• 제목/요약/키워드: antifungal resistance

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환경스트레스와 관련된 indole-3-acetic acid 및 1-aminocylopropane-1-carboxylyic acid deaminase 활성을 갖는 박테리아의 분리와 특성 연구 (Isolation and Characterization of Indole-3-acetic acid- and 1-aminocylopropane-1-carboxylyic Acid Deaminase-producing Bacteria Related to Environmental Stress)

  • 김희숙;김지윤;이송민;박혜정;이상현;장정수;이문현
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제47권3호
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    • pp.390-400
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    • 2019
  • 본 연구에서 부산, 창원, 제주도 일대에서 채취한 토양으로부터 분리한 미생물을 이용하여 식물 생장 촉진활성 및 식물병원성 곰팡이에 대한 길항능을 확인하고자 하였으며, 분리주 간에 비교우위를 통해 Pseudomonas plecoglossicida ANG14, Pseudarthrobacter equi ANG28, Beijerinckia fluminensis ANG34, Acinetobacter calcoaceticus ANG35를 최종 선정하였다. 이들은 ACC deaminase 생성능, IAA 생성능, 질소 고정능, 인산 가용화능 및 siderophore 생성능을 모두 가지며, 일부 식물병원성 곰팡이에 대해 길항능을 가지는 것을 확인하였다. 특히 ANG35의 경우에는 7가지 식물병원성 곰팡이 중 6가지에 대해 비교적 높은 억제율을 나타내어 식물 생장 촉진뿐만 아니라 방제활성을 가지므로 식물이 생장하는 데 도움을 줄 것으로 기대된다. 또한, 4균주 간의 세포외 효소활성 synergy effect를 확인한 결과 단독배양을 했을 때보다 혼합배양 시 세포외 효소활성이 증가하는 것을 확인하였다. 따라서, 식물 생장촉진 활성 및 식물병원성 곰팡이에 대한 결과를 통해 새로운 생물학적 제제로서 이용 가능성을 제시한다.

수도(水稻) 도열병(稻熱病)에 저항성(抵抗性)인 통일품종(統一品種)에 대한 침입생리(侵入生理)에 관(關)한 연구(硏究) (An Histopathological Investigation on the Resistant Tong-Il Cultivar by Inoculating Rice Blast Fungus, Pyricularia oryzae Cav.)

  • 정봉구;김광석
    • 한국균학회지
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    • 제5권1호
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    • pp.13-19
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    • 1977
  • 수도(水稻) 도열병(稻熱病)에 대(對)한 기주(寄主)의 침입과정(侵入過程)과 그에 따른 환경조건(環境條件) 및 품종저항성(品種抵抗性) 기작(機作)을 병태해부학적(病態解剖學的) 면(面)에서 구명(究明)코저 저항성품종(抵抗性品種) 통일(統一)과 이병성품종(罹病性品種) 일본도(日本稻) 농림육호(農林六號)와 진흥(振興)을 공시(供試)하여 본시험(本試驗)을 1973년(年)부터 1974년(年)까지 2개년간(個年間)에 수행(遂行)하였다. 1. 도열병균(稻熱病菌)의 침입전(侵入前) 구조관찰(構造觀察)을 위(爲)하여 Whole leaf clearing 법(法)에 따랐으며 부착기형성(附着器形成)에는 호조(好條) 건하(件下)에서 4시간(時間)이면 그 형성(形成)이 시작(始作)되며 24시간(時間)에는 최고(最高)에 달(達)하였다. 또 부착기(附着器) 형성(形成)에 관여(關與)하는 접촉제(接觸劑)의 효과(效果)는 뚜렷하였고 공시(供試) 접촉제중(接觸劑中) 유지(油紙), 세로판, 비닐 및 카바그라스의 순(順)으로 접촉효과(接觸效果)가 좋았다. 2. 부착기(附着器) 형성(形成) 호적온도범위(好適溫度範圍)는 $24{\sim}28^{\circ}C$이였고 $26^{\circ}C$에서 최적온도(最適溫度)로 보였으며 호적수소(好適水素)이온 농도범위(濃度範圍)는 $4.8{\sim}8.0$이고 최적수준(最適水準)은 6.8이었다. 3. 저항성(抵抗性)인 통일계통(統一系統)과 이병성품종(罹病性品種)인 농림육호(農林六號)와 진흥(振興)의 잎상(上)에서 부착기(附着器) 형성(形成)에는 별차이(別差異)없었으나 엽초검정법에 의(依)한 침입율(侵入率)과 불균신전도(不均伸展度)의 차이(差異)는 뚜렷하였다. 즉(卽) 통일(統一)은 침입율(侵入率) $10.5{\sim}25.5%$ 균사신전도(菌絲伸展度) $1.6{\sim}2.7$인데 반(反)하여 농림육호(農林六號)나 진흥(振興)은 침입율(侵入率) $36.3{\sim}16.5%$ 균사신전도(菌絲伸展度) $6.6{\sim}3.4$의 범위(範圍)에 있었다. 이를 경시적(經時的)인 면(面)에서 보아도 같은 경향(傾向)이었다. 4. 피침입(被侵入) 세포(細胞)의 변질율(變質率)은 통일계통(統一系統)이 높고 이병성품종(罹病性品種)이 높았는데 이는 초과민성(超過敏性) 반응(反應)을 뒷받침하고 있다. 5. Akai 일파(一派)가 주장(主張)하는 바와 같이 통일품종(統一品種)은 기계적(機械的) 저항성(抵抗性)이 높은데 즉(卽) 세포벽(細胞壁)이 두터움, 높은 규화도(硅化度)와 항균성(抗菌性) 물질(物質)의 생성(生成)에 의(依)한다고 분석(分析)되나 앞으로 생화학적(生化學的)인 면(面)에서 연구(硏究)를 계속(繼續)하여야 할 것이다.

