• 미생물학회지
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• 제55권2호
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• pp.103-111
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• 2019

DNA 메틸화는 유전체의 무결성의 유지 및 유전자 발현 조절과 같은 박테리아의 다양한 과정에 관여한다. Alphaproteobacteria 종에서 보존된 DNA 메틸 전이 효소인 CcrM은 S-아데노실 메티오닌을 공동 기질로 사용하여 $N^6$-아데닌 또는 $N^4$-시토신의 메틸 전이 효소 활성을 갖는다. Celeribacter marinus IMCC 12053는 해양 환경에서 분리된 알파프로테오박테리아로서 GpC 시토신의 외향고리 아민의 메틸기를 대체하여 $N^4$-메틸 시토신을 생산한다. 단일 분자 실시간 서열 분석법(SMRT)을 사용하여, C. marinus IMCC12053의 메틸화 패턴을 Gibbs Motif Sampler 프로그램을 사용하여 확인하였다. 5'-GANTC-3'의 $N^6$-메틸 아데노신과 5'-GpC-3'의 $N^4$-메틸 시토신을 확인하였다. 발현된 DNA 메틸전이 효소는 계통 발생 분석법을 사용하여 선택하여 pQE30 벡터에 클로닝 후 $dam^-/dcm^-$ 대장균을 사용하여 클로닝된 DNA 메틸라아제의 메틸화 활성을 확인하였다. 메틸화 효소를 코딩하는 게놈 DNA 및 플라스미드를 추출하고 메틸화에 민감한 제한 효소로 절단하여 메틸화 활성을 확인하였다. 염색체와 메틸라아제를 코드하는 플라스미드를 메틸화시켰을 때에 제한 효소 사이트가 보호되는 것으로 관찰되었다. 본 연구에서는 분자 생물학 및 후성유전학을 위한 새로운 유형의 GpC 메틸화 효소의 잠재적 활용을 위한 외향고리 DNA 메틸라제의 특성을 확인하였다.

• 미생물학회지
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• 제54권1호
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• pp.84-86
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• 2018

이 연구에서는 5 kGy 의 감마선에 조사된 토양으로부터 분리된 Deinococcus puniceus $DY1^T$의 완전한 게놈서열을 분석하였다. 이 균주는 UVC 와 감마선에 대한 저항성을 보였으며, PacBio RS II platform 을 통해 시퀀싱을 진행하였다. 해당유전체의 분석결과 G + C 함량이 62.5%인 2,971,983 bp 크기의 원형 염색체를 확인하였으며, 해당 염색체는 2,617 개의 코딩 서열과 2,762 개의 유전자 그리고 88 개의 위유전자를 포함하고 있다.

• 미생물학회지
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• 제53권1호
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• pp.1-8
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• 2017

홍역바이러스(Measles virus)는 전염성이 매우 높은 발진성 열병을 일으키는 바이러스이며, 약독화된 생백신 접종으로 충분히 예방할 수 있다. 그러나 대부분의 개발도상국에서 어린아이들의 주요 사망원인이며 해마다 20만명이 사망하는 풍토병이다. 우리나라는 1996년 이후부터 국가적으로 시행된 정기예방접종으로 인한 높은 백신 접종률(>95.0%)로 획득된 집단면역과 고도의 기술적 감시체계의 결과로 홍역이 퇴치되었으며, 2014년 3월 WHO로부터 '홍역퇴치국가'로 인증 받았다. 그러나 2014년 초부터 경기도에서 홍역환자가 다시 발생하였다. 본 연구에서는 2014년 1월부터 2014년 7월까지 경기도에서 발생한 홍역 확진 환자를 대상으로 홍역바이러스의 유행양상 및 유전형 분포양상을 분석하였다. 72건의 홍역바이러스 양성검체에서 60주의 홍역바이러스를 분리하였고, nucleoprotein(N) 유전자의 염기서열 분석을 통하여 유전형의 확인 및 유전자변이를 분석하였다. 총 60건의 홍역 확진검체를 분석한 결과 58건(96.7%)에서 B3 genotype을 확인하였다. 또한 nucleoprotein(N) 유전자 부위의 유전자 변이 분석결과, 경기도내 분리주들이 2013년에서 2014년 필리핀에서 유행한 홍역 분리주들과 99% 일치하였다. 따라서 필리핀 등에서 감염된 후 국내에 유입되어 2차 감염이 된 것으로 사료된다.

