Objective: To evaluate the effects on microbial diversity and biochemical parameters of gradually increasing temperatures, from $5^{\circ}C$ to $25^{\circ}C$ on corn silage which was previously fermented at ambient or low temperature. Methods: Whole-plant corn silage was fermented in vacuum bag mini-silos at either $10^{\circ}C$ or $20^{\circ}C$ for two months and stored at $5^{\circ}C$ for two months. The mini-silos were then subjected to additional incubation from $5^{\circ}C$ to $25^{\circ}C$ in $5^{\circ}C$ increments. Bacterial and fungal diversity was assessed by polymerase chain reaction-denaturing gradient gel electrophoresis (PCR-DGGE) profiling and biochemical analysis from mini-silos collected at each temperature. Results: A temperature of $10^{\circ}C$ during fermentation restricted silage fermentation compared to fermentation temperature of $20^{\circ}C$. As storage temperature increased from $5^{\circ}C$ to $25^{\circ}C$, little changes occurred in silages fermented at $20^{\circ}C$, in terms of most biochemical parameters as well as bacterial and fungal populations. However, a high number of enterobacteria and yeasts (4 to $5\;log_{10}$ colony forming unit/g fresh materials) were detected at $15^{\circ}C$ and above. PCR-DGGE profile showed that Candida humilis predominated the fungi flora. For silage fermented at $10^{\circ}C$, no significant changes were observed in most silage characteristics when temperature was increased from $5^{\circ}C$ to $20^{\circ}C$. However, above $20^{\circ}C$, silage fermentation resumed as observed from the significantly increased number of lactic acid bacteria colonies, acetic acid content, and the rapid decline in pH and water-soluble carbohydrates concentration. DGGE results showed that Lactobacillus buchneri started to dominate the bacterial flora as temperature increased from $20^{\circ}C$ to $25^{\circ}C$. Conclusion: Temperature during fermentation as well as temperature during storage modulates microorganism population development and fermentation patterns. Silage fermented at $20^{\circ}C$ indicated that these silages should have lower aerobic stability at opening because of better survival of yeasts and enterobacteria.
Li, Ning;Yang, Peilong;Wang, Yaru;Luo, Huiying;Meng, Kun;Wu, Nigfeng;Fan, Yunliu;Yao, Bin
Journal of Microbiology and Biotechnology
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제18권3호
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pp.410-416
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2008
The gene SfXyn10, which encodes a protease-resistant xylanase, was isolated using colony PCR screening from a genomic library of a feather-degrading bacterial strain Streptomyces fradiae var. k11. The full-length gene consists of 1,437bp and encodes 479 amino acids, which includes 41 residues of a putative signal peptide at its N terminus. The amino acid sequence shares the highest similarity (80%) to the endo-1,4-${\beta}$-xylanase from Streptomyces coelicolor A3, which belongs to the glycoside hydrolase family 10. The gene fragment encoding the mature xylanase was expressed in Escherichia coli BL21 (DE3). The recombinant protein was purified to homogeneity by acetone precipitation and anion-exchange chromatography, and subsequently characterized. The optimal pH and temperature for the purified recombinant enzyme were 7.8 and $60^{\circ}C$, respectively. The enzyme showed stability over a pH range of 4.0-10.0. The kinetic values on oat spelt xylan and birchwood xylan substrates were also determined. The enzyme activity was enhanced by $Fe^{2+}$ and strongly inhibited by $Hg^{2+}$ and SDS. The enzyme also showed resistance to neutral and alkaline proteases. Therefore, these characteristics suggest that SfXyn10 could be an important candidate for protease-resistant mechanistic research and has potential applications in the food industry, cotton scouring, and improving animal nutrition.
