• 한국미생물·생명공학회지
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• 제31권1호
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• pp.25-31
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• 2003

아닐린을 분해할 수 있는 Deiftia acidovoran 51-A가 기존에 분리되어 아닐린 분해능이 우수함이 보고되었다. 이 균주로부터 아닐린 분해관련 유전자를 선발하기 위하여 Tn5-B20삽입 변이체들을 유도하여 영양요구형이 아니면서 아닐린을 분해할 수 없는 변이균주 D. acidovorans 10-4-2 균주를 선발하였다. Southern hybridization 결과 이 변이균주에는 Tn5-B20이 한 copy만 삽입된 것으로 나타났다 이 변이균주의 Tn5-B20삽입의 인접 유전자들을 분리하여 염기서열을 분석한 결과 아닐린 분해의 첫 단계에 해당하는 아닐린의 catechol로의 산화적 deamination에 관련되어 있는 것으로 추정하는 tdnQ, tdnT tdnAl 유전자들이 동정되었고 Tn5-B2O은 tdnAl의 바로 밑에 삽입된 것을 알 수 있었다. TdnA2 및 downstream의 유전자 기능을 상실하여 아닐린을 catechol로 전환하는 과정에 변이가 발생하고 따라서 아닐린을 탄소원으로 이용하지 못하는 표현형을 가지게 된 것으로 결론지을 수 있었다. Tn5-B20 의 일부 DNA 조각을 probe로 Southern hybridization 결과 transposon 삽입이 대형의 플라스미드에 삽입된 것으로 나타나 tdn 유전자들이 pTDN51이라고 명명한 100-kb 이상의 대형 플라스미드에 위치함을 알 수 있었다. 이상의 결과는 D. acidovorans 51-A의 pTDN51상의 tdn유전자들이 아닐린의 분해에 관여함을 보여준다.

• 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.

• Current Research on Agriculture and Life Sciences
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• 제12권
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• pp.69-82
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• 1994

6개(個) 품종(品種)의 대두(大豆)로 부터 분리(分離)된 대두(大豆) 근류균(根瘤菌)의 생리적(生理的) 특성(特性) 및 plasmid DNA의 분리(分離)를 조사(調査)한 결과(結果)는 다음과 같다. YEM 배지(培地)에서 S117, S118, 011, DY-1균주(菌株)는 생육속도(生育速度)가 느리고 alkaline 반응(反應)을 나타내었으며, S110, S111, S114, S115, S116, S120, 010균주(菌株)들은 생육속도(生育速度)가 빠르고 산반응(酸反應)을 나타내었다. fast-growing형(型)과 slow-growing형(型) R. japonicum은 모두 극모성 또는 주모성 편모(鞭毛)를 가진 그람 음성(陰性) 간균(桿菌)이며, 한천 평판에서 점액성(粘液性)이 있는 유백색(乳白色) colony를 형성(形成) 하였다. 접종(接種) 7일후(後), fast-growing형(型)의 colony는 직경(直徑)이 2.0-4.0mm였고, slow-growing 형(型)의 colony는 대체로 0.5-1.5였다. fast-growing형(型)은 pH4.5에서 한결같이 감수성(感受性)이 있고, pH9.5에 내성(耐性)이 있는 반면 slow-growing형(型)은 정반대로 나타났다. 조사(調査)된 균주(菌株)들은 모두 생육(生育)을 위한 탄소원(炭素源)으로써 glucose를 이용(利用)하였으며, 010과 321을 제외하고 모든 균주는 starch는 전혀 이용(利用)하지 못하였으며 fast-growing형(型) 만이 sucrose를 이용(利用)하였다. 조사(調査)된 slow-growing R. japonicum은 일반적으로 15-250kb 정도(程度)의 1-3개(個)의 plasmid DNA를 함유하는 반면, fast-growing R. japonicum은 20-250kb정도(程度)의 1-3개(個)의 plamid DNA를 함유(含有)하고 있었다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제30권4호
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• pp.395-401
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• 2002