• 미생물학회지
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• 제47권4호
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• pp.295-301
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• 2011

아쿠아포린(aquaporin)은 MIP (Major Intrinsic Protein) 패밀리에 속하는 물 수송 채널(water transport channel) 단백질로 단세포 생물인 박테리아부터 다세포 고등생물인 인간에 이르기까지 다양한 기관계에서 잘 보존되어 있다. 아쿠아포린은 정통아쿠아포린(orthodox aquaporin)과 아쿠아글리세로포린(aquaglyceroporin)으로 구분되는데, 정통아쿠아포린은 주로 세포내의 물 유입 및 수송에 관여하며 아쿠아글리세로포린은 glycerol, polyol, urea를 비롯한 작은 비극성 분자의 수송에 관여하는 것으로 알려져 있다. 최근까지 효모에서 아쿠아포린 기능이 일부 밝혀졌지만 Aspergillus 속을 포함하는 사상성 진균에서는 거의 연구가 되어있지 않은 실정이다. 본 연구에서는 A. nidulans의 유전체 염기서열 정보를 분석하여 하나의 정통아쿠아포린(aqpA)과 네 개의 아쿠아글리세로포린(aqpB-E)을 발견하였다. 이를 바탕으로 aqpA 유전자 결실돌연변이들을 만들어 그 기능을 분석하였다. aqpA 결실돌연변이는 각종 삼투 스트레스(osmotic stress)에서는 표현형의 변화가 거의 관찰되지 않았으며 이는 이들 유전자가 삼투 스트레스에 반응하지 않거나 유전자의 중복성 때문으로 여겨진다. 그러나 항진균제인 fluconazol에 대해서 그 감수성이 적어지는 것이 관찰 되었다. 이는 aqpA 유전자가 삼투스트레스 반응보다 항진균제의 감지에 더 기능을 가지고 있을 수 있음을 시사한다.

• 미생물학회지
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• 제41권2호
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• pp.140-145
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• 2005

상업적으로 중요한 macrolide계 항진균 학생물질인 natamycin을 생산하는 Streptomyces natalensis ATCC27448의 환자 유전학적인 연구를 위해 대장균으로부터 S. natalensis로 plasmid DNA를 직접 도입하는 형질전환법을 확립하였다. 이러한 S. natalensis의 형질전환은 oriT와 attP 단편을 가지고 있는, ${\Phi}C31$ 유래의 integration 벡터인 pSET152를 이용하여 Escherichia coli ET12567/pUZ28002을 DNA 공여체(donor)로 이용한 접합전달법(conjugal transfer)을 사용하여 확립하였다. 접합전달의 가장 높은 효율은 10 mM의 $MgCl_2$를 포함한 MS 배지에서, $6.25\times10^8$의 E. coli 공여체와 열처리를 하지 않은 S. natalensis의 포자를 사용하여 얻어졌다. 또 얻어진 접합전달체 (exconjugant)에 대하여 southern blot hybridization과 벡터가 삽입된 염색체부분의 염기서열분석을 통해 attB site와 pseudo-attB site를 확인하다. attB site의 경우에는 다른 방선균들처럼 S. natalensis 염색체의 pirin 상동체를 코드하는 ORF내에 존재하였으나 pseudo-attB site는 염색체내 다른 site (GenBank accession no. $YP\_117731$)에 존재하였고 그 염기서열은 attB 염기서열과 차이를 나타내었다.

• 한국균학회지
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• 제27권4호통권91호
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• pp.256-273
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• 1999

