• 한국식품과학회지
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• 제37권3호
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• pp.456-464
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• 2005

본 연구에서는 최근 전세계적으로 문제가 되고 있는 항생제 내성균에 대해 그 항균효과를 천연의 약용식물을 이용하여 분자생물학적 수준에서 비교해보고 천연항균제의 개발에 우선하여 직접 식품에 첨가하여 그 효과를 검색하고자 하였다. 병원내감염의 주된 원인균으로 알려진 황색포도상구균(Staphylococcusaureus)은 여러 항균제에 대하여 내성을 획득함으로써 질병의 치료를 어렵게 한다는 점에서 매우 심각한 문제이다. 이러한 내성균은 다양한 방법으로 동 식물에 빠르게 전파되고 있으므로 소비자가 내성균을 지닌 식품을 섭취해 잠재적인 내성균을 보유하게 되는 결과를 낳게 된다. 이러한 항생제 내성 황색포도상구균(Methicillin Resistant S. aureus, MRSA)에 대해 천연 약용 식물 중 우수한 항균력을 가지는 감초를 순차 분획하여 각 분획물을 이용한 MRSA에 대한 항균 활성을 알아본 결과 hexane, chloroform 분획물에서 항균활성을 나타냈으며, 동일농도의 생육저해비교 실험에서 대부분의 내성균주에 대해 대조군과 유사한 효과를 나타낸 penicillin에 비해 감초분획물이 대수기를 넘는 억제효과를 나타내었으며 이 중 chloroform 분획물이 가장 높은 저해활성을 나타내었다. 또한 RT-PCR을 통하여 표준균주와 내성균주의 내성 정도와 내성 유전자를 관찰해본 결과 KCCM 40510은 내성획득유전자인 mecA, mecRI, mecI, femA에 발현이 높게 나타나 고도내성균임을 알 수 있었으며, 고도내성을 나타내는 균주를 이용하여 감초의 chloroform 분획물을 농도별로($50,\;100,\;250\;{\mu}/mL$) 처리한 결과 농도 의존적으로 유전자 발현이 억제됨을 볼 수 있었다. 특히 고도내성균주인 KCCM 40510은 메티실린 내성을 상승시키는 mecA 유전자의 발현을 억제시키는 mecRI 유전자의 pathway와 상응하는 것으로 보여지므로 감초가 이러한 고도내성균에 효과가 있음을 알 수 있었다. 또한 SEM을 통한 형태학적 관찰을 통해 분획물 처리 시 세포벽이 파괴되는 것을 확인할 수 있었다. 한편 이러한 감초추출물을 직접 식품에 첨가하여 내성 균주에 대한 억제 효과도 확인한 결과 추출물 200mg/100mL 농도에서 포도상구균에 대해 항균효과를 나타내는 것을 볼 수 있었다.

• BMB Reports
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• 제37권3호
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• pp.376-382
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• 2004

The Epstein-Barr-transformed B lymphoblastoid cell lines, LCL, which express antigens, are potential antigen-presenting cells (APCs) for the induction of cytotoxic T lymphocytes in vitro. However, transfecting LCL with subsequent selection by antibiotics is notoriously difficult because the plating efficiencies of LCL are reported to be 1% or less. Therefore, this study investigated the optimal conditions for increasing the transduction efficiency of a recombinant adenovirus to LCL for use as a source of APCs. The transduction efficiencies were < 13% (SD $\pm$ 2.13) at a multiplicity of infection (MOI) of 100, while it was increased to 28% (SD $\pm$ 9.43) at an MOI of 1000. Moreover, its efficiencies to LCL that expressed the coxsackie adenovirus receptor were increased to 60% (SD $\pm$ 6.35) at an MOI of 1000, and were further increased to 70% (SD $\pm$ 4.56) when combined with the centrifugal method. The cationic liposome or anionic polymer had no effect on the transduction efficiency when compared to that of the centrifugal method. These results may be used as a convenient source of target cells for a CTL assay and/or autologous APCs for the induction of the in vitro CTL responses that are specific to viral and tumor antigens.

