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회전접촉장치와 점감포기 반응조를 이용한 식품폐수 처리시설의 세균군집 구조 (Bacterial Community Structure of Food Wastewater Treatment System Combined with Rotating Biological Contactor and Tapered Aeration Reactor)

  • 정순재;남지현;배우근;이동훈
    • 미생물학회지
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    • 제46권2호
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    • pp.169-176
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    • 2010
  • 회전접촉장치와 점감포기 생물반응조를 이용한 실험용 규모의 폐수처리 공정을 식품산업폐수를 유입수로 사용하여 5개월 동안 운전하였으며, 16S rRNA 유전자의 말단단편길이다형성(T-RFLP) 분석과 계통분류학적 분석방법으로 폐수처리 공정의 세균군집을 조사하였다. 유기물 외에 고농도의 질소와 인이 함유된 식품산업폐수를 적용하였음에도 불구하고, 안정화 기간 동안 화학적산소요구량, 총질소, 총인의 제거효율은 각각 98%, 93%, 95% 이상이었다. 가동 초기의 세균 군집과 안정화 이후의 세균군집은 뚜렷하게 구분되었으며, 안정화 기간 동안 가장 우점한 세균군집은 Bacteroidetes였다. 운전 기간중의 주요 세균 군집은 사상균으로 분류되는 Haliscomenobacter, Sphaerotilus, Candidate division TM7이었으나, 이들 사상균에 의한 슬러지 팽화 현상은 관찰할 수 없었다. Haliscomenobacter와 유연관계가 가까운 세균군집이 안정화 시기에 증가하여 최대 우점 군집이 되었다. 본 연구결과는 회전접촉장치와 점감포기 생물반응조를 이용한 폐수처리공정의 영양물질 제거에 사상균이 중요함을 제시한다.

주암호에서 Aminoglycoside Acetyltransferases와 Aerolysin 유전자의 분자생물학적 검출 (Molecular Biological Detection of the Genes Encoding Aminoglycosise Acetyltransferases and Aerolysin in Water Samples from Juam Lake)

  • 이영종;한효심;정재성
    • 미생물학회지
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    • 제36권4호
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    • pp.273-278
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    • 2000
  • 1996년 1월부터 1998년 12월까지 주암호의 한 정점에서 12개의 시료를 채수하여 총 세균의 DNA를 추출한 뒤 DNA 중에 gentamicin 저항성에 관련된 aminoglycoside acetyltransferase들의 유전자의 aacC들 (aacC1∼aacC4)과 Aeromonas 속이 생산하는 독소인 aerolysin 유전자의 존재 여부를 PCR을 통해 확인하였다. 전체 12개의 DNA 시료중 9개의 시료에서 aacC2 유전자가 검출되었고, aacC2 유전자가 검출된 시료 중 7개의 시료에서 aacC2 유전자가 Tn3의 염기서열과 연관되어 발현이 증가되는 구조를 하고 있었다. 그러나 aacC1, aacC3 및 aacC4 유전자는 검출되지 않았다. Aeromonas 속에서 보고된 aerolysin과 hemolysin 등의 유전자에서 conserved region을 찾아내어 aerolysin 유전자의 검출을 위한 PCR primer set를 설계하였다. 설계된 primer set는 12개의 DNA 시료 중 7개의 시료에서 예상된 414 bp의 PCR 산물을 증폭하였다. 이 DNA 절편을 probe로 사용하여 Southern hybridization을 행한 결과 12개의 DNA 시료 중 10개의 시료에서 aerolysin 유전자가 검출되었다. 그러나 이들 유전자의 계절에 따른 출현의 변화는 발견되지 않았다.