Tuberculosis is one of the most threatening infectious diseases to public health all over the world, for which Mycobacterium tuberculosis (MTB) is the etiological agent of pathogenesis. Ursolic acid (UA) has immunomodulatory function and exhibits antimycobacterial activity. However, the intracellular killing effect of UA has yet to be elucidated. The aim of this study was to evaluate the intracellular killing effect of UA during mycobacterial infection. The intracellular killing activity of UA was evaluated in the macrophage cell line THP-1 by the MGIT 960 system as well as by CFU count. The production of reactive oxygen species (ROS) and the level of nitric oxide (NO) were measured using DCF-DA and Griess reagent, respectively. Phagocytosis was observed by a fluorescence-based staining method, and the colony forming units were enumerated on 7H11 agar medium following infection. In addition, MRP8 mRNA expression was measured by qRT-PCR. UA significantly decreased the number of intracellular Mycobacterium through generation of ROS and NO. In addition, it profoundly activated the phagocytosis process of THP-1 cells during MTB-infection. Furthermore, our data demonstrated that UA activated the phagocytosis process in human monocyte cells through MRP8 induction. These data suggest that UA firmly contributes to the intracellular killing effect of macrophages during mycobacterial infection.
Park, Eun-Sook;Lee, Bo-Heu;Min, Ji-Young;Cho, In-Joon;Kang, Beum-Kwan;Chung, Hae-Yeon;Yoo, Seung-Heon;Kim, Heung-Tae
한국식물병리학회:학술대회논문집
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한국식물병리학회 2003년도 정기총회 및 추계학술발표회
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pp.131.1-131
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2003
This study reports the identification of species of Colletotrichum strains originating from red-pepper and Chinese matrimony vine in Cheongyang. Ninteen isolates of red-pepper and 26 Coiletotrichum isolates of Chinese matrimony vine were compared with 5 isolates of strawberry representing C. gloeosporioides, by use of morphological and cultural criteria. Twenty three isolates among 26 isolates from Chinese matrimony vine were identified as C. acutatum, characterized by the low growth rates and the low sensitivity to carbendazim and diethofencarb. Also, all the isolates of red-pepper were identified as C. acutatum, showing the same characteristics as those of Chinese matrimony vine. Three and five isolates from Chinese matrimony vine and strawberry, respectively, were identified as C. gloeosporioides, characterized by the high growth rates and the high seneitivity to carbendazim and diethofencarb. There were differences in colony color and pathogenicity between Chinese matrimony vine isolates and red-pepper isolates of C. autatum. The isolates of C. acutatum from Chinese matrimony vine producing orange colored colonies with abundant spores showed the strong pathogenicity to Chinese matrimony vine, although they could not infect fruits of red-pepper by the wound inoculation. However, red-pepper isolates of C. acutatum producing gray colonies showed the strong pathogenicity to Chinese matrimony vine as well as red-pepper. Furthermore, comparative study on PCR amplification of ITS regions of rDNA was carried out using a number of Colletotrichum isolates. A species-specific primer could be used for the identification of C. acutatum from red-pepper and Chinese matrimony vine.
Abel et al. in Germany discovered a new dioxin-responsive gene, which has later been identified as rpt-1 (regulatory protein T-lymphocyte 1). While it is speculated that rpt-1 may play a role in signal transduction and carcinogenesis, its roles and functions remain unknown. The present study attempted to analyze functions of rpt-1 in human epithelial cells following the xenobiotic exposures. While German counterpart analyzed expressionn of rpt-1 in spleen and thymus cells from mouse and rat and characterizes molecular properties of the gene, our work mainly focused on analyzing function of rpt-1 in human skin cells. Expression of rpt-1 in human cells were analyzed by western and northern blot RT-PCR analysis. Expression of rpt-1 as well as Staf-50 in human cells with or without exposure to environmental pollutants were also analyzed by northern blot analysis, since Staf-50 is homologous with rpt-1 and found in human cells. To help study roles of rpt-1 in human cell system, retroviral vector system carrying rpt-1 gene under the CMV promoter were constructed and transfected. Cells overexpressing the gene after the transfection showed an increase of cell density and soft agar colony formations, as compared to the control cells, suggesting that rpt-1 may play a certain role in the transformation processes of human cells. While the expression of rpt-1 in spleen and thymus is known to be strong in the laboratory animals, both the basal and TCDD-induced expression of rpt-1 in the current cellular system remained insignificant. It is speculated that the expression pattern of rpt-1 may be tissue- and species-specific. The present study demonstrated a strong expression of rpt-1 protein in the brain of SD rat model. Since there is no previous report on the expression of rpt-1 in the brain tissue, the result may play a significant role in understanding dioxin-induced neurotoxicities in the future. The present study provides an opportunity to understand a role of rpt-1 in human cell system and suggest a possible lead and basis for the future study of dioxin-induced neurotoxicities.
