• 한국진공학회지
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• 제19권3호
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• pp.211-216
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• 2010

$In_{0.5}Al_{0.5}As$ 버퍼층(buffer layer)의 성장온도 변화에 따른 $In_{0.5}Ga_{0.5}As/In_{0.5}Al_{0.5}As$ 다중양자우물(multiple quantum wells: MQWs)의 광학적 특성을 photoluminescence (PL)와 time-resolved PL (TRPL) 측정을 이용하여 분석하였다. $In_{0.5}Al_{0.5}As$ 버퍼층은 $320^{\circ}C$에서 $580^{\circ}C$까지 다양한 온도조건에서 $1{\mu}m$ 성장하였으며, 그 위에 6 nm, 4 nm, 그리고 2.5 nm 두께의 $In_{0.5}Ga_{0.5}As$ 양자우물(quantum well)과 10 nm 두께의 $In_{0.5}Ga_{0.5}As$ 장벽(barrier)의 MQWs을 성장하였다. 낮은 온도($320-480^{\circ}C$)에서 성장한 InAlAs 버퍼층의 MQWs는 4 nm QW과 6 nm QW로부터 모두 PL 피크가 측정되었으나, 높은 온도($320-580^{\circ}C$)의 버퍼층 위에 성장한 MQWs는 6 nm QW에서의 PL 피크만 관찰되었다. 일정한 온도 $480^{\circ}C$에서 성장한 버퍼층의 MQWs의 PL 세기가 가장 강하게 측정되었으며, 가장 높은 온도에서($530-580^{\circ}C$)에서 성장한 버퍼층의 MQWs의 PL 세기가 가장 약하게 나타났다. 이러한 PL 결과로부터 $In_{0.5}Al_{0.5}As$ 버퍼층의 최적의 성장조건은 일정한 온도 $480^{\circ}C$임을 확인하였다. 방출파장에 따른 PL 소멸시간(decay time)과 PL 스펙트럼으로부터 4 nm QW과 6 nm QW에서의 운반자 수명시간을 얻었다.

• 환경생물
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• 제41권4호
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• pp.345-363
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• 2023

뗏목말과 녹조류는 담수생태계 주요 우점생물군으로, 형태적 가변성과 종 구분 기준의 복잡성이 증가하고 있어 전 세계 40속 약 380종의 계통분류체계는 명확하지 않다(Comas and Komárek 1984; Kim 2015a). 우리나라의 뗏목말과는 17속 119종이 알려져 있으나, Desmodesmus 속 38종의 계통관계에 대한 연구는 전무하다. 본 연구 결과는 우리나라 뗏목말과 Desmodesmus속 종간 계통관계를 다유전자 분석을 기반으로 제시한다. 본 연구는 국립낙동강생물자원관 담수생물자원은행 (FBCC)이 보유하고 있는 Desmodesmus속 19종(unidentifies spp 제외) 70개 배양주의 총 299개 유전자(핵 18S rRNA, 색소체 atpB, petA, rbcL, 및 tufA) 서열을 분석하였다. 본 연구에서 사용한 Desmodesmus속 종의 생태 및 형태적 특징으로 유연관계를 추정하기는 매우 어려웠다. 그러나 색소체 유전자(atpB, petA, rbcL 및 tufA)는 핵 18S rRNA보다 높은 변이율(P-distance)을 보여주며 종간 계통관계 구축의 유용성을 보여주고 있다. 다유전자 유합계통수는 Desmodesmus속 내 6개 이상의 clades 구분을 제안하고 있다. Clade-1에는 D. serratus, unidentified Desmodesmus sp. 1 FBCC-A515, 및 unidentified Desmodesmus sp. 2 FBCC-A1236를 포함하며, Clade-2는 D. communis, D. dispar, D. maximus, D. pannonicus 및 unidentified Desmodesmus sp. 3 (FBCC-A724 와 FBCC-A725)를 포함한다. Clade-3는 D. bicaudatus와 D. intermedius의 2종을, Clade-4는 D. microspina, D. pleiomorphus, D. subspicatus, 및 unidentified Desmodesmus sp. 10 (FBCC-A1279 및 FBCC-A1332)의 4종을, Clade-5는 D. abundans, D. spinosus, unidentified Desmodesmus sp. 4 FBCC-A1293, 및 unidentified Desmodesmus sp. 5 (FBCC-A1277 등)의 4종을, Clade-6는 D. armatus, D. armatus var. longispina, D. opoliensis, unidentified Desmodesmus spp 6~9를 포함한다. 담수생물자원은행(FBCC) 배양주의 새로운 유전자 정보는 뗏목말과 녹조류의 종동정 및 분자생태학적 연구에 활용할 수 있다. 또한 분자계통 결과는 우리나라 Desmodesmus속 녹조류의 종다양성 정보 확대에 기여할 수 있다.

