• 생명과학회지
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• 제20권6호
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• pp.902-906
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• 2010

고온성 균주로 알려진 Geobacillus 속의 다양한 균주로부터 내열성 extracellular lipase를 생산하는 G. kaustophilus DSM 7263를 선별하였다. 우리는 본 균주로부터 lipase를 대량생산하기 위한 최적 조건을 조사하였다. 배양 배지에 다양한 천연오일을 첨가한 결과, lipase의 최적 생장을 위한 탄소원으로는 0.5% 올리브 오일이 최적 조건으로 확인되었다. 본 균주의 생장을 위한 최적온도와 pH는 각각 $55^{\circ}C$와 8.0인 반면, lipase 생산을 위한 최적 온도와 pH는 각각 $50^{\circ}C$와 6.0을 나타내어 최적생육조건과는 다른 양상을 나타내었다. 금속이온에 대한 영향에 대해서는 배지에 $Mg^{2+}$과 $Mn^{2+}$을 첨가한 경우 각각 247%와 157%의 효소 생산이 증가한 반면, $Co^{2+}$, $Fe^{2+}$, $Ni^{2+}$, $Cu^{2+}$는 효소 생산을 저해 하였다. 또한 0.1% (v/v) triton X-100을 첨가하면 대조구에 비해 효소생산과 균의 생장이 모두 증가하는 것으로 나타났다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제22권9호
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• pp.1279-1287
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• 2012

We established an efficient transformation method for thermophile Geobacillus kaustophilus HTA426 using conjugative transfer from Escherichia coli of host-mimicking plasmids that imitate DNA methylation of strain HTA426 to circumvent its DNA restriction barriers. Two conjugative plasmids, pSTE33T and pUCG18T, capable of shuttling between E. coli and Geobacillus spp., were constructed. The plasmids were first introduced into E. coli BR408, which expressed one inherent DNA methylase gene (dam) and two heterologous methylase genes from strain HTA426 (GK1380-GK1381 and GK0343-GK0344). The plasmids were then directly transferred from E. coli cells to strain HTA426 by conjugative transfer using pUB307 or pRK2013 as a helper plasmid. pUCG18T was introduced very efficiently (transfer efficiency, $10^{-5}-10^{-3}\;recipient^{-1}$). pSTE33T showed lower efficiency ($10^{-7}-10^{-6}\;recipient^{-1}$) but had a high copy number and high segregational stability. Methylase genes in the donor substantially affected the transfer efficiency, demonstrating that the host-mimicking strategy contributes to efficient transformation. The transformation method, along with the two distinguishing plasmids, increases the potential of G. kaustophilus HTA426 as a thermophilic host to be used in various applications and as a model for biological studies of this genus. Our results also demonstrate that conjugative transfer is a promising approach for introducing exogenous DNA into thermophiles.

• 미생물학회지
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• 제45권1호
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• pp.32-40
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• 2009

수변 낙엽퇴적층에서 호열성 세균의 분포와 물질분해 양상을 파악하기 위하여, 호열성 세균을 분리하고 그 특성을 조사하였다. 고분자 유기물의 분해력이 높고 $60^{\circ}C$에서 생장하는 균주들을 탐색한 결과, 10개의 균주가 선별되었다. 16S rRNA 유전자 염기서열을 결정하고 계통분석한 결과, 모두 Geobacillus 속으로 동정되었다. 균주들의 최적 성장온도는 $55^{\circ}C$와 $60^{\circ}C$, 최적 pH는 초기 pH가 6.0${\sim}$8.0일 때로 나타났으며, 염분 3%일 때를 기준으로 성장속도의 저해가 뚜렷하게 나타났다. 균주의 효소 활성도와 API 50 CHB kit에 의한 탄수화물 이용도를 바탕으로 균주의 생태학적 기능을 알아본 결과, G. stearothermophilus 균주들과 G. kaustophilus 균주들의 특성은 다른 종의 균주들과 명확히 구분되었으며, 나머지 균주들은 최적 성장환경의 생태학적 특징이 다양하게 나타나, 종별 구분과 정확히 일치하지는 않았다. 약산성 환경에서 최적 성장하는 G. stearothermophilus 균주들은 높은 단백질분해효소활성을 보이면서 다당류 분해와 단당류 이용도가 낮았고, 알칼리환경을 최적 서식지로 하는 G. kaustophilus 등은 이와 대조적으로 지질 분해 및 당류의 이용도가 높게 나타났다. 따라서, 수변 낙엽퇴적층에는 호열성 내성포자 형성 세균인 Geobacillus 속 균주들이 다양한 생태학적 지위를 가지며 퇴비화와 유사한 천이과정을 거치면서 수변 퇴적물질을 분해하는데 기여하는 것으로 보여진다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제18권3호
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• pp.490-496
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• 2008

Symbiobacterium toebii is a commensal symbiotic thermophile that cannot grow without support from a partner bacterium. We investigated the properties of Symbiobacterium growth-supporting factors (SGSFs) produced by the partner bacterium Geobacillus toebii. SGSFs occurred in both the cell-free extract (CFE) and culture supernatant of G. toebii and might comprise multifarious materials because of their different biological properties. The heavy SGSF contained in the cytosolic component exhibited heat- and proteinase-sensitive proteinaceous properties and had a molecular mass of >50 kDa. In contrast, the light SGSF contained in the extracellular component exhibited heat-stable, proteinase-resistant, nonprotein properties and had a molecular mass of <10 kDa. Under morphological examination using light microscopy, S. toebii cultured with the culture supernatant of G. toebii was filamentous, whereas S. toebii cultured with the CFE of G. toebii was rod-shaped. These results strongly suggest that the SGSFs produced by G. toebii comprise two or more types that differ in their growth-supporting mechanisms, although all support the growth of S. toebii. Upon the examination of the distribution of SGSFs in other bacteria, both cytosolic and extracellular components of Geobacillus kaustophilus, Escherichia coli, and Bacillus subtilis had detectable growth-supporting effects for S. toebii, indicating that common SGSF materials are widely present in various bacterial strains.