• 제목/요약/키워드: biological reduction

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A novice’s guide to analyzing NGS-derived organelle and metagenome data

  • Song, Hae Jung;Lee, JunMo;Graf, Louis;Rho, Mina;Qiu, Huan;Bhattacharya, Debashish;Yoon, Hwan Su
    • ALGAE
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    • 제31권2호
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    • pp.137-154
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    • 2016
  • Next generation sequencing (NGS) technologies have revolutionized many areas of biological research due to the sharp reduction in costs that has led to the generation of massive amounts of sequence information. Analysis of large genome data sets is however still a challenging task because it often requires significant computer resources and knowledge of bioinformatics. Here, we provide a guide for an uninitiated who wish to analyze high-throughput NGS data. We focus specifically on the analysis of organelle genome and metagenome data and describe the current bioinformatic pipelines suited for this purpose.

망간산화물을 이용한 TNT 환원부산물의 산화-공유결합 반응

  • 강기훈;임동민;신현상
    • 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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    • 한국지하수토양환경학회 2004년도 총회 및 춘계학술발표회
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    • pp.43-46
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    • 2004
  • Explosive chemicals have been major soil and groundwater contaminants especially in the nations with active military activities. Of these explosives, 2,4,6-trinitrotoluene (TNT) is the most refractory one due to its structural characteristics. Although its efficient reduction by Fe(0) is well-known, the reduction products - mainly aminotoluenes - still possess toxicities to terrestrial biota, and are resistant to biological degradation. In this study, therefore, abiotic transformation of TNT reduction products via oxidative-coupling reaction was evaluated using Mn oxide which is ubiquitous in natural soils. The transformation efficiency is increased with the number of amino groups. Considering the very efficient reduction rate of TNT by Fe(0), Mn oxide can be successfully used for the removal of TNT reduction products.

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영가철과 피트를 이용한 질산성질소와 트리클로로에틸렌의 제거 (Simultaneous Removal of Nitrate and Trichloroethylene by Zero Valent Iron and Peat)

  • 민지은;김미정;박재우
    • 대한환경공학회지
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    • 제28권10호
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    • pp.1074-1081
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    • 2006
  • 질산성질소와 트리클로로에틸렌(TCE)을 동시에 제거하고자 이들을 화학적 생물학적으로 환원 및 수착시키는 반응매질로서 영가철과 피트(peat)를 이용하였다. 영가철의 수중산화로 발생된 수소가 질산성질소와 TCE를 환원시켜 두 물질이 제거하는데 TCE의 수착제거가 가능한 피트를 이용하고 그에 따른 혼합미생물의 생분해 및 전자전달의 효과를 이용하였다. 질산성질소의 경우 영가철과 피트혼합매질에서 제거효율이 우수하나 제거기작이 환원에 의존하므로 TCE가 공존시 전자에 대한 경쟁으로 그 제거효율이 감소하였으며 멸균처리한 피트를 사용한 실험군과의 결과비교로 탈질균의 작용을 알 수 있었다. TCE의 경우 영가철이 함유된 매질에서 제거효율이 높으며 질산염 공존이 영향을 미치지 못하였다. 생분해하는 혐기성 미생물군의 존재는 시스템에서 발생한 수소와 메탄가스 분석으로 확인하였다.

나노 크기의 타이타니아 담체를 활용한 Pd-Cu 촉매의 수중 질산성 질소 저감 반응에의 적용 (Catalytic Nitrate Reduction in Water over Nanosized TiO2 Supported Pd-Cu Catalysts)

  • 김민성;이지연;이관영
    • 청정기술
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    • 제20권1호
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    • pp.28-34
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    • 2014
  • 본 연구에서는 나노 크기의 결정 구조를 가진 타이타니아 담체를 용매열합성법(solvothermal method)을 활용하여 합성한 후 팔라듐과 구리를 담지한 촉매를 제조하였다. 제조된 촉매를 수중 질산성 질소 저감 반응에 적용한 결과, 타이타니아 담체의 결정 크기가 반응 활성에 영향을 미치는 것이 확인되었다. 결정 크기가 작은 담체를 활용한 촉매가 더 빠른 속도로 질산성 질소를 저감하였지만, 반응 중 pH가 높게 형성되어 질소 선택도가 매우 낮은 현상을 보였다. 이를 해결하기 위해 pH 완충제인 이산화탄소를 공급하여 질소 선택도를 약 60% 증가시켰다. 상기에 언급한 촉매를 대상으로 질소 흡-탈착, X-ray diffraction (XRD), $H_2$-temperature programmed reduction (TPR), X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) 등의 다양한 특성화 분석을 수행하여 촉매의 반응활성과 물성간의 상관관계에 대해 조사하였다.

