• 생명과학회지
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• 제21권9호
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• pp.1323-1328
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• 2011

본 연구에서는 페놀 화합물들을 현장에서 검출하기 위해 간단하고 간편한 일회용 재조합 박테리아 바이오센서 시스템을 개발하였다. 플라즈미드 pLZCapR을 함유하는 E. coli 세포를 ${\beta}$-galactosidase 기질인 CPRG와 함께 96-well plate의 wells에 agarose로 고정하였다. 이 바이오센서는 현장에서 발색을 위한 별도의 기질을 추가하거나 불편한 기기 사용 또는 시료의 전 처리를 필요로 하지 않는다. 시료의 측정은 간단히 적은 부피(<100 ${\mu}l$)의 현장 시료를 바이오센서를 포함하는 wells에 넣고 발색을 관찰하여 측정하였다. 또한 6% DMF, 0.1% SDS 그리고 10 mM $CaCl_2$를 첨가하여 agarose 고정에 의한 화합물의 세포내 확산 제한을 감소시켜 보다 더 나은 발색을 얻을 수 있었다. 따라서 이 고정된 미생물 유래 재조합 바이오센서 시스템은 현장에서 환경오염물질들을 간단하게 확인하고 정량 하는 유용한 접근 방법이 될 것으로 사료된다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제8권3호
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• pp.203-207
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• 1998

Fed-batch fermentations with different feeding media were carried out in order to increase the productivity of invertase expression using a recombinant Saccharomyces cerevisiae containing plasmid pRB58. Two batch cultures showed the expression of the SUC2 gene at a low concentration of glucose, suggesting that glucose concentration could be used as a control variable in a fed-batch operation mode. In the fed-batch culture by feeding the basal medium, cell mass and specific invertase activity did not increase much as compared with the simple batch culture. A series of fed-batch cultures revealed that the sucrose-supplemented medium increased cell mass whereas the enriched medium did specific invertase activity. To capitalize on the synergism of the sucrose-supplemented medium and the enriched medium, the sucrose-supplemented enriched medium was used as a feeding medium. The fed-batch culture using this medium resulted in a 2.4-fold increase in cell mass and a 1.9-fold enhancement in specific invertase activity compared with those of the batch culture. The increase in cell mass and specific invertase activity led to a marked increase in total invertase activity, 250U/ml, which was 6.3 times higher than that of the batch culture.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제25권8호
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• pp.1299-1306
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• 2015

This study aims to investigate the mechanism of action of the cinnamon bark essential oil (CB), when used singly and also in combination with piperacillin, for its antimicrobial and synergistic activity against beta-lactamase TEM-1 plasmid-conferred Escherichia coli J53 R1. Viable count of bacteria for this combination of essential oil and antibiotic showed a complete killing profile at 20 h and further confirmed its synergistic effect by reducing the bacteria cell numbers. Analysis on the stability of treated cultures for cell membrane permeability by CB when tested against sodium dodecyl sulfate revealed that the bacterial cell membrane was disrupted by the essential oil. Scanning electron microscopy observation and bacterial surface charge measurement also revealed that CB causes irreversible membrane damage and reduces the bacterial surface charge. In addition, bioluminescence expression of Escherichia coli [pSB1075] and E. coli [pSB401] by CB showed reduction, indicating the possibility of the presence of quorum sensing (QS) inhibitors. Gas-chromatography and mass spectrometry of the essential oil of Cinnamomum verum showed that trans-cinnamaldehyde (72.81%), benzyl alcohol (12.5%), and eugenol (6.57%) were the major components in the essential oil. From this study, CB has the potential to reverse E. coli J53 R1 resistance to piperacillin through two pathways; modification in the permeability of the outer membrane or bacterial QS inhibition.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제32권12호
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• pp.1537-1546
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• 2022

