• 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.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제23권11호
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• pp.1509-1518
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• 2013

An agar-degrading bacterium, designated as strain $G7^T$, was isolated from a coastal seawater sample from Gaya Island (Gayado in Korean), Republic of Korea. The isolated strain $G7^T$ is gram-negative, rod shaped, aerobic, non-motile, and non-pigmented. A similarity search based on its 16S rRNA gene sequence revealed that it shares 95.5%, 90.6%, and 90.0% similarity with the 16S rRNA gene sequences of Catenovulum agarivorans $YM01^T$, Algicola sagamiensis, and Bowmanella pacifica W3-$3A^T$, respectively. Phylogenetic analyses demonstrated that strain $G7^T$ formed a distinct monophyletic clade closely related to species of the family Alteromonadaceae in the Alteromonas-like Gammaproteobacteria. The G+C content of strain $G7^T$ was 41.12 mol%. The DNA-DNA hybridization value between strain $G7^T$ and the phylogenetically closest strain $YM01^T$ was 19.63%. The genomes of $G7^T$ and $YM01^T$ had an average ANIb value of 70.00%. The predominant isoprenoid quinone of this particular strain was ubiquinone-8, whereas that of C. agarivorans $YM01^T$ was menaquinone-7. The major fatty acids of strain $G7^T$ were Iso-$C_{15:0}$ (41.47%), Anteiso-$C_{15:0}$ (22.99%), and $C_{16:1}{\omega}7c/iso-C_{15:0}2-OH$ (8.85%), which were quite different from those of $YM01^T$. Comparison of the phenotypic characteristics related to carbon utilization, enzyme production, and susceptibility to antibiotics also demonstrated that strain $G7^T$ is distinct from C. agarivorans $YM01^T$. Based on its phenotypic, chemotaxonomic, and phylogenetic distinctiveness, strain $G7^T$ was considered a novel genus and species in the Gammaproteobacteria, for which the name Gayadomonas joobiniege gen. nov. sp. nov. (ATCC BAA-2321 = $DSM25250^T=KCTC23721^T$) is proposed.

• 미생물학회지
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• 제51권4호
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• pp.364-373
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• 2015

알긴산의 응용을 위하여 인천지역에서 수집한 다양한 패류와 해수로부터 알긴산 분해효소 활성이 우수한 103개의 균주를 분리하고 그 중 M1-2-1, M6-1, C8-15 등 분해능이 가장 우수한 3균주를 선발하여 그 특성을 분석하였다. 이들은 모두 그람 음성 간균이었고, 운동성이 있는 호염성 세균이었다. 또한 생리 생화학적 특성 분석과 16S rRNA 유전자의 염기서열 분석으로 M1-2-1과 M6-1은 Pseudoalteromonas 속, C8-15은 Vibrio 속에 속하는 세균으로 동정되었다. 이들의 알긴산 분해효소 활성은 알긴산이 유일한 탄소원인 APY 배지에 접종하여 $25^{\circ}C$에서 6-8시간 배양했을 때 최대로 나타났고, NaCl을 가했을 때 생장 및 효소 활성 모두 증진되었다. 이 분리 균주들의 알긴산 분해 조효소들은 $45^{\circ}C$와 pH 7.0-8.0에서 가장 높은 활성을 나타냈으며, Pseudoalteromonas sp. M1-2-1과 M6-1 균주는 각각 2.7232 g/L와 1.976 g/L의 환원당 생성능을 보여, 산업적으로 활용 가능성이 높은 것으로 사료되었다.

• 미생물학회지
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• 제51권4호
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• pp.427-434
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• 2015

대부분의 호염성 고세균은 고염환경으로 알려진 천일염전(solar saltern), 염호수(salt lake)를 비롯한 다양한 환경에서 서식하고 있다고 알려져 있다. 본 연구에서는, 한국의 대표적인 고염환경으로부터 분리배양을 통하여 호염성 고세균의 특성 분석을 실시하였다. 호염성 미생물들을 분리하기 위하여, 고염배지를 제작하고, 총 7개의 순수 배양체를 확보하였다. 분리된 호염성 미생물들의 16S rRNA 유전자 서열에 대한 계통학 및 상동성 분석을 실시하여 Halorubrum 속의 미생물 4종, Halogeometricum 속의 미생물 1종, Halobacterium 속의 미생물 1종, Haloarcula 속의 미생물 1종을 각각 확보 할 수 있었다. 이들 호염성 고세균들은 모두 그람 음성균이며, nitrate를 전자수용체로 사용한 혐기적 조건에서 성장이 관찰되지 않았다. 또한, 분리된 모든 미생물들은 12-30% (w/v, NaCl) 염분을 필요로 하였다. 본 연구는 국내의 호염환경으로 부터 호염성미생물의 분리기술 및 관련 연구에 대한 기초적 정보를 제공하며, 국내의 다양한 극한환경에서 서식하는 미생물 배양체 확보를 통하여 국내 생물자원 확보에 기여할 것으로 기대한다.

