Isochrysis sp. is a sea microalga that has become a species of interest because of the extreme lipid content and rapid growth rate of this organism indicating its potential for efficient biofuel production. Using genome sequencing/genome-scale modeling for the prediction of Isochrysis sp. metabolic utilities there is high scope for the identification of essential pathways for the extraction of byproducts of interest at a higher rate. In our work, we design and present iIsochr964, a genome-scale metabolic model of Isochrysis sp. including 4315 reactions, 934 genes, and 1879 metabolites, which are distributed among fourteen compartments. For model validation, experimental culture, and isolation of Isochrysis sp. were performed and biomass values were used for validation of the genome-scale model. OptFlux was instrumental in uncovering several novel metabolites that influence the organism's metabolism by increasing the flux of interacting metabolites, such as Malonyl-CoA, EPA, Protein and others. iIsochr964 provides a compelling resource of metabolic understanding to revolutionize its industrial applications, thereby fostering sustainable development and allowing estimations and simulations of the organism metabolism under varying physiological, chemical, and genetic conditions. It is also useful in principle to provide a systemic view of Isochrysis sp. metabolism, efficiently guiding research and granting context to omics data.
Phenotypic plasticity is a rapid response mechanism that enables organisms to acclimate and survive in changing environments. The Chinese mitten crab (Eriocheir sinensis) survives and thrives in different and even introduced habitats, thereby indicating its high phenotypic plasticity. However, the underpinnings of the high plasticity of E. sinensis have not been comprehensively investigated. In this study, we conducted an integrated gut microbiome and muscle metabolome analysis on E. sinensis collected from three different environments, namely, an artificial pond, Yangcheng Lake, and Yangtze River, to uncover the mechanism of its high phenotypic plasticity. Our study presents three divergent gut microbiotas and muscle metabolic profiles that corresponded to the three environments. The composition and diversity of the core gut microbiota (Proteobacteria, Bacteroidetes, Tenericutes, and Firmicutes) varied among the different environments while the metabolites associated with amino acids, fatty acids, and terpene compounds displayed significantly different concentration levels. The results revealed that the gut microbiome community and muscle metabolome were significantly affected by the habitat environments. Our findings indicate the high phenotypic plasticity in terms of gut microbiome and muscle metabolome of E. sinensis when it faces environmental changes, which would also facilitate its acclimation and adaptation to diverse and even introduced environments.
Jung, Je Hyeong;Kim, Ho-Youn;Kim, Hyoung Seok;Jung, Sang Hoon
Journal of Ginseng Research
/
제44권2호
/
pp.312-320
/
2020
Background: Ginseng (Panax ginseng Meyer) is an essential source of pharmaceuticals and functional foods. Ginseng productivity has been compromised by high light (HL) stress, which is one of the major abiotic stresses during the ginseng cultivation period. The genetic improvement for HL tolerance in ginseng could be facilitated by analyzing its genetic and molecular characteristics associated with HL stress. Methods: Genome-wide analysis of gene expression was performed under HL and recovery conditions in 1-year-old Korean ginseng (P. ginseng cv. Chunpoong) using the Illumina HiSeq platform. After de novo assembly of transcripts, we performed expression profiling and identified differentially expressed genes (DEGs). Furthermore, putative functions of identified DEGs were explored using Gene Ontology terms and Kyoto Encyclopedia of Genes and Genome pathway enrichment analysis. Results: A total of 438 highly expressed DEGs in response to HL stress were identified and selected from 29,184 representative transcripts. Among the DEGs, 326 and 114 transcripts were upregulated and downregulated, respectively. Based on the functional analysis, most upregulated and a significant number of downregulated transcripts were related to stress responses and cellular metabolic processes, respectively. Conclusion: Transcriptome profiling could be a strategy to comprehensively elucidate the genetic and molecular mechanisms of HL tolerance and susceptibility. This study would provide a foundation for developing breeding and metabolic engineering strategies to improve the environmental stress tolerance of ginseng.