• 식물조직배양학회지
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• 제24권1호
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• pp.63-69
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• 1997

Erythropoietin(EPO)은 적혈구 모세포의 분화와 성장을 중재하는 당단백질이며 담배 식물체에서 재조합 사람 EPO를 생산하기 위해 CaMV 35S promoter를 갖는 발현 vector인 pBI$\Delta$GUS121, pBD$\Delta$ GUS121, pPEV-1을 이용하여 5.4kb의 EPO genomic DNA를 cloning 하였고 Agrobacterium tumefaciens에 의한 형질전환에 의해 Nicotiana tabacum (var. Xanthi)으로 도입되었다. Kanamycin을 포함하는 MS 배지에서 각각의 construct에 대하여 10 km 저항성 식물체들이 얻어졌다. 형질전환된 식물체의 게놈에 EPO genomic DNA의 정확한 결합은 polymerase chain reaction에 의해 332bP의 DNA 조각에 의해 확인되었으며 Northern blot 결과 1.8 kb의 전사체들이 식물체 잎에서 발현 축적되는 것이 확인되었다. Promoter의 수나 5'-UTS 서열에 의한 mRNA 양에는 변화가 없었지만 식물체 게놈에 결합된 위치 및 copy number에 의해 mRNA 수준에 영향을 주는 것으로 밝혀졌다. EPO 항체를 이용한 Western blot 결과 식물체에서 발현된 EPO 단백질의 크기는 동물세포에서 발현된 37kDa 보다 작은 30 kDa 이었다. 이는 식물체에서 modification(glycosylation) system은 동물세포에서와는 다르다는 것을 보여준다.

• 식물병연구
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• 제19권4호
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• pp.243-253
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• 2013

벼 도열병은 안정적인 쌀 생산을 위협하는 대표적인 병으로, 도열병 방제에는 저항성 품종의 육종이 가장 효과적으로 이용되었다. 병원균의 꾸준한 수집과 이들을 이용한 저항성 검정 테스트는 신품종 육성 프로그램에서 중요한 과정이다. 1985년 이래 우리나라의 도열병균은 8개의 판별품종을 이용한 레이스 판별시스템을 구축하여 분류하였다. 그러나 기존의 판별품종은 유전자형이 연구된 바 없어 새로운 레이스 출현이나 병 저항성 붕괴 등에 대하여 과학적으로 분석하여 신속하게 대처하기가 어려웠다. 따라서 이 연구에서는 유전자형이 밝혀진 단인자 저항성 계통과 우리나라에서 수집된 200개 균주의 병원성 반응을 분석하여, 새로운 판별 품종 시스템의 필요성을 제시하였다. 또한, 24개의 단인자 저항성 계통의 병원성 반응을 통해 9개의 대표 저항성 유전자를 선발하였으며, 이에 따른 10개의 대표균주 그룹과 그 저항성 반응을 인덱스화 하고 30개의 한국형 대표균주를 선발하였다. 이 연구는 향후 도열병 저항성 검정 및 벼 신품종 육종에 기초자료로서 활용될 수 있을 것이다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제29권4호
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• pp.206-211
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• 2001

Klyyveromyces marxianus exoinulinase를 Saccharomyces cerevisiae에서 구성적으로 과발현 생산하기 위해, 구성적 promoter인 GAPDH, ADH1, PGK 및 ENOI promoters 하류에 exoinulinase 유전자 (INUI)의 ORF를 in frame으로 연결한 각각의 plasmi에 YIGP, pADHI,-INU, pPGK-INU 및 pENO-INU 를 구축하였다. 이들 각 plasmid를함유한 형질전환주 4종을 포도당 농도 5% 배지에서 회분배양한 결과 균체증식은 promoter에 따라 큰 차이를 보이지 않았지만 exoinulinase 발현수준과 plasmid 안정성은 사용한 promoter 에 크게 좌우되었다. 즉 exoinulinase 발현수준은 GAPDH PGK ADH1 ENO1 promoter 각각 1.70, 1.67 1.29, 0.80 unit/ml 였으며 plasmid 안정성은 GAPDH promoter 계의 55%를 제외하고 모두 80%이상으로 높게 나타났다. 이상의 plasmid 안정성과 exoinulinae 발현수준을 고려하여 ADH1 및 PGK 발현계를 선정하여 유가배양하였다 Yeast extract와 포도당을 간헐적으로 공급한 유가배양 결과, 두 발현계에서 약 30 g-DCW/1의 균체농도를 얻었지만, ADHI promoter 계에서는 3.70 unit/ml 의 최대 exoinulinase 활성과 96%의 plasmid 안정성을 보여TRh 반면에 PGK promoter 계는 각각 2.70 unit/ml/와 80%를 나타내었다. 따라서 plasmid 안정성과 긴 배양시간을 고려할 때 비선택적 영양배지를 사용하는 고농도세포 유가배양에서 ADH1 promoter가 exoinulinase 의 구성적 과발현, 생산에 더 적합할 것으로 사료된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권5호
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• pp.294-302
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• 2020

