• Journal of Microbiology
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• 제45권3호
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• pp.205-212
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• 2007

Anoxygenic photosynthesis, performed primarily by anoxygenic photosynthetic bacteria (APB), has been supposed to arise on Earth more than 3 billion years ago. The long established APB are distributed in almost every corner where light can reach. However, the relationship between APB phylogeny and source environments has been largely unexplored. Here we retrieved the pufM sequences and related source information of 89 pufM containing species from the public database. Phylogenetic analysis revealed that horizontal gene transfer (HGT) most likely occurred within 11 out of a total 21 pufM subgroups, not only among species within the same class but also among species of different phyla or subphyla. A clear source environment feature related phylogenetic distribution pattern was observed, with all species from oxic habitats and those from anoxic habitats clustering into independent subgroups, respectively. HGT among ancient APB and subsequent long term evolution and adaptation to separated niches may have contributed to the coupling of environment and pufM phylogeny.

• Journal of Microbiology
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• 제44권2호
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• pp.171-176
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• 2006

A strictly aerobic, non-motile, ovoid-shaped Alphaproteobacteria, designated strain $JC2049^T$ was isolated from a tidal flat sediment sample. The results of 16S rRNA gene sequence analysis indicated that this isolate belonged to the genus Thalassobius, with a sequence similarity of 96.9-97.3% to other valid Thalassobius spp. The cells required 1-7% NaCl for growth (optimum 2%) and accumulated $poly-\beta-hydroxybutyrate$. Nitrite was reduced to nitrogen, but nitrate was not reduced to nitrite. No genetic potential for aerobic anoxygenic photosynthesis was detected. The primary isoprenoid quinone (Ubiquinone-10), predominant cellular fatty acids $(C_{18:1}{\omega}7c,\;11\;methyl\;C_{18:1}\omega7c\;and\;C_{16:0})$ and DNA G+C content (61 mol %) were all consistent with the assignment of this isolate to the genus Thalassobius. Several phenotypic characteristics clearly distinguished our isolate from other Thalassobius species. The degree of genomic relatedness between strain $JC2049^T$ and other Thalassobius species was in a range of 20-43 %. The polyphasic data presented in this study indicates that our isolate should be classified as a novel species within the genus Thalassobius. The name Thalassobius aestuarii sp. novo is therefore proposed for this isolate; the type strain is $JC2049^T(=IMSNU\;14011^T=KCTC\;12049^T=DSM\;15283^T)$.

• 생명과학회지
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• 제16권3호
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• pp.485-492
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• 2006

광합성세균인 Rhodobacter sphaeroides의 PrrBA two-component system은 산소분압의 변화에 따라 광합성 유전자의 발현을 조절하는 주요한 조절계 중 하나이다. PrrBA two-component system은 PrrB histidine kinase와 PrrA response regulator로 구성되어 있는데, PrrB의 N-말단 transmembrane 도메인은 신호인지 도메인으로서, 여섯 개의 transmembrane helix가 세 개의 periplasmic loop와 두 개의 cytoplasmic loop을 형성하고 있다. 그 중 세 번째, 네 번째 transmembrane helix와 두 번째 periplasmic loop가 산화/환원 인지 기능에 있어 중요한 역할을 할 것이라고 제안되었다. 본 연구에서는, 두 번째 periplasmic loop와 그 인접 부위에서의 돌연변이 (Asp-90, Gln-93, Leu-94, Leu-98, Asn-106)에 의해 PrrB의 인지 기능에 있어 심각한 결함이 생기는 것을 증명하였고, 이는 이 아미노산들이 PrrB의 산화/환원 인지 기능에 연관되어 있을 수 있다는 것을 보여준다. PrrB의 돌연변이 형태 (D90E, D90N, D90A)가 대장균에서 과발현되어서 affinity chromatography에 의해 정제되었고, 정제된 단백질의 자가인산화 반응이 측정되었다. PrrB D90N 변이형태는 PrrB wild-type보다 높은 자가인산화 활성을 가지는 반면에, PrrB D90E 변이형태는 PrrB wild-type보다 낮은 자가인산화 활성을 나타내었다. 그리고 D90A 변이형태는 PrrB의 자가인산화 활성이 매우 약화되었다.

• 생명과학회지
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• 제16권4호
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• pp.632-639
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• 2006

본 연구에서는 lacZ transcriptional fusion plasmid를 이용하여 광합성 세균인 Rhodobacter sphaeroides에서의 7가지 광합성유전자 (puf, puc, puhA, bchC, bchE, bchF, bchI) 발현의 경향과 조절을 조사하였다. R. sphaeroides에서 puhA와 bchI를 제외한 모든 광합성유전자들이 호기적 조건과 비교했을 때 혐기적 조건에서 더욱 강하게 발현되었다. puhA 유전자는 bchFNBHLM-RSP0290과 operon을 형성하며, bchI 유전자는 crtA와 operon을 이루는 것으로 나타났다. 광합성 조건에서 자란 R. sphaeroides의 puf, puc, bchCXYZ operon의 발현은 빛의 세기에 비례하는 반면, bchFNBHLM(RSP0290 puhA) operon의 발현은 빛의 세기에 반비례 하였다. bchEJG의 발현은 $10\;W/m^2$의 빛이 조사된 광합성 조건에서 제일 낮았으며, $100\;W/m^2$의 빛의 광합성 조건에서 가장 높았다. R. sphaeroides의 산소인지와 빛 인지에 관련된 세 가지 주요 조절기작에 의한 광합성유전자 조절은 다음과 같다. puf와 bchC는 PpsR repressor와 PrrBA two-component system에 의해 조절된다. 그리고 puc operon은 PpsR, FnrL, PrrBA system에 의해 조절된다. bchE의 발현은 FnrL과 PrrBA system에 의해 조절되는 반면, bchF는 오로지 PpsR에 의해서만 조절된다. PpsR repressor는 강한 세기의 빛 조건에서 bchf 발현억제의 원인이 되며, FnrL은 그 자체가 산소를 인지하는 기능 이외에도 세포질의 산화/환원 상태의 인지에 관련될 것으로 보인다.