• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제32권1호
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• pp.110-116
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• 2022

Polyhydroxyalkanoates (PHAs) are emerging as alternatives to plastics by replacing fossil fuels with renewable raw substrates. Herein, we present the construction of engineered Escherichia coli strains to produce short-chain-length PHAs (scl-PHAs), including the monomers 4-hydroxyvalerate (4HV) and 3-hydroxyvalerate (3HV) produced from levulinic acid (LA). First, an E. coli strain expressing genes (lvaEDABC) from the LA metabolic pathway of Pseudomonas putida KT2440 was constructed to generate 4HV-CoA and 3HV-CoA. Second, both PhaAB enzymes from Cupriavidus necator H16 were expressed to supply 3-hydroxybutyrate (3HB)-CoA from acetyl-CoA. Finally, PHA synthase (PhaC_Cv) from Chromobacterium violaceum was introduced for the subsequent polymerization of these three monomers. The resulting E. coli strains produced four PHAs (w/w% of dry cell weight): 9.1 wt% P(4HV), 1.7 wt% P(3HV-co-4HV), 24.2 wt% P(3HB-co-4HV), and 35.6 wt% P(3HB-co-3HV-co-4HV).

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제33권8호
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• pp.1050-1056
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• 2023

Weizmannia coagulans (formerly Bacillus coagulans) is Gram-positive, and spore-forming bacteria causing food spoilage, especially in acidic canned food products. To control W. coagulans, we isolated a bacteriophage Youna2 from a sewage sludge sample. Morphological analysis revealed that phage Youna2 belongs to the Siphoviridae family with a non-contractile and flexible tail. Youna2 has 52,903 bp double-stranded DNA containing 61 open reading frames. There are no lysogeny-related genes, suggesting that Youna2 is a virulent phage. plyYouna2, a putative endolysin gene was identified in the genome of Youna2 and predicted to be composed of a N-acetylmuramoyl-L-alanine amidase domain (PF01520) at the N-terminus and unknown function DUF5776 domain (PF19087) at the C-terminus. While phage Youna2 has a narrow host range, infecting only certain strains of W. coagulans, PlyYouna2 exhibited a broad antimicrobial spectrum beyond the Bacillus genus. Interestingly, PlyYouna2 can lyse Gram-negative bacteria such as Escherichia coli, Yersinia enterocolitica, Pseudomonas putida and Cronobacter sakazakii without other additives to destabilize bacterial outer membrane. To the best of our knowledge, Youna2 is the first W. coagulans-infecting phage and we speculate its endolysin PlyYouna2 can provide the basis for the development of a novel biocontrol agent against various foodborne pathogens.

• 한국토양비료학회지
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• 제30권2호
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• pp.196-199
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• 1997

식물생장촉진 효과가 있는 Micrococcus sp., Bacillus subtilis, Enterobacter agglomerans, Bacillus megaterium, Pseudomonas putide, Pseudomans fluorescens, Cellulomonas sp., Staphylococcus xylosus등 8종의 혼합균주 배양액을 오이에 처리하였을때 작물에 미치는 영향을 조사한 결과는 다음과 같다. 1. 균처리구는 대조구에 비해 수량은 18% 증수되었으며, 주당 수확과수는 평균 5.1개 정도 많았다. 2. 만장, 엽장, 엽폭은 균처리구와 대조구간에 차이가 없었지만 줄기의 굵기, 2차측지 발생율, 유인 측지절수, 절성성은 균처리구가 대조구에 비해 양호하였다. 3. 토양의 물리성중 가밀도, 공극률은 차이가 없었으나 수분율은 균처리구가 대조구에 비해 높은 경향이었으며, 토양 화학성은 균처리구가 대조구에 비해 EC, 유기물, Ca, $NO_3-N$ 함량은 낮아졌으며, 그외 성분은 높은 경향이었다.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제31권4호
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• pp.585-594
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• 2018

