• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제30권9호
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• pp.1430-1435
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• 2020

Bacterial cellulose (BC) has outstanding physical and chemical properties, including high crystallinity, moisture retention, and tensile strength. Currently, the major producer of BC is Komagataeibacter xylinus. However, due to limited tools of expression, this host is difficult to engineer metabolically to improve BC productivity. In this study, a regulated expression system for K. xylinus with synthetic ribosome binding site (RBS) was developed and used to engineer a BC biosynthesis pathway. A synthetic RBS library was constructed using green fluorescent protein (GFP) as a reporter, and three synthetic RBSs (R4, R15, and R6) with different strengths were successfully isolated by fluorescence-activated cell sorting (FACS). Using synthetic RBS, we optimized the expression of three homologous genes responsible for BC production, pgm, galU, and ndp, and thereby greatly increased it under both static and shaking culture conditions. The final titer of BC under static and shaking conditions was 5.28 and 3.67 g/l, respectively. Our findings demonstrate that reinforced metabolic flux towards BC through quantitative gene expression represents a practical strategy for the improvement of BC productivity.

• 한국수정란이식학회지
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• 제32권3호
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• pp.111-122
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• 2017

The objective of this experiment was to explore the effects of Roscovitine (Rosco) prior to in vitro maturation (IVM) of immature pig oocyte. Brilliant cresyl blue test has been used to select the good quality of oocyte. Specifically, the effects of Rosco exposure on nuclear and cytoplasmic maturation, diameter, intracellular glutathione (GSH) and reactive oxygen species (ROS), and embryonic development after parthenogenetic activation (PA) and somatic cell nuclear transfer (SCNT), and gene expression levels in SCNT embryos have been measured. Cumulus oocyte complexes (COCs) have been exposed in $75{\mu}M$ of Rosco for 22 and 44 h. The COCs that were matured in the IVM for 44 h without Rosco used as control group. Diameter of matured porcine oocytes 44 h culture with Rosco was significantly lower than 22 h culture with Rosco and control groups. GSH was higher in control group than 22 h and 44 h with Rosco but reduction of ROS in 22 h than 44 h with Rosco. In PA, exposure with Rosco 44 h oocytes group has been significantly lower than 22 h and control group in rates of maturation, cleavage and blastocyst formation. Similarly, in SCNT embryos rates of maturation, cleavage and formation of blastocyst have been also significantly lower in 44 h Rosco treated group than other two groups. SCNT embryos treated with Rosco 22 h showed greater expression levels of POU5F1, DPPA2 and NDP52Il mRNA compared with other two groups. Our results demonstrate that Rosco treatment with 22 h prior to IVM improves the development competence of porcine oocyte.

• 대한교통학회지
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• 제22권5호
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• pp.139-149
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• 2004

급격히 증가하는 차량수요에 대응하기 위하여 도로의 공급을 증대시키는 양적인 측면의 도로정책 기조가 유지되고 있지만, 이는 근본적인 해결책이 될 수 없다는 인식이 대두되어 왔다. 이에 따라 기존 도로시설의 효율적 활용과 교통수요를 관리하는 방법에 많은 관심이 모아지고 있다. 이중 혼잡통행료는 수요를 관리하고 차량을 도로량에 적절히 배정하는 수단으로 생각될 수 있으며, 교통 혼잡과 환경에 대한 악영향을 줄일 수 있는 가장 효율적인 방법중 하나로 고려되고 있다. 이에 따라 혼잡통행료 산정문제는 그동안 경제학자와 교통전문가에게 중요하고 흥미로운 연구 분야로 여겨져 왔고 다양한 방법으로 연구가 이루어져 왔다. 본 연구에서는 이러한 혼잡통행료 산정문제를 네트워크 설계문제(Network Design Problem, NDP)로 보고 통행배정문제와 혼잡통행료 산정 최적화 문제가 결합된 바이레벨 문제(Bi-level Problem)로 모형을 개발하였다. 여기서, 통행배정문제는 혼잡통행료 징수에 따른 통행자의 행태변화를 고려하기 위하여 Sheffi(1985)가 제시하였던 가변수요모형(Elastic-Demand Network Equilibrium Model)을 적용하였고, 혼잡통행료 산정 최적화 문제로서 사회적 순 편익 최대화문제를 고려하였다. 또한, 이런 형태의 바이레벨 문제는 게임이론측면에서 보면, 두 문제간의 비협력을 전제로 하는 Nash 비협력 게임과 상호 협력을 전제하는 Stackelberg게임으로 구분할 수 있는데, 본 연구에서는 민감도 분석을 통하여 최적해를 찾는 Stackelberg 게임으로 모형을 개발하였다. 통행수요는 단일계층으로 승용차로만 구성되어있다고 가정하였으며, 개발된 모형에 대하여 2개 네트워크에서 실험이 이루어졌다. 실험을 통하여 모형의 알고리즘에 관한 설명과 검증을 하였으며, 혼잡통행료 산정문제와 함께 적합한 혼잡통행료 징수 대상 링크의 선정이 중요한 연구대상임을 제시하였다.

• KSBB Journal
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• 제23권1호
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• pp.44-47
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• 2008

Streptomyces peucetius가 생산하는 anthracycline 계열의 doxorubicin은 치료목적으로 사용되는 중요한 항암제 중 하나이다. Doxorubicin은 rhodomycin D에서부터 몇 단계의 생합성 과정을 더 거쳐 생산되는데, 생물학적 활성을 갖기 위해서는 deoxy-sugar의 전이가 반드시 일어나야 한다. 본 논문에서는 이종균주인 Streptomyces venezuelae에 11개의 유전자를 형질 전환하여 TDP-L-daunosamine를 생산하고 이것을 ${\varepsilon}$-rhodomycinone에 전이하여 rhodomycin D를 생산하는 연구를 수행하였다. S. peucetius 유래의 7개 유전자 dnmU, T, J, V, Z, Q, S.를 당 합성 및 전이를 위해 plasmid 형태로 전이하였으며, S. venezuelae의 desIII, IV와 doxorubicin 내성 유전자인 drrA, B는 chromosomal DNA에 삽입하였다. Aglycone 기질인 ${\varepsilon}$-rhodomycinone을 확보하기 위하여 6L의 고체 배지에 S. peucetius를 배양하여 유기용매로 추출하고 preparative HPLC로 분리 정제하였다. 결과적으로 이종균주인 S. venezuelae에서 ${\varepsilon}$-rhodomycinone에 당 전이가 일어난 생산물을 확인함으로써 deoxy-sugar의 생합성 및 전이에 필요한 최소한의 유전적 정보를 확인할 수 있었다. 또한, 유사서열 단백질 모델링을 통하여, 최초로 당 전이 반응에 필수적인 도움효소 DnrQ의 구조를 예측하였다.