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Agrobacterium을 이용한 PAP 유전자의 현삼으로 도입 및 형질발현 (Introduction and Expression of PAP gene using Agrobacterium in Scrophularia buergeriana Miquel)

  • 유창연;성은수;임정대;황선애;채영암
    • 한국약용작물학회지
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    • 제9권2호
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    • pp.156-165
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    • 2001
  • 현삼의 기내배양에서 낮은 농도의 2,4-D(0.01, 0.1mg/l) 와 TDZ(0.01, 0.1, 2.0mg/l)이 조합처리시 shoot 분화가 좋았으나, 2,4-D의 농도가 높아질수록 TDZ과 조합처리시 shoot 분화가 저조 하였다. 형질전환 확인을 위한 PCR 분석에서 선발표지 유전자로 사용되는 NPT II gene의 확인하였는데 형질전환되지 않은 식물체에서는 나타나지 않는 DNA 절편이 형질전환 식물체에서 나타났으며 kanamycin 50 mg/ l 첨가된 배지에서 선발된 식물체에서 NPT II gene(700bp)이 plant genome 안으로 삽입되었음을 확인하였다. 형질전환 식물체의 항균활성 검정에서는 Asperigillus awamori에 대해 대조구 식물체와 같이 항균성이 없는 것으로 나타났으나 항바이러스성 단백질인 PAP가 도입된 식물체에서는 $IC_{50}$의 값이 Asperigillus awamori에 대해서 각각 $320\;{\mu}g/ml$$300{\mu}g/ml$, C. herbarum에 대해서도 $IC_{50}$ 값이 $80{\mu}g/ml,\;100{\mu}g/ml$로 높은 항균성을 나타내었다. 형질전환 식물체와 형질전환되지 않은 식물체를 대상으로 SDS-PAGE를 수행하여 본 결과 감염된 형질전환되지 않은 잎과 감염되지 않은 잎에서는 나타나지 않는 30kDa의 분자량을 가지는 새로운 band가 PAP유전자에 의하여 형질전환된 식물체에서 각각 확인되었다. Asperigillus awamori의 경우에 PAP 형질전환체의 단백질을 첨가한 경우 모두 포자가 발아가 억제 되었고 균사생장이 지연되었으며 균사가 생장되더라도 포자와 생장하는 균사가 투명하여졌으며 생장하는 균사의 굵기도 가늘어지는 특성을 나타내었다. 병원균 접종 후 생육조사에 의하면 형질전환 식물체가 초장과 지상부, 지하부의 생체 중에서 모두 형질전환 되지 않은 식물체보다 다소 높게 나타났다. Fusarium에 의한 전형적인 병징인 뿌리썩음 병과 유관속 시들음 증상이 형질전환 되지 않은 식물체에서 병징의 scale은 3.2와 3.0으로 나타나는 반면 형질전환된 식물체에서는 2.0과 2.5으로 비교적 낮게 나타났다.