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Identification and Expression of the cym, cmt, and tod Catabolic Genes from Pseudomonas putida KL47: Expression of the Regulatory todST Genes as a Factor for Catabolic Adaptation

  • Lee Kyoung;Ryu Eun-Kyeong;Choi Kyung-Soon;Cho Min-Chul;Jeong Jae-Jun;Choi Eun-Na;Lee Soo-O;Yoon Do-Young;Hwang In-Gyu;Kim Chi-Kyung
    • Journal of Microbiology
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    • 제44권2호
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    • pp.192-199
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    • 2006
  • Pseudomonas putida KL47 is a natural isolate that assimilates benzene, 1-alkylbenzene $(C_1-C_4)$, biphenyl, p-cumate, and p-cymene. The genetic background of strain KL47 underlying the broad range of growth substrates was examined. It was found that the cym and cmt operons are constitutively expressed due to a lack of the cymR gene, and the tod operon is still inducible by toluene and biphenyl. The entire array of gene clusters responsible for the catabolism of toluene and p-cymene/p-cumate has been cloned in a cosmid vector, pLAFR3, and were named pEK6 and pEK27, respectively. The two inserts overlap one another and the nucleotide sequence (42,505 bp) comprising the cym, cmt, and tod operons and its flanking genes in KL47 are almost identical (>99 %) to those of P. putida F1. In the cloned DNA fragment, two genes with unknown functions, labeled cymZ and cmtR, were newly identified and show high sequence homology to dienelactone hydrolase and CymR proteins, respectively. The cmtR gene was identified in the place of the cmtI gene of previous annotation. Western blot analysis showed that, in strains F1 and KL47, the todT gene is not expressed during growth on Luria Bertani medium. In minimal basal salt medium, expression of the todT gene is inducible by toluene, but not by biphenyl in strain F1; however, it is constantly expressed in strain KL47, indicating that high levels of expression of the todST genes with one amino acid substitution in TodS might provide strain KL47 with a means of adaptation of the tod catabolic operon to various aromatic hydrocarbons.

Multiplex PCR과 Conformation Sensitive Gel Electrophoresis를 이용한 혈우병B F9 유전자 돌연변이 직접 진단법 (Direct detection of hemophilia B F9 gene mutation using multiplex PCR and conformation sensitive gel electrophoresis)

  • 유기영;김희진;이광철
    • Clinical and Experimental Pediatrics
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    • 제53권3호
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    • pp.397-407
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    • 2010
  • 목 적 : F9 유전자는 혈우병B의 병인 유전자이다. 기존의 RFLP를 이용한 연관분석은 정보제공율이 55.6%에 불과하였다. 직접 염기서열 분석법은 98%의 돌연변이를 진단할 수 있지만, 고가의 비용이 든다. 본 연구는 F9 유전자를 대상으로 돌연변이의 선별검사로써 mPCR-CSGE를 사용하고, 이후 특정 유전자 부위만을 염기서열 분석하여 mPCR-CSGE의 유용성을 확인하기 위해 고안되었다. 방 법 : 연구대상은 비혈연 관계인 27명의 혈우병B 환자였다. 직접염기서열 분석법은 독립된 다른 기관에서 시행하였고, mPCR-CSGE 선별 후 염기서열 분석법은 본 연구자의 기관에서 시행되었다. 직접 염기서열 분석법의 결과가 참고치가 되어 mPCR-CSGE 선별 후 염기서열 분석법을 정확성, 경제성, 신속성, 편이성 측면에서 비교하였다. 두가지 방법으로 진단이 되지 않는 환자에게는 MLPA를 이용하여 돌연변이를 발견하였다. 결 과 : 직접 염기서열 분석법으로 26명(96.3%)의 환자에서 돌연변이를 확인할 수 있었다. mPCR-CSGE 선별 후 염기서열 분석법으로는 23명(85.2%)의 환자에서 돌연변이를 찾아낼 수 있었다. 1명의 환자는 MLPA로써 돌연변이를 확인할 수 있었다. 27명의 환자에게 21개의 독립적인 돌연변이가 있었다. mPCR-CSGE 선별 후 염기서열 분석법은 직접 염기서열 분석법에 비해 비용은 55.7%로 줄일 수 있었으나, 실험 단계는 더욱 복잡하였고, 시간도 하루가 더 걸렸으며, 세심한 실험상의 주의가 필요하였다. 결 론 : mPCR-CSGE 선별 후 염기서열 분석법은 85.2%의 높은 돌연변이 선별력을 보이고, 직접 염기서열 분석법의 57.7%의 비용만 소모하였으나, 실험과정에 세한 주의가 요구되었으며, 노동집약적이고, 실험 시간도 하루가 더 소요되었다.