Various methods are available for the production of L-threonine. The microbial production of L-threonine has been achieved by breeding L-threonine analog-resistant auxotrophic mutants of various bacteria. The enzymatic production of L-threonine has been demonstrated by use of threonine metabolic enzymes such as threonine deaminase, threonine aldolase, or threonine dehydrogenase complex. Threonine synthesis from glycine and ethanol seems to be catalyzed by the enzymes Methanol dehydrogenase(MDH) and Serine hydroxymethyltransferase(SHMT), which was also found to catalyze the aldol condensation of glycine with acetaldehyde. The improved production of L-threonine has been achieved by amplifying the genes for the L-threonine biosynthetic enzymes using recombinant DNA techniques.
Park, Jong-Ju;JarGal, Naidansuren;Yoon, Jong-Taek;Min, Kwan-Sik
Reproductive and Developmental Biology
/
제34권1호
/
pp.33-40
/
2010
Equine chorionic gonadotropin (eCG) is a heavily glycosylated glycoprotein composed of non-covalently linked $\alpha$- and $\beta$-subunits. To study the function and signal transduction of tethered recombinant-eCG (rec-eCG), a single chain eCG molecule was constructed, and the rec-eCG protein was prepared. In this study, we constructed 5 mutants (${\Delta}1$, ${\Delta}2$, ${\Delta}3$, ${\Delta}4$, and ${\Delta}5$) of rec-eCG using data about known glycoprotein hormones to analyze the role of specific follicle stimulating homone (FSH)-like activity. Three amino acids of certain specific sites were replaced with alanine. The expression vectors were transfected into CHO cells and subjected to G418 selection for 2~3 weeks. The media were collected and the quantity of secreted tethered rec-eCGs was quantified by ELISA. The LH- and FSH-like activities were assayed in terms of cAMP production by rat LH/CG and rat FSH receptors. Then, the metabolic clearance rate analyzed by the injection of rec-eCG (5 IU) into the tail vein was analyzed. The mutant eCGs (${\Delta}l$, ${\Delta}4$, and ${\Delta}5$) were transcripted, but not translated into proteins. Rec-eCG A2 was secreted in much lower amounts than the wild type. Only the rec-eCG ${\Delta}3$ ($\beta$-subunit: $Gln^{94}-Ile^{95}-Lys^{96}{\rightarrow}Ala^{94}-Ala^{95}-Ala^{96}$) was efficiently secreted. Although activity is low, its LH-like activity was similar to that of tethered $eCG{\beta\alpha}$. However, the FSH-like activity of rec-$eCG{\beta\alpha\Delta}3$ was completely flat. The result of the analysis of the metabolic clearance rate shoed the persistence of the mutant in the blood until 4 hours after the injection. After then, it almost disappeared at 8 hours. Taken together, these data suggest that 94~96 amino acid sequences in eCG $\beta$-subunit appear to be of utmost importance for signal transduction of the FSH receptor.
Violacein, a purple pigment first isolated from a gram-negative coccobacillus Chromobacterium violaceum, has gained extensive research interest in recent years due to its huge potential in the pharmaceutic area and industry. In this review, we summarize the latest research advances concerning this pigment, which include (1) fundamental studies of its biosynthetic pathway, (2) production of violacein by native producers, apart from C. violaceum, (3) metabolic engineering for improved production in heterologous hosts such as Escherichia coli, Citrobacter freundii, Corynebacterium glutamicum, and Yarrowia lipolytica, (4) biological/pharmaceutical and industrial properties, (5) and applications in synthetic biology. Due to the intrinsic properties of violacein and the intermediates during its biosynthesis, the prospective research has huge potential to move this pigment into real clinical and industrial applications.
부탄올을 생산하는 발효반응기에서는 아세톤, 부탄올 그리고 에탄올을 주로 생산하는 Clostridium acetobutylicum이 사용된다. 본 연구에서는 이 미생물을 이용한 발효공정의 개발을 위하여, Clostridium acetobutylicum ATCC824의 대사망의 동적 모델이 제안되었다. 많은 효소기반의 대사반응들로 구성된 대사망의 복잡성과 대사반응속도식의 비선형적 특성 때문에, 유전 알고리듬과 Levenberg-Marquardt 알고리듬이 결합된 효율적인 최적화 기법을 이용하여 회분식 발효반응기의 실험 결과값으로 58개의 반응속도상수들을 결정하였다. 그리고 이 반응속도상수 결정의 정확도를 제고하기 위하여, 유전자 조작을 통해 특정 대사경로를 차단한 미생물을 이용했을 때의 실험과 초기 글루코스의 농도를 다르게 한 실험들을 수행하여 개발된 대사망의 동적모델을 분석하였다. 결과적으로, 본 연구를 통해서 개발된 대사망 모델의 정확도를 확인하였고, 이를 활용하여 발효반응공정의 생산성 향상을 위한 적절한 클로스트리듐의 개발과 발효반응기의 최적화를 위한 연구에 기여할 수 있을 것으로 기대된다.