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Delineating Transcription Factor Networks Governing Virulence of a Global Human Meningitis Fungal Pathogen, Cryptococcus neoformans

  • Jung, Kwang-Woo;Yang, Dong-Hoon;Maeng, Shinae;Lee, Kyung-Tae;So, Yee-Seul;Hong, Joohyeon;Choi, Jaeyoung;Byun, Hyo-Jeong;Kim, Hyelim;Bang, Soohyun;Song, Min-Hee;Lee, Jang-Won;Kim, Min Su;Kim, Seo-Young;Ji, Je-Hyun;Park, Goun;Kwon, Hyojeong;Cha, Sooyeon;Meyers, Gena Lee;Wang, Li Li;Jang, Jooyoung;Janbon, Guilhem;Adedoyin, Gloria;Kim, Taeyup;Averette, Anna K.;Heitman, Joseph;Cheong, Eunji;Lee, Yong-Hwan;Lee, Yin-Won;Bahn, Yong-Sun
    • 한국균학회소식:학술대회논문집
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    • 한국균학회 2015년도 춘계학술대회 및 임시총회
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    • pp.59-59
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    • 2015
  • Cryptococcus neoformans causes life-threatening meningoencephalitis in humans, but the treatment of cryptococcosis remains challenging. To develop novel therapeutic targets and approaches, signaling cascades controlling pathogenicity of C. neoformans have been extensively studied but the underlying biological regulatory circuits remain elusive, particularly due to the presence of an evolutionarily divergent set of transcription factors (TFs) in this basidiomycetous fungus. In this study, we constructed a high-quality of 322 signature-tagged gene deletion strains for 155 putative TF genes, which were previously predicted using the DNA-binding domain TF database (http://www.transcriptionfactor.org/). We tested in vivo and in vitro phenotypic traits under 32 distinct growth conditions using 322 TF gene deletion strains. At least one phenotypic trait was exhibited by 145 out of 155 TF mutants (93%) and approximately 85% of the TFs (132/155) have been functionally characterized for the first time in this study. Through high-coverage phenome analysis, we discovered myriad novel TFs that play critical roles in growth, differentiation, virulence-factor (melanin, capsule, and urease) formation, stress responses, antifungal drug resistance, and virulence. Large-scale virulence and infectivity assays in insect (Galleria mellonella) and mouse host models identified 34 novel TFs that are critical for pathogenicity. The genotypic and phenotypic data for each TF are available in the C. neoformans TF phenome database (http://tf.cryptococcus.org). In conclusion, our phenome-based functional analysis of the C. neoformans TF mutant library provides key insights into transcriptional networks of basidiomycetous fungi and ubiquitous human fungal pathogens.

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일개 대학병원에서 제한 항생제 전산 프로그램 운용에 따른 항생제 사용량 변화 (Change of Antimicrobial Use Density According to Application of Computerized Management Program for Restriction of Antimicrobials Use in a University Hospital)