DGGE를 이용한 PCE 및 TCE의 혐기적 탈염소화 군집의 미생물 군집분석 (Analysis of Microbial Community during the Anaerobic Dechlorination of PCE/TCE by DGGE)

  • 김병혁;조대현;성열붕;안치용;윤병대;고성철;오희목;김희식
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제38권4호
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    • pp.448-454
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    • 2010
  • 광양, 하남, 여천지역의 토양, 하천 및 해양 퇴적물 등을 이용하여, 난분해성 염소화합물인 PCE (perchloroethylene) 및 TCE(trichloroethylene)의 혐기성 탈염소화에 관련하는 미생물을 탐색하고 이들의 탈염소화 효율을 조사하였다. 혐기성 상호대사에 의한 탈염소화 효율을 조사하기위해 전자 공여체로 아세테이트를 사용하여 혐기성 회분식 실험을 실시 하였으며, 미생물 군집을 분석하기 위해, 분자생물학적인 기법인 16S rDNA의 DGGE 기법을 이용하였다. 그 결과, 4주간 집적배양을 통해 광양, 하남, 여천시료는 PCE와 TCE를 PCE 75% 이상, TCE 81% 이상 탈염소화하는 것으로 나타내며, 여천시료가 우수한 PCE/TCE탈염소화율을 보이고 있다(PCE 87.37%, TCE 84.46%). 또한, 전자 수용체에 따른 탈염소화 배양액의 미생물 다양성은 DGGE로 분석하였으며, 우점하는 미생물은 Clostridium sp., Desulfotomaculum sp.와 unculutured bacteria로 나타났다.

Soluble Expression of a Human MnSOD and Hirudin Fusion Protein in Escherichia coli, and Its Effects on Metastasis and Invasion of 95-D Cells

  • Yi, Shanze;Niu, Dewei;Bai, Fang;Li, Shuaiguang;Huang, Luyuan;He, Wenyan;Prasad, Anand;Czachor, Alexander;Tan, Lee Charles;Kolliputi, Narasaiah;Wang, Feng
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제26권11호
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    • pp.1881-1890
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    • 2016
  • Manganese superoxide dismutase (MnSOD) is a vital enzyme that protects cells from free radicals through eliminating superoxide radicals ($O^{2-}$). Hirudin, a kind of small active peptide molecule, is one of the strongest anticoagulants that can effectively cure thrombus diseases. In this study, we fused Hirudin to the C terminus of human MnSOD with the GGGGS linker to generate a novel dual-feature fusion protein, denoted as hMnSOD-Hirudin. The hMnSOD-Hirudin gene fragment was cloned into the pET15b (SmaI, CIAP) vector, forming a recombinant pET15b-hMnSOD-Hirudin plasmid, and then was transferred into Escherichia coli strain Rosetta-gami for expression. SDS-PAGE was used to detect the fusion protein, which was expected to be about 30 kDa upon IPTG induction. Furthermore, the hMnSOD-Hirudin protein was heavily detected as a soluble form in the supernatant. The purification rate observed after Ni NTA affinity chromatography was above 95%. The hMnSOD-Hirudin protein yield reached 67.25 mg per liter of bacterial culture. The identity of the purified protein was confirmed by western blotting. The hMnSOD-Hirudin protein activity assay evinced that the antioxidation activity of the hMnSOD-Hirudin protein obtained was $2,444.0{\pm}96.0U/mg$, and the anticoagulant activity of the hMnSOD-Hirudin protein was $599.0{\pm}35.0ATU/mg$. In addition, in vitro bioactivity assay showed that the hMnSOD-Hirudin protein had no or little cytotoxicity in H9c2, HK-2, and H9 (human $CD_4{^+}$, T cell) cell lines. Transwell migration assay and invasion assay showed that the hMnSOD-Hirudin protein could suppress human lung cancer 95-D cell metastasis and invasion in vitro.