Chae, Han Seung;Lee, Jeong Min;Lee, Ju-Hoon;Lee, Pyung Cheon
Journal of Microbiology and Biotechnology
/
제23권6호
/
pp.837-842
/
2013
A cryptic plasmid, pMBLR00, from Leuconostoc mesenteroides subsp. mesenteroides KCTC 3733 was isolated, characterized, and used for the construction of a cloning vector to engineer Leuconostoc species. pMBLR00 is a rolling circle replication plasmid, containing 3,370 base pairs. Sequence analysis revealed that pMBLR00 has 3 open reading frames: Cop (copy number control protein), Rep (replication protein), and Mob (mobilization protein). pMBLR00 replicates by rolling circle replication, which was confirmed by the presence of a conserved double-stranded origin and single-stranded DNA intermediates. An Escherichia coli-Leuconostoc shuttle vector, pMBLR02, was constructed and was able to replicate in Leuconostoc citreum 95. pMBLR02 could be a useful genetic tool for metabolic engineering and the genetic study of Leuconostoc species.
This study was conducted to investigate the plasma phosphoproteome and differential plasma phosphoproteins in cases of of Opisthorchis viverrini (OV)-related cholangiocarcinoma (CCA). Plasma phosphoproteomes from CCA patients (10) and non-CCA subjects (5 each for healthy subjects and OV infection) were investigated using gel-based and solution-based LC-MS/MS. Phosphoproteins in plasma samples were enriched and analyzed by LC-MS/MS. STRAP, PANTHER, iPath, and MeV programs were applied for the identification of their functions, signaling and metabolic pathways; and for the discrimination of potential biomarkers in CCA patients and non-CCA subjects, respectively. A total of 90 and 60 plasma phosphoproteins were identified by gel-based and solution-based LC-MS/MS, respectively. Most of the phosphoproteins were cytosol proteins which play roles in several cellular processes, signaling pathways, and metabolic pathways (STRAP, PANTHER, and iPath analysis). The absence of serine/arginine repetitive matrix protein 3 (A6NNA2), tubulin tyrosine ligase-like family, member 6, and biorientation of chromosomes in cell division protein 1-like (Q8NFC6) in plasma phosphoprotein were identified as potential biomarkers for the differentiation of healthy subjects from patients with CCA and OV infection. To differentiate CCA from OV infection, the absence of both serine/threonine-protein phosphatase 2A 56 kDa regulatory subunit beta isoform and coiled-coil domain-containing protein 126 precursor (Q96EE4) were then applied. A combination of 5 phosphoproteins may new alternative choices for CCA diagnosis.
Antidiabetic effects of a novel microbial biopolymer (PGB) 1 excreted from new Enterobacter sp. BL-2 were tested in the db/db mice. The animals were divided into normal control, rosiglitazone (0.005%, wt/wt), low PGB1 (0.1%, wt/wt), and high PGB1 (0.25%, wt/wt) groups. After 5 weeks, the blood glucose levels of high PGB1 and rosiglitazone supplemented groups were significantly lower than those of the control group. In hepatic glucose metabolic enzyme activities, the glucokinase activities of PGB1 supplemented groups were significantly higher than the control group, whereas the PEPCK activities were significantly lower. The plasma insulin and hepatic glycogen levels of the low and high PGB1 supplemented groups were significantly higher compared with the control group. Specifically, the insulin and glycogen increases were dose-responsive to PGB1 supplement. PGB1 supplement did not affect the IPGTT and IPITT compared with the control group; however, rosiglitazone significantly improved IPITT. High PGB1 and rosiglitazone supplementation preserved the appearance of islets and insulin-positive cells in immunohistochemical photographs of the pancreas compared with the control group. These results demonstrated that high PGB1 (0.25% in the diet) supplementation seemingly contributes to preventing the onset and progression of type 2 diabetes by stimulating insulin secretion and enhancing the hepatic glucose metabolic enzyme activities.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.