• 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.

• Ocean and Polar Research
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• 제38권2호
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• pp.115-128
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• 2016

This study examined the relationship between macrobenthic distribution patterns and environmental factors in salt marsh vegetation in Donggeomdo, Ganghwa on the west coast of Korea. Nine stations were fixed on a transect across the salt marsh vegetation, and field sampling was carried out monthly from July 1997 to June 1998. A total of 38 species of macrobenthos were recorded: each of faunal groups, 13 (34.2%) Arthropoda, 12 (31.6%) Polychaeta, 8 (21.1%) Mollusca, and 5 (13.2%) others. The mean density was $2,659individuals/m^2$, with a mean biomass of $178.6gWWt/m^2$. Mollusca dominated in terms of abundance and biomass, with a mean density of $2,172individuals/m^2$ (81.7%) and a mean biomass of $131.9gWWt/m^2$ (73.9%). The number of species decreased in winter (January-February), while mean density increased in the spring (May-June). The biomass was relatively in Summer and Fall (July-November), than any other season. The number of species was high in pure stands of Suaeda japonica in the lower salt marsh vegetation, and the mean density and biomass were high in mixed halophyte communities in the middle salt marsh vegetation. Two Mollusca, the bivalve Glauconome chinensis and gastropod Assiminea lutea, were dominant. The densities of these two species were high in mixed halophyte communities in the middle salt marsh vegetation. Non-metric multi-dimensional scaling (nMDS) showed that the study area could be divided into four groups corresponding to the vertical distribution of tidal levels and halophytes. Spearman's rank correlation revealed that the distribution patterns and community structure of macrobenthos were related to environment variables such as salinity of the substrates, exposure time, and grain size compositions of the sediment in the salt marsh vegetation. Particularly, the distribution and density of some dominant species showed differences along the vertical distributions of halophytes.

• 미생물학회지
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• 제45권4호
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• pp.291-299
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• 2009

본 연구에서는 Human HtrA3 (HtrA3)의 효소활성을 분자수준에서 연구하기 위해 HtrA간의 상동성과 기존에 알려진 maturation site들을 비교 분석하여 예상 mature HtrA3인 M1-HtrA3와 M2-HtrA3를 발현하는 construct를 제작하였다. pGEX system을 통해 Top10 균주에서 발현, 정제한 M1-HtrA3 단백질은 $10{\mu}g$/L를 정제할 수 있었으며 발현량 대비 1%를 회수할 수 있었다. M2-HtrA3는 M1보다 5배 가량 많은 양을 정제할 수 있었으며 발현량 대비 회수율은 3배 정도 더 높았다. $\beta$-Casein을 이용한 in vitro cleavage test를 통해 M1, M2 form 모두 protease 활성을 갖는 것을 확인하였다. 또한, $\beta$-casein cleavage를 통해 HtrA serein protease들 간의 상대적인 활성을 비교한 결과, HtrA3와 HtrA2는 HtrA1보다 약 2배 더 높은 proteolytic cleavage 활성을 보였다. 본 연구에서 정립한 protease 활성을 지닌 HtrA3의 제작과 정제 조건은 HtrA3의 substrate를 탐색을 용이하게 할 수 있을 것이며, HtrA3 연관된 질환의 발병기전과 세포 신호전달을 이해하는 연구에 활용될 수 있을 것이다.

• Journal of Ginseng Research
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• 제43권1호
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• pp.116-124
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• 2019

Background: Ginsenosides are known as the principal pharmacological active constituents in Panax medicinal plants such as Asian ginseng, American ginseng, and Notoginseng. Some ginsenosides, especially the 20(R) isomers, are found in trace amounts in natural sources and are difficult to chemically synthesize. The present study provides an approach to produce such trace ginsenosides applying biotransformation through Escherichia coli modified with relevant genes. Methods: Seven uridine diphosphate glycosyltransferase (UGT) genes originating from Panax notoginseng, Medicago sativa, and Bacillus subtilis were synthesized or cloned and constructed into pETM6, an ePathBrick vector, which were then introduced into E. coli BL21star (DE3) separately. 20(R)-Protopanaxadiol (PPD), 20(R)-protopanaxatriol (PPT), and 20(R)-type ginsenosides were used as substrates for biotransformation with recombinant E. coli modified with those UGT genes. Results: E. coli engineered with $GT95^{syn}$ selectively transfers a glucose moiety to the C20 hydroxyl of 20(R)-PPD and 20(R)-PPT to produce 20(R)-CK and 20(R)-F1, respectively. GTK1- and GTC1-modified E. coli glycosylated the C3-OH of 20(R)-PPD to form 20(R)-Rh2. Moreover, E. coli containing $p2GT95^{syn}K1$, a recreated two-step glycosylation pathway via the ePathBrich, implemented the successive glycosylation at C20-OH and C3-OH of 20(R)-PPD and yielded 20(R)-F2 in the biotransformation broth. Conclusion: This study demonstrates that rare 20(R)-ginsenosides can be produced through E. coli engineered with UTG genes.

