• 제목/요약/키워드: BLAST search

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A Genome-Wide Analysis of Antibiotic Producing Genes in Streptomyces globisporus SP6C4

  • Kim, Da-Ran;Kwak, Youn-Sig
    • The Plant Pathology Journal
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    • 제37권4호
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    • pp.389-395
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    • 2021
  • Soil is the major source of plant-associated microbes. Several fungal and bacterial species live within plant tissues. Actinomycetes are well known for producing a variety of antibiotics, and they contribute to improving plant health. In our previous report, Streptomyces globisporus SP6C4 colonized plant tissues and was able to move to other tissues from the initially colonized ones. This strain has excellent antifungal and antibacterial activities and provides a suppressive effect upon various plant diseases. Here, we report the genome-wide analysis of antibiotic producing genes in S. globisporus SP6C4. A total of 15 secondary metabolite biosynthetic gene clusters were predicted using antiSMASH. We used the CRISPR/Cas9 mutagenesis system, and each biosynthetic gene was predicted via protein basic local alignment search tool (BLAST) and rapid annotation using subsystems technology (RAST) server. Three gene clusters were shown to exhibit antifungal or antibacterial activity, viz. cluster 16 (lasso peptide), cluster 17 (thiopeptide-lantipeptide), and cluster 20 (lantipeptide). The results of the current study showed that SP6C4 has a variety of antimicrobial activities, and this strain is beneficial in agriculture.

Metaheuristic-reinforced neural network for predicting the compressive strength of concrete

  • Hu, Pan;Moradi, Zohre;Ali, H. Elhosiny;Foong, Loke Kok
    • Smart Structures and Systems
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    • 제30권2호
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    • pp.195-207
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    • 2022
  • Computational drawbacks associated with regular predictive models have motivated engineers to use hybrid techniques in dealing with complex engineering tasks like simulating the compressive strength of concrete (CSC). This study evaluates the efficiency of tree potential metaheuristic schemes, namely shuffled complex evolution (SCE), multi-verse optimizer (MVO), and beetle antennae search (BAS) for optimizing the performance of a multi-layer perceptron (MLP) system. The models are fed by the information of 1030 concrete specimens (where the amount of cement, blast furnace slag (BFS), fly ash (FA1), water, superplasticizer (SP), coarse aggregate (CA), and fine aggregate (FA2) are taken as independent factors). The results of the ensembles are compared to unreinforced MLP to examine improvements resulted from the incorporation of the SCE, MVO, and BAS. It was shown that these algorithms can considerably enhance the training and prediction accuracy of the MLP. Overall, the proposed models are capable of presenting an early, inexpensive, and reliable prediction of the CSC. Due to the higher accuracy of the BAS-based model, a predictive formula is extracted from this algorithm.

Isolation and characterization of four unrecorded wild yeasts from the soils of Republic of Korea in winter

  • Yuna Park;Soohyun Maeng;Sathiyaraj Srinivasan
    • Journal of Species Research
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    • 제12권3호
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    • pp.197-202
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    • 2023
  • The purpose of this study was to isolate and identify wild yeasts from the soil collected in Gwangju and Pocheon City, Gyeonggi Province, Republic of Korea. Among 10 strains, six strains were already reported, but four strains were unrecorded in Republic of Korea. To identify wild yeast strains, pairwise sequence comparisons of the D1/D2 region of the 26S rRNA gene sequence were performed using Basic Local Alignment Search Tool (BLAST). The cell morphologies were observed by phase contrast microscope and assimilation tests were carried out using API 20C AUX kit. The 10 strains were assigned to the phyla Basidiomycota (8 strains) and Ascomycota (2strains). The unrecorded four yeast strains, NH33, NH19, NH20, and YP416, belong to the phylum Basidiomycota and the genera Buckleyzyma, Leucosporidium, Holtermanniales, and Mrakia, respectively. All strains had oval-shaped and polar budding cells. In this research, the morphological and biochemical properties of four unreported yeast species were characterized intensively, which were not officially reported in Korea.

