• 제목/요약/키워드: spore transformation

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Effect of Nisin against Clostridium botulinum During Spore-to-Cell Transformation

  • Chung, Yoon-Kyung;Yousef, Ahmed E.
    • Preventive Nutrition and Food Science
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    • 제12권4호
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    • pp.259-266
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    • 2007
  • It has been proposed that the mode of action of nisin against vegetative cells and spores of Clostridium botulinum is different. However, clear explanation is not available. Therefore, nisin action against vegetative cells and spores of C. botulinum was investigated in this study. Nisin was added at various stages of spore-to-vegetative cell transition and changes to sensitivity to the bacteriocin were observed. Different nisin preparation (Nisaplin or pure nisin) was compared for their activity against different stages of spore transformation of C. botulinum ATCC 25763. Germination was measured by determining loss of heat resistance and observing phase darkening of spores under phase-contrast microscope. Nisin acted bactericidally against vegetative cells, but acted sporostatically against spores of C. botulinum under the same concentration. This bactericidal and sporostatic action of nisin was dependent on the concentration of nisin used. Presence of nisin during spore activation by heat increased subsequent phase darkening and germination rates. However, nisin inhibited the germination and the outgrowth, when it was added after heat activation stage. Findings from this study suggest that the time of addition of nisin is very important for the effective control of spores during the heating process of foods. In addition, it may be possible to apply nisin at the stage of processing that coincides with the most sensitive stage of spore transformation.

Pellicularia fillamentosa로부터 Steroid 11$\beta$-hydroxylase의 유도 (Induction of Steroid 11 $\beta$-hydroxylase in Pellicularia fillamentosa)

  • 김말남;김영숙
    • 미생물학회지
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    • 제27권4호
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    • pp.366-372
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    • 1989
  • Reichstein's substance S의 $11\beta$-hydroxylation 활성이 있는 균주를 선택하고자 21 균주를 실험한 결과 4균주에서 $11\beta$-hydroxylation의 활성이 발견되었으며, 그 중 Pellicularia fillamentosark 가장 높은 효소활성을 보였다. 이 균주의 $11\beta$-hydroxylation의 합성을 강력하게 저해하였다. $11\beta$-hydroxylation의 최적 pH 범위는 2.0-8.0으로 광범위하였다. 성장단계 중 균사체 분지시기와 완전하게 성숙한 균사체 시기에 효소합성의 유도가 가장 활발하였으며, 70시간 배양된 균사체가 가장 좋았다. 반면, 포자에는 기질에 의한 $11\beta$-hydroxylation의 유도현상이 없는 것으로 판정되었다.

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사철느타리버섯 형질전환주(形質轉換珠)의 특성(特性) (Characteristics of Transformants in Pleurotus florida)

  • 변명옥;김경수;차동열
    • 한국균학회지
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    • 제20권3호
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    • pp.222-228
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    • 1992
  • 사철 느타리버섯 영양요구성(營養要求性) 균주(菌株)를 팽이버섯 leu 2 유전자를 지닌 pM 301 백터를 이용(利用)하여 영양요구성(營養要求性)을 보완(補完) 시킴으로써 형질전환(形質轉換) 하였다. 형질전환균주(形質轉換菌株)의 균사생장(菌絲生長)을 버섯 완전배지(完全培地)나 버섯 최소(最小) 배지(培地)에서 비교(比較)하였다. 형질전환주(形質轉換株)는 1 핵(核) 균사(菌絲)와 교배(交配)후 자실체(子實體) 형태(形態)를 비교(比較)하고 포자 분석(分析)에 의하여 유전분석(分析)을 하였다. 자실체(子實體) 발생(發生)과 자실체(子實體) 모양이 형질전환주(形質轉換株)는 모균주와 다른 특성(特性)이 나타났다. 모균주(母菌株)는 교배형(交配型)이 $A_1B_1$으로 $A_2B_1$ 교배형(交配型)인 1핵(核) 균주(菌株)와 교배(交配)에 의하여 자실체(子實體)를 형성(形成)하지 못하나 형질전환주(形質轉換株)는 교배형(交配型)이 $A_1B_1$이고 $A_2B_1$ 1핵(核) 균주(菌株)와 교배(交配) 하였을때 자실체(子實體)를 형성(形成)하였다.