각종 산업시설에서 유기용제로 사용되는 methyl ethylketone(MEK)과 methyl isobutyl ketone(MIBK)을 유일 탄소원으로 이용할 수 있는 Pseudomonas putida KT-3 균주에 의한 이들 물질의 생분해 특성을 조사하였고, MEK/MIBK 혼합물 분해에 미치는 이들 기질 상호간의 작용을 규명하였다. MEK 단독 기질 조건에서 MEK 첨가농도가 0.5에서 5.5mM로 증가함에 따라 KT-3 균주에 의한 MEK 분해속도도 3.15에서 10.58 mmol/g DCW$\cdot$h로, MEK 첨가량이 5.5mM인 경우와 거의 유사한 속도를 얻을 수 있었다. 또한 MIBK 단독 기질 조건에서 KT-3 균주에 의한 MIBK 분해속도는 3.0mM 이상의 MIBK 농도에서는 MIBK 농도에 상관없이 4.69-4.96 mmol/gDCW$\cdot$h로 거의 일정하였다. KT-3 균주의 MEK/MIBK 혼합물에서의 생분해 속도의 감소는 두 기질 상호간의 경쟁적인 저해작용에 의한 것임을 알 수있었고, 속도론적 해석 결과 얻는 MEK와 MIBK의 최대분해속도 ($V_{max}$), 포화상수 ($K_{m}$) 및 저해상수 ($K_{1}$)는 다음과 같다. $V_{max,MEK}$=12.94 mmol/g DCW$\cdot$h; $K_{m,MEK}$=1.72 mmol/L; $K_{l,MEK}$=1.30 mmol/L; $V_{max,MIBK}$=5.00 mmol/g-DCW$\cdot$h; $K_{m,MIBK}$=0.42 mmol/L; $K_{l,MEK}$=0.77 mmol/L.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제12권1호
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• pp.114-120
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• 2002

A 1,989-bp genomic region encoding nickel resistance genes was isolated from Legionella pneumophila, a pathogen for legionellosis. From a sequencing and computer analysis, the region was found to harbor two structural genes, a nreB-like protein gene (1,149 bp) and a nreA-like protein gene (270 bp), in a row. Both genes exhibited a significant degree of similarity to the corresponding genes from Synechocystis sp. PCC6803 ($54\%$ amino acid sequence identity) and Achromobacter xylosoxidans 31A ($76\%$). The gene was successfully expressed in E. coli MG1655 and conferred a nickel resistance of up to 5 mM in an LB medium and 3 mM in a TMS medium including gluconate as the sole carbon source. E. coli harboring the nickel resistance gene also exhibited a substantial resistance to cobalt, yet no resistance to cadmium or zinc. Since the extracellular concentration of nickel remained constant during the whole period of cultivation, it was confirmed that the nickel resistance was provided by an efflux system like the $Ni^2＋$permease (nrsD) of Synechocystis sp. strain PCC6803. Since polyphosphate (poly-P) is known as a global regulator for gene expression as well as a potential virulence factor in E. coli, the nickel resistance of a ppk mutant of E. coli MG 1655 harboring the nickel resistance gene from L. pneumophila was compared with that of its parental strain. The nickel resistance was significantly attenuated by ppk inactivation, which was more pronounced in an LB medium than in a TMS medium.

• 대한환경공학회지
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• 제27권3호
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• pp.309-315
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• 2005