• 생명과학회지
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• 제19권9호
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• pp.1218-1225
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• 2009

DFA (Difructose anhydride)는 특유의 구조적인 안정성 때문에 당뇨병 환자를 위한 당원으로써 적합하다는 연구가 보고 되어 있다. DFA에는 4가지 type이 있는데 inulin에 의한 DFA I DFA III DFAV가 있고 levan에 의한 DFA IV가 있는 것으로 알려져 있다. 특히 DFA IV는 당뇨병 환자를 위한 당원 뿐 만 아니라 rat을 이용한 연구에서 칼슘의 흡수를 도와 준다는 보고가 있었다. 이러한 DFAIV를 생성하는 데 쓰이는 Microbacterium sp. AL-210에서 유래한 LFTase (Levan fructotransferase)의 wild-type과 mutants (D63A, D195N, N85S)의 구조적 특성을 밝히기 위해 정제하였다. LFTase의 wild-type과 mutants들을 대량 발현시킨 후 흡착 크로마토그래피, 이온교환 크로마토그래피 그리고 젤 여과 크로마토그래피를 이용하여 고순도로 분리 정제하였으며 이를 SDS-PAGE를 통하여 확인하였다. 분리 정제된 단백질을 JNET 이차 구조 예측 프로그램, solubility 측정, CD (원 편광 이색성 분광편광계), fluorescence spectroscopy (형광분석법), DSC (시차주사열량계)를 이용하여 분석하였다. 또한 다중 정렬과 2차 구조 예측 프로그램을 이용하여 wild-type의 2차 구조를 분석하였다. Solubility 측정에서 가장 적합한 온도는 $55^{\circ}C$, 최상의 pH는 7.5로 나타났다. CD 분석에서 wild-type과 비교한 결과 다른 mutant에 비해 N85S의 $\alpha$-helix가 많이 감소한 것과 $\beta$ strand와 random coil이 증가한 것을 확인하였다. 또한 DSC 분석을 통해 wild-type이 다른 mutants에 비해 안정적인 구조를 지닌 것을 확인하였다. 형광분석에서 N85S가 wild-type과 가장 유사하게 나타났으며 D63A와 D195N은 wild-type에 비해 높은 강도를 나타내었다. 또한 wild-type의 sequence를 Exo-inulinase from Aspegillus awamori, a plant fructan 1-exohydrolase from Cichorium intybus 그리고 invertase from Thermotogo maritime (Tm)의 sequence와 다중 정렬한 결과 Exo-inulinase와 높은 identity를 보였다.

• 아시안잔디학회지
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• 제20권1호
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• pp.65-76
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• 2006

난지형 잔디인 한국 안양잔디에서 달라스팟의 병원균인 Sclerotinia honoeocarpa의 isolate, Scz1이 최근 새롭게 동정되었다. Scz1은 한지형 잔디인 크리핑 벤트그래스에서 분리된 표준 균주인 Scb1과는 다른 균사의 색상, 균사간의 친밀도 그리고 병 기주 특이성을 가지는 것으로 알려졌다. 본 연구에서는, Scz1, Scz2(난지형 잔디에서 분리한 또 다른 달라스팟 병원균) 그리고 Scb1을 분자생물학적인 연구, internal transcribed spacer(ITS) 와 random amplified polymorphic DNA(RAPD) assays를 이용하여 동정 및 유전자적 차이를 알아보았다. ITS 실험의 결과, 3개의 isolates가 ITS 부분적 염기 서열 비교 BLAST에 등록되어 있는 S. homoeocarpa의 ITS 염기 서열과 $94{\sim}97%$의 동일성을 지니는 것으로 밝혀졌다. RAPD 실험 결과로는, Scz1과 Scb1의 similarity matrix 범위는 0.167이였고, Scz2와 Scb1은 0.139 그리고, Scz1과 Scz2은 0.713이였다. 계통수(系統樹) 결과는 Scb1과는 달리 Scz1과 Scz2는 유전적으로 높은 동일성을 지니고 있어, 같은 분류에 속한다는 것을 알 수 있었다. 달라스팟 병원균 억제에 효과적인 농약인 프로피코나졸에 대한 $EC_{50}$은 Scz1은 0.012 ${\mu}g/ml$, Scz2은 0.003 ${\mu}g/ml$ 그리고 Scb1은 0.030 ${\mu}g/ml$이었다. 상기 결과로, 동일 병원 기주성과 유사한 유전적 친밀성을 보인 Scz1과 Scz2는 S. homoeocarpa의 동일 그룹에 속하였으나 농약 민감도에서는 차이점을 보였다는 것을 알 수 있었다. 향후, 보다 더 많은 한지형과 난지형 잔디에서 분리된 병원균들을 이용하여 유전적 다양성을 밝히는 연구가 진행되어야 할 것이다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제33권2호
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• pp.96-105
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• 2005