  • 이보영;김천수;류성열;권기영;임정근;임태진;민병우;류남희;차순도
    • Pediatric Infection and Vaccine
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    • 제13권2호
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    • pp.155-162
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    • 2006
  • 목 적 : 감염병 치료를 위해서 항생제의 적절한 선택은 필수적이며 잘못된 사용은 내성균주의 출현과 확산, 치료의 실패, 약물 부작용, 의료비 상승 등의 다양한 문제점을 초래한다. 저자들은 임상에서 특정 항생제의 사용을 제한하는 전산 프로그램의 운용이 항생제의 부적절한 사용을 억제하고 약제 사용량 감소에 도움이 되는지 알아보고자 본 연구를 시행하였다. 방 법 : 항생제관리위원회의 의결로 내성의 우려가 있는 고가의 항생제와 과거에 부적절한 사용 경향을 보였던 약제 등 총 7계열의 16개 품목을 제한 항생제로 선정하였다. 입원환자를 대상으로 제한 항생제 관리용 전산 프로그램 운용 후인 2004년과 2005년 5~7월(연구군) 및 운용 전인 2002년과 2003년 동일기간(대조군)에 처방된 항생제의 사용 내역을 후향적으로 조사하였다. 항생제 사용량 비교를 위한 지표는 1일당 재원환자 100명당 항생제 사용자수(명)로 하였으며 일별 항생제 사용 환자수를 조사한 후 재원환자 100명당 사용자수를 산정하였으며, 계열별로 양군간 비교를 시도하였다. 결 과 : 1일 재원 환자수는 대조군($823.5{\pm}37.1$명)이 연구군($809.2{\pm}39.3$명)보다 많았으며(P<0.001), 1일 퇴원 환자수(연구군 : $81.2{\pm}16.0$명 vs. 대조군 : $81.5{\pm}16.9$명)와 재원일수(연구군 : $9.9{\pm}1.6$ vs. 대조군 : $10.0{\pm}2.1$)는 양군간 비슷하였다. 1일당 재원환자 100명당 항생제 사용자수(연구군 vs. 대조군)는 항진균제($0.6{\pm}0.3$명 vs. $0.7{\pm}0.4$명)와 glycopeptides ($4.1{\pm}0.7$명 vs. $4.2{\pm}0.6$명)는 양군간 비슷하였고, carbapenems($1.9{\pm}0.5$명 vs. $0.9{\pm}0.3$명)과 piperacillin-tazobactam($0.7{\pm}0.3$명 vs. $0.3{\pm}0.2$명), quinolones ($2.2{\pm}0.6$명 vs. $1.6{\pm}0.5$명)은 연구군에서 더 많았으며(P<0.001), 고가의 광범위 cephalosporins($1.3{\pm}0.4$명 vs. $1.6{\pm}0.3$명)와 부적절한 사용 경향을 보였던 약제($1.1{\pm}0.5$명 vs. $6.0{\pm}1.4$명)는 연구군에서 유의하게 감소하였다(P<0.001). 결 론 : 항생제 사용을 제한하는 전산 프로그램의 운용은 임상자료 분석에서 부적절한 사용 경향을 가진 항생제의 사용을 줄이는데 효과적이나 내성균 치료제나 고가 약제의 사용량 감소를 위해서는 미흡한 조치이며 이에 대한 추가적인 대책이 필요하다.

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Brief Introduction of Research Progresses in Control and Biocontrol of Clubroot Disease in China