Objective: This study was to determine the bacterial diversity and monitor the community dynamic changes during storage of vacuum-packaged sliced raw beef as affected by Lactobacillus sakei and Lactobacillus curvatus. Methods: L. sakei and L. curvatus were separately incubated in vacuumed-packaged raw beef as bio-protective cultures to inhibit the naturally contaminating microbial load. Dynamic changes of the microbial diversity of inoculated or non-inoculated (control) samples were monitored at $4^{\circ}C$ for 0 to 38 days, using polymerase chain reaction-denaturing gradient gel electrophoresis (PCR-DGGE). Results: The DGGE profiles of DNA directly extracted from non-inoculated control samples highlighted the order of appearance of spoilage bacteria during storage, showing that Enterbacteriaceae and Pseudomonas fragi emerged early, then Brochothrix thermosphacta shared the dominant position, and finally, Pseudomonas putida showed up became predominant. Compared with control, the inoculation of either L. sakei or L. curvatus significantly lowered the complexity of microbial diversity and inhibited the growth of spoilage bacteria (p<0.05). Interestingly, we also found that the dominant position of L. curvatus was replaced by indigenous L. sakei after 13 d for L. curvatus-inoculated samples. Plate counts on selective agars further showed that inoculation with L. sakei or L. curvatus obviously reduced the viable counts of Enterbacteraceae, Pseudomonas spp. and B. thermosphacta during later storage (p<0.05), with L. sakei exerting greater inhibitory effect. Inoculation with both bio-protective cultures also significantly decreased the total volatile basic nitrogen values of stored samples (p<0.05). Conclusion: Taken together, the results proved the benefits of inoculation with lactic acid bacteria especially L. sakei as a potential way to inhibit growth of spoilage-related bacteria and improve the shelf life of vacuum-packaged raw beef.

• KSBB Journal
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• 제16권6호
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• pp.603-608
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• 2001

낮은 농도 (0.41 g/㎥)에서 바이오필터 장치의 제거효율은 5 L/min과 10L/min에서 각각 30~70% 이상을 보여주는 반먼에 고농도 (1.23 g/㎥)에서의 효율은 10~60%이다. 그리고 Synthesized media를 담체로 사용한 바이오필터의 성능이 다른 바이오필터에 비하여 좋지 않았으며, barks를 사용한 바이오필터에 비하여 좋지 않았으며, barks를 사용한 바이오필터의 제거율이 입구농도 0.8g/㎥에서 약 70%로 가장 좋은 성능을 보였다. 이는 합성담체가 porous하여 그 보습능력이 다른 담체들에 비하여 떨어지기 때문임을 알 수 있었다. 바이오필터가 제거할 수 있는 공기중의 톨루엔양은 입구의 단위 시간당 농도를 증가시킴으로써 제거량이 증가함으로 알 수 있었으며, barks를 담체로 사용한 바이오필터의 제거량이 유입 부하량 40 g/㎥에서 최대 30 g/㎥으로 가장 우수한 것으로 나타나, 수분 및 활성의 유지가 안돼는 악의 조건하에서의 바이오필터 적응능력 면에서는 bark를 사용하는 것이 가장 바람직함을 알 수 있었다. 한편 바이오필터의 우수한 거동을 위해서는 필터층의 적당한 수분함량 조절이 가장 필수적이며, 각 바이오필터의 pH 변화는 7~8로써, 중성영역을 유지하는 것이 바람직하였다. 모든 바이오필터 시스템에서 압력강하는 0.054 cm$H_2O$/m로서 무시할 만큼 낮았고, 특히 합성담체의 경우에 다른 담체들에 비하여 압력손실이 현저히 낮았다.저히 낮았다.

