• 제목/요약/키워드: Functional characterization

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내열성 한천분해효소를 생산하는 해양세균의 분리 및 특성 (Isolation and Characterization of a Marine Bacterium Producing Thermotolerant Agarase)

  • 박근태;이동근;김남영;이어진;정종근;이재화;허문수;이정현;김상진;이상현
    • 생명과학회지
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    • 제15권6호
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    • pp.884-888
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    • 2005
  • 제주도 동북해역의 해수에서 한천분해활성을 보어는 해양성 세균을 분리하였으며 16S rDNA유전자 염기서열분석과 형태학적, 배양적 및 생화학적 특징을 조사하여 해양기원의 Agarivorans 속에 속하는 균주임을 확인하고 Agarivorans sp. JA-1으로 명명하였다. Agarivorans sp. JA-1이 생성하는 한천 분해효소(agarase)는 한천의 존재유무에 상관없이 발현되며 성장의존성인 것으로 확인되었고 효소활성을 위한 최적 pH는 pH 8.04 (50 mM glycine NaOH 완충용액)이고 최적 온도는 $40^{\circ}C$로 나타났다. 한천분해효소는 기능성올리고당 생산이 가능한 베타-한천분해효소이며 내열성을 보여 $60^{\circ}C$까지 $80\%$ 이상 그리고 $80^{\circ}C$까지 $70\%$의 잔존활성을 보이는 것으로 나타났다. 분리한 Agarivorans sp. JA-1 균주가 나타내는 한천분해효소를 이용하여 $40^{\circ}C$ 이상에서 액체상태로 있는 한천을 이용한 기능성올리고당 생산에 유용한 것으로 생각되었다.

쥐의 초기 난포 발달에 관여하는 Cell Size Growth 및 CCN Family 유전자에 관한 연구 (Characterization of Genes Related to the Cell Size Growth and CCN Family According to the Early Folliculogenesis in the Mouse)

  • 김경화;박창은;윤세진;이경아
    • Clinical and Experimental Reproductive Medicine
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    • 제32권3호
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    • pp.269-277
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    • 2005
  • Objectives: Previously, we sought to compile a list of genes expressed during early folliculogenesis by using cDNA microarray to investigate follicular gene expression and changes during primordialprimary follicle transition and development of secondary follicles (Yoon et al., 2005). Among those genes, a group of genes related to the cell size growth was characterized during the ovarian development in the present study. Methods: We determined ovarian expression pattern of six genes related to the cell size growth (cyr61, emp1, fhl1, socs2, wig1 and wisp1) and extended into CCN family (${\underline{c}}onnective$ tissue growth factor/${\underline{c}}ysteine$-rich 61/${\underline{n}}ephroblastoma$-overexpressed), ctgf, nov, wisp2, wisp3, including cyr61 and wisp1 genes. Expression of mRNA and protein according to the ovarian developmental stage was evaluated by in situ hybridization, and/or semiquantitative reverse transcriptase polymerase chain reaction (RT-PCR), and immunohistochemistry, respectively. Results: Among 6 genes related to the cell size growth, cyr61 and wisp1 mRNA was detected only in oocytes in the postnatal day5 mouse ovaries. cyr61 mRNA expression was limited to the nucleolus of oocytes, while wisp1 was expressed in the cytoplasm and nucleolus of oocytes, except nucleus. cyr61 mRNA expression, however, was found in granulosa cells from secondary follicles. The rest 4 genes in the cell size growth group were detected in oocytes, granulosa and theca cells. Cyr61 and Wisp1 proteins were expressed in the oocyte cytoplasm from primordial follicle stage. Especially, Cyr61 protein was detected in pre-granulosa cells, Wisp1 protein was not. By using RT-PCR, we evaluated and decided that Cyr61 protein is produced by their own mRNA in pre-granulosa cells that was not detected by in situ hybridization. cyr61 and wisp1 genes are happen to be the CCN family members. The other members of CCN family were also studied, but their expression was detected in oocytes, granulose and theca cells. Conclusions: We firstly characterized the ovarian expression of genes related to the cell size growth and CCN family according to the early folliculogenesis. Cyr61 protein expression in the pre-granulosa cells is profound in meaning. Further functional analysis for cyr61 in early folliculogenesis is under investigation.