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효소적 갈변반응 생성물의 돌연변이 억제효과 및 유전자 수복에 관한 연구 (Studies on Antimutagenic Effects and Gene Repair of Enzymatic Browning Reaction Products)

  • 함승시;김성완;김영명
    • 한국식품과학회지
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    • 제22권6호
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    • pp.632-639
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    • 1990
  • 곰취, 참취 그리고 참나물로부터 polyphenoloxidase를 추출하여 polyphenol 화합물인 pyrogallol, hydroxyhyd-roquinone, catechol 그리고 3,4-dihydroxytoluene과 반응시켜 얻어진 12종류의 효소갈변반응 생성물의 생리작용을 검토한 결과 시료 모두 rec-assay, 돌연변이원성 실험 그리고 DNA 절단실험에서 돌연병원성을 나타내지 않았다. 그러나 12종류의 시료 모두 S-9mix를 첨가한 Salmonella/microsomal 실험에서 $benzo({\alpha})pyrene(B({\alpha})P)$, 3-amino-1,4-dimethyl-5H-pyrido(4,3-b) indole(Trp-P-1) 그리고 2-aminofluorene(2-AF) 등 변이원 물질들을 강하게 억제시키는 활성을 나타내었다. DNA repair 실험에서 효소갈변반응 생성물의 E. coli HB101에 plasmid pGA658의 transformation 빈도수는 곰취 효소갈변반응 생성물의 첨가에 의해 높은 수치를 나타내었으며 transformation 전에 DNA와 효소갈변반응 생성물을 혼합하여 자외선을 조사하였을 때 곰취의 pyrogallol, catechol, hydroxyhydroquinone의 효소갈변반응 생성물은 높은 수치를 나타내었다.

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고추의 역병 저항성 품종 개발을 위하여 Agrobacterium tumefaciens를 이용한 elicitin 유전자 도입 (Agrobacterium-Mediated Genetic Transformation of Pepper for the Development of Blight Resistant Cultivar)

  • 권태룡;이문중;한증술;신동현;오중열;김경민;김창길
    • Journal of Plant Biotechnology
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    • 제34권1호
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    • pp.55-59
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    • 2007
  • 고추 형질전환은 Agrobacterium (LBA4404/pBI101 cyc600-syna-elicitin)을 이용한 cyc600 promoter에 구축된 elicitin 유전자의 형질전환시 shoot의 형성율은 수비초의 경우 3 mg/L zeatin과 0.05 mg/L NAA 함유 배지에서 11.1%, 4 mg/L zeatin과 0.05 mg/L NAA 함유 배지에서 12.8%였다. 전배양 3일, 공동배양 $3{\sim}4$일에서 재분화율이 높았다. 자엽으로부터 재분화된 형질전환체의 NPTII 유전자의 primer를 이용한 PCR 반응에서 형질전환된 재분화 식물체는 536 bp의 밴드를 확인하였다. Membrane에 blot하여 NPTII gene을 probe로 사용하여 Southern blot 분석에서 고추형질전환 식물체는 536 bp 부위에 강한 signal을 보였다. elicitin 유전자를 이용한 역병 저항성 형질전환체 수비초 $T_{0}$세대의 생육은 계통간에 다소 차이는 보였고, 계통 모두 생육은 저조한 반면 개화 및 수정 등의 임성은 정상적이었다. 자식을 통해 채종한 $T_{1}$ 식물체의 유전자 도입을 확인하기 위하여 PCR을 수행한 결과 $T_{0}$ 식물체 $S1{\sim}S5$ 계통에서 elicitin 밴드가 나타나 형질전환체임을 확인하였고, $T_{1}$식물체인 S1-1 등 7계통에서 elicitin 밴드가 나타났고, S1-2 등 4계통에서는 밴드가 나타나지 않아 형질전환체가 후대에서 분리가 일어남을 확인할 수 있었다. Syn ${\alpha}$ clone을 이용하여 Southern blot analysis를 한 결과 band가 나타난 300 bp 정도의 위치에서 blot이 나오는 것을 관찰할 수 있었다. 위의 결과에서 cyc600 promoter-syn ${\alpha}$의 construct가 수비초의 genomic DNA에 삽입되었는 것을 확인할 수 있었다. 고추형질전환체의 유묘에 역병균을 접종한 결과 유주포자 $10^{3}$개/mL에서 형질전환체의 저항성 계통선발이 가능하였다.

Studies of Molecular Breeding Technique Using Genome Information on Edible Mushrooms

