• 한국가금학회지
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• 제46권3호
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• pp.173-183
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• 2019

조류인플루엔자 바이러스 H7 subtype에 속하는 바이러스 중 일부는 가금류에 감염할 경우 고병원성이 발휘된다. 또 H7 아형 AIV중 일부는 사람에 감염하여 사망 등을 유발할 수도 있다. 본 연구는 야생조류로부터 분리된 H7 아형 조류인플루엔자 바이러스 6주(H7N7 아형 4주, H7N1 아형 2주)를 대상으로 8개 유전자 분절 전체의 염기서열을 분석하여 병원성, 사람 감염 가능성 등 그 특성을 조사하였다. 계통유전학적 분석결과, 국내에서 분리된 H7 아형 분리주들은 8개 유전자(HA, NA, PB2, PB1, PA, NP, M, NS) 모두 Eurasian lineage로 분류되었으나, Eurasian lineage 내에서도 각기 다른 sublineage로 분류되어 유전적 다양성이 있는 것으로 분석되었다. 한국 분리주 6주는 HA 단백질 분절부위 아미노산은 두 종류(PEIPKGR 및 PELPKGR)의 motif를 가지고 있었으나, 모두 저병원성 바이러스 특성을 가지고 있었다. 숙주세포 결합 특이성과 관련 있는 HA 단백질 receptor-binding site를 분석한 결과, 한국 분리주 모두는 사람 세포 수용체 결합특이성보다는 조류 세포 수용체 결합 특이성을 가지는 것으로 나타났다. 사람 감염 가능성을 높게 하는 부위에서의 아미노산 치환(PB2 단백질의 E627K 및 PB1단백질의 I368V)도 나타나지 않았고, 또한 NA stalk region에서의 결손도 관찰되지 않았다. 이상의 결과를 미루어 볼 때 한국 야생조류에서 분리된 H7 아형 6주 모두는 저병원성 바이러스로 최근 중국에서 사람 감염이 나타나고 있는 H7N9 바이러스와는 유전적으로 다른 계열의 바이러스인 것으로 판단된다.

• 식물병연구
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• 제26권4호
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• pp.256-263
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• 2020

2018년과 2019년에 강원도 여름 재배 무 포장에서 시들음병 발생이 조사되었다. 시들음병은 7월 상순 발생했고, 7월 하순과 8월 뜨거운 여름에 급속히 확산되었으며, 심한 경우, 일부 포장에서는 80%까지 발생하였다. 유묘기에 병든 무는 생육이 불량하고 뿌리 내부조직이 갈변되었다. 생육중기 동안 시간이 지나면서 병든 잎은 황화되고 뿌리표면은 흰색에서 흑색으로 변색되고, 도관조직은 갈변하였다. 병든 식물체로부터 23개 Fusarium균이 분리되었고, EF-1α와 IGS 염기서열 분석에 의해 Fusarium oxysporum f. sp. raphani로 동정되었다. 무와 다른 작물에 대한 인공접종에 의해 병원성이 검정되었다. 11개 품종 간에 차이는 있었으나 모든 균주들은 무에서 병원성이었다. 그러나 로켓, 방울양배추, 스토크, 순무를 포함하는 배추과 작물을 제외하고는 병원성이 없었다. 병원성 검정결과는 무 포장에서 시들음병을 방제하기 위해서는 배추과 채소 이외의 작물로 돌려짓기하는 것이 필요하다는 것을 나타낸다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제49권2호
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• pp.255-263
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• 2021