Staphylococcus aureus is a cause of high mortality in humans and therefore it is necessary to prevent its transmission and reduce infections. Our goals in this research were to investigate the frequency of methicillin-resistant S. aureus (MRSA) in Taif, Saudi Arabia, and assess the relationship between the phenotypic antimicrobial sensitivity patterns and the genes responsible for resistance. In addition, we examined the antimicrobial efficiency and application of silver nanoparticles (AgNPs) against MRSA isolates. Seventy-two nasal swabs were taken from patients; MRSA was cultivated on Mannitol Salt Agar supplemented with methicillin, and 16S rRNA sequencing was conducted in addition to morphological and biochemical identification. Specific resistance genes such as ermAC, aacA-aphD, tetKM, vatABC and mecA were PCR-amplified and resistance plasmids were also investigated. The MRSA incidence was ~49 % among the 72 S. aureus isolates and all MRSA strains were resistant to oxacillin, penicillin, and cefoxitin. However, vancomycin, linezolid, teicoplanin, mupirocin, and rifampicin were effective against 100% of MRSA strains. About 61% of MRSA strains exhibited multidrug resistance and were resistant to 3-12 antimicrobial medications (MDR). Methicillin resistance gene mecA was presented in all MDR-MRSA strains. Most MDR-MRSA contained a plasmid of > 10 kb. To overcome bacterial resistance, AgNPs were applied and displayed high antimicrobial activity and synergistic effect with penicillin. Our findings may help establish programs to control bacterial spread in communities as AgNPs appeared to exert a synergistic effect with penicillin to control bacterial resistance.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제51권4호
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• pp.390-402
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• 2023

Salmonella are Gram-negative pathogenic bacteria commonly found in food animals such as poultry and swine and potentially constitute risks and threats to food safety and public health through transmissible virulence and antimicrobial resistance (AMR) genes. Although there are previous studies in the Philippines regarding genotypic and phenotypic AMR in Salmonella, there are very few on virulence and their associations. Hence, this study collected 700 Salmonella isolates from swine samples in abattoirs and wet markets among four districts in Metro Manila and characterized their genotypic virulence and β-lactam AMR profiles. Gene frequency patterns and statistical associations between virulence and bla genes and comparisons based on location types (abattoirs and wet markets) and districts were also determined. High prevalence (>50%) of virulence genes was detected encompassing Salmonella pathogenicity islands (SPIs) 1-5 suggesting their pathogenic potential, but none possessed plasmid-borne virulence genes spvR and spvC. For bla, bla_TEM was detected with high prevalence (>45%) and revealed significant associations to four SPI genes, namely, avrA, hilA, mgtC, and spi4R, which suggest high resistance potential particularly to β-lactam antibiotics and relationships with pathogenicity that remain mechanistically unestablished until now. Lastly, comparisons of location types and districts showed variations in gene prevalence suggesting effects from environmental factors throughout the swine production chain. This study provides vital data on the genotypic virulence and AMR of Salmonella from swine in abattoirs and wet markets that suggest their pathogenicity and resistance potential for policymakers to implement enforced surveillance and regulations for the improvement of the Philippine swine industry.

• Parasites, Hosts and Diseases
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• 제52권1호
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• pp.93-97
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• 2014

Subolesin (4D8), the ortholog of insect akirins, is a highly conserved protective antigen and thus has the potential for development of a broad-spectrum vaccine against ticks and mosquitoes. To date, no protective antigens have been characterized nor tested as candidate vaccines against Dermacentor silvarum bites and transmission of associated pathogens. In this study, we cloned the open reading frame (ORF) of D. silvarum 4D8 cDNA (Ds4D8), which consisted of 498 bp encoding 165 amino acid residues. The results of sequence alignments and phylogenetic analysis demonstrated that D. silvarum 4D8 (Ds4D8) is highly conserved showing more than 81% identity of amino acid sequences with those of other hard ticks. Additionally, Ds4D8 containing restriction sites was ligated into the pET-32(a+) expression vector and the recombinant plasmid was transformed into Escherichia coli rosetta. The recombinant Ds4D8 (rDs4D8) was induced by isopropyl ${\beta}$-D-thiogalactopyranoside (IPTG) and purified using Ni affinity chromatography. The SDS-PAGE results showed that the molecular weight of rDs4D8 was 40 kDa, which was consistent with the expected molecular mass considering 22 kDa histidine-tagged thioredoxin (TRX) protein from the expression vector. Western blot results showed that rabbit anti-D. silvarum serum recognized the expressed rDs4D8, suggesting an immune response against rDs4D8. These results provided the basis for developing a candidate vaccine against D. silvarum ticks and transmission of associated pathogens.

