• Journal of Microbiology and Biotechnology
• /
• 제32권6호
• /
• pp.800-807
• /
• 2022

Four aprE genes encoding alkaline serine proteases from B. subtilis strains were used as template genes for family gene shuffling. Shuffled genes obtained by DNase I digestion followed by consecutive primerless and regular PCR reactions were ligated with pHY300PLK, an E. coli-Bacillus shuttle vector. The ligation mixture was introduced into B. subtilis WB600 and one transformant (FSM4) showed higher fibrinolytic activity. DNA sequencing confirmed that the shuffled gene (aprEFSM4) consisted of DNA mostly originated from either aprEJS2 or aprE176 in addition to some DNA from either aprE3-5 or aprESJ4. Mature AprEFSM4 (275 amino acids) was different from mature AprEJS2 in 4 amino acids and mature AprE176 in 2 amino acids. aprEFSM4 was overexpressed in E. coli BL21 (DE3) by using pET26b(+) and recombinant AprEFSM4 was purified. The optimal temperature and pH of AprEFSM4 were similar to those of parental enzymes. However, AprEFM4 showed better thermostability and fibrinogen hydrolytic activity than the parental enzymes. The results indicated that DNA shuffling could be used to improve fibrinolytic enzymes from Bacillus sp. for industrial applications.

• 한국콘텐츠학회논문지
• /
• 제8권10호
• /
• pp.37-44
• /
• 2008

논문은 암호문 송신 중 전송 오류에 의한 암복호화의 문제에 대한 해결책을 제시 한다. 블록 암호 알고리즘은 산사태(avalanche) 효과로 인해 단일 비트 오류에 대해서도 많은 비트에 오류를 발생시킨다. 이를 해결하기 위해 재배열 과정과 간단한 오류 정정 코드를 이용해서 산사태(avalanche) 효과에 강인한 방안을 제안한다. 재배열 과정은 간단한 오류 정정 코드를 사용하기 위한 것이다. 재배열 과정은 한 프레임 내에서 전송의 기본 단위인 n-비트 블록 내에 1비트의 단일 오류만이 존재 할 수 있도록 오류를 여러 단위에 분산시키는 역할을 하게 된다. 즉, n-비트 내에서 단일 오류만이 존재하게 되어 단일 오류 정정 코드로 쉽게 복원이 가능하게 된다. 이 방식은 보다 큰 데이터 단위에 확장하여 사용 될 수 있다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
• /
• 제19권12호
• /
• pp.1536-1541
• /
• 2009

The DNA shuffling technique has been used to generate libraries of evolved enzymes in thermostability. We have shuffled two thermostable cytidine deaminases (CDAs) from Bacillus caldolyticus DSM405 (T53) and B. stearothermophilus IFO12550 (T101). The shuffled CDA library (SH1067 and SH1077 from the first round and SH2426 and SH2429 from the second round) showed various patterns in thermostability. The CDAs of SH1067 and SH1077 were more thermostable than that of T53. SH2426 showed 150% increased halftime than that of T53 at $70^{\circ}C$. The CDA of SH2429 showed about 200% decreased thermostability than that of T53 at $70^{\circ}C$. A single amino acid residue replacement that presented between SH1077 and SH2429 contributed to dramatic changes in specific activity and thermostability. On SDS-PAGE, the purified CDA of SH1077 tetramerized, whereas that of SH2429 denatured and became almost monomeric at $80^{\circ}C$. A simulated three-dimensional structure for the mutant CDA was used to interpret the mutational effect.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
• /
• 제14권1호
• /
• pp.153-157
• /
• 2004

Tyrosine phenol-lyase (TPL) is a useful enzyme for the synthesis of pharmaceutical aromatic amino acids. In the current study, sequential DNA shuffling and screening were used to enhance the stability of TPL. Twenty-thousand mutants were screened, and several improved variants were isolated. One variant named A13V, in which the $13^{th}$ amino acid alanine was substituted by valine, exhibited a higher temperature and denaturant stability than the wild-type TPL. The purified mutant TPL, A13V, retained about 60% of its activity at $76^\circ{C}$, whereas the activity of the wild-type TPL decreased to less than 20% at the same temperature. Plus, A13V exhibited about 50% activity with 3 M urea, while the wild-type TPL lost almost all its catalytic activity, indicating an increased denaturant tolerance in the mutant A13V. It is speculated that the substitution of Val for the Ala in the $\beta$-strand of the N-terminal arm was responsible for the heightened stabilization, and that the current results will contribute to further research on the structural stability of TPL.

• 한국위성정보통신학회논문지
• /
• 제6권2호
• /
• pp.78-83
• /
• 2011

본 논문에서는 DVB-S2 기반 LDPC 부호의 반복 복호횟수를 줄이기 위한 계산 복잡도가 줄어든 early stopping 방식을 제안한다. DVB-S2 기반 LDPC 복호기는 최대 64800 비트의 부호를 처리해야 되기 때문에 그 자체로 매우 높은 계산 복잡도를 가진다. 기존 early stopping 방식은 64800 비트의 DVB-S2 LDPC 코드를 이용하여 early stopping 기준치를 계산하는데 있어 높은 계산 복잡도를 가진다. 따라서 제안 방식은 LDPC 부호의 계층적 복호방식중 하나인 Horizontal Shuffling Scheduling 복호 방식에 early stopping 방식을 간단하게 적용함으로써 기존 방식 대비 최대 70%의 계산량 감소를 달성하였다. 실험 결과는 제안 방식을 적용한 LDPC 복호 알고리즘이 기존 방식 대비 Bit Error Rate 성능이 더 우수하다는 것을 보여준다.

