and absent in humans. In addition, we have demonstrated the three dimensional structure of these three proteins. Finally, determination of ligand binding sites of the 2 key proteins as well as screening for functional inhibitors that best fitted with the ligands sites were conducted to discover effective novel therapeutic compounds against F. nucleatum.
Lee, Sang-Hyun;Kim, Hyun Ju;Shin, Yong-An;Kim, Kyoung Heon;Lee, Sang Jun
Journal of Microbiology and Biotechnology
/
v.26
no.4
/
pp.725-729
/
2016
A novel genome-engineering tool in Clostridium acetobutylicum was developed based on single-crossover homologous recombination. A small-sized non-replicable plasmid, pHKO1, was designed for efficient integration into the C. acetobutylicum genome. The integrated pHKO1 plasmid backbone, which included an antibiotic resistance gene, can be excised in vivo by Flp recombinase, leaving a single flippase recognition target sequence in the middle of the targeted gene. Since the pSHL-FLP plasmid, the carrier of the Flp recombinase gene, employed the segregationally unstable pAMβ1 replicon, the plasmid was rapidly cured from the mutant C. acetobutylicum. Consequently, our method makes it easier to engineer C. acetobutylicum.
Gastritis is a common but a serious disease with a potential risk of developing carcinoma. Helicobacter pylori infection is reported as the most common cause of gastritis, but other genetic and genomic factors exist, especially single-nucleotide polymorphisms (SNPs). Association studies between SNPs and gastritis disease are important, but results on epistatic interactions from multiple SNPs are rarely found in previous genome-wide association (GWA) studies. In this study, we performed computational GWA case-control studies for gastritis in Korea Associated Resource (KARE) data. By transforming the resulting SNP epistasis network into a gene-gene epistasis network, we also identified potential gene-gene interaction factors that affect the susceptibility to gastritis.
Gram-positive anaerobic bacilli Actinomyces spp. commonly reside on mucosal surfaces of the oropharynx, gastrointestinal tract, and urogenital tract. Here, we first report the draft genome sequence of Actinomyces georgiae KHUD_A1, isolated from dental plaque of a Korean elderly woman. The genome is 2,652,059 bp in length and has a GC content of 68.06%. The genome includes 2,242 protein-coding genes, 9 rRNAs, and 64 tRNA. We identified 157 KHUD_A1 strain-specific genes, including genes encoding CPBP family intramembrane metalloprotease, bile acid: sodium symporter family protein, Txe/YoeB family addiction module toxin and Phd/YefM family antitoxin. The sequence information of A. georgiae KHUD_A1 will help understand the general characteristics of the bacterial species and the genome diversity of the genus Actinomyces.
Atropa belladonna is a valuable medicinal plant and a commercial source of tropane alkaloids, which are frequently utilized in therapeutic practice. In this study, bioinformatic methodologies were used to examine the pattern of coding sequences and the factors that might influence codon usage bias in the chloroplast genome of Atropa belladonna and other nightshade genomes. The chloroplast engineering being a promising field in modern biotechnology, the characterization of chloroplast genome is very important. The results revealed that the chloroplast genomes of Nicotiana tabacum, Solanum lycopersicum, Capsicum frutescens, Datura stramonium, Lyciumbarbarum, Solanum melongena, and Solanum tuberosum exhibited comparable codon usage patterns. In these chloroplast genomes, we observed a weak codon usage bias. According to the correspondence analysis, the genesis of the codon use bias in these chloroplast genes might be explained by natural selection, directed mutational pressure, and other factors. GC12 and GC3S were shown to have no meaningful relationship. Further research revealed that natural selection primarily shaped the codon usage in A. belladonna and other nightshade genomes for translational efficiency. The sequencing properties of these chloroplast genomes were also investigated by investing the occurrences of palindromes and inverted repeats, which would be useful for future research on medicinal plants.
Alsaker, Keith V.;Paredes, Carlos J.;Papoutsakis, Eleftherios T.