γ-Aminobutyric acid 생성에 관여하는 glutamate decarboxylase 유전자 gadA/B를 보유한 메주 유래 Enterococcus faecium 88균주를 대상으로 기능적 특성 및 안전성 평가를 진행하여 메주 유래 E. faecium의 발효식품용 종균으로써의 활용 가능성을 검토하였다. 6% NaCl 농도(w/v)에서 모든 균주의 생장 및 산 생성이 확인되었다. 7% NaCl 농도에서는 21균주(24%)가 낮은 생장을 나타냈으며, 72균주(82%)가 약한 산 생성 활성을 나타냈고, 16균주(18%)는 산생성을 나타내지 않았다. 4% NaCl 농도에서는 모든 균주가 단백질 분해 활성을 나타냈지만, 5% NaCl 농도에서 86균주(98%)가 약한 활성을 나타냈고, 1균주(1%)는 활성을 나타내지 않았다. 지방 분해 활성은 모든 균주에서 나타나지 않았다. 모든 균주가 7종의 항생제(ampicillin, chloramphenicol, ciprofloxacin, gentamicin, penicillin G, tetracycline, vancomycin)에 대해 획득형 항생제 내성을 나타내지 않았다. Enterococcus 심내막염 항원 유전자 efaA 및 tyramine 생성에 관여하는 tyrosine decarboxylase 유전자 tdc가 메주 유래 88균주에서 발견되었지만, 사람 기원 E. faecium 균주가 특이적으로 보유하고 있는 Enterococcus surface protein 유전자 esp는 발견되지 않았다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제50권2호
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• pp.301-309
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• 2022

본 연구에서는 제럼본에 처리에 의해 유도된 H. pylori 유전자의 전사적 변화를 분석하였다. NGS를 사용하여 RNA 발현 변화를 분석한 다음 그 결과를 검증하기 위해 RT-PCR을 수행하였다. NGS 분석 결과, 1,632개의 유전자 중 총 23개가 제럼본 처리에 의해 유의하게 발현이 변화된 특이발현 유전자로 분석되었다. DNA 복제와 전사, 병원성 인자 및 T4SS 성분과 관련된 유전자 중 10개는 현저하게 하향 조절되었고 5개는 상향 조절되었다. RT-PCR을 이용하여 유전자의 발현 수준을 재확인하였고 그 결과, 14개 유전자에서 NGS와 동일하게 발현 양상이 변화하였다. RT-PCR은 제럼본 처리에 의해 10개의 유전자(dnaE, dnaQ, rpoA, rpoD, secA, flgE, flhA, virB5, virB8, virB9)의 발현 감소와 4개의 유전자(flaA, flaB, virB4, virD4)의 발현 증가를 보였다. 이러한 본 연구의 결과는 제럼본이 다양한 H. pylori의 병원성과 관련된 인자들을 조절함으로써 H. pylori 감염의 잠재적인 치료제가 될 수 있음을 시사한다.

• 한국응용곤충학회지
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• 제61권1호
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• pp.197-210
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• 2022

곤충병원성 진균은 다양한 흡즙형 및 저작형 해충 방제에 적용이 가능하며, 익충과 천적에 낮은 영향을 보여, 화학농약의 대체체로서 관심이 높아지고 있다. 현재까지 전세계적으로 170여개의 제품들이 등록되어 판매되고 있으며, 최근 연구측면에서는 작용기작 및 곤충-진균 상호작용체 구명에 집중하고 있다. 해충 방제를 위한 곤충병원성 진균의 산업화 연구는 초기 살충성이 높은 균주 선발에 집중하였으나, 최근에는 환경 스트레스 인자에 대한 저항성 확보를 포함한 생산성 향상이 해결해야 할 주요 과제이다. 분생포자(conidia)가 주된 처리 형태였지만, 액체배양을 통해 생산되는 아포자(blastospore)의 한계점을 극복하여 대량생산의 경제성을 확보하려는 노력들도 진행되고 있다. 추가로 살충효과를 향상시키기 위해, 형질전환을 비롯한 분자생물학적 연구와 유전자 및 유전체 기능 구명에 집중하고 있다. 해충방제 시장측면에서, 글로벌 작물보호제 기업들은 인수합병 또는 공동 연구개발 형태로 전문 생물농약 기업들과의 협력체계를 구축하고 있으며, 화학농약과 곤충병원성 진균의 tank-mix 전략을 주된 방향성으로 삼고 있다. 현장에서 곤충 생태에 대한 이해를 기반으로 한 생태학적 처리(ecological application)는 곤충병원성 진균의 살충효과를 향상시킬 수 있는 기회가 된다. 앞으로의 디지털팜(digital farming) 기술과 접목된다면, 지상부 해충 방제를 위한 실질적인 적용도 가능하다. 곤충병원성 진균의 산업화를 위해서는 지적재산권 분쟁 해결을 위한 명확한 비교 연구자료 확보도 필요하다. 이와 같은 곤충병원성 진균이 식량생산의 안전성과 경제성을 확보하는 중요한 미생물자원으로 활발히 활용되고 개발되길 기대한다.