Caspase-3 Specifically Cleaves $p21^{WAF1/CIP1}$ in the Earlier Stage of Apoptosis in SK-HEP-1 Human Hepatoma Cells

  • Park, Jeong-Ae;Kim, Kyu-Won;Kim, Shin-Il;Lee, Seung-Ki
    • 고려인삼학회:학술대회논문집
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    • 고려인삼학회 1998년도 Advances in Ginseng Research - Proceedings of the 7th International Symposium on Ginseng -
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    • pp.231-243
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    • 1998
  • In the present study, we provide evidence that ginsenoside $Rh_2$ (G-$Rh_2$) as well as staurosporine induces apoptosis of human hepatoma SK-HEP-1 cells by caspase 3-mediated processing of $p21^{WAFI/CIPI}$ in the early stage of apoptosls. Immunoblottings showed that G-$Rh_2$ as well as statrosporine induced the processing of caspase-3 to an active form, pl7. In stable Bcl-2 transfectants however, G-$Rh_2$ induced DNA fragmentation, while staurosporine did not. In the early stage of apoptosis, $p21^{WAFI/CIPI}$ was detected to undergo proteolytic processing specifically conducted by caspase-3. $p21^{WAFI/CIPI}$ translated in vitro was cleaved into a p14 fragment, when incubated with cell extracts obtained from either G-$Rh_2$- or staurosporine-treated cells. Cleavage was equally inhibited in both cases by adding Ac-DEVD-cho, a specific caspase-3 inhibitor, but not by Ac-YVkD-cho, a specific caspase-l inhibitor. Similarly, $p21^{WAFI/CIPI}$ was efficiently leaved by recombinant caspase-3 overexpressed in E. coli. Moreover, the endogenous $p21^{WAFI/CIPI}$ of untreated-cell extracts was also cleaved by recombinant caspase-3. Mutation analysis allowed identification of two caspase-3 cleavage sites, $DHVD^{112}$/L and $SMTD^{149}$/F, which are located within, or near the interaction domains for cyclins, Cdks, and PCNA. Taken together, these results show that G-$Rh_2$ as well as staurosporine increases caspase-3 activity, which in turn directly cleaves $p21^{WAFI/CIPI}$ resulting in elevation of Cdk kinase activity in the early stages of apoptosis. We propose that proteolytic cleavage of $p21^{WAFI/CIPI}$ is a functionally relevant event that allows unleashing the cyclin/Cdk activity from the inhibitor seen in the earlier stage of apoptosis, the event of which may be associated with the triggering mechanism for the execution of apoptosis.

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분자기법을 이용한 과채류 시설재배지 토양 내 분포하는 뿌리혹선충의 종 동정 (Molecular Identification of Meloidogyne spp. in Soils from Fruit and Vegetable Greenhouses in Korea)

  • 김세종;유용만;황경숙
    • 한국응용곤충학회지
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    • 제53권1호
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    • pp.85-91
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    • 2014
  • 국내 과채류 시설재배지 토양 내 분포하는 뿌리혹선충의 계통학적 특성을 조사하였다. 토마토, 오이, 수박, 참외를 재배하는 12개 과채류 시설재배지 토양 내 뿌리혹선충의 밀도를 조사한 결과, 모든 시설재배지 토양에 광범위하게 분포하였으며 토양 300 g 당 평균 $72{\pm}6{\sim}2$, $898{\pm}468$마리로 검출되었다. 시설재배지 토양에서 수집한 뿌리혹선충 2령 유충을 대상으로 PCR-RFLP 계통분석을 수행하였다. 시설재배지 토양에서 분리한 12개 뿌리혹선충의 mtDNA PCR 증폭산물을 대상으로 제한효소 HinfI을 처리한 결과 900, 410, 290 및 170 bp의 DNA 절편 양상을 나타내는 Group A와 900, 700 및 170 bp의 DNA 절편 양상을 나타내는 Group B로 분류되었다. 각 그룹에 속하는 뿌리혹선충의 mtDNA 유전자 염기서열(1,483~1,521 bp)을 결정하여 계통분석한 결과, Group A에 속하는 9개의 뿌리혹선충은 고구마뿌리혹선충(Meloidogyne incognita)과 99.73~99.93%의 상동성을 나타내었고 그리고 Group B에 속하는 3개의 뿌리혹선충은 땅콩뿌리혹선충(Meloidogyne arenaria)과 99.54~99.73%의 상동성을 나타내어 유사한 종으로 확인되었다.