Biotechnology and Bioprocess Engineering:BBE
/
v.10
no.5
/
pp.432-443
/
2005
Microarray technology has contributed Significantly to the understanding of bacterial genetics and transcriptional regulation. One neglected aspect of this technology has been optimization of microarray-generated signals and quality of generated information. Full genome microarrays were developed for Clostridium acetobutylicum through spotting of PCR products that were designed with minimal homology with all other genes within the genome. Using statistical analyses it is demonstrated that Signal quality is significantly improved by increasing the hybridization volume. possibly increasing the effective number of transcripts available to bind to a given spot, while changes in labeled probe amounts were found to be less sensitive to improving signal quality. In addition to Q-RT-PCR, array validation was tested by examining the transcriptional program of a mutant (M5) strain lacking the pSOL1 178-gene megaplasmid relative to the wildtype (WT) strain. Under optimal conditions, it is demonstrated that the fraction of false positive genes is 1% when considering differentially expressed genes and 7% when considering all genes with signal above background. To enhance genomic-scale understanding of organismal physiology, using data from these microarrays we estimated that $40{\sim}55%$ of the C. acetobutylicum genome is expressed at any time during batch culture, similar to estimates made for Bacillus subtilis.
Multiplication of Herpes simplex virus type-1 was observed by electronmicroscopy, a gene library of the genome was constructed and thymidine kinase gene was cloned. Vero cells infected with the virus were lysed 48 h p.j. and multinucleated giant cells were observed approximately at 72 h p.i. The nucleocapsids were observed in nuclei and cytoplasm, and the assembled nucleocapsids were budded out through the vacuole and cytoplasmic membranes, and then virions were released from the cells. HSV-1 genome DNA was digested with BamHI and BglII enzymes and then the gene library of the genome fragments were constructed. The BamHI cleaved the genome DNA into twenty-seven fragments in the range of 1.1 - 14 kb, and BglII cleaved the genome DNA into sixteen fragments in the range of $4.5{\sim}20.1\;kb$. The pHLA-12 and pHLB-4 recombinant plasmids were contained TK gene by Southern blot analysis. The molecular sizes of the fragments which contained the TK gene were 3.74 in pHLA-12 and 6.41kb in pHLB-4 recombinant plasmid, respectively.
Mondal, Shakhinur Islam;Akter, Elma;Akter, Arzuba;Khan, Md Tahsin;Jewel, Nurnabi Azad
Microbiology and Biotechnology Letters
/
v.48
no.3
/
pp.373-382
/
2020
Candidatus Carsonella ruddii is an endosymbiont that resides in specialized cells within the body cavity of plant sap-feeding insects called psyllids. The establishment of symbiotic associations is considered one of the key factors for the evolutionary success of psyllids, as it may have helped them adapt to imbalanced food resources like plant sap. Although C. ruddii is defined as a psyllid primary symbiont, the genes for some essential amino acid pathways are absent. Complete genome sequences of several C. ruddii strains have been published. However, in-depth intra-species comparison of C. ruddii strains has not yet been done. This study therefore aimed to perform a comparative genome analysis of six C. ruddii strains, allowing the interrogation of phylogenetic group, functional category of genes, and biosynthetic pathway analysis. Accordingly, overall genome size, number of genes, and GC content of C. ruddii strains were reduced. Phylogenetic analysis based on the whole genome proteomes of 30 related bacterial strains revealed that the six C. ruddii strains form a cluster in same clade. Biosynthetic pathway analysis showed that complete sets of genes for biosynthesis of essential amino acids, except tryptophan, are absent in six C. ruddii strains. All genes for tryptophan biosynthesis are present in three C. ruddii strains (BC, BT, and YCCR). It is likely that the host may depend on a secondary symbiont to complement its deficient diet. Overall, it is therefore possible that C. ruddii is being driven to extinction and replacement by new symbionts.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.