• 한국습지학회지
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• 제24권4호
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• pp.213-223
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• 2022

본 연구는 유미목 양서류인 도롱뇽(Hynobius leechii)의 생태 및 서식환경에 대한 문헌연구와 현장조사를 통해 서식지 적합성 지수(Habitat Suitability Index, HSI)를 설정하여 서식환경의 질적 평가 기초자료로 활용하기 위한 목적으로 수행하였다. 조사지역은 중부 산림지역 내 서식지 원형에 가까운 자연 서식지와 도롱뇽 출현이 모니터링된 인공 복원지로 구분하여 서식지 유형을 다양화하였다. 도롱뇽은 미소 서식 환경적 특성으로 이동이 제한되어 기후변화에 취약하고 산림개발 등으로 서식지 감소가 빠르게 진행되고 있다. 도롱뇽 HSI 설정을 위해 문헌연구로 변수를 설정하고, 문헌조사와 현장조사에서 추출된 값으로 세부기준을 설정하였다. HSI 변수와 세부기준은 현실에서 적용 가능한 물리적 허용범주의 값을 제시하였고, 연구의 검증을 위해 양서류 전문가의 심층 설문을 실시하였다. 도롱뇽 HSI 변수는 상층부 수관율(%), 하층부 피복율(%), 수중pH, 토양pH, 토양습도(%), 낙엽두께(cm), 하상 암석피도(%), 수목잔존물 유형, 위협요인(m)의 9개 변수로 선정되었다.

• 식품과학과 산업
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• 제53권1호
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• pp.33-42
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• 2020

최근 환경친화적 농업정책의 흐름에 따라 친환경 유기농자재 중에서 농업용 키토산에 관한 제품 등록이 토양개량제, 작물생육용, 병해충방제용 등 다양한 형태로 표시되고 있으나, 천연고분자물질인 키틴 원료를 이용한 제품 등록은 미미한 실정이다. 다만 키틴 기질을 함께 이용할 수 있는 키틴분해 미생물에 관한 유기농자재는 일부 등록되어 있다. 현재 국내 키틴·키토산 제조업체는 게껍질에서 산처리와 알카리처리에 의해서 얻어진 키틴 원료를 그대로 판매할 경우 매우 낮은 수익을 얻게 됨으로 탈아세틸화 단계 과정을 거쳐 제조되는 키토산 형태로 판매하거나 산처리와 효소처리에 의한 분자량을 달리한 키토산올리고당 형태로 제품화 하는 경우가 대부분이다. 실제 농업 현장에서는 토양개량을 위해 게껍질을 그대로 이용하는 경우가 있다. 하지만 게껍질에 포함된 40~50%의 탄산칼슘의 분해는 유기산 생성미생물에 의해 분해되어야 한다. 따라서 산업체에서 생산된 탄산칼슘을 제거한 키틴의 사용이 매우 효율적이다. 따라서 키틴생산 산업체에서는 식품용, 의료용 등의 고품질 고비용보다 농업용의 키틴을 저품질 저비용으로 생산함으로써 경쟁력을 가져올 수 있을 것으로 보인다. 농업용 유기농자재 대부분 제품에서 키토산이 약산에 녹여진 상태인 액상임으로 실제적인 키토산의 농도는 1~5% 범위로 매우 낮은 수준이다. 일부 제품의 경우 첨가물로 미량의 키토산올리고당 또는 키토산아제가 포함되어 있는 경우도 있다. 작물이 생산되는 농가 토양내 키틴분해와 키토산분해를 할 수 있는 다양한 토양미생물이 존재함으로 키틴과 키토산을 기질로 하여 토양개량, 작물생육 향상, 병해충 방제 목적으로 적합하게 농업 현장에 잘 적용함으로써 천연에서 얻어진 고분자 키틴·키토산 농자재가 농가의 환경보전 및 농가소득 향상에 매우 의미 있는 역할을 가질 것으로 생각된다. 본 연구보고문에서는 국내 주요 키틴·키토산 생산업체의 소개와 이들 업체의 주요 생산품을 살펴보고, 국립농산물품질관리원의 유기농업자재정보시스템에서 키틴·키토산 원료를 이용한 친환경 유기농자재 업체별 등록현황에 대한 비교·분석을 통하여 국내 키틴·키토산의 농업적 활용 범위를 더욱 확대할 수 있는 기회를 마련하고자 한다.