• 생명과학회지
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• 제32권1호
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• pp.56-62
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• 2022

본 연구에서는 천연물유래 구강건강 개선소재로써 노각나무 가지의 이용 가능성을 검토하기 위해 노각나무 가지 추출물이 치주염 원인균인 P. gingivalis KCTC5352의 병원성인자(virulence factor)에 미치는 영향을 조사하였다. 추출물은 P. gingivalis에 대해 정균작용을 나타내었고 P. gingivalis에 대한 추출물의 MIC는 0.6 mg/ml였다. 추출물 처리구(0.2-2.0 mg/ml)에서 P. gingivalis의 병원성 인자인 바이오필름은 추출물의 농도가 증가할수록 농도 의존적으로 억제되는 경향을 나타내었고, 주사전자현미경으로 추출물 처리구의 P. gingivalis를 관찰한 결과에 의하면 추출물 무처리구에서는 세포들의 응집(autoaggregation)과 바이오필름이 관찰되었지만 추출물 처리구에서는 세포들의 응집과 바이오필름이 관찰되지 않았다. qRT-PCR을 이용하여 P. gingivalis의 바이오필름 형성에 필수적인 섬모(fimbriae) 유전자에 대한 mRNA 발현을 조사한 결과에서도 섬모관련 유전자인 fimA와 fimB에 대한 mRNA 발현은 추출물의 농도가 높아질수록 농도의존적으로 감소되는 것을 확인할 수 있었다. 이상의 결과를 종합하면 노각나무 가지 추출물은 치주염 원인균인 P. gingivalis에 대해 정균작용을 나타낼 뿐만 아니라 P. gingivalis의 병원성 인자인 바이오필름의 형성을 효과적으로 억제할 수 있기 때문에 천연물유래 구강건강 개선소재로써 이용 가능성이 높을 것으로 판단된다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제33권1호
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• pp.83-95
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• 2023

These days, bacterial detection methods have some limitations in sensitivity, specificity, and multiple detection. To overcome these, novel detection and identification method is necessary to be developed. Recently, NGS panel method has been suggested to screen, detect, and even identify specific foodborne pathogens in one reaction. In this study, new NGS panel primer sets were developed to target 13 specific virulence factor genes from five types of pathogenic Escherichia coli, Listeria monocytogenes, and Salmonella enterica serovar Typhimurium, respectively. Evaluation of the primer sets using singleplex PCR, crosscheck PCR and multiplex PCR revealed high specificity and selectivity without interference of primers or genomic DNAs. Subsequent NGS panel analysis with six artificially contaminated food samples using those primer sets showed that all target genes were multi-detected in one reaction at 10⁸-10⁵ CFU of target strains. However, a few false-positive results were shown at 10⁶-10⁵ CFU. To validate this NGS panel analysis, three sets of qPCR analyses were independently performed with the same contaminated food samples, showing the similar specificity and selectivity for detection and identification. While this NGS panel still has some issues for detection and identification of specific foodborne pathogens, it has much more advantages, especially multiple detection and identification in one reaction, and it could be improved by further optimized NGS panel primer sets and even by application of a new real-time NGS sequencing technology. Therefore, this study suggests the efficiency and usability of NGS panel for rapid determination of origin strain in various foodborne outbreaks in one reaction.