ATCC(American Type Culture Collection)에서 분양 받은 2균주를 포함하여 1989년부터 1995년 사이에 국내 11개 장소에서 채집된 번데기동충하초(Cordyceps militaris) 72균주를 대상으로 기주적 지리적 근연관계에 따른 균주간 변이도를 관찰하고자 균사체의 배양적 특징 및 불완전세대 관찰과 DNA 분석에 의해 분류동정을 행하였다. 균사의 배양특성을 조사한 결과 균사의 자라는 모양, 속도, 색택 등에 있어서 균주간에 차이가 나타남이 관찰되었다. 번데기동충하초의 불완전 세대를 관찰한 결과 분생자경이 분지하며 윤생으로 형성되는 Verticillium속으로 동정되었으며 포자의 모양은 구형을 띠는 것으로 나타나 형태적으로는 각 균주간의 별 다른 차이를 발견할 수 없었다. 공시균주 중 인공자실체 형성이 우수하였던 두 균주(C18, C738)를 선택하여 단포자분리를 행하였으며 여기서 분리된 단포자균주 56균주와 공시균주 72균주를 대상으로 RAPD를 행하였다. RAPD에서 나타난 균주간 변이도를 NTSYS program을 사용하여 UPGMA 분석방법으로 phonogram을 작성한 결과 단포자 균주내의 평균 유전적 거리는 0.207로 나타났으며 단포자 분리를 행하였던 두 균주에 따라 각각 A그룹(C18)과 B그룹(C738)으로 나누어짐이 확인되었다. 두 그룹의 평균 유전적 거리는 각각 0.150(A group)과 0.163(B group)으로 나타났으며 그룹간 평균 유전적 거리는 0.221로 나타났다. 공시균주간에는 크게 그룹으로 나누어지는 경향이 관찰되지 않았으며 이들의 평균 유전적 거리는 0.330으로 나타나 본 실험에서 사용된 번데기동충하초(C. militaris)의 균주 간에는 33%의 유전적 변이가 있음이 확인되었다.고, SF4와 LF4는 처리군 중에 유의적으로 가장 낮은 값을 나타내었다. 총균수와 젖산균수의 변화는 용존 $CO_{2}$함량 변화와 유사한 경향을 나타내었다. SF4, LF4, SF15는 관능검사 결과 발효가 지연되어 풋내와 짠맛이 높게 평가되었고 탄산미는 낮게 평가되었다. LF25는 관능검사 결과 다른 처리군에 비해 신맛과 이취가 유의적으로 높게 평가되었다. $15^{\circ}C$에서 24시간 발효시킨 나박김치 (LF15)와 $25^{\circ}C$에서 12시간 발효시킨 나박김치(SF25)는 탄산미와 관계가 있는 용존 $CO_{2}$함량이 저장 12일까지 지속적으로 증가하였으며, 관능검사 결과 저장 기간 동안 다른 처리군에 비해 풋내와 이취가 적으면서 탄산미가 높게 평가되어 $15^{\circ}C$에서 24시간 발효(LF15)와 $25^{\circ}C$에서 12시간 발효(SF25)가 적합한 초기 발효 조건으로 생각된다. 이러한 연구 결과를 통해 물김치류인 동치미나 열무 물김치도 초기 발효 조건에 따라 이화학적, 미생물학적 및 관능적 특성에 많은 차이가 있을 것이므로 이에 대한 연구가 필요하다고 사료된다.화점에서 시판되고 있는 계란 총 446개에 대해서도 동일한 절차와 방법으로 조사하였던바, 재래시장에서 구입했던 계란의 난각부분(Egg-shell)에서만 가금티푸스(fowl Typhoid)의 병원체인 S. gallinarum이 1주$(0.2\%)$만이 분리되었고, 기타 세균으로서는 대장균군이 역시 난각에서 가장 높은 빈도로 분리되었고, 난황(Yolk)에서는 극히 낮은 수준의 세균오염도를 보였다. 다양한 동물종유래 S. aureus

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제46권2호
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• pp.102-110
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• 2018

myo-Inositol (MI)을 대사하여 다른 물질로 전환하는 미생물을 과수원 토양으로부터 분리하였다. 분리균 YB-46은 유일한 탄소원으로 MI이 첨가된 배지에서 성장하였고 16S rDNA 염기서열에 따라 Enterobacter 속의 균주로 추정되었다. Fosmid pCC1FOS 벡터를 사용하여 제조된 거대 유전체 은행으로부터 MI을 미지의 대사 물질로 전환하는 Escherichia coli 형질전환주를 선발하였다. 이로부터 플라스미드를 분리하고 삽입된 유전자의 일부 염기서열을 결정한 결과 336 아미노 잔기로 구성된 myo-inositol dehytrogenase (IolG)를 암호화하는 iolG 유전자가 발견되었다. 분리균 YB-46의 IolG는 E. aerogenes와 Bacillus subtilis의 IolG와 약 50% 수준의 상동성을 보였다. 카르복실 말단에 hexahistidine이 연결되도록 제조한 His-tagged IoG (HtIolG)의 유전자를 재조합 대장균에서 발현하여 균체 파쇄액으로부터 HtIolG를 정제하였다. 정제된 HtIolG는 $45^{\circ}C$와 pH 10.5에서 최대 활성을 보였고 MI과 D-glucose에 대한 활성이 가장 높았으며 D-chiro-inositol, D-mannitol 및 D-xylose에도 90% 이상의 활성을 보였다. 최적 반응조건에서 MI을 기질로 하여 반응 동력학적 계수를 측정한 결과 $K_m$과 $V_{max}$가 1.83 mM과 $0.724{\mu}mol/min/mg$로 확인되었다. HtIolG의 활성은 $Zn^{2+}$에 의해 1.7배 증가하였으며, $Co^{2+}$와 SDS에 의해서는 크게 감소하였다.

