• 제목/요약/키워드: biodegradation pathway

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전사체와 대사물질 구조분석을 통한 Novosphingobium pentaromativorans US6-1의 dibenzofuran 분해 경로 해석 (Investigation of biodegradation pathway of dibenzofuran by Novosphingobium pentaromativorans US6-1 via transcriptomic and mass-spectrometric analysis)

  • 나혜윤;권개경
    • 미생물학회지
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    • 제54권1호
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    • pp.46-52
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    • 2018
  • 다환 방향족 탄화수소(polycyclic aromatic hydrocarbon, PAH) 우수 분해균주인 Novosphingobium pentaromativorans US6-1의 dibenzofuran (DBF) 분해경로를 밝히기 위하여 중간대사물질 분석과 전사체 분석을 진행하였다. GC/MS로 중간대사물질을 분석한 결과, 3(2H)-벤조퓨라논이 검출되었는데 이 화합물은 측면 이산소화에 의해 생성된 중간대사산물들의 기본 골격이 되는 물질로써 균주 US6-1에 의한 DBF의 분해가 측면 이산소화로 진행될 가능성을 시사한다. RNA-Seq 분석 결과, 균주 US6-1이 DBF에 노출되었을 때 발현되는 유전자들의 대부분이 lateral dioxygenation과 관련이 있다는 것을 확인하였다. 이상의 결과로부터N. pentaromativorans US6-1에 의해 일어나는 측면 이산소화를통한 DBF 분해경로와 관련 유전자들을 제시하였다.

솔잎 퇴적물에서 추출한 방향족 탄화수소물질 분해 박테리아의 동정 (Characterization of Aromatic Hydrocarbon Degrading Bacteria Isolated from Pine Litter)

  • 송윤재
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제37권4호
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    • pp.333-339
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    • 2009
  • 새로운 pine needle agar를 이용하여 15종의 박테리아를 솔잎퇴적물에서 추출하여 동정하였다. 이들 박테리아는 lignin biodegradation에서 주로 유도되는 방향족 탄화수소물질을 $\beta$-ketoadipate pathway의 ortho-cleavage를 이용하여 분해하는 것으로 밝혀졌다. 나아가서 이들 박테리아에 의한 여러 종의 방향족 탄화수소물질 분해에 관해서도 조사하였다. 본 연구는 솔잎 퇴적물에 존재하는 박테리아 종들이 방향족 탄화수소물질을 분해할 수 있는 대사능력을 가지고 있다는 것을 검증하였다.

토양 서식 미생물을 이용한 자일렌(xylene) 분해특성 조사 (The Investigation of Biodegradation Characteristics of Xylene by Soil Inhabited Microorganisms)

  • 최필권;허평;이상섭
    • 대한환경공학회지
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    • 제35권6호
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    • pp.389-393
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    • 2013
  • 본 연구의 목적은 유류로 오염된 토양으로부터 분리된 고효율 분해균주에 의한 xylene 분해특성을 조사하고 분해과정을 밝히는 것이다. P. putida BJ10에 의해 mineral salts medium (MSM)배지내에서 24시간 배양 후 제거율은 o, m, p-xylene 각각 94, 90, 98%였으며 3% 이하의 대조군과 명확한 차이를 보였다. 또한 유류로 오염된 토양내에서의 9일 경과 후 xylene 제거율은 유류 분해균주 주입구에서 66%였으며 무처리 일반토양에서 32%, 멸균 토양에서 8%로서 P. putida BJ10에 의한 유효성을 확인할 수 있었다. 또한 시간경과에 따른 대사산물을 분석한 결과 o-xylene의 분해 경로에서는 6시간 경과 후 3-methylcatechol, 24시간 경과 후 o-toluic acid 가 분해산물로서 검출되어 최종산물로서의 o-toluic acid 가 확인되었으며 중간산물의 변환과정은 기존 발표된 연구들과 다소 다른 결과를 나타내었다.