• 한국융합학회논문지
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• 제8권5호
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• pp.79-85
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• 2017

본 연구는 만성 B형 바이러스성 감염 환자의 간 기능 혈액 검사 수치와 간 섬유화 스캔 검사(FibroScan(R))의 비교 분석을 통한 간 섬유화 스캔 검사의 임상적, 기기적 융합 유용성을 평가하고자 하였다. 2015년 7월 1일부터 2016년 2월 28일까지 대전시 B내과에 내원한 만성 B형 바이러스성 감염 환자 75명의 간 섬유화 스캔 검사 결과와 간 기능 혈액검사 수치를 분석 하고 ROC곡선을 작성하였다. 알라닌 아미노전이요소, 아스파르테이트 아미노전이요소 수치가 각각 0.572, 0.502로 섬유화 수치와 가장 높은 상관관계를 보였다(p<0.000). 감마지티피, 총 빌리루빈, 알칼리성 인산분해효소 수치도 비교적 유의한 상관관계를 보였으나 알파태아단백과 총 단백정량은 통계적으로 유의하지 않았다. 또한 알부민(-0.449)과 혈소판치(-0.373)도 섬유화 수치와 상관관계가 없었다(p<0.000). 간 섬유화 정도가 높은 등급일수록 ROC 곡선의 정확도가 증가하였으며 F4의 간 경변 단계에서 가장 큰 AUROC값을 나타냈다. 따라서 간 섬유화 스캔 검사는 만성 간질환 환자의 간 기능 수치인 알라닌 아미노전이요소, 아스파르테이트 아미노전이요소 수치와 유의한 상관관계를 보여 간의 염증 검사 및 만성 간질환 진단에 매우 유용한 것으로 판단된다.

• 생명과학회지
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• 제14권5호
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• pp.821-828
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• 2004

엽면적과 엽장 및 엽폭은 식물의 광합성 효율과 관련이 있다. 단위 엽면적당 광합성율을 증가는 콩에서 종실 수량을 증가시킨다 따라서 본 연구는 큰올콩과 신팔달콩 및 익산10호를 각각 교배하여 얻은 두 집단이 잎의 엽장과 엽폭 및 장폭비를 확인할 수 있는 SSR 마커를 선발하기 위하여 실시하였다. 잎의 장폭비는 두 집단에서 엽폭과 유의적인 부의 상관을 보였다. 엽장은 큰올콩/신팔달롱 조합에서 연관군 DIb+W와 L에서 두개의 작은 양적 형 질 유전자좌 (QTL)를 탐색하였으며, 큰올콩/익산10호 조합에서는 연관군 1와 L에서 두개 의 양적 형 질 유전자좌가 관련하였다. 엽폭은 큰올콩/신팔달콩 조합에서 2개, 큰올콩/익산10호 조합에서 3개의 양적형질 유전자좌가 관련하였으며 이들은 각각 전체 형질 변이의 13% 및 18.04%를 설명할 수 있었다. 장폭비는 큰올콩/신팔달콩 조합에서 연관군 I와 L에서 2개, 큰올콩/익산10호 조합에서 연관군 Cl과 E 및 L에서 3개의 양적형질 유전자좌가 관련하였다.

• 생명과학회지
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• 제22권5호
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• pp.605-612
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• 2012

포자형성균은 사람과 동물용의 프로바이오틱 제제로서 사용되어져 왔다. 포자형성균의 낮은 pH에 대한 안정성과 위내 생육저해 환경에 생존능은 프로바이오틱 제제로서 매력적이다. 본 연구는, 한국 전통 대두 발효 식품의 종균인 BCNU 9028균주를 메주로부터 분리하였다. 생리학적, 생화학적 특성과 16S 리보좀 DNA 염기서열 분석 결과 BCNU 9028균주는 $Bacillus$에 속하는 것을 확인하였다. $Bacillus$ sp. BCNU 9028은 pH 2.5에서 92%의 생존률을 보였으며, 0.3% 담즙산에서도 저항성을 나타냈다. 그리고, 식품 병원성균과의 응집정도와 자가결합능에 의해 $Bacillus$ sp. BCNU 9028는 $Listeria$ $monocytogenes$, $S.$ $aureus$ 및 $E.$ $coli$와 같은 식품 병원성균의 생물막형성과 부착을 저해할 수 있는 것을 확인하였다. BCNU 9028의 소수성 특성(63.3%)은 장관내 부착능이 우수할 것으로 나타났다. 특히, $Bacillus$ sp. BCNU 9028 균주는 그람양성 및 그람음성 병원성균 모두에 항균력을 갖는 것을 확인하였다. 이상의 결과로 $Bacillus$ sp. BCNU 9028균주가 프로바이오틱스로서 이용가능성이 있음을 제시하였다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제10권1호
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• pp.7-13
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• 2016