Molecular Identification and Expression of Myosin Light Chain in Shortspine Spurdog (Squalus mitsukurii)

  • Kim, Soo Cheol;Sumi, Kanij Rukshana;Sharker, Md Rajib;Kho, Kang Hee
    • 한국해양생명과학회지
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    • 제3권1호
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    • pp.1-8
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    • 2018
  • Myosin is considered as the vital motor protein in vertebrates and invertebrates. Our present study was conducted to decipher the occurrence of myosin in dog fish (Squalus mitsukurii). We isolated one clone containing 979 bp cDNA sequence, which consisted of a complete coding sequence of 453 bp and a deduced amino acid sequence of 150 amino acids from the open reading frame with molecular weight, isoelectric point and aliphatic index are 16.72 Kda, 4.49 and 78.00, respectively. It contained 428 bp long 3' UTR with single potential polyadenylation signals (AATAAA). The predicted EF CA2+ binding domains were identified in residue 6-41, 83-118 and 133-150. A BLAST search indicates this protein exhibits a strong similarity to whale shark (Rhincodon typus) MLC3 (91% identical) and also house mouse (Mus musculus) MLC isoform 3f (81% identical). Phylogenetic analysis revealed that this protein is a MLC 3 isoform like protein. This protein also demonstrates highly conserved region with other myosin proteins. Homology modeling of S. mitsukuri was performed using crystal structure of Gallus gallus skeletal muscle myosin II based on high similarity. Reverse transcription-polymerase chain reaction (PCR), quantitative PCR results exhibits dogfish myosin protein is highly expressed in muscle tissue.

Mitochondrial DNA-based investigation of dead rorqual (Cetacea: Balaenopteridae) from the west coast of India

  • Shantanu Kundu;Manokaran Kamalakannan;Dhriti Banerjee;Flandrianto Sih Palimirmo;Arif Wibowo;Hyun-Woo Kim
    • Fisheries and Aquatic Sciences
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    • 제27권1호
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    • pp.48-55
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    • 2024
  • The study assessed the utility of mitochondrial DNA for identifying a deceased rorqual discovered off the western coast of India. Both the COI and Cytb genes exhibited remarkable 99-100% similarity with the GenBank sequence of Balaenoptera musculus through a global BLAST search, confirming their affiliation with this species. Inter-species genetic distances for COI and Cytb genes ranged from 6.75% to 9.80% and 7.37% to 10.96% respectively, compared with other Balaenopteridae species. The Bayesian phylogenies constructed based on both COI and Cytb genes demonstrated clear and separate clustering for all Balaenopteridae species, further reaffirming their distinctiveness, while concurrently revealing a cohesive clustering pattern of the generated sequences within the B. musculus clade. Beyond species confirmation, this study provides valuable insights into the presence of live and deceased B. musculus individuals within Indian marine ecosystems. This information holds significant potential for guiding conservation efforts aimed at safeguarding Important Marine Mammal Areas (IMMAs) in India over the long term.

HL6O 세포주의 분화 시 감소 특성을 보이는 Glutathione S-Transferase의 클로닝 (Cloning of a Glutathione S-Transferase Decreasing During Differentiation of HL60 Cell Line)

