• The Plant Pathology Journal
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• 제33권4호
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• pp.402-409
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• 2017

Cyclic dipeptides (CDPs) are one of the simplest compounds produced by living organisms. Plant-growth promoting rhizobacteria (PGPRs) also produce CDPs that can induce disease resistance. Bacillus vallismortis strain BS07 producing various CDPs has been evaluated as a potential biocontrol agent against multiple plant pathogens in chili pepper. However, plant signal pathway triggered by CDPs has not been fully elucidated yet. Here we introduce four CDPs, cyclo(Gly-L-Pro) previously identified from Aspergillus sp., and cyclo(L-Ala-L-Ile), cyclo(L-Ala-L-Leu), and cyclo(L-Leu-L-Pro) identified from B. vallismortis BS07, which induce disease resistance in Arabidopsis against Pseudomonas syringae infection. The CDPs do not directly inhibit fungal and oomycete growth in vitro. These CDPs require PHYTOALEXIN DEFICIENT4, SALICYLIC ACID INDUCTION DEFICIENT2, and NONEXPRESSOR OF PATHOGENESIS-RELATED PROTEINS1 important for salicylic acid-dependent defense to induce resistance. On the other hand, regulators involved in jasmonate-dependent event, such as ETHYLENE RECEPTOR1, JASMONATE RESPONSE1, and JASMONATE INSENSITIVE1, are necessary to the CDP-induced resistance. Furthermore, treatment of these CDPs primes Arabidopsis plants to rapidly express PATHOGENESIS-RELATED PROTEIN4 at early infection phase. Taken together, we propose that these CDPs from PGPR strains accelerate activation of jasmonate-related signaling pathway during infection.

• 생명과학회지
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• 제33권6호
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• pp.481-489
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• 2023

콩을 주원료로 발효하여 제조되는 조미료인 간장의 맛과 품질은 발효 중 미생물의 대사에 큰 영향을 받는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 개량식 간장의 초기 발효과정에서 미생물학적 특성을 분석하기 위해 본 연구원 보유 미생물을 스타터로 활용한 메주와 염수를 이용하여 간장을 제조하였으며, 5주간의 발효과정에서 발효 1주차, 3주차, 5주차 간장 시료의 16S rRNA 유전자를 정량적으로 분석하였다. 발효기간에 따른 미생물의 분포를 분석한 결과 발효 1주차 간장에서는 Halomonadaceae과 미생물이 89.83%를 차지하였으며, 3주차 간장과 5주차 간장에서는 각각 14.46%, 13.78%로 나타나 매우 유의한 수준으로 높은 것으로 나타났다. 종 수준에서 미생물 분포를 분석한 결과 발효 1주차 간장에서는 Chromohalobacter beijerinckii와 Chromohalobacter canadensis가 가장 우점하는 미생물로 나타났으나, 발효 3주차와 5주차 간장에서는 Bacillus subtilis, Pediococcus acidilactici, Enterococcus faecalis가 상대적으로 높은 비율로 우점하는 것으로 나타났다. 또한, 발효과정 중 우점 미생물의 분포 상관관계를 분석한 결과 Chromohalobacter는 Bacillus, Enterococcus와 음의 상관관계를 나타냈다. Beta-diversity 분석 결과 발효 1주차 간장의 미생물 군집은 발효 3주차, 5주차 간장의 미생물 군집과 통계적으로 유의한 수준의 차이가 있는 것으로 나타났으나, 발효 3주차 간장과 5주차 간장의 미생물 군집 사이에는 유의한 차이가 없는 것으로 나타났다. 간장 발효기간별 바이오 마커를 분석하기 위해 선형 판별 효과 크기 분석을 수행한 결과 호염성 미생물, Bacillus 속 미생물, 유산균의 상대적인 풍부도가 발효기간에 따른 미생물 군집 구조 차이에 큰 영향을 미치는 것으로 나타났다.

• 한국토양비료학회지
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• 제44권5호
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• pp.696-701
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• 2011

전북지역 과수원 토양 110개소를 대상으로 토양특성이 미생물분포에 미치는 영향을 조사하였다. 토양 중 미사함량이 많아질수록 호기성세균, 곰팡이, 미생물 biomass C 함량은 증가하였고, 탈수소효소 활성은 토성에 따라 차이가 없었다. 지형에 따른 미생물분포, 미생물의 biomass C 함량, 탈수소효소 활성은 차이가 없었고, 과수종류에 따라 coliform group은 배와 포도 재배지에서 각각 $133.0{\times}10^3\;CFU\;g^{-1}$, $107.4{\times}10^3\;CFU\;g^{-1}$으로 가장 높은 수준을 보였다. 과수재배기간이 길어질수록 미생물 밀도는 감소하는 것으로 나타났다. 토양 pH, 유기물, 치환성 Mg 함량은 모든 미생물분포와 정의 상관관계를 보였고, Bacillus sp.는 조사한 모든 화학성분과 정의 관계를 보였다. 토양미생물의 biomass C 함량과 탈수소효소 활성은 유기물과 치환성 Ca 함량에 대해 고도의 유의성 (p<0.01)을 보였다.