Characterization of $\beta$-Ketoadipate Pathway from Multi-Drug Resistance Bacterium, Acinetobacter baumannii DU202 by Proteomic Approach

  • Park, Soon-Ho;Kim, Jae-Woo;Yun, Sung-Ho;Leem, Sun-Hee;Kahng, Hyung-Yeel;Kim, Seung-Il
    • Journal of Microbiology
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    • 제44권6호
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    • pp.632-640
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    • 2006
  • In this study, the biodegradative activities of monocyclic aromatic compounds were determined from the multi-drug resistant (MDR) Acinetobacter baumannii, which were studied in the form of clinical isolates from a hospital in Korea. These bacteria were capable of biodegrading monocyclic aromatic compounds, such as benzoate and p-hydroxybenzoate. In order to determine which pathways are available for biodegradation in these stains, we conducted proteome analyses of benzoate, and p-hydroxybenzoate-cultured A. baumannii DU202, using 2-DE/MS analysis. As genome DB of A. baumannii was not yet available, MS/MS analysis or de novo sequencing methods were employed in the identification of induced proteins. Benzoate branch enzymes [catechol 1,2-dioxygenase (CatA) and benzoate dioxygenase $\alpha$ subunit (BenA)] of the $\beta$-ketoadipate pathway were identified under benzoate culture condition and p-hydroxybenzoate branch enzymes [protocatechuate 3,4-dioxygenas $\alpha$ subunit (PcaG) and 3-carboxy-cis,cis-muconate cycloisomerase (PcaR)] of the $\beta$-ketoadipate pathway were identified under p-hydroxybenzoate culture condition, respectively, thereby suggesting that strain DU202 utilized the $\beta$-ketoadipate pathway for the biodegradation of monocyclic aromatic compounds. The sequence analysis of two purified dioxygenases (CatA and PcaGH) indicated that CatA is closely associated with the CatA of Acinetobacter radiresistance, but PcaGH is only moderately associated with the PcaGH of Acinetobacter sp. ADPI. Interestingly, the fused form of PcaD and PcaC, carboxymuconolactone decarboxylase (PcaCD), was detected on benzoate-cultured A. baumannii DU202. These results indicate that A. baumannii DU202 exploits a different $\beta$-ketoadipate pathway from other Acinetobacter species.

Cometabolism in the Biodegradation of Benzene, Toluene, and ${\rho}-xylene$ Mixture by Isolated Pseudomonas fluorescence BE103

  • Lim, Hye-Kyung;Lee, Jang-Young;Kim, Hak-Sung
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제4권1호
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    • pp.63-67
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    • 1994
  • A microorganism showing degradative activity towards benzene, toluene and ${\rho}-xylene$ (BTX) was isolated from an activated sewage sludge and was tentatively identified as Pseudomonas fluorescence BE103. This strain was found to utilize benzene and toluene as growth substrates, but to degrade ${\rho}-xylene$ in the obligate presence of a growth substrate. The metabolic product resulted from the cometabolism of ${\rho}-xylene$ was identified as 3, 6-dimethylpyrocatechol by LC/MS analysis, and the metabolic pathway was analyzed to be similar to the tod pathway. From the kinetic studies done regarding BTX biodegradation using Pseudomonas fluorescence BE103, it was revealed that the cometabolism of ${\rho}-xylene$ is significantly affected by the ratio of growth substrate concentration to biomass concentration, and that the cometabolism of ${\rho}-xylene$ initiates only when this ratio was about 0.03.

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Characterization of the BTEX-degrading pathway genes in Ralstonia sp. strain PHS1

  • Lee, Sun-Bok;Lee, Sung-Kuk
    • 한국미생물생명공학회:학술대회논문집
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    • 한국미생물생명공학회 2001년도 Proceedings of 2001 International Symposium
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    • pp.116-117
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    • 2001
  • A thermotolerant bacterium, designated as PHS1, was isolated from a hot spring in Pohang, Korea, on the basis of its ability to grow on BTEX as a sole carbon source. We cloned and sequenced the entire BTEX-degrading pathway genes of PHS1 and found that two multicomponent mono-oxygenases together with meta-pathway genes are responsible for the BTEX biodegradation.