Identification and Functional Characterization of Two Noncoding RNAs Transcribed from Putative Active Enhancers in Hepatocellular Carcinoma

  • Lee, Ye-Eun;Lee, Jiyeon;Lee, Yong Sun;Jang, Jiyoung Joan;Woo, Hyeonju;Choi, Hae In;Chai, Young Gyu;Kim, Tae-Kyung;Kim, TaeSoo;Kim, Lark Kyun;Choi, Sun Shim
    • Molecules and Cells
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    • 제44권9호
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    • pp.658-669
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    • 2021
  • Enhancers have been conventionally perceived as cis-acting elements that provide binding sites for trans-acting factors. However, recent studies have shown that enhancers are transcribed and that these transcripts, called enhancer RNAs (eRNAs), have a regulatory function. Here, we identified putative eRNAs by profiling and determining the overlap between noncoding RNA expression loci and eRNA-associated histone marks such as H3K27ac and H3K4me1 in hepatocellular carcinoma (HCC) cell lines. Of the 132 HCC-derived noncoding RNAs, 74 overlapped with the eRNA loci defined by the FANTOM consortium, and 65 were located in the proximal regions of genes differentially expressed between normal and tumor tissues in TCGA dataset. Interestingly, knockdown of two selected putative eRNAs, THUMPD3-AS1 and LINC01572, led to downregulation of their target mRNAs and to a reduction in the proliferation and migration of HCC cells. Additionally, the expression of these two noncoding RNAs and target mRNAs was elevated in tumor samples in the TCGA dataset, and high expression was associated with poor survival of patients. Collectively, our study suggests that noncoding RNAs such as THUMPD3-AS1 and LINC01572 (i.e., putative eRNAs) can promote the transcription of genes involved in cell proliferation and differentiation and that the dysregulation of these noncoding RNAs can cause cancers such as HCC.

활성슬러지로부터 분리된 Miniimons sp. S16 세균의 특성 (Characterization of Miniimonas sp. S16 isolated from activated sludge)

  • 고현우;김홍익;박수제
    • 미생물학회지
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    • 제55권3호
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    • pp.242-247
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    • 2019
  • 폐수 처리 설비에서 생물학적 요인은 유기물 분해 또는 제거에 필수적인 역할을 수행한다. 본 연구에서는, 폐수처리장의 미생물 기능적 역할을 이해하기 위해, 활성 슬러지 샘플로부터 박테리아 균주를 분리하고 그들의 특성 분석을 시도했다. S16 균주는 대한민국 대전광역시의 폐수처리장의 활성슬러지로 부터 분리되었다. 세포들은 그람음성, 비운동성, 통성 혐기성 그리고 막대모양이였다. S16 균주는 $15{\sim}40^{\circ}C$ (최적 $30^{\circ}C$), 0~9.0% (w/v) NaCl (최적 1.0~2.0%), pH 5.5~9.0 (최적 pH 7.0~7.5)에서 성장하였다. 분자계통학적 분석결과, S16은 Miniimonas 속의 고유종인 Miniimonas areae NBRC $106267^T$ (99.79%, 16S rRNA 유전자 염기서열 유사성)와 가장 밀접한 것으로 나타났다. 해양 미생물로 여겨지는 표준균주 NBRC $106267^T$의 분리 원은 바다 모래이지만 S16 균주는 육상 환경이다. 이는 서식지 전환에 대한 생태학적 의문을 제기할 수 있다. 따라서 비교 유전체 분석은 잠재적인 대사 특성 및 유전체 간소화를 밝히기 위한 가치있는 연구가 될 것이다.

정전방사를 통한 환경기능성 미세섬유 제조 및 특성분석 - 실내환경 CO2 포집용 건식흡착소재 (Preparation and characterization of Environmental Functional Nanofibers by electrospun nanofibers-Dry sorption material for indoor CO2 capture)