• 미생물학회지
• /
• 제46권4호
• /
• pp.383-388
• /
• 2010

알칼리성 단백질 분해효소 고생산 돌연변이 균주 Vibrio metschnikovii L12-23, N4-8, KS1으로부터 알칼리성 단백질 분해효소를 암호화하는 vapK (Vibrio alkaline protease K) 유전자들을 PCR에 의하여 분리한 다음 DNA shuffling, error-prone PCR 방법과 같은 분자진화 기술을 통해 고활성 단백질 분해효소를 생산하는 재조합 V. metschnikovii 균주를 제작하였다. DNA shuffling 방법을 통해 변형시킨 vapK-1 유전자와 이 유전자를 주형으로 error-prone PCR 기법을 통해 재 변형된 vapK-2 유전자를 cloning한 후 V. metschnikovii KS1 균주에 역도입하여 재조합 균주를 제조하였다. 재조합 균주들의 단백질 분해 능력을 조사한 결과 vapK-2 유전자가 2 copy 도입된 재조합 균주의 경우 야생형 균주인 V. metschnikovii RH530에 비해 43.6배 높은 단백질 분해활성을 보였으며 숙주인 V. metschnikovii KS1에 비해 약 3.9배 향상된 단백질 분해 활성을 확인할 수 있었다. 변형된 vapK-1과 vapK-2 유전자를 야생형 vapK 유전자의 염기서열을 비교 분석한 결과 단백질 분해 능력의 활성에 영향을 미치는 active site를 제외한 부분에서 변화가 일어났음을 확인 할 수 있었다. 변형된 유전자 vapK-1을 two copy를 포함한 재조합 플라스미드를 가진 V. metschnikovii KS1을 30 L fermentor로 배양 하였을 때 배양 후 35 시간에 18,000 PU/ml의 활성을 보였으며, 이는 향후 산업용 균주로서 사용될 수 있는 가능성을 제시하였다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
• /
• 제16권12호
• /
• pp.2004-2007
• /
• 2006

An efficient method for the in vitro reassembly of homologous DNA sequences is presented. The proposed method involves obtaining single strands of homologous genes and hybridizing them to obtain partially hybridized heteroduplex DNA; cleaving the single-stranded regions of the heteroduplex DNA using S1 nuclease to generate double-strand DNA fragments; denaturing the double-strand DNA fragments to generate single-strand DNA fragments; conducting a series of polymerase chain reactions (PCR) using the single-strand DNA fragments as internal primers and a mixture of homologous DNA as templates to obtain elongated reassembled DNA; and finally, amplifying the reassembled DNA by a PCR using terminal primers. As a result, DNA reassembly could be achieved between homologous genes with a sequence similarity as low as 78%.

• Journal of the Korean Data and Information Science Society
• /
• 제18권1호
• /
• pp.107-121
• /
• 2007

An efficient encoding algorithm (or encryption algorithm) is essential for mobile devices since their resources such as computation power and battery capacity are very limited. This study is to propose an efficient encoding scheme for protecting mobile music. In the proposed scheme, server distributes each music file in a shuffled form or an encrypted one, then only authorized consumers can play the music after un-shuffling or decrypting it. We show the effectiveness of our proposed scheme by implementing and evaluating the prototype system on WIPI emulator. Experimental results show that our scheme can achieve much better performance than the standard encryption algorithm of OMA DRM.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
• /
• 한국정보과학회 2004년도 봄 학술발표논문집 Vol.31 No.1 (B)
• /
• pp.265-267
• /
• 2004

생명체의 기본 정보가 저장된 DNA에서 생성되는 단백질은 생명 현상의 중요한 기능적 역할을 수행하기 때문에 단백질과 관련된 다양한 연구가 진행되고 있다. 본 논문에서는 단백질간 상호작용(protein-protein interaction)을 예측하기 위해 시스템을 통계학적 모델인 Support Vector Machine(SVM)을 사용하였다. SVM 시스템은 상호작용이 있는 데이터(긍정예제)와 상호작용이 없는 데이터(부정예제)를 입력으로 하여 모델링 생성과 테스트를 하는데, 상호작용이 있는 데이터는 DIP에 있는 interaction list로 해결이 가능하지만 상호작용이 없는 데이터는 현재 존재하지 않기 때문에 이를 생성하기 위한 생성방법이 필요하다. 이 논문에서는 shuffling, non-interaction list, 그리고 앞의 두 방법을 보완하는 non-interaction list ＋ shuffling이라는 방법을 제시하고 기존의 실험 결과를 상회하는 부정예제 생성방법을 제시한다.

• 한국생물공학회:학술대회논문집
• /
• 한국생물공학회 2002년도 생물공학의 동향 (X)
• /
• pp.52-52
• /
• 2002