3.0 T 자기공명영상기기에서 확산텐서영상을 이용하여 청소년을 대상으로 정상인과 인터넷 중독자의 뇌량과 내섬유막 구조의 변화에 대하여 정량적으로 알아보고자 하였다. 10명의 인터넷 중독자와 정상인 12명을 대상으로 검사를 하였고, 정량적 분석을 위하여 뇌량의 5부위와 내섬유막의 2부위를 View Forum 프로그램을 이용하여 두 그룹에 대한 신경섬유의 손상 정도를 FA, ADC($10^{-3}mm^2/s$), Length(mm)값으로 측정하였다. 그룹 간 통계적 유의성은 Independent t-test와 pearson 상관관계로 하였다(p<0.05). 정상인과 인터넷 중 독자에 관하여 신경섬유 손상정도는 7부위에 대하여 FA, ADC($10^{-3}mm^2/s$), Length(mm)값에 대하여 의미 있는 차이를 보였다(p<0.05). 또한 두 그룹에서 IAD scale 과 뇌량의 FA값은 음의 적으로 강하게 상관관계가 있었다(p<0.000). 결론적으로, 확산텐서영상은 FA, ADC($10^{-3}mm^2/s$), Length(mm)값에 대하여 유의성 있는 차이를 보여고, 이 결과는 뇌 백질에 대한 손상정도에 관하여 정량적으로 임상적 정보를 제공하였다.

• 한국축산식품학회지
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• 제31권6호
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• pp.952-959
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• 2011

여러 원천에서 분리한 유산균을 대상으로 신규 bacteriocin 생산 유산균을 선발하고 API 당 발효성과 16S rDNA를 분석한 결과 P. damnosus 로 동정되어 JNU 534로 명명하였다. P. damnosus JNU 534에 의해 생산된 bacteriocin은 다수의 유산균과 L. monocytogenes의 생육을 억제하였지만, Gram음성균을 포함한 다른 병원성균들은 저항성을 나타냈다. Bacteriocin의 생산은 대수기 초반에 시작되어 정지기 초기에 최대 활성에 이르렀다. Bacteriocin은 pH 2-9의 넓은 범위와 $100^{\circ}C$에서 15분간의 열처리에 대해서도 안정성을 유지하였다. 또한 각종 단백질 분해효소에 의해 활성을 상실함으로써 본 연구에서 정제한 항균 물질이 단백질성 물질임을 확인할 수 있었으며 30% ammonium sulfate 침전과 $C_{18}$ chromatography를 통하여 bacteriocin을 정제 할 수 있었다. Tricine-SDS-PAGE에 의해 bacteriocin의 분자량을 약 3.4 kDa으로 추정하였으며, 지시균의 생육 저지환의 위치가 bacteriocin band와 일치하였다. 정제된 bacteriocin으로부터 분석한 N-terminal 아미노산 부분 서열은 $NH_2$-ILLEELNV로 나타났다.

• 한국수산과학회지
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• 제33권3호
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• pp.250-256
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• 2000

조성이 다른 3곳 갯벌과 적조구제를 위해 사용되는 2곳의 황토를 이용해 금속 (Cu, Cd 및 Pb)의 흡착 kinetic을 밝히고, nonlinear regression model을 이용하여 구한 흡착속도와 갯벌의 조성과의 관계를 평가해 보았다. 중금속흡착에 영향을 주는 갯벌이나 황토의 조성 중에서 강열 감량 (I.L.), 산화철${\cdot}$망간${\cdot}$알루미늄의 함량은 황토가 갯벌보다 $1.5{\~}6$배 높았다. 하지만 니질의 함량은 어은리 갯벌이 다른 시료보다 $4{\~}50$배 많았다. 중금속흡착은 초기 30분 동안에 매우 빠르게 일어났다. 이때 흡착량은 Cu, Cd과 Pb이 각각 $4.1{\~}14.7\;{\mu}g/g,\;42.8{\~}16.7\;{\mu}g/g$ 그리고 $43.3{\~}101.7 {\mu}g/g$으로 3시간 실험 후 총 누적흡착량의 $8{\~}70{\%},\;18{\~}31{\%}$ 그리고 $19{\~}52{\%}$이었다. 흡착실험시 초기 금속농도를 동일 (약$ 0.5{\times}10^(-5)M$)하게 하여 운전한 결과 흡착량은 Pb>Cu>Cd 순으로 많았다. 중금속의 흡착 kinetic은 one-site kinetic model로 표현할 수 있었다. 특히 구리의 경우 non-linear model로 계산된 흡착속도 (Ka)와 3개 갯벌의 I.L., 산화알루미늄 및 니질 함량 사이에는 $R^2=-0.88{\~}-0.99$의 역 상관관계를 나타내었다.