• Parasites, Hosts and Diseases
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• 제62권2호
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• pp.169-179
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• 2024

Naegleria fowleri invades the brain and causes a fatal primary amoebic meningoencephalitis (PAM). Despite its high mortality rate of approximately 97%, an effective therapeutic drug for PAM has not been developed. Approaches with miltefosine, amphotericin B, and other antimicrobials have been clinically attempted to treat PAM, but their therapeutic efficacy remains unclear. The development of an effective and safe therapeutic drug for PAM is urgently needed. In this study, we investigated the anti-amoebic activity of Pinus densiflora leaf extract (PLE) against N. fowleri. PLE induced significant morphological changes in N. fowleri trophozoites, resulting in the death of the amoeba. The IC₅₀ of PLE on N. fowleri was 62.3±0.95 ㎍/ml. Alternatively, PLE did not significantly affect the viability of the rat glial cell line C6. Transcriptome analysis revealed differentially expressed genes (DEGs) between PLE-treated and non-treated amoebae. A total of 5,846 DEGs were identified, of which 2,189 were upregulated, and 3,657 were downregulated in the PLE-treated amoebae. The DEGs were categorized into biological process (1,742 genes), cellular component (1,237 genes), and molecular function (846 genes) based on the gene ontology analysis, indicating that PLE may have dramatically altered the biological and cellular functions of the amoeba and contributed to their death. These results suggest that PLE has anti-N. fowleri activity and may be considered as a potential candidate for the development of therapeutic drugs for PAM. It may also be used as a supplement compound to enhance the therapeutic efficacy of drugs currently used to treat PAM.

• 생태와환경
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• 제56권1호
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• pp.36-44
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• 2023

자연생태계에서 환경유전자 (eDNA)는 세포의 내부(intracellular)와 외부(extracellular) 형태로 존재할 수 있다. 유해남조류를 대상으로 할 때, 세포 외부 eDNA는 남조류의 흔적, 세포 내부 eDNA는 남조류의 발생 잠재성을 의미한다. 하지만 기존의 퇴적물 eDNA 분석법인 silica bead를 이용한 파쇄법으로는 존재 형태를 구분할 수 없기 때문에 실질적인 유해남조류 발생 잠재성을 파악하기 어렵다. 본 연구는 기존의 파쇄법의 한계를 극복하고자 퇴적물 내 세포 내 eDNA를 선택적으로 분석할 수 있는 퇴적물 전처리 방법인 밀도구배 원심분리법(Ludox method)의 적용성을 분석하였다. 그 결과, 기존의 파쇄법은 퇴적물을 그대로 사용하여 eDNA를 추출하기 때문에 eDNA에서 증폭한 mic 유전자가 세포 내 존재하는지 혹은 세포 외 DNA로만 존재하는지 알 수 없었다. 하지만 Ludox method는 여과 및 밀도 구배를 통해 퇴적물의 세포 내 eDNA를 농축하므로 남조류 세포 내부에 존재하는 mic 유전자만을 증폭할 수 있었다. 결론적으로 Ludox method는 충분한 세포내부 유전자 농도를 확보하고 세포 내부와 외부의 eDNA를 명확히 구분함으로써 보다 정확하고 세밀한 잠재성 분석이 가능하였다. 이는 퇴적물 유해남조류의 유전자 활성을 확인할 수 있는 eRNA 분석과 차세대염기서열분석(next generation sequencing; NGS)을 이용한 meta-barcoding에 Ludox method를 활용함으로써 보다 현실적인 잠재성을 분석할 수 있을 것으로 판단된다.

• Environmental Analysis Health and Toxicology
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• 제15권4호
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• pp.131-137
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• 2000

최근 독성 유해물질의 환경으로의 방출로 인해 인간 및 생태계에 대한 위해성 문제가 심각하게 제기되고 있다. 독성화학물질을 포함한 여러 환경 오염물질의 위해성평가는 화학물질의 유해성과 노출량 측정을 동시에 측정함으로써 가능한데 이 경우 생물지표(biomarker)가 최근 각광을 받고 있다. 본 연구에서는 동물의 행동에 관련된 신경전달물질의 생성에 결정적 역할을 하는 tyrosine hydroxylase(TH)및 그 유전자가 생물지표로서 이용 가능성이 있는지를 검토하였다. Ovary cDNA library의 PCR 스크리닝을 통한 송사리 TH유전자를 부분적으로 를론하였으며(327 bp), DNA염기서열 분석 결과 쥐 (rat)의 TH유전자와 동일한 염기서열을 보였다. 그리고 다이아지논 처리구 및 무처리구에서 송사리의 머리부분(head)및 몸통 부분(body)에서 추출된 총RNA에 TH mRNA가 존재함을 RT-PCR를 통하여 확인하였다. 그러나 다이아지논의 처리효과가 송사리의 행동에 미치는 영향을 보기 위해서는 TH의 발현을 보다 정량적으로 검토할 필요가 있을 것으로 판단된다. 생물지표로서 TH의 활성 및 mRNA의 기관별 또는 조직별 검출은 독성물질에 영향을 받는 어류 신경행동 변화를 모니터링 할 수 있는 유용한 수단이 될 것이다. 나아가 환경관리에 있어서 신경화학물질과 분자생물학적 상관관계를 통한 이상반응행동의 분석은 환경 위해성평가에 상당히 기여할 것이다.