공시균인 S. longwoodensis IFO 14251의 autoregulators 및 receptor gene 탐색의 일환으로 기존의 Streptomyces속 receptor gene의 공통배열을 primer로 이용하여 PCR을 수행하였다. 예상되는 100 bp 크기의 단편을 pUC19 vector에 ligation하여 E. coli $DH5{\alpha}$에 transformation한 후, plasmid를 분리하여 BamHI을 처리하여 $2\%$ agarose gel에 전기영동한 결과, pUC19 외에 receptor gene PCR product가 100 bp 위치에 존재하는 것을 확인하였다. 형질전환된 plasmid로 PCR을 수행한 후, 염기배열을 결정하여 분석한 결과, Streptomyces sp. 유래의 receptor gene의 일부분임이 확인되었다. 따라서 S. longwoodensis IFO 14251에는 lysocellin 생산에 관여한다고 추정되는 autoregulator receptor protein을 코드하는 유전자가 존재할 것으로 예상되어 100 bp의 PCR product를 probe로 이용하여 Southern 및 colony hybridization을 통하여 4.4 kb의 SphI 단편을 가지는 plasmid(pSLT)를 제작하였고 이를 sequencing한 결과, Streptomyces 속 유래의 autoregulator receptor 단백질을 코드하는 유전자와 3개의 open reading frame(651 bp)을 확인하여 sltR이라 명명하였다. 유전자 해석 결과, 기존의 autoregulator receptor proteins과 비교시 $35{\sim}46\%$의 homology를 나타내었다. 재조합 단백질의 발현을 위해, sltR/pET-l7b plasmid를 제작하고 E. coli BL21(DE3)/pLysS을 host cell로 이용하여 재조합 단백질을 발현시켰다. SltR 재조합 단백질의 정제는 DEAE-Sephacel column chromatography와 DEAE-5PW chromatography(HPLC)를 통해 수행하였다. Gel filtration chromatography(HPLC, 55 kDa)와 SDS-PAGE(28 kDa)를 통해 분자량을 확인한 결과, 재조합 단백질은 dimer형태로 존재하는 것으로 확인되었다. 또한, 결합활성에 있어 A-factor type의 autoregulator에 대해 가장 강한 결합활성을 나타내었다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제41권2호
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• pp.190-197
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• 2013

전통 장류에서 점성물질을 분비하는 유산균을 분리하고 높은 활성을 보이는 N45-10, K6-7 및 N58-5의 3균주를 선발하였다. 선발한 3균주의 16S rDNA의 염기서열을 분석한 결과 N45-10은 Leuc. citreum, K6-7, N58-5는 Leuc. mesenteroides로 동정되었다. 산 저항성과 인공위액 저항성은 3균주 중에서 Leuc. citreum N45-10이 높은 생균수($10^5-10^6$ CFU/ml)를 나타내어 산 저항성과 인공위액 저항성이 가장 우수하게 나타났으며, 인공 담즙 저항성은 Leuc. citreum N45-10은 높은 생균수($10^3-10^4$ CFU/ml)를 유지하여 담즙액 저항성이 우수하게 나타났다. 3균주들 중에서 Leuc. citreum N45-10은 EPS 생성량이 가장 많았고, MRS 배지에서 배양하여 EPS가 생성되지 않았을 때보다 슈크로오스 배지에서 배양하여 EPS를 생성하였을 때 생균수가 더 높게 나타났다. 이것은 EPS 생성이 유산균의 세포벽 주위에 보호막으로 작용한 결과로 생각된다. 선발 유산균 3주의 EPS 생산량은 슈크로오스 액체배지에서 각각 16.173, 8.167, 3.652 g/L였으며, Leuc. citreum N45-10은 글루코오스로만 이루어진 homo-polysaccharide, Leuc. mesenteroides K6-7과 N58-5는 프락토오스, 글루코오스로 구성된 hetero-polysaccharides로 동정되었다. 선발 유산균 3주 모두는 용혈 음성반응을 나타내고, 젤라틴 액화능을 나타내지 않아 안전성이 확인되었다.

