Oh, Min-Ji;Na, Kyeong Sook;Jung, Hwa Jin;Lee, Young Kuk;Ryu, Jae-San
한국버섯학회지
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제20권2호
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pp.43-49
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2022
Pleurotus ostreatus is a globally cultivated mushroom crop. Cap color is a quality factor in P. ostreatus. However, cap color can spontaneously mutate, degrading the quality of the mushroom on the market. Early detection and removal of mutant strains is the best way to maintain the commercial value of the crop. To detect the cap color mutant Gonji7ho, molecular markers were developed based on insertion/deletions (InDels) derived from the comparison of mitogenomes of Gonji7ho and Gonji7hoM mushrooms. Sequencing, assembly, and comparative analysis of the two mitogenomes revealed genome sizes of 73,212 bp and 72,576 bp with 61 and 57 genes or open reading frames (ORFs) in P. ostreatus Gonji7ho and Gonji7hoM, respectively. Fourteen core protein-encoding genes, two rRNA, and 24 tRNA with some OFRs were predicted. Of the 61 genes or OFRs in the wild type, dpo, rpo, and two orf139 were missing (or remnant) in the mutant strain. Molecular markers were developed based on the sequence variations (InDels) between the two mitogenomes. Six polymorphic molecular markers could detect the mutated mitochondria by PCR. These results provide basic knowledge of the mitogenomes of wild-type and mutant P. ostreatus, and can be applied to discriminate mutated mitochondria.
에탄올 생산 세균 Zymomonas mobilis에서 에탄올 생산 경로의 핵심으로 작용하는 효소인, pyruvate decarboxylase(pdc) 유전자의 불활성 실험을 통해, PDC 활성이 50% 감소된 PDC 활성 변형균주가 분리되었다. 이러한 균주들의 에탄올 탄소대사 흐름이 고부가가치 화합물인 피루브산, 숙신산 및 젖산 등으로 전환되는지를 발효 실험을 통해 평가하였다. 하지만 pdc의 발현을 중지시키기 위해 cat-삽입형-pdc와 pdc-결손형 아형 유전자를 전기천공법을 이용해 야생형 균주 ZM4의 염색체에 이식하기 위한 다수의 시도에도 불구하고, 이러한 방법을 통해 분리된 균주들은 대부분 부분적 유전자 불활성 특성을 보였으며, PDC 활성이 완전히 손실된 삭제 돌연변이 균주를 획득할 수는 없었다. PDC활성이 변형된 돌연변이 균주의 발효 실험에서, 야생형 균주와 비교 시 감소된 PDC 효소 활성의 변화로 인해 기질 흡수율과 에탄올 생산율이 감소되어 피루브산 생산이 약 2.5 g l-1 정도로 증가함을 확인하였으나, 젖산과 숙신산의 생산에 현저한 농도 변화를 보이지 못했다. 이러한 결과는 Z. mobilis의 산화환원 에너지가 PDC 효소 활성에 의한 에탄올 생산 경로에 전적으로 의존하여 발생한다는 것을 암시하였다. 상기 결과를 토대로 pdc 유전자의 완전한 불활성 유도와 산화환원 에너지의 균형은, 젖산 생산을 위한 lactate dehydrogenase, 숙신산 생산을 위한 pyruvate dehydrogenase와 malic enzyme과 같은 효소의 활성 증가를 통해, 세포내 NAD와 NADH 농도의 산화환원 균형이 이루어져야 발생할 수 있음을 시사하였다.
The lactic acid bacteria species Lactobacillus plantarum (L. plantarum) has been used extensively for vaccine delivery. Considering to the critical role of dendritic cells in stimulating host immune response, in this study, we constructed a novel CD11c-targeting L. plantarum strain with surface-displayed variable fragments of anti-CD11c, single-chain antibody (scFv-CD11c). The newly designed L. plantarum strain, named 409-aCD11c, could adhere and invade more efficiently to bone marrow-derived DCs (BMDCs) in vitro due to the specific interaction between scFv-CD11c and CD11c located on the surface of BMDCs. After incubation with BMDCs, the 409-aCD11c strain harboring a eukaryotic vector pValac-GFP could lead to more efficient expression of GFP compared with wild-type strains shown by flow cytometry analysis, indicating the enhanced translocation of pValac-GFP from L. plantarum to BMDCs. Similar results were also observed in an in vivo study, which showed that oral administration resulted in efficient expression of GFP in both Peyer's patches (PP) and mesenteric lymph nodes (MLNs) within 7 days after the last administration. In addition, the CD11c-targeting strain significantly promoted the differentiation and maturation of DCs, the differentiation of $IL-4^+$ and $IL-17A^+$ T helper (Th) cells in MLNs, as well as production of $B220^+$$IgA^+$ B cells in the PP. In conclusion, this study developed a novel DC-targeting L. plantarum strain which could increase the ability to deliver eukaryotic expression plasmid to host cells, indicating a promising approach for vaccine study.