섬유 종류에 따른 시멘트복합체의 고속 비상체 충격에 대한 배면파괴저감 및 균열특성 평가 (Evaluation on Rear Fracture Reduction and Crack Properties of Cement Composites with High-Velocity Projectile Impact by Fiber Types)

  • 한상휴;김규용;김홍섭;김정현;남정수
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제27권2호
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    • pp.157-167
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    • 2015
  • 고속 비상체에 의한 충격을 받는 시멘트 복합체는 표면관입, 배면박리 및 관통 등 국부적인 파괴거동을 보이며, 섬유혼입에 의한 휨인성의 향상으로 인해 배면파괴를 억제할 수 있다. 이에 섬유보강 시멘트 복합체의 내충격 성능에 관한 연구가 진행되고 있으며, 다양한 종류의 섬유보강재가 개발되고 있다. 섬유보강재의 종류에 따라 섬유와 매트릭스의 부착성능, 비표면적, 혼입개체수 등이 다르기 때문에 섬유보강 시멘트 복합체의 역학특성 및 고속 충격에 의한 내충격 성능의 향상에 미치는 효과에 대하여 검토할 필요가 있다. 본 연구에서는 성상 및 물성이 다른 강섬유(Steel fiber), 폴리아미드(Polyamide), 나일론(Nylon) 및 폴리에틸렌(Polyethylene)섬유를 혼입하여 섬유 종류에 따른 휨인성의 향상과 고속 비상체 충돌에 대한 파괴저감효과에 대하여 평가하였다. 그 결과, 혼입섬유의 가교작용에 의한 응력의 재분배 및 균열발생의 억제로 인해 휨인성이 향상되었으며, 고속충격에 의한 배면파괴를 억제할 수 있었다. 또한, 동일 충격에너지에서의 배면파괴한계두께를 감소시킬 수 있어 방호시설물에 적용할 경우 부재두께의 저감이 가능할 것으로 판단된다. 한편, 강섬유보강 시멘트복합체의 경우 배면박리가 발생하였으나, 섬유와 매트릭스의 부착에 의한 일부 파편의 박리가 억제되었으며, 합성섬유보강 시멘트복합체는 섬유의 혼입개체수가 많아, 고속충격에 의한 충격파의 상쇄작용 및 에너지 분산에 의한 미세균열이 발생해 배면파괴억제효과가 큰 것으로 판단된다.

악성 흉막액에서 CEA와 CYFRA 21-1의 진단적 유용성 (Diagnostic Utility of Pleural Fluid CEA and CYFRA 21-1 for Malignant Pleural Effusions)

  • 정재호;최정은;박무석;황상연;문진욱;김영삼;장준;김주항;김성규;김세규
    • Tuberculosis and Respiratory Diseases
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    • 제57권1호
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    • pp.32-36
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    • 2004
  • 목 적 : 악성 흉막액의 진단을 위해서는 흉막액 세포진 검사, 흉막 생검 등이 이용되지만 위음성의 문제가 있어서 이를 보완하기 위해서 지금까지 여러 종양 표지자들이 흉막액에서 측정되어 왔다. 저자 등은 흉막액의 감별진단에 널리 알려진 CEA와 최근에 소개된 CYFRA 21-1의 진단적 유용성에 대해 알아보기 위해 본 연구를 시행하였다. 방 법 : 2002년 4월부터 2003년 11월까지 흉막액으로 내원한 222예(양성 150예, 폐암 57예, 전이성암 15예)를 대상으로 하여 전향적으로 혈청과 흉막액에서 CEA와 CYFRA 21-1를 각각 측정하였다. 결 과 : 양성 흉막액에 비해 악성 흉막액에서 유의하게 CEA와 CYFRA 21-1값이 높았으며, 특이도를 95%로 하였을 때 흉막액 CEA와 CYFRA 21-1의 cut off 값은 각각 5, 89 ng/ml 이었고 민감도는 각각 72%, 54%이었다. 흉막액에서 CEA와 CYFRA 21-1를 병용하여 검사했을 때의 민감도는 87%로 CEA나 CYFRA 21-1 단독검사에 비해 유의하게 높게 나타났다(p<0.05). 결 론 : 흉막액 CEA와 CYFRA 21-1 검사의 병용은 악성흉막액의 진단에 유용할 것으로 생각된다.