• 생명과학회지
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• 제23권4호
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• pp.595-601
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• 2013

생물들에서 생명의 본질적 기능을 수행하는 단백질들의 종류와 보존성을 밝히기 위해 COG (Clusters of Orthologous Groups of proteins) 알고리즘을 이용하였다. 66종의 미생물에서 보존적인 63개의 ortholog 그룹들은 진핵생물 7종에서 104개의 ortholog들로 확산되었으며, 7종 모두의 핵에 보존적인 KOG (euKaryotic Orthologous Group)은 71개였다. 71개 중 단백질 합성에 관여하는 유전자들이 총 54개로 생명현상에서의 단백질의 중요성을 확인할 수 있었다. Distance value로 보존적 유전자가 생물종 사이에 나타내는 유전자 변이의 정도를 파악하니 'Translation initiation factor'인 KOG3403과 KOG3271 그리고 'Prolyl-tRNA synthetase' (KOG4163) 등이 높은 보존성을 보였다. 보존적 KOG들의 평균과 분산으로 유전체 분석을 수행하여 꼬마선충이 KOG 평균사이의 편차가 제일 커 유전자의 변이가 다양한 것을 알 수 있었다. 본 연구결과는 기초연구와 항생제 개발 등에 이용될 수 있을 것이다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제45권2호
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• pp.155-161
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• 2017

Paenibacillus woosongensis의 유전체 부분 염기서열로부터 유추된 xylanase 유전자를 PCR 증폭하여 클로닝하고 염기서열을 결정하였다. 클로닝된 xylanase 유전자는 xyn11B로 명명되었으며, 356 아미노산으로 구성된 단백질을 코드하는 1,071 뉴클레오티드로 이루어졌다. Xyn11B의 아미노산 배열을 분석한 결과 glycosyl hydrolase family 11에 속하는 xylanase와 상동성이 높은 활성영역과 탄수화물 결합영역을 포함하고 있는 다영역 효소로 확인되었다. SignalP4.1 server로부터 아미노 말단의 26개 잔기가 signal peptide로 예측되었다. DEAE-Sepharose와 Phenyl-Separose 컬럼 크로마토그래피 과정을 통해 xyn11B 유전자를 함유한 재조합 대장균의 균체 파쇄상등액으로부터 Xyn11B를 부분 정제하였다. 부분 정제된 Xyn11B의 반응특성을 조사한 결과 pH 6.5와 $50^{\circ}C$에서 최대 반응활성을 보였고 birchwood xylan이나 oat spelt xylan보다 arabinoxylan에 대한 활성이 높았으며 셀룰로스, 만난과 para-nitrophenyl-${\beta}$-xylopyranoside에 대해서는 분해활성이 없었다. Xyn11B의 활성은 $Ca^{2+}$과 $Mg^{2+}$에 의해서는 약간 증가한 반면에 $Cu^{2+}$, $Ni^{2+}$, $Fe^{3+}$, $Mn^{2+}$에 의해서는 크게 저해되었고 SDS에 의해서 완전히 저해되었다.

• 미생물학회지
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• 제51권1호
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• pp.68-74
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• 2015

Thermococcus pacificus P-4의 유전체 서열 분석을 통하여 예측되는 GH1 ${\beta}$-glucosidase를 암호화하는 유전자를 동정하였다. 그 유전자는 487 아미노산들을 암호화하는 1,464 bp 나타내었으며, 그 아미노산 서열은 Pyrococcus furiosus ${\beta}$-glucosidase와 77% 상동성을 나타내었다. 그 유전자는 Escherichia coli 시스템 내에서 복제 및 발현하였다. 재조합 된 단백질은 금속 친화크로마토그래피를 통하여 정제하고 특성을 분석하였다. 정제된 단백질(Tpa-Glu)은 pH 7.5와 $75^{\circ}C$에서 최적활성을 나타내었으며, 열안정성은 $90^{\circ}C$에서 약 6시간의 반감기를 보였다. Tpa-Glu는 pNP-${\beta}$-glucopyranoside, pNP-${\beta}$-galactopyranoside, pNP-${\beta}$-mannopyranoside, 그리고 pNP-${\beta}$-xylopyranoside 순으로 우수한 $k_{cat}/K_m$ 값을 나타내었다. 또한, Tpa-Glu는 ${\beta}$-1,3-linked polysaccharide (laminarin) 그리고 ${\beta}$-1,3-와 ${\beta}$-1,4-linked oligosaccharides에 대하여 exo-hydrolyzing 활성을 보였다. 본 연구는 초고온 고세균으로터 ${\beta}$-glucosidase가 exohydrolyzing 활성을 처음 확인한 것으로 이 효소는 laminarin의 당화공정에 ${\beta}$-1,3-endoglucanase와 함께 적용할 수 있을 것으로 기대된다.