• 미생물학회지
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• 제44권3호
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• pp.237-243
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• 2008

충남 계룡산 북사면 지역의 대표군락인 상수리림과 소나무림 부식토의 화학적 및 미생물학적 특성을 비교검토한 결과, 상수리림 부식토의 pH는 $5.3\pm0.4$, 소나무림의 pH는 $4.1\pm0.9$이었으며, 소나무림 부식토 내 탄질율은 $21.76\pm8%$로 상수리림보다 높게 나타났다. 상수리림과 소나무림 부식토 내 총 유기산은 각각 69.57 mM/g dry soil, 153.72 mM/g dry soil로 나타났으며 소나무림 부식토 내 glutamine, pyruvate, succinate, lactic acid 및 acetic acid의 함량이 상수리림 부식토에 비해 약 $1.5\sim4.5$배 높게 나타났다. 상수리림 부식토 내 전세균수는 소나무림 보다 약 16배, 생균수는 약 2배 높게 검출되었다. 각 부식토로부터 직접 DNA를 추출하여 16S rRNA-ARDRA법에 의한 세균군집의 계통학적 특성을 평가한 결과, 상수리림 부식토로부터 분리된 대표 clone은 ${\alpha}-$, ${\beta}-$, ${\gamma}-$, ${\delta}$-Proteobacteria, Firmicutes, Acidobacteria 및 Actinobacteria의 7개 계통군이 확인되었고, 소나무림 부식토외 대표 clone은 ${\alpha}-$, ${\beta}-$, ${\gamma}$-Proteobacteria, Actinobacteria, Acidobacteria, Planctomycetes, Verrucomicrobia 그리고 Bacteroidetes의 8개의 계통군이 확인되었다. Shannon-Wiener법에 의해 다양성 지수를 산출한 결과, 소나무림 부식토 내 세균군집의 다양도는 3.63으로 상수리림보다 높게 나타났으며 PCA 분석을 실시한 결과, Clusters I에 속하는 모든 clone은 상수리림 부식토에서 유래된 clone이었으며, Clusters II에 속하는 clone의 67%, Clusters III에 속하는 clone의 63%가 소나무림 부식층 토양으로부터 유래된 clone으로 확인되어 상수리림과 소나무림 부식토내 세균 군집구조는 매우 특징적인 계통학적 특성을 나타내었다.

• 환경생물
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• 제29권3호
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• pp.126-137
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• 2011

제주도 한라산의 숨은물벵뒤 습지는 여러 다른 생태계에 비해 접근이 용이하지 않아 생물다양성이 높다고 여겨져 왔으나, 세균의 다양성과 새로운 종에 대한 보고는 전혀 이루어지지 않았다. 본 연구에서는 제주도 한라산의 고산 습지인 숨은물벵뒤 습지에서 담수 및 토양시료를 채취하여 Bacteroidetes, Firmicutes, Actinobacteria문에 속하는 세균을 분리하였다. 분리된 세균 중 위의 3개의 문에 속하는 균주의 16S rRNA 유전자 염기서열을 구한 다음 표준균주와 비교하였으며, 16S rRNA 유전자 염기서열의 유사도가 표준균주와 98.7% 미만인 균주를 신종후보 균주로 간주하였다. 전체적으로 과 및 속 수준의 다양성은 높지 않았으며, 특정 계통에 집중되어 신종후보 균주가 발굴되었다. Bacteroidetes 문에는 Mucilaginibacter, Sphingobacterium, Pedobacter, Flavobacterium, Chryseobacterium 속에 속하는 13개의 후보신종이 확인되었다. Firmicutes 문에는 Paenibacillus, Lysinibacillus, Bacillus 속에 해당하는 13개의 후보신종이 배양되었다. Actinobacteria 문에는 Mycobacterium과 Nocardia에 속하는 후보신종 2개가 발굴되었다. 분리된 28개의 후보신종에 대하여 배양학적 특징, 생리학적 특징, 화학분류적 특징을 조사하였으며 본 논문에 기재하였다. 종합적으로 숨은물벵뒤 습지는 아직까지 배양되지 않은 많은 수의 신종 미생물을 포함하고 있는 생태계임이 확인되었다.