• 미생물학회지
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• 제45권4호
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• pp.419-424
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• 2009

발광 세균 Photobacterium과 Vibrio의 lux 유전자가 삽입된 재조합 플라스미드를 유전자 전이시킨 발광표현형 대장균이 내는 빛의 세기를 조사하였다. 여러 대장균 균주에 형질전환 시켰는 바, 빛을 내는데 관여하는 효소들을 코드하는 유전자를 모두 포함하는 Photobacterium leiognathi lux 오페론이 삽입된 재조합플라스미드(PlXba.pT7-3)가 형질전환된 대장균 43R (Escherichia coli 43R) 균주에서는 발광세기가 다른 균주에 비해 1,000배 이상 되었으며, Vibrio harveyi luxA 유전자와 luxB 유전자를 융합시킨 유전자가 삽입된 재조합플라스미드(VhluxAB.pT7-5)가 형질전환 된 대장균 43R (E. coli 43R)에서는 기질인 fatty aldehyde를 가하면 단일 콜로니에서도 빛을 볼 수 있게 되는 대장균 형질전환체를 얻었다. 또한 이들이 중금속에 노출되었을 때 생물발광이 감소하였으며, 이들 발광 대장균 형질 전환체가 담긴 고정화된 세포에서도 빛을 내는 것을 관측함으로써 이들 실험 결과들이 lux 유전자를 활용한 바이오센서 시스템 개발의 기반 기술이 될 가능성을 보였다.

• 한국토양비료학회지
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• 제26권4호
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• pp.271-277
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• 1993

고추와 옥수수의 근권(根圈)에서 분리(分離)하여 작물의 병원성(病原性) 사상균(絲狀菌)인 R. solani, F. oxysprum, F. solani에 대한 생육(生育) 저해력(沮害力)이 강한 B. subtilis B-4와 B-5를 분리(分離), 동정(同定)하였다. B. subtilis B-5 균주(菌株)에 plasmid pCPP4를 삽입하여 약제(藥劑) 내성(耐性)의 표식균주(標識菌株)를 조제하고 선발균주(選拔菌株)와 표식균주(標識菌株)의 생리적 특성을 비교 검토하였으며. 이들이 배추와 참깨의 생장(生長)과 토양(土壤) 미생물상(微生物相)에 미치는 영향(影響)을 조사(調査)한 결과(結果)를 요약(要約)하면 다음과 같다 1. B. subtilis B-4와 B-5 균주(菌株)는 탄소원(炭素源)으로 glucose, arabinose, surcose, fructose, lactuse, mannitol, sorbitol 등을 이용하였고 neomycine 저항성 표식균주(漂識菌株)도 선발균주(選拔菌株)와 동일한 성질(性質)을 나타내었다. 2. 길항균(拮抗菌)의 접종(接種)에 따른 배추의 발아율(發芽率)은 일반적으로 petri dish 접종시(接種時)보다 연작토양(連作土壤)에 접종(接種)했을 때 R. solani 혼합접종구(混合接種區)에서 대조구(對照區)에 비하여 모두 20~25%의 높은 발아율(發芽率) 증가(增加)를 나타냈으며, F. oxy-sporum 혼합접종구(混合接種區)에서는 대조구(對照區)에 비하여 선발균주(選拔菌株)인 B-4, B-5 균주(菌株)의 접종구(接種區)가 14% 이상(以上)의 증가(增加)를 보였다. 3. 참깨의 발아(發芽)에 미치는 영향(影響)은 petri dish 접종(接種)에서 표식균주(標識菌株) B-5NEOr(94.1%), 토양접종(土壤接種)에서 B-5(97.1%)가 가장 우수(優秀)하였고, 선발균주(選拔菌株)인 B-4, B-5 길항균(拮抗菌)의 접종구(接種區)가 대조구(對照區)에 비해 10% 이상(以上)으로 발아율(發芽率)이 향상(向上)되었다. 일반적으로 표식균주(漂識菌株)에 비해 선발균주(選拔菌株)가, 그리고 petri dish보다는 토양(土壤) 접종시(接種時)에 발아(發芽)가 향상(向上)되었다. 4. 선발균주(選拔菌株)와 표식균주(標識菌株)의 초기생육(初期生育) 촉진효과(促進效果)는 배추에서 B-5균주(菌株)와 병원성(病源性) 사상균(絲狀菌)인 F. oxysporum을 혼합(混合) 접종(接種)한 처리구(處理區)가 대조구(對照區)에 비해 신선중(新鮮重)이 66%, 초장(草長)이 23% 증가(增加)하여 우수한 생육(生育)을 나타냈으며, 참깨에서 B-5NEOr과 F. oxysporum의 혼합처리구(混合處理區)와 B-5와 R. solani의 혼합처리구(混合處理區)에서 생체중(生體重)이 대조구(對照區)에 비해 2배 이상(以上)으로 높은 향상(向上)을 보였다. 5. 표식균주(標識菌株)를 배추와 참깨의 근권(根圈)에 $1.1{\times}10^8CFU/g$ dry soil로 접종(接種)한 결과 표식균주(標識菌株)는 4주후 $10^5{\sim}10^6$으로 경시적인 감소(減少)를 보였으며, Pseudomonas속균은 $10^5$수준으로 일정하게 유지(維持)되는 경향(傾向)이었다. 그러나 사상균(絲狀菌)은 최초 $10^8$에서 4주후 $10^3$수준으로 급소히 감소(減少)하여 B. subtilis 접종(接種)으로 사상균(絲狀菌)의 생육(生育)이 현저히 저해(沮害)되는 것으로 나타났다.