• Journal of Applied Biological Chemistry
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• 제66권
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• pp.39-45
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• 2023

Biorenovation은 미생물의 생체 촉매 대사를 통해 단일 화합물 또는 천연물을 생물 전환시켜 약리학적 효능을 증진시키고, 세포에 대한 독성을 완화시키는 기술이다. 접시꽃은 예로부터 한약으로 사용되어 왔으며, 항염증, 항암 등 다양한 생리학적 효능이 있다고 보고되고 있다. 또한, 본 연구에서 사용된 접시꽃캘러스는 손상부를 보호하기 위해 발달한 미분화 식물 조직으로, 항산화 및 미백 효과가 있는 것으로 보고되었지만 염증과 같은 다른 활성에 대한 연구는 아직 보고되지 않았다. 본 연구에서는 바이오리노베이션을 접시꽃 캘러스 추출물(ARBR)에 적용하여 RAW 264.7 대식세포에 대한 생물전환 추출물의 항염증 효능을 연구하였다. 그 결과 측정 농도(50, 100, 200 ㎍/mL)에서 세포에 대한 독성이 없었으며, 산화질소 생성 억제에 대한 효능이 기존 추출물에 비해 증진되었다. 또한, 프로스타글란딘 E₂와 전염증성 사이토카인, 고리형 산소화 효소, 산화질소의 유도 합성효소의 생성을 농도 의존적으로 억제하는 경향을 보였다. 이러한 결과를 바탕으로 ARBR이 과도하게 발현된 염증반응을 조절하여 기능성 화장품과 의약품의 소재로서 잠재력을 가지고 있음을 시사한다.

• 한국습지학회지
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• 제16권1호
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• pp.61-72
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• 2014

높은 생산성을 위한 인공습지 조성 및 관리 방안 제시를 위해 세 가지 대형정수식물(갈대, 애기부들, 줄)을 두 가지 매질조건(개별 매질과 혼합 매질)과 두 가지 수위 조건(5 cm와 20 cm)에 식재한 뒤 3년간의 모니터링을 수행하였다. 그 결과 줄의 경우 조성 환경에 상관없이 첫 해 초기 생육(최대 초고, 약 200 cm; 최대 지상부 생산성 약 500 $g/m^2$)뿐만 아니라 3년경과 후 최종 생육(줄, 약 1,100 $g/m^2$; 애기부들, 770 $g/m^2$; 갈대, 450 $g/m^2$)에 있어, 전반적으로 갈대나 애기부들에 비해 월등하게 나타났다. 특히 초기 생육이 좋았던 줄은 자연적으로 유입돼 발생하는 잡초들에 의한 피해가 거의 없었던 반면 갈대나 애기부들의 경우 다년생 잡초를 포함한 여러 잡초와의 종간 경쟁으로 생육이 다소 부진하였다. 특히 얕은 수심환경과 moss peat를 포함한 혼합 매질 조건에선 식재종들의 생육이 전반적으로 부진하였으며, 그로 인해 잡초들의 생육이 상대적으로 좋았다. 높은 지상부 생산성을 위한 인공습지 조성을 위해선 줄과 같이 생육 환경에 크게 구애받지 않으며 초기 생육이 뛰어난 종의 선발을 통해 자연유입 잡초나 야생동물 등에 의한 피해를 최소화시켜야 할 것이다. 만약 줄이 아닌 갈대나 애기부들과 같은 종을 식재하고자 한다면 온실과 같은 환경에서 일정 수준 이상 생육시킨 뒤 식재함으로써 더욱 경쟁력을 제고시킬 수 있을 것이다. 더불어 높은 지상부 생산성을 위한 인공습지를 지속적으로 유지시키기 위해선 한두 가지 선택지가 아닌 제초와 관련된 최적의 관리방안들을 적시에 활용하는 통합적 잡초 관리 시스템의 적용을 제안하는 바이다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제33권1호
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• pp.65-73
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• 2006