  • 김재철;박인규;이규보;손상균;김문규;김정철
    • Radiation Oncology Journal
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    • 제17권2호
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    • pp.151-157
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    • 1999
  • 목적 : HL60 세포주에서 PMA(phorbol 12-myrisate 13-acetate) 및 DMSO(dlmethyisulfoxlde) 에 의해 분화가 유도될 때 감소되는 특성을 보이는 K872 클론에 대한 염기 서열, 조직 분포, 단백 분리 등을 시행하였다. 재료 및 방법 QIA plasmid extraction kit(Qiagen GmbH, Germany)를 이용하여 사람의 모유두 세포 pBluescript phagemid cDNA library로부터 K872 클론을 추출하였다. Sanger's dideoxy nucleotide chain-termination method을 이용하여, 추출한 K872 클론의 염기 서열을 분석하였다. BLAST(Basic Local Alignment Search Tools) 프로그램으로 유전자은행의 염기 서열과의 상동성을 검색하였다. K872 클론으로 만든 probe로 다양한 인간 조직 및 암세포주로부터 분리한 RNA에 대하여 nothern blot을 시행하였다. His-Patch Thifusion expression system을 이용하여 대장균 배지에 0.1mM IPTG(Isopropyl-$\beta$-thlogalactopyranoslde) 를 첨가해서 결합단백의 유전자 발현을 유도하였다. 결합단백이 함유된 용출액을 SDS-PAGE에 걸어서 발현된 단백을 확인하였다. 결과 : K872 클론은 675개의 코딩 영역과 280개의 코딩과 관련없는 영역으로 구성된 1006개의 염기로 구성됨을 관찰하였다. 해독틀로 추정되는 부분은 시작 코돈을 포함하여 길6개의 아미노산을 형성하고 단백 산물의 분자량은 25,560 Da으로 추정되었다. 추정 아미노산 배열은 쥐의 glutathlone S-transferase kappa 1(rGSTKl) 의 아미노산 배열과 70$\%$의 상동성을 보였다. nothern blot에 따른 발현 양상은 심장, 수의근, 말초혈액 백혈구 등의 조직에서 높은 발현을 보였으며 방사선 내성과 관련지어 볼 때 대장암 및 흑색종 세포주에서 발현이 높았던 점은 특기할 만하였다. 결론 : 상동성 검색 결과 K872 유전자는 항암제 및 방사선 내성과 관련이 있는 rGSTK1에 대한 사람의 상동유전자로 사료되며 향후 이와 관련한 기능 분석이 필요할 것으로 사료된다

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당귀와 백지로부터 분리한 Coumarin계 물질들의 식물병원균에 대한 항균활성 (Antifungal activities of coumarins isolated from Angelica gigas and Angelica dahurica against Plant pathogenic fungi)

  • 유시용;김영섭;김흥태;김성기;최경자;김정섭;이선우;허정희;조광연;김진철
    • 농약과학회지
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    • 제5권3호
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    • pp.26-35
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    • 2001
  • 식물자원으로부터 식물병원균에 대한 항균물질을 탐색하고자 국내에서 재배한 40종의 약용식물 추출물을 대상으로 항균활성을 검색하였다. 우선, 각 식물을 methanol (MeOH)로 추출, 농축한 MeOH추출물을 시료로 하여 $2000{\mu}g/mL$ 농도수준에서 6가지 식물병에 대한 in vivo 방제효과를 조사하였다. 40종의 시료 중 14종의 시료가 적어도 한가지이상의 식물병에 대하여 90% 이상의 방제효과를 나타내었다. 벼 도열병, 토마토 역병 및 밀 붉은녹병에 대해서는 각각 8개, 7개 및 3개의 시료가 90% 이상의 효과를 나타내었으나, 벼 잎집무늬마름병, 토마토 잿빛곰팡이병 및 보리 흰가루병에 대해서는 90% 이상의 방제효과를 보이는 시료는 없었다. 벼 도열병에 대하여 높은 활성을 보이는 당귀(Angelica gigas, 당귀(當歸))와 백지 (Angelica dahurica, 백지(白芷))의 MeOH추출물로부터 solvent partitioning과 column chromatography를 통하여 각각 1개 및 2개의 항균물질을 분리하였으며 이들 물질은 질량분석 및 핵자기공명분석에 의하여 모두 coumarin계 물질인 decursin, imperatorin 및 isoimperatorin으로 동정되었다. 구조와 항균활성간의 관계를 알아보기 위하여 분리한 3개의 물질을 7번 위치에 free hydroxyl기를 가지고 있는 umbelliferone (7-hydroxycoumarin)과 scopoletin (6-methoxy-7-hydroxycoumarin)과 비교하여 in vitro 및 in vivo 항균활성을 조사하였다. In vitro에서 균사생육억제활성을 조사한 결과, 이들 물질들은 대상식물병원 곰팡이에 대하여 50% 균사생육억제농도 ($IC_{50}$)가 대부분 $200{\mu}g/mL$ 이상으로 나타나 항균활성이 비교적 약한 것으로 나타났다. 또한 7번 위치에 hydroxyl기가 노출되어 있는 umbelliferone과 scopoletin보다는 7번 위치의 free hydroxyl기 대신에 cyclic alkoxy기로 존재하는 decursin과 imperatorin이 곰팡이에 대한 항균활성이 강한 것으로 나타났다. 특히, decursin과 imperatorin은 각각 Pythium ultimum과 Magnaporthe grisea에 대하여 $25{\mu}g/mL$ 이하의 $IC_{50}$를 보여 강한 항균활성을 나타냈다. In vivo 실험에서는 decursin과 imperatorin은 여섯 가지 식물병 중 벼 도열병에 대하여 항균활성이 높은 것으로 나타났으며, 다른 세 개의 물질은 식물병 방제활성이 거의 없는 것으로 나타났다. 이상의 실험결과 7-hydroxycoumarin계 물질들의 항진균활성과 관련하여 7번 위치에 free hydroxyl기가 있는 것보다는 이 hydroxyl기가 보다 안정한 cyclic alkoxy기로 치환되는 것이 높은 항균활성을 나타내는데 중요하다는 것을 알 수 있었다.