본 연구에서는 남세균인 Synechocystis sp. PCC 6803 (Syn6803)을 대상으로 transposable element Tn5를 이용하여 획득된 1,200여 돌연변이주로부터 모균주에 비하여 PHB 축적량이 크게 증진된 균주를 선별하고, Tn5 삽입에 의해 결함을 나타낸 유전자를 확인함으로써 Syn6803에서의 PHB 생합성에 영향을 주는 세포내 생리학적 요인을 조사하고자 하였다. 모균주인 야생형 균주의 경우 질소원이 제한된 $BG11_0$ 배지에서의 PHB 생합성량이 건체량의 $4\%$ (w/w) 수준인데 반하여, $10-34\%$의 생합성량을 보이는 25개의 돌연변이 균주를 얻을 수 있었다. Inverse PCR을 이용하여, 선별된 돌연변이 균주내 돌연변이가 일어난 유전자를 조사한 결과, 아직까지 그 기능이 규명되지 않은 유전자가 대부분이었으나, NADH-ubiquinone oxidoreductase, O-succinylbenzoic-CoA ligase 또는 photosystem II PsbT protein과 같이 광합성과 호흡에 관여하는 유전자에 돌연변이가 일어난 4 균주와 histidine kinase가 결여된 1균주가 확인되었다. 이들 균주를 대상으로pulse-amplitude modulated fluorometer를 이용하여 세포내 $NAD(P)H/NAD(P)^+$비를 측정한 결과, 에너지 대사 흐름의 차단에 의해 세포내의 $NAD(P)HNAD(P)^+$비가 모균주에 비하여 현저하게 높은 것으로 나타났다. 이는 잉여의 전자로 포화된 세포, 즉 NAD(P)H에 의해 환원적 상태를 유지하고 있는 세포의 경우 PHB 축적 이 증진될 수 있음을 시사한다. 이러한 사실은 인위적으로 광합성과 호흡 관련 유전자가 제거되어 $NAD(P)H/NAD(P)^+$비가 높아진 것으로 알려진 다수의 Syn6803 돌연변이 균주들을 대상으로 PHB 생합성량을 조사한 결과로부터 재확인되었다.
저온 환경에서의 생장에 영향을 주는 지방산 합성 관련 유전자 bkdR, sigL, yplP, des들의 역할을 알아보기 위하여 각각 유전자들이 상실된 Bacillus subtilis CU1065와 JH642 돌연변이들을 제조하였다. 이들 유전자들의 저온 민감성을 확인하기 위해 $37^{\circ}C$와 $15^{\circ}C$에서 세포들의 생장을 측정하였다. $37^{\circ}C$에서 야생형과 결실 돌연변이 균주는 거의 유사한 정도의 생장을 보였으나, $15^{\circ}C$에서 오직bkdR 결실 돌연변이만이 야생형에 비해 매우 느린 생장이 관찰되었으며 sigL, yplP 결실의 경우 야생형에 비해 다소 느리거나 유사한 생장을 보였다. bkdR, sigL, yplP 결실에 대한 이중, 삼중 돌연변이를 만들어 LB agar에서 $20^{\circ}C$로 키워 저온생장을 조사한 결과, bkdR 결실이 포함되지 않은 어떤 이중, 삼중 결실들에서는 저온에 민감한 생장을 보이지 않았다. 온도 민감성 특성을 보다 잘 알아보기 위하여 $37^{\circ}C$에서 $OD_{600}=0.4$까지 키워 $15^{\circ}C$로 온도를 내리는 저온충격 조건에서 생장하는 실험을 진행하였다. 이 실험에서 오직bkdR 결실 돌연변이만이 현저히 낮은 생장을 보였으며 추가적인 des 결실은 저온 민감성을 증가시킨다. bkdR은 branched-chain fatty acid을 합성하는 전구물질인 isoleucine, valine, leucine 아미노산을 생산하는 bkd operon을 활성화한다. bkdR 결실 돌연변이의 저온생장에서 이들 아미노산의 저온생장에 미치는 영향을 조사한 결과 isoleucine은 bkdR 결실에 대한 저온 민감성을 회복시켜주나 valine은 저온 민감성을 회복시켜 주지 못하는 결과를 보였다. isoleucine은 분해되어 anteiso-branched 지방산 합성의 전구물질로 만들어지는 반면에, valine은 iso-branched 지방산 합성의 전구물질로 만들어진다. 따라서 저온생장에서 branched-chain fatty acid 중 anteiso-branched 지방산이 중요한 역할을 하고 있음을 알 수 있었다.