Effective Screening of Antagonist for the Biological Control of Soilborne Infectious Disease (Damping-Off)

  • LEE BAEK-SEOK;LEE HYANG-BOK;CHOI SUNG-WON;YUN HYUN-SHIK;KIM EUN-KI
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제15권4호
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    • pp.701-709
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    • 2005
  • An efficient method of selecting an antagonistic strain for use as a biological control agent strain was developed. In this improved method, the surface tension reduction potential of an isolate was included in the 'decision factor,' in addition to two other factors; the growth rate and pathogen inhibition. By using a statistically designed method, an isolate from the soil was selected and identified as Bacillus sp. GB 16. In the pot test, this strain showed the best performance among the isolated strains. The lowest disease incidence rate and fastest seed growth were observed when the Bacillus sp. GB 16 was used. The action of the surface tension reducing component was assumed to enhance the wetting, spreading, and residing of the antagonistic strain in the rhizosphere. This result showed that the improved selection method was quite effective in selecting the best antagonistic strain for the biological control of soilborne infectious plant pathogens.

영가철에 의한 토양 Cr(VI) 환원에 미치는 유기물 및 수분함량 영향 (Effect of Organic Matter and Moisture Content on Reduction of Cr(VI) in Soils by Zerovalent Iron)

  • 양재의;이수재;김동국;오상은;윤성환;옥용식
    • 한국환경농학회지
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    • 제27권1호
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    • pp.60-65
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    • 2008
  • 현재 개발되어 사용되고 있는 중금속 오염의 복원기술들은 방법에 따라 상이하기는 하지만 일반적으로 비용이 많이 들고 처리시 이차적인 오염이 발생되거나 시간이 많이 소요되고, 외부 투입 에너지에 크게 의존하므로 실제 현장에 적용하기는 많은 문제점이 있다. 이러한 실정에서 오염물질을 완전히 분해시키거나 더 이상 독성을 야기하지 않고 원래의 물리화학적 특성을 상실한 다른 물질로 변환시킬 수 있는 처리 기술의 확보는 매우 중요한 과제라 할 수 있다. 본 연구에서는 Cr(VI)으로 오염된 토양에서 간단한 산화-환원 반응의 원리를 이용한 영가철 복원방법에 영향을 미치는 다양한 환경요인을 구명하여 향후 현장적용시 기본 자료로 활용하고자 하였다. Cr(VI)으로 오염된 토양에 영가철 만을 처리한 결과 반응 30일 후 Cr(VI)의 환원 정도는 영가철의 처리량이 증가할수록 증가하였다. 또한 유기물 함량이 증가할수록 Cr(VI)의 환원정도는 증가하였으며 반응속도 또한 유기물 함량에 따라 증가하였다. 또한 Cr(VI)농도가 반응5일 동안 90% 이상 감소하는 것으로부터 유기물에 의한 Cr(VI)의 환원 반응은 초기 반응이 우세함을 알 수 있었다. 수분함량의 경우 수분에 의한 직접적인 효과는 Cr(VI) 감소량 대비 4% 수준인 것으로 평가되었다. 유기물 함량이 영가철의 Cr(VI) 환원에 미치는 영향을 조사한 결과 Cr(VI) 농도는 50% 이상 감소하였으나 유기물 함량이 영가철의 이온화나 활동도에 직접적인 영향을 미치지는 않는 것으로 판단되었다. 특히 수분함량을 $15{\sim}30%$로 처리한 경우 영가철의 Cr(VI) 환원에 있어 반응 30일 후 초기 Cr(VI) 농도의 90% 정도가 제거되었다. 따라서 토양 수분 함량은 영가철의 이온화 및 활동도에 직접적으로 영향을 미치는 중요한 인자로 판단되었다. 특히 영가철, 유기물, 수분함량을 개별적으로 처리하였을 경우에는 MCL 이하로 Cr(VI)의 농도를 저감시킬 수는 없었으나 이들을 동시에 처리하는 경우에는 MCL 이하로 Cr(VI)의 농도를 저감시킬 수 있었다.