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마우스 난소에서 막융합 관련 유전자의 발현 (Expression of Membrane Fusion Related Genes in Mouse Ovary)

  • 정복해;성현호;박창은
    • 대한임상검사과학회지
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    • 제48권1호
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    • pp.8-14
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    • 2016
  • 포유류의 난소에서 과립막 세포)는 난포내 난자를 둘러싸고 난자 뿐만 아니라 난포의 발달에 필요한 상태를 만드는데 중요한 역할을 한다, 그리고 협막세포 등의 성장과 분화를 조절하는 매우 복잡한 과정이다. 본 연구의 목적은 성장이 정지되어 있는 원시난포에서 성장이 개시되는 1차난포, 2차난포로 전환하는 동안에 관여하여 발현하는 유전자를 조사하는 것이다. 본 연구에서는 5일자, 12일자 난소로부터 총 리보핵산을 추출하여 동량의 RNA로부터 cDNA를 합성하여 ACP-PCR을 수행하였다. 서로 다르게 발현하는 유전자들 (DEGs)을 클로닝과 BLAST를 통한 염기서열 분석하였다. Anxa11과 Plekha5는 5일자 난소에서 높게 나타났으며 특히 난자핵과 세포질에서 높게 발현하였다. 이에 반해 과립막 세포에서는 난포발달단계에 따라 증가하는 양상을 보였다. 본 연구에서 성공적으로 5일, 12일 난소에서 서로 다르게 발현하는 발현유전자 목록을 일부 찾아 확인하였다. 이들은 막융합을 통해 난소의 난포발달과정에서 시간적-공간적인 조절 기전에 의해 이루어 질 것으로 보인다. 이 유전자 발현 정보는 원시난포의 개시와 성장을 위한 전환에 관여하는 기전을 이해하는 기초정보와 난소기능부전의 기전을 규명하는데 정보를 제공할 것으로 기대된다.

사람의 O-linked N-acetyl-$\beta$-D-glucosaminidase 유전자의 분석과 재조합 발현 (Analysis of Human O-GlcNAcase Gene and the Expression of the Recombinant Gene.)

