Park, Doo-Sang;Oh, Hyun-Woo;Jeong, Won-Jin;Kim, Hyang-Mi;Park, Ho-Yong;Bae, Kyung-Sook
Journal of Microbiology
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제45권5호
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pp.394-401
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2007
In this study, bacterial communities within the guts of several longicorn beetles were investigated by a culture-dependent method. A total of 142 bacterial strains were isolated from nine species of longicorn beetle, including adults and larvae. A comparison of their partial 16S rRNA gene sequences showed that most of the bacteria constituting the gut communities can typically be found in soil, plants and the intestines of animals, and approximately 10% were proposed as unreported. Phylogenetic analysis demonstrated that the bacterial species comprised 7 phyla, and approximately half were Gammaproteobacteria. Actinobacteria were the second most populous group (19%), followed by Firmicutes (13%) and Alphaproteobacteria (11%). Betaproteobacteria, Flavobacteria, and Acidobacteria were minor constituents. The taxonomic compositions of the isolates were variable according to the species of longicorn beetle. Particularly, an abundance of Actinobacteria existed in Moechotypa diphysis and Mesosa hirsute, which eat broadleaf trees; however, no Actinobacteria were isolated from Corymbia rubra and Monochamus alternatus, which are needle-leaf eaters. Considerable proportions of xylanase and pectinase producing bacteria in the guts of the longicorn beetles implied that the bacteria may play an important role in the digestion of woody diets. Actinobacteria and Gammaproteobacteria were the dominant xylanase producers in the guts of the beetles.
토양에서 분리 동정한 Bacillus subtilis K-4-3를 $\beta$-glucanase생산을 위하여 발효조를 사용한 결과 flask내 배양보다 배양 시간을 단축하였고 높은 역가의 조효소액을 얻을 수 있었다. 배양여액으로부터 균체의 $\beta$-glucanase는 색소에 접합된 변형기질을 이용하여 ammonium sulfate, fractionation Sephadex G-100 gel filtration, DEAE-Sphacel ion exchange chromotography의 순으로 정제하였으며, 정제효소는 15배로 정제되어 비활성이 25.7 unit/mg이였으며, 수율은 4.2%이였다. 본 효소의 일반적 특성을 검토한 결과 정제효소는 $50^{\circ}C$에서 최적반응을 나타내었고 그 활성은 $50^{\circ}C$에서 30분간 열처리에도 안정하였다. 효소의 최적 pH는 7.0 부근이었고 금속이온의 영향으로는 $Fe^{3+}$에 의해 강하게 저해받았고 $Li^{+1}$에 의해 약간 활성화 되였다. 분자량은 SDS 전기영동에 의해 17,000.으로 추정되었으며 monomer였다. 또한 본 효소에 의한 분해산불을 TLC로 관찰한 결과 2탄당, 3탄당 빛 4탄당으로 추정되는 분해산물을 얻을 수 았었으나 최종산물인 glucose는 얻을 수 없었다.
Chitin 분해 활성이 높은 Streptomyces 균주들을 인삼재배 토양에서 분리하고, 그 균주들이 인상뿌리 썩음 병균인 Fµsarium solani 에 미치는 길항효과와 그 작용을 조사하였다. 분리된 Streptomyces 중 몇 균주는 F. solani 의 포자발아와 발 아판의 생장을 억제하였고 균사를 분해하였으며, 동시에 세포벽 분해효소로 알려친 Chitinase를 생산하였다. 그중에서도 S alboniger ST 59 와 S. roseolilacinus ST 129 는 길항효과가 아주 좋았는데, 병원균의 분생포자를 두 Streptomyces 의 농축배 양여액에 14일간 처리하였을 때 포지숫자가 처음 정종 정도의 20%로 줄어을였다. 특히 S. alboniger ST 59는 뱅균인 F solani의 분생포자, 균사 뿐만 아니라 분해되기 어려운 후막포자까지도 분해하였다. 이것으로 비푸어 보건데, F. solani의 이 Streptomycetes에 의한 억제작용은 항생물질에 영향을 받은 병균이 Chitinase에 의해 분해된 것으로 생각된다.
흙으로부터 에탄올을 이용하여 성장하는 분홍색 통성 에단올 자화세율을 분리하여 Methylobacteriu~η sp. strain SY 1이라 명명하였다. 이 세균은 그람음성세균으호 약간 굽은 간균이고 한쪽 끝에 달련 한개의 편모로 운동하였다. 세균의 군략은 매끈 하고 밝은 분홍맺을 띄우며 정성이 높았다. 이 세균이 지니는 DNA의 G+C 함량은 약 66%로 나타났다. 이 제균은 칠대호가 성으호 catalase와 oxidase 활성을 나타내었고, carotenoid 색소와 poly-$\beta$-hydroxy butyrate를 가지고 있었다. 이 세균은 또 한 세가지 종류의 큰 plasmid DNA (45,000, 38,500, 23,000)을 가졌으며, $30^{\circ}C$와 pH7.0에서 0.5%(v/v)의 에탄올을 이용 하여 빼른 성장을 하였다($t_{d}$=6.5시간), 이 세균은 메탄올은 울온 여러까지 종듀의 당, 유기산, 아미노산, 아민 및 알코올을 이용하여 성장할 수 있었고, 메탄올은 serine pathway를 통하여 이 세균의 세포 구성물질로 전환됨을 알 수 있었다.