• 한국식물병리학회지
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• 제3권3호
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• pp.187-197
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• 1987

진주근교와 금산, 남지 등의 17개 오이연작재배지역에서 건전식물의 근권토양으로부터 Triple Layer Agar(TLA)법을 변형개량하여, 오이덩굴쪼김병균에 대한 길항균을 효과적으로 분리하였고, 예비실험(in vitro, in vivo)결과에서 길항력이 우수한 세균(15 isolates)과 곰팡이(9 isolates)를 선별하여 동정하였다. 이들 중 Serratia sp., Pseudomaonas fluorescens, P. putida등 세균 3균주와 Gliocladium sp., Trichoderma harzianum, T. viride 등 곰팡이 3균주를 공시하여 얻은 실내실험의 결과는 다음과 같다. Water Agar(WA) 상에서 길하세균에 의한 오이덩굴쪼김병원균의 소형분생포자의 발아율은 $26\~45\%$ 억제 되었으며, 발아관의 길이도 $41\~56\%$ 억제되었는데, P. fluorescens가 그 중 가장 우수한 길항력을 나타내었다. WA상의 대치배양에서 길항곰팡이의 균사가 본병원균의 균사를 Coiling, Penetration, Overgrowing, Lysis 하는 등의 길항현상을 관찰할 수 있었으며, 그 중 T. harzianum이 가장 강력한 길항력을 나타내었다. 배양기의 pH별 길항곰팡이에 의한 오이덩굴쪼김병균의 Lysis정도는 pH4.6에서 가장 높았으며 다음은 3.6, 5.6, 6.6의 순이었는데 pH 6.6에서는 길항현상이 잘 나타나지 않았으나, 길항곰팡이의 후막포자가 다량 형성되었다.

• 미생물학회지
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• 제40권3호
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• pp.183-188
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• 2004

TNT 분해 세균 Stenotrophomonas sp. OK-5는 세 개의 다른 NAD(P)H-nitroreductase의 활성 fractions (NTR fractions I, II, III)을 갖고 있는 것으로 확인된 바 있다. 본 연구에서는 NTR fractions I, II, III에 대한 생리학적 특성과 분자생물학적 특성을 규명하고자 하였다. TNT에 대한 균주 OK-5의 NTR fractions I, II, 그리고 III의 활성은 억제 물질인 $\beta$-mercaptoethanol의 첨가 시에 효소의 활성 이 모두 억제되는 것으로 확인되었다. TNT와 그 유사 기질을 이용하여 균주 OK-5에서 분리된 NTR의 기질 특이성을 조사한 결과, nitrobenzene, 그리고 RDX에 대 해서는 비교적 활성 이 높게 나타났으나 2,6-DNT와 2,4-DNT에서는 낮은 활성을 나타내는 것으로 확인되었다. 균주 OK-5에서 정제된 NTR fraction I의 N-말단 아미노산 서 열은 $^1MSDLLNADAVVQLFRTARDS^20$로 분석되었고, Xanthomonas campestris의 NTR과 X. axonopodis의 NTR에서 각각 70%와 65%로 비교적 높은 유사성을 가지는 것으로 나타났다. 균주 OK-5의 NTR fraction I의 효소를 암호화하는 SmOK5nrI 유전자의 염기서열을 확인하고 분석된 유전자로부터 유추되는 아미노산 서열을 각각 비교한 결과 X. campestris의 NTR과 81%, X. axonopodis의 NTR과 75%,그리고 Streptomyces avermitilis의 NTR과 30%의 유사성이 있는 것으로 조사되었으나, Pseudomonas putida KT2440의 NTR (pnrB)과는 16%로 낮은 유사성이 있는 것으로 확인되었다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제17권2호
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• pp.100-108
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• 1989