본 연구에서는, 탄소원, 질소원 및 인산염 인의 형태별, 농도별 각각 다른 배양조건에 대하여, 세균의 재증식 특성을 기존지표인 BRP(Bacterial regrowth potential)법과 새로운 지표인 세균 재증식속도를 이용하여 비교평가하였다. 기존지표인 BRP법에 의해 평가된 세균재증식능은 유기탄소원의 경우 Glucose를 주입했을 경우가 Acetate 및 Humic acids를 주입했을 경우보다 상대적으로 크게 나타났다. 또한 질소원에 대해서는 $NH_4^+-N$을 주입한 재증식량이 $NO_2^--N$ 및 $NO_3^--N$을 주입한 경우보다 높게 나타났다. 인산염 인의 경우, $10\;{\mu}gP/L $ 이하의 매우 낮은 농도범위에서도 급격한 재증식량의 증가가 나타났다. 새로운 지표로써 세균 재증식속도에 의한 평가에서는 유기탄소원에 대해서, Glucose의 경우($0.005{\sim}0.082\;hr^{-1}$)가 Acetate($0.005{\sim}0.068\;hr^{-1}$) 및 Humic acids($0.005{\sim}0.008\;hr^{-1}$)의 경우보다 높게 나타났으며, 질소원에 대해서도, $NH_4^+-N$의 경우($0.008{\sim}0.072\;hr^{-1}$)가 $NO_2^--N$($0.008{\sim}0.055\;hr^{-1}$) 및 $NO_3^--N$($0.008{\sim}0.059\;hr^{-1}$)보다 높은 재증식속도를 갖는 것으로 나타났다. 새로운 평가지표로써 재증식속도에 의해 평가된 결과는 기존지표에 의한 결과와 동일한 경향을 나타내었으며, 따라서 세균 재증식속도에 의한 재증식능 평가방법은 기존지표의 단점을 개선할 수 있는 대체지표로, 적용성이 높은 것으로 판단되었다.

• 대한환경공학회지
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• 제27권3호
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• pp.323-329
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• 2005

본 논문은 호기-혐기 조건이 연속적으로 반복 운영되는 자연정화시스템의 질소제거에 관한여 연구하였다. 조류 광합성 활동을 극대화한 산화지(WSP: Waste Stabilization Pond)에서 호기조건을, 부레옥잠 잎과 줄기에 의해 태양광이 차단되어 산화지로부터 유입된 조류의 내호흡과 뿌리에 부착된 미생물 호흡에 의해 혐기조건이 형성되는 WHP(Water Hyacinth Pond)를 조합하여 운전하였다. Pilot plant는 2개 계열로 구성하여 운전하였다. 첫번째는 WHPs와 WSPs로 조합하였고, 두번째는 WSP와 질산화와 탈질화에 대한 식물의 효과를 평가하기 위해 대조반응조로 태양광을 차단한 반응조(DPs: Dark Ponds)를 조합하였다. 연구결과에 따르면 질소에 대한 전체적인 제거능력은 WSP-WHP에서 발휘되었으며 약 86%가 감소되었고 대조반응조 WSP-DP에서는 36%가 감소되었다. 대부분 질소는 WSP에서 질산화 된 후 WHP에서 탈질에 의해 제거되었다. 탈질이 원활히 수행될려면 외부탄소원이 필요한데 수생식물조 하부 수층에서 조류의 부패로 탄소원이 공급되었다. 그리고 WSP-WHP 시스템은 인 제거에도 매우 효과적이었다. WSP-WHP에서 인 제거율은 81%인 반면에 WSP-DPs에서는 단지 16%에 불과했다. 이들 두 시스템간의 인 제거율의 차이는 아마도 식물증식과 식물 뿌리에서 생산된 Extra-cellular 물질에 기인한다고 여겨지며 이러한 부분에 대해서는 향후 심도 있는 연구가 진행되어야 할 것이다.

• 한국균학회지
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• 제25권4호통권83호
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• pp.330-339
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• 1997