  • 김은주;박경렬
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제19권12호
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    • pp.938-943
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    • 2018
  • 고전압 정전방사 장치를 이용하여 나노 섬유를 직조하였다. 정전방사장치는 액상의 고분자를 방출하는 펌프, 노즐과 노즐회전자 등의 부품으로 구성되어 있으며, 알루미늄 재질의 포집판을 설치하여 방사되는 섬유를 포집하였다. 정전방사방법을 이용하여 매우 미세한 나노굵기의 섬유를 제조하고,화학적으로 활성화시킴으로써 미세공을 형성함과 동시에 화학작용기를 분포시켜 저농도의 이산화탄소 분자를 포집하는 실험을 실시하여 실내공기중에 존재하는 저농도 이산화탄소 가스를 포집하는 섬유상 흡착제를 제조해보고자 하였다. 이러한 화학작용기는 이산화탄소 분자와의 상호 인력을 향상시킬 수 있고, 궁극적으로는 포집효율을 증가시킬 수 있었다. 정전방사식으로 제조한 섬유의 굵기는 250-350 nm 였으며, 생성된 미세공은 0.6에서 0.7 nm 이고, 평균 비표면적은 $569m^2/g$였다. 순수 이산화탄소 흐름과 실내공간에서 흔히 발견되는 0.3% 수준의 농도에 대하여 포집실험을 한 결과, 각각 1.08 mmol/g과 0.013 mmol/g에서 2.2 mmol/g과 0.144 mmol/g으로 향상되었다. 이러한 포집량 증가는 나노섬유상 흡착제의 비표면적 대비 미세공의 비율과 관계가 있음이 밝혀졌다. 특히 화학적 상호인력의 특성을 활용하여 저농도에서의 선택도를 향상시킬 수 있음을 간접적으로 파악하였다.

녹차 theanine을 이용한 젤리 제조 및 품질특성 조사 (Production of green tea jelly using theanine and its physiochemical characterization)

  • 김성경;정하나;임애은;양광열;최용수;남승희
    • 한국식품과학회지
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    • 제53권5호
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    • pp.553-560
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    • 2021
  • 본 연구에서는 저온진공조건에서 추출 시간과 농도에 따른 녹차 열수추출조건을 최적화한 후 HP-20 column으로 caffeine을 제거한 녹차 추출물을 이용해 theanine 함유 기능성 젤리를 제조하였다. 또한, theanine 함유 젤리의 품질 특성, 제형안정성 및 항산화 효과, AChE 억제능을 조사하였다. 최적추출조건은 8% 녹차 분말을 2시간 추출하여 theanine 0.95 mg/mL, GABA 0.28 mg/mL, caffeine 1.45 mg/mL 추출액을 HP-20 column을 이용해 80% 에탄올로 카페인을 제거하였다. 3종의 겔화제와 농도별로 4종의 theanine 추출물 S1-S4(10-50%)을 제조해 품질 특성을 조사한 결과, 젤리에 theanine 추출물이 많을수록 L값과 b값이 증가하였다. 젤리의 물리적 특성을 조사한 결과, 3가지 겔화제 중 타마린드검, 잔탄검, 로거스트콩검(2:3:5=w/w/w)을 조합한 겔화제 III이 경도와 점착성이 낮고 탄력성이 높아 조직감이 가장 뛰어났다. 제형안정성 조사 시, 35%가 첨가된 S3가 이수율 25.88%과 붕괴율 1.31%로 우수한 제형안정성을 나타냈다. 또한 theanine 함유 젤리는 95℃, 30분간 가열조건에도 theanine과 GABA 성분이 파괴되지 않고 대부분 잔존하는 것을 TLC와 LC-MS 분석을 통해 확인했다. Theanine 추출물의 농도가 높을수록 DPPH radical 소거능은 증가하며, S4(50%)는 0.075 mg/mL ascorbic acid 수준과 유사한 항산화력을 나타냈다. AChE 저해 효과는 S3(35%)가 가장 높았으며 이는 donepezil 2.5 μM과 동일한 수준의 AChE 저해 활성을 나타냈다. 따라서 본 연구는 녹차 추출물에서 caffeine을 제거한 theanine 추출물로 기능성 젤리를 제조하였으며 품질 특성을 조사하였다.