대표적인 메타 휴리스틱 알고리즘 중 하나인 유전알고리즘은 생명체의 자연 진화 과정을 컴퓨터 시뮬레이션하며 이 과정에서 선택, 교차, 그리고 돌연변이가 수행된다. 이 과정에서 유전알고리즘은 정의길이가 짧고, 차수가 낮은 반면, 높은 적응도를 갖는 스키마타의 병렬배열에 의해 최적해에 근접해 간다. 본 연구에서는 유전알고리즘의 핵심 작동원리 중 하나인 빌딩블록가설과 상수관망 시스템이 가지고 있는 공학적, 수리학적 특성을 동시에 고려한 최적해 효율성 제고의 가능성을 살펴보고자 하였다. 즉, 공학적 문제 해결에 있어 유전알고리즘 수행을 위한 유전자의 배치순서에 따른 최적화 결과의 효율성을 평가하였다. 공학적 문제로 상수관로 최적설계 문제를 선택하여 적용하였으며, 유전자 배치순서는 기존배치, 네트워크 위상 기반 배치, 그리고 유량크기 기반 배치로 구분하여 공학적 특이성을 반영하였다. 적용결과 유량 크기 기반 배치를 적용한 최적화 결과가 기존배치에 비하여 평균적으로 약 2-3% 우수한 것으로 나타났다. 이것은, 실제 공학 최적화 문제의 적용성과 효율성을 증대시키기 위해서는 명확한 사전지식(수리학적 특성 등)을 활용하여 가능한 이와 같은 우수한해의 특성이 소멸되지 않도록 하는 장치가 반드시 필요하다는 것을 의미한다. 제안된 방법론은, 향후 대규모 상수관망 최적설계에 있어 효율성 제고를 위한 방안으로 활용이 가능할 것으로 판단된다.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제12권8호
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• pp.1251-1257
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• 1999

Two experiments were conducted to determine the effects of roasting and extrusion on nutritional value of conventional and low-inhibitor soy beans for nurser-age pigs. In Exp. 1, 100 weaning pigs (7.5 kg average initial BW) were used in a 35-d growth assay to determine the effects of processing method (roasting in a Rast-A-Tron$^{TM}$ raster vs extrusion in an Insta-Pro$^{TM}$ extruder) on the nutritional value of Williams 82 soybeans with (+K) and without (-K) gene expression for the Kunitz trypsin inhibitor. Treatments were 48% soybean meal with added soybean oil, +K roasted, +K extruded, -K roasted and -K extruded. All diets were formulated to contain 3.5 Mcal DE/kg, with 0.92% lysine for d 0 to 14 and 0.76% lysine for d 14 to 35 of the experiment. The lysine concentrations were 80% of NRC (1988) recommendations to accentuate difference in response to protein quality and lysine availability. For d 0 to 14, pigs fed extruded soybeans (+K and -K) had greater ADG (p<0.001), ADFI (p<0.09) and gain/feed (p<0.01) than pigs fed roasted soybeans. For d 14 to 35 and overall, the same effects were noted, i.e., pigs fed extruded soybeans had greater ADG, ADFI and gain/feed than pigs fed roasted soybeans (p<0.03). Also, pigs fed -K soybeans were more efficient (p<0.008) than pigs fed +K soybeans. In Exp. 2, 150 weanling pigs (7.0 kg average initial BW) were used in a 35-d growth assay. All diets were formulated to contain 3.5 Mcal DE/kg, with 1.25% lysine for d 0 to 14 and 1.10% lysine for d 14 to 35 of the experiment. The lysine concentrations were formulated to be in excess of NRC recommendation to determine if differences in nutritional value of the soybean preparations could be detected in protein-adequate diets. For d 0 to 14 (p<0.06), 14 to 35 (p<0.03) and 0 to 35 (p<0.02), pigs fed extruded soybeans had greater ADG and gain/feed than pigs fed roasted soybeans. Apparent digestibilities of DM, N and GE were greater for diets with extruded soybeans than diets with roasted soybeans and diets with soybean meal and soybean oil were intermediate. The response to extrusion processing was greater with -K than +K soybeans, with pigs fed extruded -K soybeans having the greatest growth performance and nutrient digestibilities and lowest skin-fold thickness of any treatment. In conclusion, extrusion yielded a full-fat soy product of greater nutritional value than roasting. Also, selection against genetic expression of the Kunitz trypsin inhibitor improved nutritional value of the resulting soybean preparations.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제28권11호
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• pp.1916-1927
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• 2018