• 생명과학회지
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• 제31권12호
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• pp.1079-1087
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• 2021

본 연구는 국내 가축의 장내 미생물 군집 분포와 시료간 미생물학적 차이에 대하여 차세대 염기서열 분석법(NGS)을 이용하여 분석하였다. 전국의 축사에서 닭, 돼지, 소의 분변시료를 무작위로 채집하여 α-diversity를 분석한 결과, 종 추정치와 종 풍부도가 세 종류의 가축 모두에서 통계학적 유의성을 가지면서 소, 돼지, 닭 순으로 높게 분석되었다. 그러나 조류에 속하는 닭과 포유류에 속하는 돼지, 소에 대한 각 사이의 종 다양성은 통계학적 유의성이 있는 것으로 분석되었으나, 돼지와 소의 사이의 종 다양성은 통계학적 유의성이 없는 것으로 분석되었다. 각 가축 내 장내 미생물 군집의 분포를 분석한 결과, 문 수준에서 세 종류의 가축 모두 Firmicutes가 우점한 것으로 나타났으며, 속 수준에서는 닭의 분변시료는 Weissella, 돼지의 분변시료는 Prevotella, 소의 분변시료는 Acinetobacter가 우점 속으로 나타났다. 각 가축 분변시료의 미생물 군집 분포에 차이가 있는지 분석하기 위해 PERMANOVA 분석을 수행한 결과, 닭, 돼지, 소의 분변시료 내 미생물 군집의 중심과 산포는 통계학적으로 유의성을 가진 것으로 나타났다. 또한 각 가축 분변시료의 미생물 군집을 대표하는 biomarker를 분석하기 위해 LEfSe 분석을 수행한 결과, Weissella와 Lactobacillus는 닭의 분변을 다른 두 가축과 구분할 수 있는 미생물로, Preveotella는 돼지의 분변을 다른 두 가축과 구분할 수 있는 미생물로, Acinetobacter는 소의 분변을 다른 두 가축과 구분할 수 있는 미생물로 분석되었다. 본 연구를 기반으로 축사 여건에 적합한 체증 관련 미생물의 탐색, 생애주기별 장내 미생물 군집과 유전체 분석 및 각 가축에 특화된 생균제 개발 등 추가적인 연구 진행에 필요한 미생물학적 기초자료로 활용할 수 있을 것으로 기대된다.

• Applied Biological Chemistry
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• 제38권1호
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• pp.55-62
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• 1995

한국 마늘 바이러스의 유전자 구조와 병 발생 메카니즘을 연구하기 위하여, 바이러스가 감염된 마늘잎으로부터 바이러스 입자를 분리하고 RNA를 추출하였다. 그 virus RNA를 이용하여 마늘 바이러스 cDNA 유전자 은행을 만들어 일부 clone의 염기 서열을 결정하였다. 여기에서 얻은 cDNA clones 중에서 poly(A) tail을 갖는 clone S81를 분리하고 873 bp의 전체 염기서열을 결정하였다. Clone S81의 염기서열을 다른 식물 바이러스와 비교한 결과 potexvirus의 껍질단백질 부분의 염기서열과 $30{\sim}40%$의 유사성을 보여주었다. Clone S81은 바이러스 RNA의 3' 말단 부위에 해당하고, 껍질단백질의 N-terminal 3개 아미노산이 빠진 open reading frame (ORF) 및 3'-noncoding region을 포함하고 있다. 3' 말단 부분에는 바이러스 복제과정에서 cis-acting element로 작용한다고 여겨지는 hexamer motif와 polyadenylation signal이 존재한다. 이 clone을 probe로 하여 Northern blot을 실시한 결과 genome의 크기는 7.5 knt라는 것을 알 수 있었고 clone S81은 potexvirus의 cDNA clone이라는 결론을 얻었다. 한국 마늘에서 이 바이러스의 분포 양상을 알아보기 위해 껍질단백질에 대한 항체를 만들었다. 먼저 발현벡터를 이용하여 대장균에서 대량으로 발현시키고 affinity chromatography로 껍질단백질을 정제하였다. 그 단백질을 토끼에 주사하여 껍질단백질에 대한 항체를 얻었다. 이 항체를 사용하여 다양한 지역에서 재배되는 마늘잎의 추출액에 대해 immunoblot을 실시하였다. 그 결과 분자량 29,000과 27,000 위치에서 signal을 보였다. 분자량 27,000 단백질이 29,000이 분해되어 생긴 산물인지 알아보기 위하여 그 추출액을 $37^{\circ}C$에서 시간을 달리하여 incubation한 후 immunoblotting하였다. 그 결과도 마찬가지로 같은 위치에서 signal을 보여줬다. 따라서 한국 마늘에는 재배되는 지역에 따라 다소 다르기는 하지만 대체로 두 종류의 potexvirus로 감염되어 있다고 추정된다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제43권2호
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• pp.134-141
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• 2015