• 미생물학회지
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• 제40권2호
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• pp.121-126
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• 2004

4-chlorobiphenyl (4CB)의 분해균주인 Pseudomonas sp. strain DJ-12의 16S rDNA의 염기서열을 분석한 결과 Comamonas sp. strain DJ-12로 재분류 되었다. Pseudomonas sp. strain DJ-12로부터 4CB의 분해결과 생성되는 2,3-dihydroxybiphenyl을 계속 분해하는데 관여하는 pcbC1Dl 유전자를 이미 보고된 바 있다. 이번 연구에서는 Comamonas sp. strain DJ-12로부터 4CB 분해에 관여하는 pcbABC2D2 유전자를 클로닝하여 염기서열을 분석하였다. PcbAB 및 pcbCD 유전자들의 염기서열은 48, 65％, 추정 아미노산 서열은 33, 42％의 낮은 유사도를 보였다. 본 연구에서 얻어진 pcbC2D2 유전자는 이미 보고만 pcbCIDl 유전자와 염기의 개수와 서열의 유사도가 서로 다름을 보여 주었다. Comamonas sp. strain DJ-12의 두 가지 pcbCD유전자들은 Southern hybridization 결과에서도 유사성을 보이지 않았으며, 서로 다른 위치에 존재함을 보여주었다. 그러나 2,3-dihydroxybiphenyl의 분해 특성은 동일하였다. 이와 같은 결과는 Comamonas sp. strain DJ-12 균주가 2조의 pcbCD 유전자를 가지고 있다는 것을 의미하는 것이다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제29권2호
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• pp.72-77
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• 2001

Strong promoter로 밝혀진 alginate lyase 유전자의 promoter 부위에 대한 특성을 검토하기 위해 alginate lyase 유전자의 46개 N-terminal amino acid가 포함된 promoter 부분과, 같은 균으로부터 분리한 $\beta$-agarase의 유전자를 연결시켜 agarase의 activity를 평판배지상에서 보다 쉽게 확인하는 방법으로 promoter의 활성을 측정한 결과 alginate lyase 유전자 promoter에 의해서 $\beta$-agarase 유전자의 대량발현이 유도되고 있었으며 glucose의 존재하에서 $\beta$-agarase 유전자 발현이 일어나지 않는 catabolite repression 양상을 나타내고 있다. PCR로써 alginate lyase의 46개 N-terminal amino acid 부분이 순차적으로 제거된 plasmid를 제조하여 대량발현을 조사한 결과 46개의 아미노산이 제거된 후에도 $\beta$-agarase의 활성에는 변화가 없어 46개의 N-말단이 정상적인 상태에서 발현에는 영향을 미치고 있지 않음을 확인할 수 있었다. 또한 alginate lyase 유전자의 promoter region에 존재하는 가능한 2개의 promoter consensus sequence PI, PII를 subcloning한 결과 promoter PII만이 존재할 때도 대량발현이 유도되고 있음을 확인할 수 있었으며 동시에 glucose가 존재할 때 catabolite repression이 역시 나타나고 있어 이 부분이 발현 및 glucose에 의한 regulation에 매우 중요하게 작용하는 부분이라는 것을 확인할 수 있었다.