Corynebacterium glutamicum is an excellent platform for the production of amino acids, and is widely used in the fermentation industry. Most industrial strains are traditionally obtained by repeated processes of random mutation and selection, but the genotype of these strains is often unclear owing to the absence of genomic information. As such, it is difficult to improve the growth and amino acid production of these strains via metabolic engineering. In this study, we generated a complete genome map of an industrial L-valine-producing strain, C. glutamicum XV. In order to establish the relationship between genotypes and physiological characteristics, a comparative genomic analysis was performed to explore the core genome, structural variations, and gene mutations referring to an industrial L-leucine-producing strain, C. glutamicum CP, and the widely used C. glutamicum ATCC 13032. The results indicate that a 36,349 bp repeat sequence in the CP genome contained an additional copy each of lrp and brnFE genes, which benefited the export of L-leucine. However, in XV, the kgd and panB genes were disrupted by nucleotide insertion, which increase the availability of precursors to synthesize L-valine. Moreover, the specific amino acid substitutions in key enzymes increased their activities. Additionally, a novel strategy is proposed to remodel central carbon metabolism and reduce pyruvate consumption without having a negative impact on cell growth by introducing the CP-derived mutant $H^+$/citrate symporter. These results further our understanding regarding the metabolic networks in these strains and help to elucidate the influence of different genotypes on these processes.

• International Journal of Oral Biology
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• 제37권2호
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• pp.43-50
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• 2012

The use of high throughput screening (HTS) in drug development is principally for the selection new drug candidates or screening of chemical toxicants. This system minimizes the experimental environment and allows for the screening of candidates at the same time. Umbilical cord-derived stem cells have some of the characteristics of fetal stem cell and have several advantages such as the ease with which they can be obtained and lack of ethical issues. To establish a HTS system, optimized conditions that mimic typical cell culture conditions in a minimal space such as 96 well plates are needed for stem cell growth. We have thus established a novel HTS system using human umbilical cord derived-mesenchymal stem cells (hUC-MSCs). To determine the optimal cell number, hUC-MSCs were serially diluted and seeded at 750, 500, 200 and 100 cells per well on 96 well plates. The maintenance efficiencies of these dilutions were compared for 3, 7, 9, and 14 days. The fetal bovine serum (FBS) concentration (20, 10, 5 and 1%) and the cell numbers (750, 500 and 200 cells/well) were compared for 3, 5 and 7 days. In addition, we evaluated the optimal conditions for cell cycle block. These four independent optimization experiments were conducted using an MTT assay. In the results, the optimal conditions for a HTS system using hUC-MSCs were determined to be 300 cell/well cultured for 8 days with 1 or 5% FBS. In addition, we demonstrated that the optimal conditions for a cell cycle block in this culture system are 48 hours in the absence of FBS. In addition, we selected four types of novel small molecule candidates using our HTS system which demonstrates the feasibility if using hUC-MSCs for this type of screen. Moreover, the four candidate compounds can be tested for stem cell research application.

• 한국양식학회지
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• 제8권3호
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• pp.209-220
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• 1995

미꾸라지의 간으로부터 핵을 분리하여, 저농도 염추출 및 제한효소 처리로 핵기질(nuclear matrix)을 분리하였다. 분리된 핵기질을 Proteinase K로 분해한 후, phenol-chloroform 추출로 크기가 약 0.3kb-15kb의 분포를 나타내는 핵기질 부착 DNA (nuclear matrix attachment regions : MARs)를 얻었다. 효모 URA 3 유전자를 가진 2.13 kb Eco47 III 단편을 제한효소 Ssp I 으로 절단된 pUC19 플라즈미드 벡타에 결합시켜, ARS (autonomously replication sequence) 클로닝을 위한 pURY19 플라즈미드 벡타를 만들었다. 이 pURY19 벡타는 Saccharomyces cerevisiae내에서 독립적으로 복제할 수 없기 때문에, 물고기의 효율적인 발현 벡타 개발을 위해, 이 system을 이용하여, S. cerevisiae내에서 독립적으로 복제 가능한 미꾸라지의 ARS를 클로닝하고자 하였다. 분리 된 MARs를 pURY19 벡타에 결합시 킨 다음, E. coli $DH5\alpha$에 형질전환시켜 $pURY19N_{l-62}$를 얻었다. MAR Libraries $(pURY19N_{1-62})$를 각각 $Ura^-\;S.\;cerevisiae$에 형질전환시켜, S. cerevisiae내에서 독립적으로 복제 가능한 M. mizolepis 유래의 복제원점들 (ARSs)을 분리하여, Sanger's dideoxy-chain termination method로 염기서열을 분석하였다. 염기서열 분석결과 모든 clones들은 AT-rich하였으며, 특히 $pURY19N_6$에는 ARS concensus sequence, Topoisomerase II consensus, near A-box, 그리고 T-box들이 존재하였다.