  • Kong, Won-Sik;Woo, Sung-I;Jang, Kab-Yeul;Shin, Pyung-Gyun;Oh, Youn-Lee;Kim, Eun-sun;Oh, Min-Jee;Park, Young-Jin;Lee, Chang-Soo;Kim, Jong-Guk
    • 한국균학회소식:학술대회논문집
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    • 한국균학회 2015년도 춘계학술대회 및 임시총회
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    • pp.53-53
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    • 2015
  • Agrobacterium tumefaciens-mediated transformation(ATMT) of Flammulina velutipes was used to produce a diverse number of transformants to discover the functions of gene that is vital for its variation color, spore pattern and cellulolytic activity. Futhermore, the transformant pool will be used as a good genetic resource for studying gene functions. Agrobacterium-mediated transformation was conducted in order to generate intentional mutants of F. velutipes strain KACC42777. Then Agrobacterium tumefaciens AGL-1 harboring pBGgHg was transformed into F. velutipes. This method is use to determine the functional gene of F. velutipes. Inverse PCR was used to insert T-DNA into the tagged chromosomal DNA segments and conducting sequence analysis of the F. velutipes. But this experiment had trouble in diverse morphological mutants because of dikaryotic nature of mushroom. It needed to make monokaryotic fruiting varients which introduced genes of compatible mating types. In this study, next generation sequencing data was generated from 28 strains of Flammulina velutipes with different phenotypes using Illumina Hiseq platform. Filtered short reads were initially aligned to the reference genome (KACC42780) to construct a SNP matrix. And then we built a phylogenetic tree based on the validated SNPs. The inferred tree represented that white- and brown- fruitbody forming strains were generally separated although three brown strains, 4103, 4028, and 4195, were grouped with white ones. This topological relationship was consistently reappeared even when we used randomly selected SNPs. Group I containing 4062, 4148, and 4195 strains and group II containing 4188, 4190, and 4194 strains formed early-divergent lineages with robust nodal supports, suggesting that they are independent groups from the members in main clades. To elucidate the distinction between white-fruitbody forming strains isolated from Korea and Japan, phylogenetic analysis was performed using their SNP data with group I members as outgroup. However, no significant genetic variation was noticed in this study. A total of 28 strains of Flammulina velutipes were analyzed to identify the genomic regions responsible for producing white-fruiting body. NGS data was yielded by using Illumina Hiseq platform. Short reads were filtered by quality score and read length were mapped on the reference genome (KACC42780). Between the white- and brown fruitbody forming strains. There is a high possibility that SNPs can be detected among the white strains as homozygous because white phenotype is recessive in F. velutipes. Thus, we constructed SNP matrix within 8 white strains. SNPs discovered between mono3 and mono19, the parental monokaryotic strains of 4210 strain (white), were excluded from the candidate. If the genotypes of SNPs detected between white and brown strains were identical with those in mono3 and mono19 strains, they were included in candidate as a priority. As a result, if more than 5 candidates SNPs were localized in single gene, we regarded as they are possibly related to the white color. In F. velutipes genome, chr01, chr04, chr07,chr11 regions were identified to be associated with white fruitbody forming. White and Brown Fruitbody strains can be used as an identification marker for F. veluipes. We can develop some molecular markers to identify colored strains and discriminate national white varieties against Japanese ones.

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Agrobacterium을 이용한 PAP 유전자의 현삼으로 도입 및 형질발현 (Introduction and Expression of PAP gene using Agrobacterium in Scrophularia buergeriana Miquel)

  • 유창연;성은수;임정대;황선애;채영암
    • 한국약용작물학회지
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    • 제9권2호
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    • pp.156-165
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    • 2001
  • 현삼의 기내배양에서 낮은 농도의 2,4-D(0.01, 0.1mg/l) 와 TDZ(0.01, 0.1, 2.0mg/l)이 조합처리시 shoot 분화가 좋았으나, 2,4-D의 농도가 높아질수록 TDZ과 조합처리시 shoot 분화가 저조 하였다. 형질전환 확인을 위한 PCR 분석에서 선발표지 유전자로 사용되는 NPT II gene의 확인하였는데 형질전환되지 않은 식물체에서는 나타나지 않는 DNA 절편이 형질전환 식물체에서 나타났으며 kanamycin 50 mg/ l 첨가된 배지에서 선발된 식물체에서 NPT II gene(700bp)이 plant genome 안으로 삽입되었음을 확인하였다. 형질전환 식물체의 항균활성 검정에서는 Asperigillus awamori에 대해 대조구 식물체와 같이 항균성이 없는 것으로 나타났으나 항바이러스성 단백질인 PAP가 도입된 식물체에서는 $IC_{50}$의 값이 Asperigillus awamori에 대해서 각각 $320\;{\mu}g/ml$$300{\mu}g/ml$, C. herbarum에 대해서도 $IC_{50}$ 값이 $80{\mu}g/ml,\;100{\mu}g/ml$로 높은 항균성을 나타내었다. 형질전환 식물체와 형질전환되지 않은 식물체를 대상으로 SDS-PAGE를 수행하여 본 결과 감염된 형질전환되지 않은 잎과 감염되지 않은 잎에서는 나타나지 않는 30kDa의 분자량을 가지는 새로운 band가 PAP유전자에 의하여 형질전환된 식물체에서 각각 확인되었다. Asperigillus awamori의 경우에 PAP 형질전환체의 단백질을 첨가한 경우 모두 포자가 발아가 억제 되었고 균사생장이 지연되었으며 균사가 생장되더라도 포자와 생장하는 균사가 투명하여졌으며 생장하는 균사의 굵기도 가늘어지는 특성을 나타내었다. 병원균 접종 후 생육조사에 의하면 형질전환 식물체가 초장과 지상부, 지하부의 생체 중에서 모두 형질전환 되지 않은 식물체보다 다소 높게 나타났다. Fusarium에 의한 전형적인 병징인 뿌리썩음 병과 유관속 시들음 증상이 형질전환 되지 않은 식물체에서 병징의 scale은 3.2와 3.0으로 나타나는 반면 형질전환된 식물체에서는 2.0과 2.5으로 비교적 낮게 나타났다.

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