식물 병원진균 Botrytis cinerea가 분비하는 polygalacturonase의 동위효소 중에서 endo-type의 polygalacturonase를 Phenyl-Toyopearl column chromatography와 DEAE-, Mono Q-, heparin-high performance liquid chromatography법으로 약 68배 정제하였고 sodium dodecylsulfate(SDS)를 포함하는 polyacrylamide gel electrophoresis로 분석하여 단일 띠를 확인하였다. 정제한 효소의 분자량은 SDS-polyacrylamide gel에서 37 kDa로 측정되었으며 약산성인 조건과 $30^{\circ}C$ 이하에서 안정하였으며 최고 활성은 pH 4.5와 $55^{\circ}C$의 온도에서 관찰되었다. 정제한 효소는 polygalacturonic acid를 endo-type으로 가수분해하였고, polygalacturonic acid에 대한 $K_m$값과 $V_{max}$값은 각각 1.1 mg/ml과 250 nmol/min이었다. N-말단의 아미노산 서열을 결정하여 본 결과, 식물이나 다른 진균류에서 보고된 아미노산 서열과 유사성이 없었다.

• 미생물학회지
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• 제39권2호
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• pp.76-82
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• 2003

Alcaligenes faecalis T1의 Poly(3-hydroxybutyrate)(PHB) depolymerase활성 증진을 위해 DNA shuffling방법을 이용하였다. 제조된 A. faecalis T1의 PHB depolymerase 돌연변이 유전자의 library를 Pseudomonas syringae의 icenucleation protein유전자를 포함하는 발현벡터 pJHCll에 클로닝하여 약 7,000개의 형질전환체를 얻었다. 탄소원으로 PHB또는 poly(3-hydroxybutyrate-co-3-hydroxyvalerate)를 포함하는 M9최소배지를 이용하여 형질전환체들로부터 활성이 서로 다른 돌연변이주들을 선별하였다. 이들의 PHB depolymease 활성은 평판배지에서의 halo형성 및 배양 상등액을 이용한 탁도 감소 실험으로 확인하였으며,형질전환체들 중에서 shuffling전의 대조군에 비하여 사용된 기질에 따라 효소활성이 1.8-3.2배 증진된 II-4 돌연변이주를 얻었다. DNA 염기서열의 분석을 통하여 II-4의 PHB depolymease에는 3개의 아미노산 치환(A1a209Va1, Leu258Phe, Asp263Thr)이 이루어졌음을 확인하였다. 여러 가지 돌연변이주의 아미노산 서열의 변화를 분석한 결과, PHB depolymerase의 catalytictriad주위에 기존 아미노산에 비하여 보다 소수성인 아미노산으로의 치환이 소수성 기질인 PHB에 대한분해 활성 중진에 기여하는 것으로 추정되었다.

• 미생물학회지
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• 제48권2호
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• pp.125-133
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• 2012

혐기성 소화는 음식물 쓰레기와 같은 폐기물로부터 재생 가능한 에너지원으로 메탄을 생성하는 공정이다. 본 연구에서는 음식물 쓰레기와 폐수를 동시에 처리하는 3단계 메탄생산 공정을 이용한 혐기성 소화공정의 bacteria와 archaea 군집 변화를 조사하였다. 3단계 메탄생산 공정은 음식물 쓰레기 및 폐수를 메탄과 이산화탄소로 전환하는 반혐기성 가수분해/산생성, 혐기성 산생성과 혐기성 메탄생성조로 구성되어있으며, 16 rRNA 유전자 라이브러리의 염기서열 분석과 정량 PCR 등의 분자생물학적 방법으로 주요 미생물 군집을 조사하였다. 메탄생산 공정의 주요 미생물 군집은 VFA-산화 박테리아와 Methanoculleus 속에 속하는 hydrogenotrophic methanogen의 두 종(species)이었다. 또한, 소수의 Picrophilaceae 과(Thermoplasmatales 목)의 archaea도 확인하였다. 음식물을 이용한 3단계 메탄생산 공정은 acetogenesis를 기반으로 하는 고전적 메탄생성 공정과 달리 주로 hydrogenotrophic methanogen의 분해 경로에 의해 이루어 짐을 알 수 있다. 이들 균주의 우점은 중온 소화공정, 중성 pH, 높은 암모니아 농도, 짧은 HRT, Tepidanaerobacter 속 등과 같은 VFA 산화세균과의 상호작용 등에서 기인한 것으로 생각된다.