• Journal of Veterinary Science
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• 제23권1호
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• pp.8.1-8.15
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• 2022

Background: Brucella infection induces brucellosis, a zoonotic disease. The intracellular circulation process and virulence of Brucella mainly depend on its type IV secretion system (T4SS) expressing secretory effectors. Secreted protein BspJ is a nucleomodulin of Brucella that invades the host cell nucleus. BspJ mediates host energy synthesis and apoptosis through interaction with proteins. However, the mechanism of BspJ as it affects the intracellular survival of Brucella remains to be clarified. Objectives: To verify the functions of nucleomodulin BspJ in Brucella's intracellular infection cycles. Methods: Constructed Brucella abortus BspJ gene deletion strain (B. abortus ∆BspJ) and complement strain (B. abortus pBspJ) and studied their roles in the proliferation of Brucella both in vivo and in vitro. Results: BspJ gene deletion reduced the survival and intracellular proliferation of Brucella at the replicating Brucella-containing vacuoles (rBCV) stage. Compared with the parent strain, the colonization ability of the bacteria in mice was significantly reduced, causing less inflammatory infiltration and pathological damage. We also found that the knockout of BspJ altered the secretion of cytokines (interleukin [IL]-6, IL-1β, IL-10, tumor necrosis factor-α, interferon-γ) in host cells and in mice to affect the intracellular survival of Brucella. Conclusions: BspJ is extremely important for the circulatory proliferation of Brucella in the host, and it may be involved in a previously unknown mechanism of Brucella's intracellular survival.

• 청정기술
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• 제29권2호
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• pp.135-144
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• 2023

Pseudomonas aeruginosa와 Staphylococcus aureus는 만성 창상 감염의 원인이 되는 주요 병원체이며 상처부위에서 공존한다. 이러한 감염은 단일 감염에 비해 독성이 높아 환자에게 바람직하지 않은 결과를 초래한다. 복합미생물 감염내에서 미생물 간의 상호작용은 질병 진행을 악화시키는 것으로 알려져 있다. 호흡기, 상처, 당뇨병 발과 같은 질병 내 복합 미생물 감염은 다양한 미생물들을 포함하나, 녹농균과 황색포도상구균이 가장 일반적으로 확인된다. 본 연구는 그람음성균 P. aeruginosa와 그람양성균 S. aureus를 중심으로 독성화학물질의 농도구배에 따른 성장양상을 비교하고자 하였다. 세균 성장이 억제되는 농도를 의미하는 최소 억제 농도(MIC)는 특정화학물을 함유한 배지를 연속적으로 희석하여 성장 곡선을 평가하여 결정한다. 두 균주 모두 상기 방법을 통해 성장곡선을 확인하였고, 지수성장기를 적용하여 세균의 배가시간을 계산하였다. 각 독성 물질에 대한 MIC 결과로부터 그람양성균과 그람음성균 사이의 성장 속도 차이와 각 독성 물질에 대한 내성 차이를 식별하였다. 우리는 이 접근 방식이 세균 관련 감염의 혁신적인 치료법 개발에 대한 강력한 잠재력을 가지고 있다고 기대한다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제33권4호
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• pp.430-440
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• 2023

The type three secretion system (T3SS) is a major virulence system of Pseudomonas aeruginosa (P. aeruginosa). The effector protein Exotoxin S (ExoS) produced by P. aeruginosa is secreted into the host cells via the T3SS. For the purpose of an experiment on inhibitors with regard to ExoS secretion, we developed a sandwich-type enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) system. Quercetin was selected because it has a prominent ExoS inhibition effect and also is known to have anti-inflammatory and antioxidant effects on mammalian cells. In this study, we investigated the effects of quercetin on the expression and secretion of ExoS using ELISA and Western blot analysis methods. The results showed that the secretion of ExoS was significantly decreased by 10 and 20 µM of quercetin. Also, popB, popD, pscF, and pcrV which are composed of the T3SS needle, are reduced by quercetin at the mRNA level. We also confirmed the inhibitory effect of quercetin on cytokines (IL-6, IL-1β, and IL-18) in P. aeruginosa-infected H292 cells by real-time polymerase chain reaction (PCR) and ELISA. Collectively, quercetin inhibits the secretion of ExoS by reducing both ExoS production and the expression of the needle protein of T3SS. Furthermore, these results suggest that quercetin has the potential to be used as an anti-toxic treatment for the inflammatory disease caused by P. aeruginosa infection.