철 나노 입자가 담지된 바이오차 기반 비드 형태 안정화제를 이용한 비소 및 납 오염토양의 안정화 (Immobilization of As and Pb in Contaminated Soil Using Bead Type Amendment Prepared by Iron NanoparticlesImpregnated Biochar)

  • 최유림;김동수;강태준;양재규;장윤영
    • 환경영향평가
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    • 제30권4호
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    • pp.247-257
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    • 2021
  • 본 연구에서는 기존 바이오차의 제한점인 비소 오염 토양 안정화에 대한 낮은 효율과 비산에 의한 유실 가능성을 개선할 수 있는 철 나노입자가 담지된 바이오차 기반 비드 형태 안정화제인 INPBC/bead (Iron Nano-Particles Impregnated BioChar/bead)를 제조하였다. 폐목재 바이오매스를 Fe(III) 용액과 함께 수열 반응을 진행하고 이후 소성을 거쳐 INPBC를 제조하였다. INPBC/bead는 알지네이트의 cross-linking 반응을 통해 제조 하였다. 제조한 INPBC/bead의 특성을 평가하기 위해 FT-IR, XRD, BET 비표 면적, SEM-EDS 분석을 실시하였다. 특성 평가 결과 입자 크기가 1-4 mm인 INPBC/bead는 여러 산소 함유 관능기를 보유하며 표면의 철 결정성은 Fe3O4인 것으로 확인되었다. INPBC/bead의 성능을 평가하기 위해 폐광산 주변 지역에서 채취한 비소 및 중금속 오염 토양을 이용하여 배양 실험을 실시하였다. 4주 동안의 배양이 종료된 후 처리된 토양을 대상으로 TCLP, SPLP 시험을 실시한 결과 안정화제 적용 비율이 증가함에 따라 안정화 효율은 높아지는 것으로 확인되었다. SPLP 시험 결과, INPBC/bead 5%의 비소 안정화 효율은 81.56%이며 납의 경우에는 농도가 검출한계 미만으로 저감되었다. 상기의 결과를 종합하였을 때 INPBC/bead는 토양 중 비소와 납에 대한 안정화 효과를 동시에 보유하고 토양의 pH 변화를 일으키지 않으며 비드 형태로써 적용 과정에서 비산되는 것이 방지할 수 있는 안정화제이기 때문에 비소 및 중금속 복합 오염 토양 안정화에 적용 가능성이 높은 안정화제 인 것으로 판단된다.

Analysis of 16S rRNA gene sequencing data for the taxonomic characterization of the vaginal and the fecal microbial communities in Hanwoo

  • Choi, Soyoung;Cha, Jihye;Song, Minji;Son, JuHwan;Park, Mi-Rim;Lim, Yeong-jo;Kim, Tae-Hun;Lee, Kyung-Tai;Park, Woncheoul
    • Animal Bioscience
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    • 제35권11호
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    • pp.1808-1816
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    • 2022
  • Objective: The study of Hanwoo (Korean native cattle) has mainly been focused on meat quality and productivity. Recently the field of microbiome research has increased dramatically. However, the information on the microbiome in Hanwoo is still insufficient, especially relationship between vagina and feces. Therefore, the purpose of this study is to examine the microbial community characteristics by analyzing the 16S rRNA sequencing data of Hanwoo vagina and feces, as well as to confirm the difference and correlation between vaginal and fecal microorganisms. As a result, the goal is to investigate if fecal microbiome can be used to predict vaginal microbiome. Methods: A total of 31 clinically healthy Hanwoo that delivered healthy calves more than once in Cheongju, South Korea were enrolled in this study. During the breeding season, we collected vaginal and fecal samples and sequenced the microbial 16S rRNA genes V3-V4 hypervariable regions from microbial DNA of samples. Results: The results revealed that the phylum-level microorganisms with the largest relative distribution were Firmicutes, Actinobacteria, Bacteroidetes, and Proteobacteria in the vagina, and Firmicutes, Bacteroidetes, and Spirochaetes in the feces, respectively. In the analysis of alpha, beta diversity, and effect size measurements (LefSe), the results showed significant differences between the vaginal and fecal samples. We also identified the function of these differentially abundant microorganisms by functional annotation analyses. But there is no significant correlation between vaginal and fecal microbiome. Conclusion: There is a significant difference between vaginal and fecal microbiome, but no significant correlation. Therefore, it is difficult to interrelate vaginal microbiome as fecal microbiome in Hanwoo. In a further study, it will be necessary to identify the genetic relationship of the entire microorganism between vagina and feces through the whole metagenome sequencing analysis and meta-transcriptome analysis to figure out their relationship.