The 5.8 kb pMMH1, rolling-circle replication (RCR) plasmid of the wild type soil Bacillus mesentericus was developed into a novel secretion vector system in Bacillus subtilis. The pMMHl turned out to have a replication origin and two open reading frames (ORFs) of the putative γ-GTP and type I signal peptidase (sipP). To characterize the regions necessary for plasmid stability and high copy number, five vectors (pPS, pPP, pEN, pMN, pME) were constructed by disruption or deletion of each region in pMMH1. Like pMMHl all constructed vectors were stable over 100 generations In a non-selective medium. Since pPS was the smallest (2.3 kb)of all, it was selected for the construction of a navel secretion vector, Using the $\alpha$-amylase promoter/signal sequence of B. subtilils the novel plasmid pJSN was constructed. When $\beta$-glucosidase was expressed using pJSN, we found $\beta$-glucosidase activity in the medium. This result strongly suggested that plasmid pJSN can be used for the production of bioactive peptides in B. subtilis.
Pseudomonas sp. K82 has been reported to be an aniline-assimilating soil bacterium. However, this strain can use not only aniline as a sole carbon and energy source, but can also utilize benzoate, p-hydroxybenzoate, and aniline analogues. The strain accomplishes this metabolic diversity by using dif-ferent aerobic pathways. Pseudomonas sp. K82, when cultured in p-hydroxybenzoate, showed extradiol cleavage activity of protocatechuate. In accordance with those findings, our study attempted the puri-fication of protocatechuate 4,5-dioxygenase (PCD 4,5). However the purified PCD 4,5 was found to be very unstable during purification. After Q-sepharose chromatography was performed, the crude enzyme activity was augmented by a factor of approximately 4.7. From the Q-sepharose fraction which exhibited PCD 4,5 activity, two subunits of PCD4,5 (${\alpha}$ subunit and ${\beta}$ subunit) were identified using the N-terminal amino acid sequences of 15 amino acid residues. These subunits were found to have more than 90% sequence homology with PmdA and PmdB of Comamonas testosteroni. The molecular weight of the native enzyme was estimated to be approximately 54 kDa, suggesting that PCD4,5 exists as a het-erodimer (${\alpha}$$_1$${\beta}$$_1$). PCD 4,5 exhibits stringent substrate specificity for protocatechuate and its optimal activity occurs at pH 9 and 15 $^{\circ}C$. PCR amplification of these two subunits of PCD4,5 revealed that the ${\alpha}$ subunit and ${\beta}$ subunit occurred in tandem. Our results suggest that Pseudomonas sp. K82 induced PCD 4,5 for the purpose of p-hydroxybenzoate degradation.
토양으로부터 diaminododecane 자화균 DAD2-3주를 분리하여 Coryηebacterium속으로 동정하였다. DADZ2-3의 alkane유도체에 대한 생육특성조사에서 putrescine, dodecane, laurylamine 등은 탄소원으로 이용되었으나 dod-ecanethiol, thioanisole, decanedithiol, dicyanooctane, laurylcyanide, dichlorodecane등은 이용되지 못하였으며, emulgen 첨가에 의한 diaminododecane 자화촉진 효과는 미세하였다. DAD2-3림에 의해 diaminododecane 자화시 생성되는 중간생성불은 $\alpha$-ketoglutaric acid로 동정되었다. 그러나 d diaminododecane을 탄소원 뿐만 아니라 질소원으로도 이용하었을 경우 $\alpha$-ketoglutaric acid와는 상이한 중간 생성 풍을 생성하였으며, 탄소원으로 diaminododecane 대신 glucose, putrescine, n-dodecane을 사용하였을 경우와 또한 resting cell을 이용하여 여러가지 다른 alkane유도체를 co-oxidation시키는 과정에서도 $\alpha$-ketoglutaric acid와는 상이한 생성물이 생성되었다.
염 스트레스를 비롯한 다양한 비생물학적 스트레스는 식물의 생장저해와 작물 생산량을 감소시키는 요인으로 작용한다. 계화도 간척지 토양에서 식물생장 촉진 세균을 분리하여 Pseudomonas sp. G19로 명명하였다. G19 균주는 36시간 배양 후 $7.5{\mu}g/ml$의 indole acetic acid를 생산하고 불용성인산을 25% 가용화시켰으며, 식물의 에틸렌 감소와 관련된 1-aminocyclopropane-1-carboxylate deaminase를 발현하였다. 또한 150 mM NaCl에 침지된 염 조건의 토양에서 재배된 유묘기 배추를 이용한 실증실험에서 G19 균주는 배추의 생체중량을 증가시킴으로써 염 스트레스의 경감 및 생장 촉진에 관여함을 알 수 있었다.
Strain BCNU 5011 was isolated from forest soil samples collected in the Taebaek mountain in the Gangwon province, Korea. The biochemical, physiological and 16S rRNA sequence analysis strongly indicated that this isolate was most closely related to Paenibacillus polymyxa. A maximum production level of antimicrobial substances of Paenibacillus sp. BCNU 5011 was achieved under aerobic incubation at $30^{\circ}C$ for 3 days in SST broth.Paenibacillus sp. BCNU 5011 showed a broad spectrum of activity against Gram positive and Gram negative bacteria, including methicllinresistant Staphylococcus aureus (MRSA). Paenibacillus sp. BCNU 5011 was also shown to inhibit the growth of different potential human pathogenic bacteria and fungi in vitro. Peptide extract showed better antimicrobial activity than solvent extracts. But active antimicrobial compounds might be included in both peptide extract and solvent extracts. Further separation, purification and identification of active principles leads project to develop antimicrobial agents and anti-MRSA agents.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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