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Alcaligenes eutrophus 균주의 성장과 Poly-Beta-hydroxybutyrate 합성에 미치는 포도당과 암모늄농도의 영향

  • 이용우;유영제
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제18권6호
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    • pp.607-612
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    • 1990
  • 생분해성 고분자로서 중요한 poly-$\beta$-hydroxybutyrate(PHB)의 생합성에 있어서 포도당과 암모늄농도의 영향을 규명하기 위하여 Alcaligenes eutrophus를 회분식으로 배양하였다. PHB는 질소원이 고갈되면서 생성되었고 건조세포무게의 약 80까지 축적되었다. 초기 포도당농도가 높을수록 세포성장과 PHB 합성은 억제되었지만 최종 세포농도와 건조세포무게에 대한 PHB 축적비는 증가하였다. 초기 암모늄농도가 낮을수록 최종 세포와 PHB 농도가 낮았지만 건조세포무게에 대한 PHB 축적비는 증가하였다. 배양도중 산소공급을 중단했을 때 세포성장과 PHB 합성이 중단되었다.

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범용 시나리오 및 오염물질 시나리오에 기반한 불포화대 오염물질 경로에 대한 수치모의 연구 (Numerical Study of Contaminant Pathway based on Generic-scenarios and Contaminant-based Scenarios of Vadose Zone)

  • 장선우;김민규;정일문
    • 대한토목학회논문집
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    • 제39권6호
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    • pp.751-758
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    • 2019
  • 본 연구는 오염부지의 위해성 평가를 위해 수치모의 기반 오염물질의 노출이동경로 평가에 활용가능한 개념모델을 제시하였다. 이를 위하여 1차원으로 유한차분 기법을 적용하여 지하수 내 오염물질 이송확산을 모의하였다. 불포화대 경로에서의 수리지질학적 및 오염물질 매개변수가 가질 수 있는 범위를 설정하여 범용 시나리오 및 오염물질별 시나리오를 구성하여 모의에 적용하였다. 모델에서는 흡착 및 생분해를 갖는 유한차분 1 차원 이송확산이 고려되었고, 또한 초기 농도가 시간이 지남에 따라 고갈되는 것을 가정하였다. 일반 시나리오의 결과는 지하수 침투율이 감소함에 따라, 오염원에서 지하수면까지의 경로가 길어질수록 지하수면으로 유입되는 지점의 농도 범위는 낮아졌다. 특히, 높은 생분해 속도와 오염원의 빠른 고갈의 경우, 범용 시나리오가 좁은 범위의 지하수 유입농도 예측치를 보여주었다.

Biominerlization and Possible Endosulfan Degradation Pathway Adapted by Aspergillus niger

  • Bhalerao, Tejomyee S.
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제23권11호
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    • pp.1610-1616
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    • 2013
  • Endosulfan is a chlorinated pesticide; its persistence in the environment and toxic effects on biota are demanding its removal. This study aims at improving the tolerance of the previously isolated fungus Aspergillus niger (A. niger) ARIFCC 1053 to endosulfan. Released chloride, dehalogenase activity, and released proteins were estimated along with analysis of endosulfan degradation and pathway identification. The culture could tolerate 1,000 mg/ml of technical grade endosulfan. Complete disappearance of endosulfan was seen after 168 h of incubation. The degradation study could easily be correlated with increase in released chlorides, dehalogenase activity and protein released. Comparative infrared spectral analysis suggested that the molecule of endosulfan was degraded efficiently by A. niger ARIFCC 1053. Obtained mass ion values by GC-MS suggested a hypothetical pathway during endosulfan degradation by A. niger ARIFCC 1053. All these results provide a basis for the development of bioremediation strategies to remediate the pollutant under study in the environment.