Biocatalytic Oxidation-Reduction of Pyruvate and Ethanol by Weissella kimchii sk10 Under Aerobic and Anaerobic Conditions

  • Kang, Hye-Sun;Park, Sun-Mi;Park, Doo-Hyun
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제14권5호
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    • pp.914-918
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    • 2004
  • This study was carried out to analyze the metabolic flux of W. kimchii sk10 on pyruvate and ethanol as a carbon source. The sk10 grown on ethanol produced acetate under aerobic conditions rather than under anaerobic conditions. The lactate and acetate were produced on ethanol plus pyruvate by the sk10 grown under aerobic and anaerobic conditions, respectively. The resting cell of sk10 produced 99.1 mM acetate and 17.3 mM lactate under aerobic conditions and 51.1 mM acetate and 62.4 mM lactate under anaerobic conditions from ethanol plus pyruvate, respectively. This result is thought to be due to the difference in the $NADH/NAD^+$ ratio depending on the growth conditions. The 11-fold overproduction of NADH peroxidase results in a low $NADH/NAD^+$ratio under aerobic growth conditions. At the low $NADH/NAD^+$ ratio, the metabolic flux of pyruvate toward lactate has to be shifted to a flux toward acetate without NADH oxidation to $NAD^+$, and ethanol oxidation to acetate coupled to $NAD^+$ reduction to NADH has to be activated.

Screening of Rhizobacteria for Biological Control of Cucumber Root and Crown Rot Caused by Phytophthora drechsleri

  • Maleki, Mojdeh;Mokhtarnejad, Lachin;Mostafaee, Somayyeh
    • The Plant Pathology Journal
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    • 제27권1호
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    • pp.78-84
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    • 2011
  • Antagonistic rhizobacteria, more specifically fluorescent pseudomonads and certain species of Bacillus, are known as biocontrol agents of fungal root diseases of agronomic crops. In this study, 144 bacteria were isolated from cucumber rhizosphere and screened as potential biological control agents against Phytophthora drechsleri, the causal agent of cucumber root rot, in vitro condition. Non-volatile compounds of 23 isolates showed noticeable inhibition zone (> 30%) against P. drechsleri, whereas volatile compounds of 7 isolates could prevent more than 30% of the mycelial growth of the fungus. All promising isolates, except of Pseudomonas flourescens V69, promoted significantly plant growth under in vitro condition. P. flourescens CV69 and V11 exhibited the highest colonization on the root. Results of the greenhouse studies showed that a reduction in disease incidence by use of some strains, and particularly use of strains CV6 and V11 as a soil treatment, exhibited a reduction in disease incidence so that suppressed disease by 85.71 and 69.39% respectively. Pseudomonas flourescens CV6 significantly suppressed disease in comparison to Ridomil fungicide. The use of mixture bacterial strains in the soil inoculated by the fungus resulting in falling down the most of the plants which didn't show significant difference with infected control soils without bacteria.

Synthesis of 2'-Hydroxydihydrochalcone from Flavone

  • Kim, Mi-Hyang;Shin, Bok-Kyu;Won, Dong-Ho;Han, Jae-Hong
    • Journal of Applied Biological Chemistry
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    • 제50권2호
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    • pp.85-87
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    • 2007
  • To establish the synthetic method for dihydrochalcones as an important bioactive compounds, 2'-hydroxydihydrochalcone has been synthesized from the reduction of flavone in 20% yield. Flavone with five equivalents of ammonium formate in the presence of Pd/C in methanol under $N_2$ atmosphere produced the C-ring opened product. It was characterized by UV-VIS, ESI-MS and $^1H-NMR$ spectroscopy, and identified as 2'-hydroxydihydrochalcone.