• 한국토양비료학회지
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• 제50권3호
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• pp.135-149
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• 2017

In order to obtain promising rice growth-promoting microbial strains that can be used as substitutes for chemical fertilizers, 172 bacterial strains were isolated from rice roots grown in Korean and Russian soils. Out of them, the strains KR076, KR083, KR181 and RRj228 showed plant growth-promoting activities on maize seedlings. Bacillus megaterium KR076 and Bacillus sp. KR083 showed both nitrogen-fixing and plant growth-promoting activities, while Rhizobium sp. KR181 and Pseudomonas sp. RRj228 appeared to support only plant growth-promotion, but not $N_2$ fixation. Especially, RRj228 showed high growth promoting activity at low concentrations. Inoculation studies with KR083 and RRj228 revealed a high affinity to the Japonica rice variety such as Junambyeo than the Korean Tongil type variety such as Arumbyeo. Both KR083 and RRj228 strains showed rhizoplane and/or endophytic colonization in Japonica and Tongil types rice when soaked with the bacterial suspension of $1.1{\times}10^5cfu\;ml^{-1}$ for six and twelve hours. However, the total bacterial cell numbers were higher in the roots of Japonica variety than in the Tongil type. In inoculation trials with Daesanbyeo rice variety, the seedlings inoculated with KR181 and RRj228 at the rate of $2.0{\times}10^6cfu\;ml^{-1}$ showed yield increment of 35% and 33% (p < 0.01), respectively, so that they contributed to the replacement of chemical fertilizer at half doses of N, $P_2O_5$, and $K_2O$ in pots. In Junambyeo rice seedlings, the strain RRj228, when inoculated with a cell suspension of $1.8{\times}10^6cfu\;ml^{-1}$, promoted 3.4% higher yield at 70% dose than at a full dose level of N $110kg\;ha^{-1}$ in field. These results suggest that the rhizobacteria KR181 and RRj228 are prospective strains for enhancing rice performance.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제33권3호
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• pp.387-397
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• 2023

Cytochrome P450 (CYP) is a heme-containing enzyme that catalyzes hydroxylation reactions with various substrate molecules. Steroid hydroxylases are particularly useful for effectively introducing hydroxyl groups into a wide range of steroids in the pharmaceutical industry. This study reports a newly identified CYP steroid hydroxylase (BaCYP106A6) from the bacterium Bacillus sp. and characterizes it using an in vitro enzyme assay and structural investigation. Bioconversion assays indicated that BaCYP106A1 catalyzes the hydroxylation of progesterone and androstenedione, whereas no or low conversion was observed with 11β-hydroxysteroids such as cortisol, corticosterone, dexamethasone, and prednisolone. In addition, the crystal structure of BaCYP106A6 was determined at a resolution of 2.8 Å to investigate the configuration of the substrate-binding site and understand substrate preference. This structural characterization and comparison with other bacterial steroid hydroxylase CYPs allowed us to identify a unique Arg295 residue that may serve as the key residue for substrate specificity and regioselectivity in BaCYP106A6. This observation provides valuable background for further protein engineering to design commercially useful CYP steroid hydroxylases with different substrate specificities.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제16권11호
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• pp.1799-1808
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• 2006

A food-grade integration vector based on site-specific recombination was constructed. The 5.7-kb vector, pIMA20, contained an integrase gene and a phage attachment site originating from bacteriophage A2, with the ${\alpha}$-galactosidase gene from Lactobacillus plantarum KCTC 3104 as a selection marker. pIMA20 was also equipped with a controllable promoter of nisA ($P_{nisA}$) and a signal peptide-encoding sequence of usp45 ($SP_{usp45}$) for the production and secretion of foreign proteins. pIMA20 and its derivatives mediated site-specific integration into the attB-like site on the Lactococcus lactis NZ9800 chromosome. The vector-integrated recombinant lactococci were easily detected by the appearance of blue colonies on a medium containing $X-{\alpha}-gal$ and also by their ability to grow on a medium containing melibiose as the sole carbon source. Recombinant lactococci maintained these traits in the absence of selection pressure during 100 generations. The ${\alpha}-amylase$ gene from Bacillus licheniformis, lacking a signal peptide-encoding. sequence, was inserted downstream of $P_{nisA}\;and\;SP_{usp45}$ in pIMA20, and the plasmid was integrated into the L. lactis chromosome. ${\alpha}-Amylase$ was successfully produced and secreted by the recombinant L. lactis, controlled by the addition and concentration of nisin.