대한민국 대천 해수로부터 agarase를 생산하는 균주 H9을 분리하였다. 본 균주는 16S rRNA 염기 염기서열 분석결과로부터 Pseudoalteromonas espejiana NCIMB2127^T (98.98%), Pseudoalteromonas carrageenovora ATCC12662^T (98.78%), Pseudoalteromonas atlantica IAM12927^T (98.64%), Pseudoalteromonas issachenkonii KMM3549^T (98.63%) 등과 높은 상동성을 보였다. 균주 H9은 genomic DNA 내 G+C 농도가 41.56%이고 주요 퀴논으로 quinone-8을 포함하고 있다. 균주 H9의 주요 지방산으로 C_16:1ω7c (34.3%), C_16:0 (23.72%), C_18:1ω7c (13.64%) 등이 포함되었다. 이러한 유전적, 생리적 특성에 따라 균주 H9은 Pseudoalteromonas 속의 균으로 분류하여 Pseudoalteromonas sp. H9으로 명명하였다. 균주 H9이 세포외부로 분비하는 총 agarase는 40-45℃와 pH 7.0-8.0의 조건에서 높은 효소 활성을 갖으며, agarose를 분해하여 (neo)agarotetraose와 (neo)agarohexaose를 생산하였다. 균주 H9은 한천분해를 위해 유용하게 사용될 수 있으며, 다양한 생리활성을 갖는 (neo)agarooligosaccharide는 기능성 식품, 화장품 등의 산업에 유용하게 사용될 수 있을 것으로 기대된다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제27권3호
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• pp.561-572
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• 2017

The global commercial cultivation of transgenic crops, including glyphosate-tolerant soybean, has increased widely in recent decades with potential impact on the environment. The bulk of previous studies showed different results on the effects of the release of transgenic plants on the soil microbial community, especially rhizosphere bacteria. In this study, comparative analyses of the bacterial communities in the rhizosphere soils and surrounding soils were performed between the glyphosate-tolerant soybean line NZL06-698 (or simply N698), containing a glyphosate-insensitive EPSPS gene, and its control cultivar Mengdou12 (or simply MD12), by a 16S ribosomal RNA gene (16S rDNA) amplicon sequencing-based Illumina MiSeq platform. No statistically significant difference was found in the overall alpha diversity of the rhizosphere bacterial communities, although the species richness and evenness of the bacteria increased in the rhizosphere of N698 compared with that of MD12. Some influence on phylogenetic diversity of the rhizosphere bacterial communities was found between N698 and MD12 by beta diversity analysis based on weighted UniFrac distance. Furthermore, the relative abundances of part rhizosphere bacterial phyla and genera, which included some nitrogen-fixing bacteria, were significantly different between N698 and MD12. Our present results indicate some impact of the glyphosate-tolerant soybean line N698 on the phylogenetic diversity of rhizosphere bacterial communities together with a significant difference in the relative abundances of part rhizosphere bacteria at different classification levels as compared with its control cultivar MD12, when a comparative analysis of surrounding soils between N698 and MD12 was used as a systematic contrast study.

• 생명과학회지
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• 제23권2호
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• pp.259-266
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• 2013