  • 강대욱;서현효
    • 미생물학회지
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    • 제40권2호
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    • pp.87-93
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    • 2004
  • 세포질과 핵단백질의 serine과 threonine 잔기에 O-linked N-acetyl-$\beta$-glucosamine (O-GlcNAc)의 첨가는고등 진핵 세포에서 흔히 일어나는 번역 후 단백질의 변형 중 하나로서 단백질의 인산화와 유사한 세포 내 신호전달에 관여하는 것으로 보인다. O-GlcNAc의 첨가와 제거는 O-GlcNAc transferase (OGT)와 O-linked N-acetyl-$\beta$-D-glucos-aminidase (O-GlcNAcase) 효소에 의해 각각 촉매된다. 두가지 종류의 사람 유래 O-GlcNAcase 유전자(O-GlcNAcase, v-O-GlcNAcase)를cloning하고 세 가지의 융합단백질로 대장균에서 생산을 시도하였다. O-GlcNAcase의 기질 유사체 인 ${\rho}$-nitrophenyl-N-acetyl-$\beta$-D-g1ucosaminide (${\rho}$NP-$\beta$-D-GlcNAc)를 기질로 사용하여 효소활성을 측정 한 결과 v-O-GlcNAcase는 활성을 나타내지 않았다. 여러 종류의 amino sugar 기질 유사체를 사용하여 O-GlcNAcase의 활성을 측정하였으나 오직 ${\rho}$NP-$\beta$-D-GlcNAc만이 활성을 보였다. Blast검색으로 분석한 결과 아미노 말단의 hyaluronidase-like domain (hyaluronidase-유사 영역)과 카르복시 말단의 N-acetyltransferase 영역 두 곳의 conserved domains 존재하였다. 효소촉매에 중요한 영역을 밝히기 위해 여러 deletion mutants(결손 변이체)를 제작한 후 효소활성을 측정하고 Western blot으로 분석하였다. Hyaluronidas-유사 영역, 유전자 내부와 N-acetyltransferase 영역을 제거할 경우 효소활성이 사라졌으나 아미노 말단의 55개 아미노산과 카르복시 말단의 truncation은 활성을 일부분 유지하였다. 위의 사실에 기초하여 hyaluronidas-유사 영역은 효소활성에 중요하고 카르복시 말단의 N-acetyltransferase 영역은 조절기능으로 작용하는 것으로 추정된다.

토양의 DNA로부터 4-Hydroxyphenylpyruvate Dioxygenase 유전자 탐색 및 분리 (Screening and Isolation of a Gene Encoding 4-Hydroxyphenylpyruvate Dioxygenase from a Metagenomic Library of Soil DNA)

  • 윤상순;이정한;김수진;김삼선;박인철;이미혜;구본성;윤상홍;여윤수
    • Applied Biological Chemistry
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    • 제48권4호
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    • pp.345-351
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    • 2005
  • 난배양 미생물로부터 천연물질을 찾기 위하여 토양으로부터 직접분리 된 DNA와 cosmid vector를 이용하여 metagenomic library를 제작하고 탐색 하였다. 대장균에서 발현되는 유전자은행 초기 탐색 결과 LB배지에서 잘 자라면서 브라운 색깔을 내는 여러 개의 clone을 선발 하였다. 선발된 여러 후보 clone중 pYS85C는 돌연변이를 유도하였으며 색깔을 생산하지않는 clone 들에 대하여 염기서열을 결정 하였다. 돌연변이clone들로부터 결정된 pYS85C 염기서열 결과 아미노산이 393개이며 44.5 kDa으로 색소형성에 관여하는 4-hydroxyphenylpyruvic acid dioxygenase(HPPD) 유전자로 판명 되었다. 또한, BLAST비교 분석에서 이효소는 기존에 밝혀진 HPPD효소와 60% 정도의 identity를 보였고 C-말단에서는 많은 conserved domain이 있었다. 이러한 결과로 볼 때 천연물질을 합성 할 수 있는 유전자는 토양DNA로부터 직접 분리되어 발현될 수 있으며 이러한 기술은 새로운 물질을 찾는데 중요한 tool이 될 수 있다.