옥수수 유식물 줄기에서 중요 BRs의 함량조절 기작을 옥수수 유식물 줄기로부터 얻어진 효소원을 이용하여 조사하였다. 먼저 활성형 BR인 CS의 대사를 [$^2H_0$]-와[$^2H_6$]-CS를 기질로 사용하여 실험한 결과 [$^2H_0$]- 와 [$^2H_6$]-CS는 각각 [$^2H_0$]-26-norCS와 [$^2H_3$]-28-norCS로 전환됨을 GC-MS 분석을 통해 확인하였으며, 이러한 두 가지의 대사과정 중 C-26 탈메틸 반응에 의한 CS에서 26-norCS로의 전환만이 생체 내에서 일어나는 반응임을 확인하였다. 이와 함께 주요 생합성 전구물질인 6-deoxoTE와 6-deoxoTY에 대해서도 같은 효소원을 이용하여 C-26 탈메틸 반응에 의한 대사를 조사한 결과 6-deoxoTE는 6-deoxo-3-dehydroTE와 6-deoxoTY로, 6-deoxoTY는 6-deoxo-3-dehydroTE와 6-deoxoTE로 전환됨을 확인함과 동시에, 6-deoxoTE는 6-deoxo-26-norTE 로, 6-deoxo-3-DHT는 3-dehydro-6-deoxo-26-norTE, 6-deoxoTY는 6-deoxo-26-norTY로 전환됨을 확인하였다. 이러한 결과들은 옥수수 유식물 줄기에서 중요 BRs가 모두 C-26 탈메틸 반응이 일어날 수 있음을 나타내는 결과로서 BRs의 C-26 탈메틸 반응이 활성형 BR뿐만 아니라 그 생합성 전구물질에도 중요한 함량조절 기작임을 확인 할 수 있었다.

• 한국패류학회지
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• 제17권1호
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• pp.35-44
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• 2001

벗굴의 종묘확보 방안을 모색하기 위하여 유생의 대량사육에 의한 인공채묘와 자연채묘율을 조사한 결과는 다음과 같다. 모패에서 방출된 D형 유생 (각장 153.4 $\mu\textrm{m}$, 각고 137.2 $\mu\textrm{m}$)을 3 톤짜리 F.R.R 수조에 5.8 개체/ml의 밀도로 대량 사육한 결과 유생사육 16일 째에 벗굴 유생의 성장률은 각장과 각고가 202.6%, 212.9%로 성장하여 310.9 $\pm$ 9.8 $\mu\textrm{m}$ ,292.2 $\pm$ 9.1 $\mu\textrm{m}$이었으며, 부착시기인 사육 20일 째는227.1%, 241.8%가 성장하여 348.4 $\pm$ 9.1 $\mu\textrm{m}$, 331.7 $\pm$ 9.4 $\mu\textrm{m}$였다. 그리고 16일 째에는 사육 기간 중 일간 사망률이 가장 높은 0.160, 일간생존율은 0.840을 보이면서 생존율은 54.8%였으며, 사육 20일 째의 최종 생존율은 43.2%였다. 굴 패각, 가리비 패각, 피조개 패각 그리고 PVC 조각을 이용한 부착기질별의 인공 채묘율은 32.9%, 24.1%, 16.8%,10.0%로 굴 패각이 32.9% (131.9 개체/패각) 로 가장 높았으며, 단위면적당 부착율도 굴 패각이 2.69 $\pm$ 0.31 개체/$\textrm{cm}^2$로 가장 높게 나타났다. 채묘방법에 따른 치패 부착율은 채묘기질을 수중에 시설한 수하식방법에서 54.2 개체/패각 (1.00 개체/$\textrm{cm}^2$) 보다 패각을 수조저면에 배열하는 바닥식이 83.8 개체/패각 (평균 1.69 개체/$\textrm{cm}^2$) 으로 높은 부착율을 보였다. 자연채묘는 노출보다는 비노출이, 채묘기질은 그물 등 부드러운 기질보다는 견고한 조개 패각을 이용하여 채묘 하는 경우가 높게 나타났으며, 수층별의 자연채묘는 표층보다는 저층에서 부착율이 높게 나타났다. 벗굴의 인공치 패는 부착 후 26일경에 각장 2.38 $\pm$ 0.97 mm, 각고 2.16 $\pm$ 0.86 mm로 성장하였고, 일간 성장률은 각장 3.75-7.69%, 각고 3.23-7.97%로 나타났으며 3개월 후 각각 28.58 $\pm$ 2.39 mm, 31.65 $\pm$ 2.03 mm로 성장하였다. 채표기질에 따른 부착율은 굴 패각, 가리비패각, 피조개패각 그리고 PVC조각에서 각각 10.3, 5.8, 4.0, 1.5개체로 굴 패각에서 가장 높게 나타났다.