한천분해세균 Simiduia sp. SH-2 균주의 분리 및 β-agarase의 특성조사 (Isolation of Simiduia sp. SH-2 and Characterization of Its β-Agarase)

  • 이동근;김근대;이상현
    • 생명과학회지
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    • 제32권10호
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    • pp.778-783
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    • 2022
  • 본 연구에서는 해양 한천분해세균인 Simiduia sp. SH-2을 분리하여 생장과 agarase의 특성을 조사하였다. 경상남도 남해군 미조면 연안에서 채취한 해수를 Marine agar 2216 배지에 도말하여 한천분해활성을 보이는 SH-2 균주를 분리하였다. 선택된 SH-2 균주는 16S rDNA 염기서열분석을 통해 Simiduia sp. SH-2로 명명하였다. Simiduia sp. SH-2 균주의 배양액으로부터 한천분해효소를 획득하여 한천분해활성을 측정하였다. Simiduia sp. SH-2 유래 한천분해효소의 최고활성은 625 U/l로 나타났다. 한천분해활성은 40℃에서 최고치를 나타내었으며, 40℃에서의 활성을 100%로 하였을 때 20℃에서 31%, 30℃에서 71%의 상대활성을 나타내었다. 최적 pH는 pH 7.0으로 pH 7.0의 활성을 100%로 하였을 때 pH 6.0과 pH 8.0에서 각각 94%와 89%의 상대활성을 나타내었다. 한천분해효소는 20, 30℃에서 2시간 동안 열처리한 후에도 96%의 잔존활성을 나타내었고, 40℃에서 2시간 동안 열처리한 후에도 49%의 잔존활성을 나타내었다. Simiduia sp. SH-2는 neoagarotetraose 및 neoagarohexaose 등의 neoagarooligosaccharides를 생성하여 β-agarase를 생산하는 균주로 확인되었다. 따라서 Simiduia sp. SH-2 균주와 이 균주의 β-agarase는 식품, 화장품, 의약품 산업에서 기능성 소재의 생산자로서 유용하게 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

Functional characterization of naturally-occurring constitutively activating/inactivating mutations in equine follicle-stimulating hormone receptor

  • Byambaragchaa, Munkhzaya;Ahn, Tae-Young;Choi, Seung-Hee;Kang, Myung-Hwa;Min, Kwan-Sik
    • Animal Bioscience
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    • 제35권3호
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    • pp.399-409
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    • 2022
  • Objective: Follicle-stimulating hormone (FSH) is the central hormone involved in mammalian reproduction, maturation at puberty, and gamete production that mediates its function by control of follicle growth and function. The present study investigated the mutations involved in the regulation of FSH receptor (FSHR) activation. Methods: We analyzed seven naturally-occurring mutations that were previously reported in human FSHR (hFSHR), in the context of equine FSHR (eFSHR); these include one constitutively activation variant, one allelic variant, and five inactivating variants. These mutations were introduced into wild-type eFSHR (eFSHR-wt) sequence to generate mutants that were designated as eFSHR-D566G, -A306T, -A189V, -N191I, -R572C, -A574V, and -R633H. Mutants were transfected into PathHunter EA-parental CHO-K1 cells expressing β-arrestin. The biological function of mutants was analyzed by quantitating cAMP accumulation in cells incubated with increasing concentrations of FSH. Results: Cells expressing eFSHR-D566G exhibited an 8.6-fold increase in basal cAMP response, as compared to that in eFSHR-wt. The allelic variation mutant eFSHR-A306T was not found to affect the basal cAMP response or half maximal effective concentration (EC50) levels. On the other hand, eFSHR-D566G and eFSHR-A306T displayed a 1.5- and 1.4-fold increase in the maximal response, respectively. Signal transduction was found to be completely impaired in case of the inactivating mutants eFSHR-A189V, -R572C, and -A574V. When compared with eFSHR-wt, eFSHR-N191I displayed a 5.4-fold decrease in the EC50 levels (3,910 ng/mL) and a 2.3-fold decrease in the maximal response. In contrast, cells expressing eFSHR-R633H displayed in a similar manner to that of the cells expressing the eFSHR-wt on signal transduction and maximal response. Conclusion: The activating mutant eFSHR-D566G greatly enhanced the signal transduction in response to FSH, in the absence of agonist treatment. We suggest that the state of activation of the eFSHR can modulate its basal cAMP accumulation.