The composition of the bacterial populations in Gorosoe(Acer mono Max.) sap was characterized during storage with different heat treatments($63^{\circ}C$ for 30 min and $73^{\circ}C$ for 15 sec). The saps were aseptically collected at 0, 15 and 30 days of storage and analyzed by dilution plating and 16S rDNA PCR-DGGE analysis. There were significant differences in the total number of colony forming units(CFUs) of bacteria between heated and nonheated saps. Bacteria of nonheated sap were present at a level of $3.4{\times}10^7CFU/m{\ell}^{-1}$, whereas living bacteria were not detected in the heated sap. According to the 16S rDNA sequence and DGGE analysis, Pseudomonas sp. was the most abundant bacterial strain in the samlpes, and the bacterial community structures become more simplified with time and were composed of the Chryseobacterium sp. with time. These results allowed us to characterize the dominant bacteria involved in Gorosoe sap and to better understand their dynamics throughout storage.
Escherichia coli O157 is an important pathogenic organism which causes diarrhea, haemorrhagic colitis, and haemolytic ureamic syndrome (HUS) in human. E. coli O157 KNIH317 was isolated form patients suffering with HUS in Korea. We designed a primer set for cloning shiga-like toxin (slt) gene. The amplified PCR product was used to Southern and colony hybridization as a probe. As a result, we cloned 4.5-kb KpnI fragment containing the slt gene encoding shiga-like toxin from chromosomal DNA of E. coli O157 KNIH317. This recombinant plasmid was named pOVT45. E. coli XL1-Blue harboring pOVT45 showed cytotoxicity in Vero cells. We sequenced the slt gene of this strain. The A-subunit gene of the slt was composed of 960 base pairs with ATG initiation codon and TAA terminationcodon. The B-subunit was composed of 270 base paris with ATG initiation codon and TGA termination codon. Nucleotide sequence comparison of the slt gene exhibited 100%, 98.4%, 93.7%, and 93.7% identity with that of shiga-like toxin type II (sltII) of E. coli bacteriophage 933W, variant slt of E. coli, slt of E. coli, and variant sltII of E. coli, respectively. From these results, it was concluded that the cloned slt gene belongs to SltII family and that the strain used in this study may be a lysogeny of E. coli bcteriphage 933W.