중요 난분해성 환경오염물질인 방향족 화합물들을 효과적으로 분해 이용할 수 있는 미생물 균주를 토양에서 분리하여 효율적인 산업폐수처리제 제조의 기초 균주로 활용할 수 있도록 균주 육종을 통한 우수 분해균주 개발에 관한 연구를 실시하였다. 총66점의 시료로부터 benzoate 분해균주, 10주, salicylate, 10주, m-toluate, 6주와 camphor, 10주 등 총 36주의 방향족 화합물 분해균주를 분리하였다. Benzoate 분해균주 중 Pseudomonas속 균주로 확인된 Ben 6에서 유래된 고활성 변이주 Ben6-2는 800$\mu\textrm{g}$/$m\ell$의 benzoate 농도에서도 높은 분해활성을 유지, 48시간 진탕배양했을 때 시간당 평균 기질 분해율이 11mg/$\ell$/hr이었고 최종 기질 분해율은 89%이었다. Salicylate와 m-toluate 분해균인 Pseudomenase속 5317과 7012 균주는 2,200$\mu\textrm{g}$/$m\ell$ 이상의 기질농도에서도 높은 활성을 유지, 48시간 배양으로 각각 98.5%와 81.7%의 기질 분해율을 보였다. m-Toluate 자화능이 없는 camphor 분해 분리균인 Cam 10 Pseudomonas속 균주로부터 1,000$\mu\textrm{g}$/$m\ell$의 m-toluate가 첨가된 배지에서 생육할 수 있는 Cam 1040 변이주를 분리하였다. Cam 1040은 탄소원으로 각각 200$\mu\textrm{g}$/$m\ell$의 m-toluate, benzoate, camphor 및 phenol이 혼합 첨가된 배지에서 진탕배양했을 때 균체증식에 비례적으로 COD 감소를 나타내었고 첨가 탄소원은 camphor, phenol, benzoate, m-toluate 순서로 분해 이용하였다. Cam 1040 균주는 약 98kb로 추정된 camphor 자화능과 관련된 plasmid를 보유하고 있음을 확인하였다. 또한 Cam 1040 균주에 NAH 2를 도입, salicylate와naphthalene 자화능을 가하므로서 더욱 다양한 기질 분해능을 가진 Cam 1043균주를 얻었다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제19권5호
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• pp.439-446
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• 2009

The biosynthesis study of antibiotics saframycin (SFM) in Streptomyces lavendulae and safracin (SAC) in Pseudomonas fluorescens demonstrated that 3-hydroxy-S-methyl-O-methyltyrosine (3hSmOmTyr), a nonproteinogenic amino acid, is the precursor of the tetrahydroisoquinoline molecular core. In the biosynthetic gene cluster of SAC/SFM, sacD/sfmD encodes a protein with high homology to each other but no sequence similarity to other known enzymes; sacF/sfmM2 and sacG/sfmM3 encode methyltransferases for C-methylation and O-methylation; and sacE/sfinF encodes a small protein with significant sequence similarity to the MbtH-like proteins, which are frequently found in the biosynthetic pathways of non ribosomal peptide antibiotics and siderophores. To address their function, the biosynthetic cassette of 3h5mOmTyr was heterologously expressed in S. coelicolor and P. putida, and an in-frame deletion and complementation in trans were carried out. The results revealed that (i) SfmD catalyzes the hydroxylation of aromatic rings; (ii) sacD/sacF/sacG in the SAC gene cluster and sfmD/sfmM2/sfmM3 in the SFM cluster are sufficient for the biosynthesis of 3h5mOmTyr; and (iii) the mbtH-like gene is not required for the biosynthesis of the 3h5mOmTyr precursor.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제14권3호
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• pp.498-502
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• 2004

The current study was conducted to monitor the possibility of the gene transfer among soil bacteria, including the effect of drift due to rain and surface water, in relation to the release of genetically modified organisms into the environment. Four types of bacteria, each with a distinct antibiotic marker, kanamycin-resistant P. fluorescens, rifampicin-resistant P. putida, chloramphenicol-resistant B. subtilis, and spectinomycin-resistant B. subtilis, were plated using a small-scale soil-core device designed to track drifting microorganisms. After three weeks of culture in the device, no Pseudomonas colonies resistant to both kanamycin and rifampicin were found. Likewise, no Bacillus colonies resistant to both chloramphenicol and spectinomycin were found. The gene transfer from glyphosate-tolerant soybeans to soil bacteria, including Rhizobium spp. as a symbiotic bacteria, was examined by hybridization using the DNA extracted from soil taken from pots, in which glyphosate-tolerant soybeans had been growing for 6 months. The results showed that 35S, T-nos, and EPSPS were observed in the positive control, but not in the DNA extracted from the soilborne microorganisms. In addition, no transgenes, such as the 35S promoter, T-nos, and EPSPS introduced into the GMO soybeans were detected in soilborne bacteria, Rhizobium leguminosarum, thereby strongly rejecting the possibility of gene transfer from the GMO soybeans to the bacterium.