• Journal of Microbiology
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• 제38권2호
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• pp.99-104
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• 2000

Hydrogen peroxide has been used in cleaning the piping of an advanced high-purity water system that supplies ultra-high purity water (UHPW) for 16 megabyte DRAM semiconductor manufacturing. The level of hydrogen peroxide-resistant bacteria in UHPW water was monitored prior to and after disinfecting the piping with hydrogen peroxide. Most of the bacteria isolated after hydrogen peroxide disinfection were highly resistant to hydrogen peroxide. However, the percentage of resistant bacteria decreased with time. The hydrogen peroxide-resistant bacteria were identified as Micrococcus luteus, Bacillus cereus, Alcaligenes latus, Xanthomonas sp. and Flavobacterium indologenes. The susceptibility of the bacteria to hydrogen peroxide was tested as either planktonic cells or attached cells on glass. Attached bacteria as the biofilm on glass exhibited increased hydrogen peroxide resistnace, with the resistance increasing with respect to the age of the biofilm regrowth on piping after hydrogen peroxide treatment. In order to optimize the cleaning strategy for piping of the high-purity water system, the disinfecting effect of hydrogen preoxide and peracetic acid on the bacteria was evaluated. The combined use of hydrogen peroxide and peracetic acid was very effective in killing attached bacteria as well as planktonic bacteria.

• 대한임상검사과학회지
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• 제47권4호
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• pp.279-285
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• 2015

본 연구는 경기도와 인천지역의 치과 병원급 19개 기관, 의원급 28개 기관 진료실의 유닛체어 등받이, 라이트 손잡이, 타구대 표면의 검체를 채취하여 실험하였다. 우선 치과 진료실 내 표면의 세균수는 타구대 $44.82{\times}10^3CFU/mL$, 라이트 손잡이 $5.47{\times}10^3CFU/mL$ 유닛체어 $16.28{\times}10^3CFU/mL$로 타구대가 높게 측정되었으며, 의료기관의 규모로는 병원급이 높게 나타났고, 환자수가 많을수록 타구대에서 세균수가 높게 측정되었다. 표면 세균 동정 결과는 Gram positive 균주는 47.3%, Gram negative 균주는 52.7%였으며, Gram positive 균주 중 Micrococcus luteus 10.9%, Bacillus pumilus, Staphylococcus aureus 균주가 각각 3.6%로 확인되었다. Gram negative 균주로는 Acinetobacter ursingii 5.5%로 가장 많이 검출되었으며, Brevundimonas diminuta, Chryseobacterium (Flavo.) indologenes (CDC IIb), Methylobacterium sp.가 각각 4.5%로 나타났다. 이에 본 연구는 치과 진료실 내 표면 세균 오염도를 측정하고, 세균의 종류를 확인함으로써 진료실 내 감염관리의 중요성을 인식시키고, 감염방지에 대한 구체적인 계획 수립의 기초 자료가 될 것으로 사료된다.

• 한국식품과학회지
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• 제27권1호
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• pp.68-73
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• 1995

제주도에서 많이 생산되고 있는 톳과 알로에를 초임계이산화탄소와 보조용매로서 에탄올로 추출하여 각각의 추출수율을 측정하고, 이들 추출물들의 항균활성을 검색하였다. 추출용매로 초임계이산화탄소-에탄올을 병용했을 때 톳과 알로에의 추출수율과 용해도는 초임계이산화탄소만을 사용했을 때보다 2배 이상 높았다. 모든 추출물들은 Escherichia coli, Bacillus subtilis, Saccharomyces cerevisiae 그리고 Alternaria sp.에 대하여 항균활성을 보였는데, 세균에 대하여 가장 높고, 그 다음 효모, 곰팡이 순이었다. 초임계이산화탄소-에탄올 추출물에는 초임계이산화탄소만을 사용한 추출물에 비하여 2배 이상의 고형물이 함유되어 있었음에도 불구하고, 두 종류의 추출물이 거의 동일한 항균활성을 나타낸 것으로 보아, 초임계이산화탄소와 같은 비극성용매에 용해되는 물질들이 보다 강한 항균성을 보이고 있는 것으로 추정된다.

• 한국버섯학회지
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• 제16권4호
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• pp.257-262
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• 2018

본 연구는 아미노산과 질소원이 증진된 수확후배지를 재사용하고, 느타리에서 영양원으로 사용되는 면실박의 사용을 줄이기 위해 수행되었다. 수확후배지의 질소원 증진을 위해 두 가지의 세균이 사용 되었으며, GM20-4는 느타리버섯의 수확후배지부터 분리되었고, Rhodobacter sphaeroides는 광주시농업기술 센터로부터 분양받았다. 처리구에 사용된 수확후배지는 건조 후 사용했으며, 위의 2가지의 미생물 처리에 의해 수확후배지의 총질소 함량은 0.34% 증가되었다. 8% D-SMS 가진 T1처리구와 18% D-SMS가 첨가된 T2가 대조와 T3처리구보다 발이율이 높았으며, 생물학적 효율은 대조 110%, T1이 114%, T2가 112%, T3가 79%로 조사되었다. 경제성, 수량 및 생물학적 효율을 고려해볼 때 18% 건조 수확후배지를 사용한 T2가 느타리 재배배지로 가장 효율적인 것으로 조사되었다.