대장균에서 6개의 Leu 코돈중 가장 흔한 코돈은 CUG이다. 이 코돈을 인식하는 tRNA는 4개의 유전자에 의해 합성되는데, leuPQV와 leuT 2개의 locus로 나누어져 있다. 이 CUG를 인식하는 모든 tRNA가 결핍된 균주를 만들기 위해, 우선 leuPQV가 삭제된 균주(${\Delta}leuPQV$)와, leuT의 anticodon CAG를 GAG로 돌연변이시킨 균주[$Km^R$, $leuT^*$(GAG)]를 각각 만들었다. 이 두 돌연변이 유전자를 모으기 위해 ${\Delta}leuPQV$ 균주를 recipient로, $leuT^*$(GAG) 균주를 donor로하는 transduction을 수행한 결과, 콜로니 크기가 큰 것과 작은 것 두 종류의 transductant를 얻었다. PCR 후 염기서열 분석 결과 큰 콜로니는 예측한 recombinant로 판명됐으나, 작은 콜로니는 donor와 recipient 염색체 간의 상호교환재조합(reciprocal recombination)으로는 설명이 되지 않는, 돌연변이 유전자[$leuT^*$(GAG)]와 야생형 유전자(leuT(CAG)]를 모두 가진 균주로 밝혀졌다. 이 heterozygous diploid는 광학현미경으로 관찰시 세포의 형태와 크기에서 특이점이 발견되지 않았으나, 영양배지에서 야생형에 비해 생장이 한참 느리면서, 선형생장곡선(linear growth curve)이라는 예측하지 못한 생장특성을 보였다. 이 2배체 균주는 선택배지에서는 항상 작은 균일한 콜로니를 형성하였으나, 배지에 선택항생제 없을 경우, $leuT^*$(GAG) 유전자형 세포와 leuT(CAG) 유전자형 세포로 분리가 일어났다. 우리의 결과를 종합해볼 때, 이 2배체 균주는, $leuT^*$(GAG)와 leuT(CAG) 부분만 2배체로 갖는 부분이배체(merodiploid)라기 보다는, $leuT^*$(GAG)와 leuT(CAG)가 서로 다른 염색체에 있는 완전이배체라는 모델을 지지했다. 우리는 이러한 2배체가 어떻게 생성되었으며, 어떻게 분리되는지, 또 이 균주는 왜 선형생장곡선을 보이는지 등에 대한 모델을 토론하였다.
독도에 자생하고 있는 야생 가지과 식물근권세균들의 특성을 밝히기 위해 까마중을 채집하였다. 까마중 근권으로부터 총 44종의 포자형성세균 혹은 질소고정세균을 분리하였다. 이 균주들은 16S rDNA 염기서열을 이용하여 부분 동정하였다. PGPR로써의 특성을 밝히기 위해 옥신 생산능, 인 가용능, 그리고 Siderophore 형성능을 측정하였다. 식물 생장호르몬인 옥신을 형성하는 균주는 19종, 난분해성 인을 분해할 수 있는 균주는 8종, 식물병원균을 억제하는 siderophore를 형성할 수 있는 균주는 13종으로 확인되었다. 우리나라에서 널리 재배되고 있는 가지과식물인 담배와 고추에 직접 적용하여, 식물의 생장 촉진 효과 및 식물 전신유도저항성 효과를 확인하였다. 특히 KUDC1009는 식물의 생장 촉진 효과 그리고 식물병원균에 대한 저항성을 증가시키는 등 다기능의 능력을 가지는 것을 확인할 수 있었다. 독도의 근권세균들은 다양한 스트레스 환경하에서 야생 까마중이 생존하는데 많은 도움을 주는 것을 추측 할 수 있었다.
간버섯 균주의 균사 생장은 PDA와 YMA에서 균사의 밀도와 생장량이 양호하였으나, MEA에서는 균사 생장량과 속도가 저조하였다. 배양 기간 중 광(光)조사는 균사체의 색소 형성과 균사체 밀도에 영향을 주었다. 간버섯은 병 재배와 봉지 재배 모두에서 자실체를 발생시킬 수 있었고 종균 배양과 재배를 위한 가장 적합한 배지 원료는 참나무톱밥으로 밝혀졌다. 톱밥배지를 사용한 인공재배에서 자실체의 발생은 15일째부터 육안으로 확인할 수 있는 정도로 자실체 원기가 생장하였으며 상대습도가 낮은 처리구에서 5일 정도 빠르게 형성되었다. 버섯 발생 40~45일째에는 성숙한자실체를 수확할 수 있었고, 생육실의 상대습도가 낮은 편이 버섯 발생과 생육에 유리하였다. 인공재배에서 수확한 자실체의 항산화 활성을 조사한 결과, 간버섯의 ABTS radical 소거 활성은 병 재배 자실체 추출물과 야생 간버섯 자실체 methanol 추출물이 각각 505㎍/㎖, 515㎍/㎖의 농도로 낮은 활성을 나타내었으나 봉지 재배에서 수확한 자실체는 910㎍/㎖로 높게 나타났다. DPPH radical 소거 활성 결과 모든 추출물이 활성 2,000㎍/㎖ 농도 이상의 IC50값으로 활성을 나타내지 않았다. 간버섯의 ethyl acetate 추출물의 경우 간버섯 병 재배 자실체 추출물이 IC50값 154.5㎍/㎖으로 가장 높은 활성을 보이는 것으로 나타났으며, 간버섯 methanol 추출물은 동일 농도(10mg/㎖)에서 ABTS radical 소거 활성은 야생 간버섯 자실체 추출물이 가장 높은 활성을 보였다.