  • He, Yueqiu;Wu, Yixin;He, Pengfei;Li, Xinyu
    • 한국균학회소식:학술대회논문집
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    • 한국균학회 2015년도 춘계학술대회 및 임시총회
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    • pp.45-46
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    • 2015
  • Clubroot disease of crucifers has occurred since 1957. It has spread to the whole China, especially in the southwest and nourtheast where it causes 30-80% loss in some fields. The disease has being expanded in the recent years as seeds are imported and the floating seedling system practices. For its effective control, the Ministry of Agriculture of China set up a program in 2010 and a research team led by Dr. Yueqiu HE, Yunnan Agricultural University. The team includes 20 main reseachers of 11 universities and 5 institutions. After 5 years, the team has made a lot of progresses in disease occurrence regulation, resources collection, resistance identification and breeding, biological agent exploration, formulation, chemicals evaluation, and control strategy. About 1200 collections of local and commercial crucifers were identified in the field and by artificiall inoculation in the laboratories, 10 resistant cultivars were breeded including 7 Chinese cabbages and 3 cabbages. More than 800 antagostic strains were isolated including bacteria, stretomyces and fungi. Around 100 chemicals were evaluated in the field and greenhouse based on its control effect, among them, 6 showed high control effect, especially fluazinam and cyazofamid could control about 80% the disease. However, fluzinam has negative effect on soil microbes. Clubroot disease could not be controlled by bioagents and chemicals once when the pathogen Plasmodiophora brassicae infected its hosts and set up the parasitic relationship. We found the earlier the pathogent infected its host, the severer the disease was. Therefore, early control was the most effective. For Chinese cabbage, all controlling measures should be taken in the early 30 days because the new infection could not cause severe symptom after 30 days of seeding. For example, a biocontrol agent, Bacillus subtilis Strain XF-1 could control the disease 70%-85% averagely when it mixed with seedling substrate and was drenching 3 times after transplanting, i.e. immediately, 7 days, 14 days. XF-1 has been deeply researched in control mechanisms, its genome, and development and application of biocontrol formulate. It could produce antagonistic protein, enzyme, antibiotics and IAA, which promoted rhizogenesis and growth. Its The genome was sequenced by Illumina/Solexa Genome Analyzer to assembled into 20 scaffolds then the gaps between scaffolds were filled by long fragment PCR amplification to obtain complet genmone with 4,061,186 bp in size. The whole genome was found to have 43.8% GC, 108 tandem repeats with an average of 2.65 copies and 84 transposons. The CDSs were predicted as 3,853 in which 112 CDSs were predicted to secondary metabolite biosynthesis, transport and catabolism. Among those, five NRPS/PKS giant gene clusters being responsible for the biosynthesis of polyketide (pksABCDEFHJLMNRS in size 72.9 kb), surfactin(srfABCD, 26.148 kb, bacilysin(bacABCDE 5.903 kb), bacillibactin(dhbABCEF, 11.774 kb) and fengycin(ppsABCDE, 37.799 kb) have high homolgous to fuction confirmed biosynthesis gene in other strain. Moreover, there are many of key regulatory genes for secondary metabolites from XF-1, such as comABPQKX Z, degQ, sfp, yczE, degU, ycxABCD and ywfG. were also predicted. Therefore, XF-1 has potential of biosynthesis for secondary metabolites surfactin, fengycin, bacillibactin, bacilysin and Bacillaene. Thirty two compounds were detected from cell extracts of XF-1 by MALDI-TOF-MS, including one Macrolactin (m/z 441.06), two fusaricidin (m/z 850.493 and 968.515), one circulocin (m/z 852.509), nine surfactin (m/z 1044.656~1102.652), five iturin (m/z 1096.631~1150.57) and forty fengycin (m/z 1449.79~1543.805). The top three compositions types (contening 56.67% of total extract) are surfactin, iturin and fengycin, in which the most abundant is the surfactin type composition 30.37% of total extract and in second place is the fengycin with 23.28% content with rich diversity of chemical structure, and the smallest one is the iturin with 3.02% content. Moreover, the same main compositions were detected in Bacillus sp.355 which is also a good effects biocontol bacterial for controlling the clubroot of crucifer. Wherefore those compounds surfactin, iturin and fengycin maybe the main active compositions of XF-1 against P. brassicae. Twenty one fengycin type compounds were evaluate by LC-ESI-MS/MS with antifungal activities, including fengycin A $C_{16{\sim}C19}$, fengycin B $C_{14{\sim}C17}$, fengycin C $C_{15{\sim}C18}$, fengycin D $C_{15{\sim}C18}$ and fengycin S $C_{15{\sim}C18}$. Furthermore, one novel compound was identified as Dehydroxyfengycin $C_{17}$ according its MS, 1D and 2D NMR spectral data, which molecular weight is 1488.8480 Da and formula $C_{75}H_{116}N_{12}O_{19}$. The fengycin type compounds (FTCPs $250{\mu}g/mL$) were used to treat the resting spores of P. brassicae ($10^7/mL$) by detecting leakage of the cytoplasm components and cell destruction. After 12 h treatment, the absorbencies at 260 nm (A260) and at 280 nm (A280) increased gradually to approaching the maximum of absorbance, accompanying the collapse of P. brassicae resting spores, and nearly no complete cells were observed at 24 h treatment. The results suggested that the cells could be lyzed by the FTCPs of XF-1, and the diversity of FTCPs was mainly attributed to a mechanism of clubroot disease biocontrol. In the five selected medium MOLP, PSA, LB, Landy and LD, the most suitable for growth of strain medium is MOLP, and the least for strains longevity is the Landy sucrose medium. However, the lipopeptide highest yield is in Landy sucrose medium. The lipopeptides in five medium were analyzed with HPLC, and the results showed that lipopeptides component were same, while their contents from B. subtilis XF-1 fermented in five medium were different. We found that it is the lipopeptides content but ingredients of XF-1 could be impacted by medium and lacking of nutrition seems promoting lipopeptides secretion from XF-1. The volatile components with inhibition fungal Cylindrocarpon spp. activity which were collect in sealed vesel were detected with metheds of HS-SPME-GC-MS in eight biocontrol Bacillus species and four positive mutant strains of XF-1 mutagenized with chemical mutagens, respectively. They have same main volatile components including pyrazine, aldehydes, oxazolidinone and sulfide which are composed of 91.62% in XF-1, in which, the most abundant is the pyrazine type composition with 47.03%, and in second place is the aldehydes with 23.84%, and the third place is oxazolidinone with 15.68%, and the smallest ones is the sulfide with 5.07%.

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