Background : Production of cytokines by bronchial epithelial cells may contribute to the local accumulation of inflammatory cells in patients with bronchial asthma. In many recent studies, molecular biological methods have been used to investigate the role of cytokines in pathogenesis and new therapeutic targets of asthma. Objective : We aimed to identify the dose-dependent inhibitory effects of Socheongryong-tang and Socheongryong-tang plus Sasam (Adenophorae Radix) on the mRNA expressions of Interleukin (IL)-6, IL-8 and granulocyte macrophage colony stimulating factor (GM-CSF) involved in the asthma model. Materials and Methods : In this study, BEAS-2B cell lines, human epithelial cells, were used. These cells were stimulated by tumor necrosis factor $(TNF)-{\alpha},{\;}IL-1{\beta}$ and histamine for artificial inflammatory expression. ${\beta}-actin$ messenger RNA (mRNA) was used for the internal standard. After each 24 hours of the Socheongryong-tang (小靑龍湯) and Socheongryong-tang plus Sasam (小靑 龍湯加沙蔘) treatment, total cellular RNAs were collected by applying RNAzol directly to the living cells. Then the transcriptional activities of IL-6, IL-8 and GM-CSF were measured by RT-PCR with electrophoresis. Results : In the Socheongryong-tang (小靑龍湯) study, the mRNA expressions of IL-6, IL-8 and GM-CSF were significantly inhibited compared to that of the control group (p<0.05). In the Socheongryong-tang plus Sasam (小靑龍湯加沙蔘) study, the mRNA expressions of IL-6, IL-8 and GM-CSF were significantly inhibited compared to that of the control group (p<0.05). Conclusions : This study shows that Socheongryong-tang (小靑龍湯) and Socheongryong-tang plus Sasam (小靑龍湯加沙蔘) have dose-dependent inhibitory effects on the mRNA expressions of IL-6, IL-8 and GM-CSF in human epithelial cells, so these herbal medicines may inhibit the inflammatory process of asthma. Advanced studies are required to investigate the mechanisms of inhibition by herbal medicine in the asthma model.
The human glycoprotein, stanniocalcin 2 (STC2) plays multiple roles in several tumor types, however, its function and clinical significance in hepatocellular carcinoma (HCC) remain unclear. In this study, we detected STC2 expression by quantitative real-time PCR and found STC2 was upregulated in HCC tissues, correlated with tumor size and multiplicity of HCC. Ectopic expression of STC2 markedly promoted HCC cell proliferation and colony formation, while silencing of endogenous STC2 resulted in a reduced cell growth by cell cycle delay in G0/G1 phase. Western blot analysis demonstrated that STC2 could regulate the expression of cyclin D1 and activate extracellular signal-regulated kinase 1/2 (ERK1/2) in a dominant-positive manner. Transwell chamber assay also indicated altered patterns of STC2 expression had an important effect on cell migration. Our findings suggest that STC2 functions as a potential oncoprotein in the development and progression of HCC as well as a promising molecular target for HCC therapy.
LEE YONG-JIK;YEO SOO-HWAN;LEE IN SEON;LEE SAM-PIN;KITANI SHIGERU;NIHIRA TAKUYA;KIM HYUN SOO
Journal of Microbiology and Biotechnology
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제16권1호
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pp.77-83
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2006
A gene encoding a $\gamma-butyrolactone$ autoregulator receptor was cloned from Saccharopolyspora erythraea, and the biochemical characteristics, including the autoregulator specificity, were determined with the purified recombinant protein. Using primers designed for the conserved amino acid sequence of Streptomyces $\gamma-butyrolactone$ autoregulator receptors, a 120 bp S. erythraea DNA fragment was obtained by PCR. Southern and colony hybridization with the 120 bp fragment as a probe allowed to select a genomic clone of S. erythraea, pESG, harboring a 3.2 kb SacI fragment. Nucleotide sequencing analysis revealed a 615 bp open reading frame (ORF), showing moderate homology (identity, $31-34\%$; similarity, $45-47\%$) with the $\gamma-butyrolactone$ autoregulator receptors from Streptomyces sp., and this ORF was named seaR (Saccharopolyspora erythraea autoregulator receptor). The seaR/pET-3d plasmid was constructed to overexpress the recombinant SeaR protein (rSeaR) in Escherichia coli, and the rSeaR protein was purified to homogeneity by DEAE-Sephacel column chromatography, followed by DEAE-ion-exchange HPLC. The molecular mass of the purified rSeaR protein was 52 kDa by HPLC gel-filtration chromatography and 27 kDa by SDS-polyacrylamide gel electrophoresis, indicating that the rSeaR protein is present as a dimer. A binding assay with tritium-labeled autoregulators revealed that rSeaR has clear binding activity with a VB-C-type autoregulator as the most effective ligand, demonstrating for the first time that the erythromycin producer S. erythraea possesses a gene for the $\gamma-butyrolactone$autoregulator receptor.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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