혈전용해효소를 생산하는 균주 분리를 위해서 우선 한국, 일본 등지에서 모은 21개의 청국장 시료를 준비하였고 총 268개의 균주를 분리하였다. 이 중에서 1% skim milk가 포함된 nutrient agar 배지에서 protease를 생산하는 bacteria를 분리하였고, 이 결과로 22개의 균주가 분리되었다. 균주들은 apiweb을 통해 생화학적 특성에 근거하여 동정하였다. 또한 세균동정을 위해 16S rRNA 염기서열 분석을 수행하였다. 분리된 대부분의 균주는 Bacillus subtilis와 Bacillus amyloliquefaciens였다. 혈전용해효소의 활성은 fibrin plate 방법에 의해 측정되었고 A2-14, A2-20, C1-05, C1-09, F2-01로 명명된 다섯 균주가 선택되었다. 이중에서 A2-20 균주는 강한 혈전용해 활성을 보였고 동정결과 Bacillus amyloliquefaciens에 가까웠다. A2-20 균주에 의해 생산되는 혈전용해효소는 균 상등액을 이용한 gel filtration과 ion exchange chromatography를 거쳐 부분정제 되었다. 부분 정제된 효소의 최적 pH는 7.0이었고, 최적 온도는 $35^{\circ}C$였다. 정제된 단백질의 분석은 SDS-PAGE와 zymography로 이루어졌다. 이와 더불어 혈전용해효소의 유전자적 분석도 수행되었으며 A2-20 균주가 생산하는 혈전용해효소의 부분적인 염기서열과 유전적 상동성을 보이는 서열을 규명하였다.

• 식물병연구
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• 제26권4호
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• pp.283-288
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• 2020

2017년 9월 충남 예산지역의 아욱 잎에서 엽맥퇴록 및 황화 등 바이러스 증상 관찰되었다. 증상이 있는 아욱 5주에서 핵산을 추출하여 아욱엽맥투명바이러스(Malva vein clearing virus, MVCV)를 포함한 4종 바이러스 특이 프라이머를 이용하여 reverse transcription polymerase chain reaction 수행하였다. MVCV 특이 프라이머로 증폭된 total RNA 5점에서 600 bp의 분자크기를 갖는 밴드가 확인되었다. MVCV 확인하기 위하여 여기서 얻어진 PCR 산물 3개를 정제 후 direct sequencing으로 염기서열을 결정하였다. BLAST 검색 결과, 멕시코의 토마토에서 분리된 MVCV 분리주와 99%로 가장 높은 상동성을 보였다. 명아주속 식물을 이용하여 단일국부병반을 3회 분리 후 Cm1-5으로 명명하였다. Cm1, Cm3, Cm5 분리주를 23종의 지표식물에 즙액 접종하였다. Cm3 분리주는 접시꽃에 퇴록반점 및 모자이크 증상을 나타내었다. 국내 아욱 3 분리주를 포함한 6개 다른 국가 및 식물 종에서 분리된 19 MVCV 분리주들에 대한 외피 단백질 유전자의 계통학적 유연관계분석 결과, 지리적 기원 또는 병원성과는 관련되지 않았다. 본 연구는 국내 아욱에서 MVCV의 자연발생 및 3 분리주의 특성에 대한 첫 보고이다.

• 생명과학회지
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• 제33권6호
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• pp.481-489
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• 2023

콩을 주원료로 발효하여 제조되는 조미료인 간장의 맛과 품질은 발효 중 미생물의 대사에 큰 영향을 받는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 개량식 간장의 초기 발효과정에서 미생물학적 특성을 분석하기 위해 본 연구원 보유 미생물을 스타터로 활용한 메주와 염수를 이용하여 간장을 제조하였으며, 5주간의 발효과정에서 발효 1주차, 3주차, 5주차 간장 시료의 16S rRNA 유전자를 정량적으로 분석하였다. 발효기간에 따른 미생물의 분포를 분석한 결과 발효 1주차 간장에서는 Halomonadaceae과 미생물이 89.83%를 차지하였으며, 3주차 간장과 5주차 간장에서는 각각 14.46%, 13.78%로 나타나 매우 유의한 수준으로 높은 것으로 나타났다. 종 수준에서 미생물 분포를 분석한 결과 발효 1주차 간장에서는 Chromohalobacter beijerinckii와 Chromohalobacter canadensis가 가장 우점하는 미생물로 나타났으나, 발효 3주차와 5주차 간장에서는 Bacillus subtilis, Pediococcus acidilactici, Enterococcus faecalis가 상대적으로 높은 비율로 우점하는 것으로 나타났다. 또한, 발효과정 중 우점 미생물의 분포 상관관계를 분석한 결과 Chromohalobacter는 Bacillus, Enterococcus와 음의 상관관계를 나타냈다. Beta-diversity 분석 결과 발효 1주차 간장의 미생물 군집은 발효 3주차, 5주차 간장의 미생물 군집과 통계적으로 유의한 수준의 차이가 있는 것으로 나타났으나, 발효 3주차 간장과 5주차 간장의 미생물 군집 사이에는 유의한 차이가 없는 것으로 나타났다. 간장 발효기간별 바이오 마커를 분석하기 위해 선형 판별 효과 크기 분석을 수행한 결과 호염성 미생물, Bacillus 속 미생물, 유산균의 상대적인 풍부도가 발효기간에 따른 미생물 군집 구조 차이에 큰 영향을 미치는 것으로 나타났다.