• Journal of Microbiology
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• 제35권4호
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• pp.277-283
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• 1997

Promoters inducible by paraquat, a superocide-generating agent, were isolated from Escherichia coli using a promoter-probing plasmid pRS415 with promoterless lacA gene. Twenty one promoters induced by paraquat were selected and further characterized. From sequence analysis, thirteen of the promoters were mapped to their specific loci on the Escherichia coli chromosome. Several promoters were mapped to the upstream of known genes such as usgl, katG, and mglB, whose relationships with superoxide response have not been previously reported. Other promoters were mapped to the upstream region of unknown open reading frames. Downstream of HC 96 promoter are uncharacterized ORFs whose sequences are homologous to ABC-transporter subunits. Downstream of HC84 promoter is an ORF encoding a transcriptional regulator-like protein, which contains a LysR family-specific HTH (helix-turn-helix) DNA bindign motif. We investigated whether these promoters belong to the soxRS regulon. All promoters except HC96 were found to belong to the soxRS regulon. The HC96 promoter was significantly induced by paraquat in the soxRS deletion mutant strain. The basal transcription level of three promoters (HE43, HC71, HD94) significantly increased at the stationary phase, implying that they are regulated by RpoS. However, paraquat inducibility of all promoters disappeared in the stationary phase, suggesting that SoxRS regulatory system is active only in rapidly growing cells.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제34권1호
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• pp.15-22
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• 2006

Ochrobactrum anthropi JW-2의 염색체 DNA로부터 paraquat 내성 유전자 pqrA를 포함하는 4,971 bp의 DNA 염기서열을 결정하였다. 염기서열 분석 결과 2개의 불완전한 ORF(orf1, orf5)와 4개의 완전한 ORF(orf2, pqrA, orf3, orf4)가 존재하는 것으로 나타났는데 orf1, pqrA, orf4, orf5는 direct strand에 orf2와 orf3은 reverse complementary strand 존재하였다. Orf1은 개시코돈이 결손된 불완전한 서열로서, response regulator receiver의 ATP binding region과 상동성을 나타내었다. Orf2는 tetR family에 속하는 transcription repressor와 높은 상동성을 나타내었고 H-T-H motif가 존재하는 것으로 나타났다. 따라서 orf2가 pqrA 유전자의 전사조절에 관여하는 repressor로 추정되어 pqrR2로 명명하였다. Orf3은 lysR type의 transcription activator와 높은 상동성을 나타내었고 N-terminal 부위에 H-T-H motif와 C-terminal 부위에 substrate binding domain이 존재하는 것으로 나타났다. 따라서 orf3은 pqrA의 전사조절에 관여하는 transcription activator로 추정되어 pqrR1로 명명하였다. Orf4는 amino acid ABC transporter의 periplasmic amino acid-binding protein과 상동성을 나타내었으며, orf5는 종결 코돈이 없는 불완전한 ORF로서 amino acid ABC transporter의 permease protein과 상동성을 나타내었다. 이와 같은 결과로 미루어 pqrA 유전자 주위에 존재하는 전사조절 유전자들이 paraquat 내성유전자인 pqrA의 발현조절을 통하여 paraquat에 대한 내성획득에 관여하는 것으로 판단되었다.

• 생명과학회지
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• 제30권1호
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• pp.88-95
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• 2020

유기용매 내성 세균인 Pseudomonas sp. BCNU 106을 10%(v/v) 톨루엔에 노출시킨 후 8시간 동안 random arbitrarily primed polymerase chain reaction (RAP-PCR)기법을 이용하여 메신져 RNA 발현 레벨을 조사하였다. 총 100개의 상향발현된 발현 산물 중에서 50개의 상보적인 단편들이 반복적으로 재현성있게 발현되는 것으로 확인되어, 이들을 클로닝을 하였으며 나아가 유전자 염기서열을 결정하였다. Blast analysis 결과, 톨루엔은 LysR family transcriptional regulator 그리고 RNA polymerase factor sigma-32같은 전사와 관련된 유전자들의 발현 레벨을 적응적으로 증가시키는 것으로 확인되었다. 그리고 톨루엔 스트레스 존재 하에서 inorganic ion 수송과 대사와 관련된 catalase와 Mn²⁺/Fe²⁺ transporter 유전자의 발현이 증가되었으며, 신호전달과 대사와 기능적으로 관련된 type IV pilus assembly PilZ와 multi-sensor signal transduction histidine kinase 유전자들의 발현 증가도 확인되었다. 한편 톨루엔 노출 후 탄수화물 수송과 대사와 관련된 beta-hexosaminidase 유전자발현 레벨이 증가하였다. 나아가 DNA polymerase III subunit epsilon, DNA-3-methyladenine glycosylase II와 DEAD/DEAH box helicase domain-containing 유전자들과 같은 DNA 복제, 재조합 그리고 수복에 관련성이 있는 유전자들의 발현 레벨 그리고 심지어는 ABC transporter 유전자와 같은 방어 메커니즘에 관련성이 있는 유전자들의 발현 레벨이 적응적으로 증가되는 것으로 밝혀졌다. 특히 10% 톨루엔 존재하에서 ABC transportor, Mn²⁺/Fe²⁺ transporter 및 β-hexosaminidase 유전자에 해당하는 RNA들이 괄목하게 유도되는 것이 확인되었다. 그러므로 유기용매 내성 세균 Pseudomonas sp. BCNU 106이 유기용매에 대하여 내성을 나타내는데 있어서 방어 메커니즘, 세포내 이온 항상성 그리고 바이오 필름 형성이 필수적인 것으로 확인되었다.

• ALGAE
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• 제30권2호
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• pp.147-161
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• 2015

Brown algal extracts have long been used as feed supplements to promote health of farm animals. Here, we show new molecular insights in to the mechanism of action of a fucose containing polymer (FCP) rich fraction from the brown seaweed Ascophyllum nodosum using the Caenorhabditis elegans-Pseudomonas aeruginosa PA14 infection model. FCP enhanced survival of C. elegans against pathogen stress, correlated with up-regulation of key immune response genes such as: lipases, lysozyme (lys-1), saponin-like protein (spp-1), thaumatin-like protein (tlp-1), matridin SK domain protein (msk-1), antibacterial protein (abf-1), and lectin family protein (lfp). Further, FCP caused down regulation of P. aeruginosa quorum sensing genes: (lasI, lasR, rhlI, and rhlR), secreted virulence factors (lipase, proteases, and elastases) and toxic metabolites (pyocyanin, hydrogen cyanide, and siderophore). Biofilm formation and motility of pathogenic bacteria were also greatly attenuated when the culture media were treated with FCP. Interestingly, FCP failed to mitigate the pathogen stress in skn-1, daf-2, and pmk-1 mutants of C. elegans. This indicated that, FCP treatment acted on the regulation of fundamental innate immune pathways, which are conserved across the majority of organisms including humans. This study suggests the possible use of FCP, a seaweed component, as a functional food source for healthy living.