• 한국응용곤충학회지
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• 제50권2호
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• pp.157-165
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• 2011

포식성 곤충인 무당벌레(Harmonia axyridis)의 소화기관 내에 서식하고 있는 장내세균을 순수 분리하여 계통학적 특성을 밝히고 이들 장내세균이 무당벌레의 발육에 미치는 영향을 검토하였다. 시험곤충은 전북 김제(JK), 충남 금산(CK) 그리고 충남대학교 곤충생리실험실(CI)의 무당벌레 개체군을 사용하였다. 무당벌레의 소화기관에서 장내세균 34균주를 순수분리하고 16S rRNA 유전자 염기서열을 분석하여 총 4개의 계통군으로 분류하였다. 무당벌레 소화기관에서 분리된 전체 분리균주의 약 70%가 Bacillus속과 Staphylococcus속을 포함하는 계통군이었으며, 시험 무당벌레 소화기관으로부터 공통적으로 분리되는 특징을 보였다. 분리된 장내세균 중 대표세균 18균주를 대상으로 항생제에 대한 감수성 조사를 수행한 결과, ofloxacin과 penicillin이 장내세균의 모두에게 증식을 저해하는 항생제 내성을 나타내어 시험약제로 선택하였다. 무당벌레의 먹이인 복숭아혹진딧물(Myzus persicae)과 무테두리진딧물(Lipaphis eryimi)에 ofloxacin 과 penicillin을 직접 처리하여 무당벌레를 사육하면서 번데기무게, 유충기간, 성충의 산란력, 부화율 등 생리적 특성을 항생제 무처리구와 비교한 결과 낮게 나타났다. 각 무당벌레 소화기관으로부터 공통적으로 분리된 대표 장내세균 Staphylococcus saprophyticus 가 무당벌레의 발육에 미치는 영향을 조사한 결과 S. saprophyticus의 부재 시 유충기간이 길어졌으며 번데기의 무게 그리고 성충의 산란력은 감소하였다.

• 미생물학회지
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• 제45권2호
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• pp.119-125
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• 2009

동토지대 거대 담수호에 서식하는 종속영양세균 군집의 생태학적 기능을 파악하기 위하여, 몽골 북부의 동토지대 경계에 위치한 스굴 호수에서, 전체 세균군집의 구조와 유기물질을 분해할 수 있는 미생물 군집의 구조를 수심별로 비교 분석하였다. 환경인자 분석결과, 수심 5~10 m 사이에서 thermocline과 chemocline이 관찰되었다. Denaturing gradient gel electrophoresis (DGGE)로 전체 세균군집의 구조를 수심별로 비교한 결과 0~5 m 사이에서 군집구조의 변화가 컸고, 10 m 이상에서는 Acidovorax facilis를 위주로 비교적 안정된 군집을 형성하였다. $10^{\circ}C$에서 고분자 유기물 분해 활성도(protease, cellulase, amylase, lipase)가 높은 균주들을 탐색하여 23개 균주를 선별하였다. 표층수로부터 Acidovorax defluvii와 Sphingobacterium faecium이 분리되었는데 cellulase 활성이 높았다. 수심2 m, 5 m 및 10 m 이상의 시료에서 분리된 세균군집은 각각, Flavobacterium succinicans, Mycoplana bullata, A. facilis가 우점하였다. F. succinicans는 높은 protease 활성을 보였고, 수심 5 m의 M. bullata는 protease와 cellulase 활성이 있었지만, 상대적으로 약한 활성을 보였다. 수심10 m의 A. facilis 균주들은 cellulase 또는 lipase를 서로 배타적으로 발현하였다. 온도별 성장속도를 분석한 결과 표층(0~5m) 세균들은 기회성 호냉성 세균이었고, 심층($\geq$10m)에서 분리된 균주들은 $10^{\circ}C$ 이하에서 성장률이 낮았다. 심층의 저온 빈영양 상태 때문에 심층 세균들간의 경쟁에서 빠른 저온 성장이 요구되지 않고, 상층의 경우 육상 또는 식물 플랑크톤으로부터 영양물질이 공급되므로 저온에서 빠른 성장 속도를 보이는 세균들이 상층에 주로 분포하는 것으로 해석되었다. 따라서 스굴 호수수층에서 관찰된 세균군집의 종 분포와 물질분해 작용의 성층화는, 한냉대 빈영양 담수 호수에서 분해자 군집들의 생태학적 기능이 0~10 m 수심의 표층에 집중됨을 시사하였다.