Viral Hemorrhagic Septicemia Virus (VHSV)는 유럽과 북미지역의 담수 무지개송어에 심각한 바이러스성 질병을 야기하는 원인체였으나 담수어류 뿐만 아니라 해산어류에서도 심각한 질병을 유발하며 최근 일본과 우리나라 양식 넙치에서 VHSV에 의한 대량 폐사 발생이 보고되고 있다. 본 연구는 VHS에 대한 예방학적 접근의 일환으로서 자연산 어류로부터의 VHSV 검출 및 지리적 분포, 보균 어종에 대한 유전학적인 조사를 목적으로 2003년과, 2005년도에 동중국해역 3지점, 서해안 5지점 그리고 남해안 5지점에서 어류를 채집하였다. RT-PCR을 이용한 연구결과 자연산 해산어류 160마리 중 12종 17마리에서 VHSV가 검출되어 검출율 10.6%를 보였으며 조사된 12종의 어류 중 특히 상어목에서 가장 높은 검출율을 보였다. VHSV G gene을 이용한 계통분류학적 분석결과 염기서열 분석에서 양식산어류의 분리주 (KVHS01-1)와 98.4%~99%, 아미노산 분석에서 97~99% 유사성을 나타내어 본 연구에서 조사되어진 자연산 어류에서 분리된 VHSV는 GenogroupⅠ에 속하였다.
Tongtawee, Taweesak;Dechsukhum, Chavaboon;Matrakool, Likit;Panpimanmas, Sukij;Loyd, Ryan A;Kaewpitoon, Soraya J;Kaewpitoon, Natthawut
Asian Pacific Journal of Cancer Prevention
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제16권18호
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pp.8281-8285
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2016
Background: Helicobacter pylori is a cause of chronic gastritis, peptic ulcer disease, and gastric malignancy, infection being a serious health problem in Thailand. Recently, clarithromycin resistant H. pylori strains represent the main cause of treatment failure. Therefore this study aimed to determine the prevalence and pattern of H. pylori resistance to clarithromycin in Suranaree University of Technology Hospital, Suranree University of Technology, Nakhon Ratchasima, Northeastern Thailand, Nakhon Ratchasima province, northeast of Thailand. Materials and Methods: This hospital-based cross-sectional study was carried out between June 2014 and February 2015 with 300 infected patients interviewed and from whom gastric mucosa specimens were collected and proven positive by histology. The gastric mucosa specimens were tested for H. pylori and clarithromycin resistance by 23S ribosomal RNA point mutations analysis using real-time polymerase chain reactions. Correlation of eradication rates with patterns of mutation were analyzed by chi-square test. Results: Of 300 infected patients, the majority were aged between 47-61 years (31.6%), female (52.3%), with monthly income between 10,000-15,000 Baht (57%), and had a history of alcohol drinking (59.3%). Patient symptoms were abdominal pain (48.6%), followed by iron deficiency anemia (35.3%). Papaya salad consumption (40.3%) was a possible risk factor for H. pylori infection. The prevalence of H. pylori strains resistant to clarithromycin was 76.2%. Among clarithromycin-resistant strains tested, all were due to the A2144G point mutation in the 23S rRNA gene. Among mutations group, wild type genotype, mutant strain mixed wild type and mutant genotype were 23.8%, 35.7% and 40.5% respectively. With the clarithromycin-based triple therapy regimen, the efficacy decreased by 70% for H. pylori eradication (P<0.01). Conclusions: Recent results indicate a high rate of H. pylori resistance to clarithromycin. Mixed of wild type and mutant genotype is the most common mutant genotype in Nakhon Ratchasima province, therefore the use of clarithromycin-based triple therapy an not advisable as an empiric first-line regimen for H. pylori eradication in northeast region of Thailand.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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