P. phosphoreum의 고정화에 있어 중요한 것은 Matrix의 선택이며, Matrix로서 sodium algnate만을 사용하여 고정화하는 것보다는 strontnum chloride를 첨가하였을 때 세포의 bio-iummescence 유지도가 증가하였다. 저장 온도에 따른 bio-iummescence 유지도와 관련하여 -$70^{\circ}C,\;-20^{\circ}C,\;20^{\circ}C$에서 저장한 세포의 경우 저장 1일 후에 급격한 bioluminescence의 감소를 보였으나 $4^{\circ}C$ 에서 저장한 세포는 bioluminescence의 유지도가 15일 이상 이어졌다. 따라서 P. phosphoreum의 bioluminescence 안정성에 있어 가장 좋은 결과를 나타낸 것은 2.5%(W/W)sodium alginate와 0.3M(W/V)strontnum chloride 를 사용하여 고정화한 세포였으며 저장 온도는 $4^{\circ}C$였다.
Stability of bioluminescence was investigated with Photobacterium phosphoreum immobilized on the strontium alginate in order to develope continuous real time monitoring of pollutants. The stability of bioluminescence emission was improved by prolonged aging time. The aging time of ${\geq}40$ min and the cell concentration of ${\leq}0.6\;of\;OD_660$ were selected for the immobilization of P. phosphoreum to give linearity between cell concentrations and bioluminescence intensity. In sensitivity tests using phenol, it was found that this compound quenched bioluminescence proportional to the concentration without lowering of cell growth. The lower value for maximum quenching ($q_s$) and higher dissociation constant ($K_s$) were observed with strontium-alginate immobilized cells compared to free cells. The response of bioluminescence to toxicants was evaluated with the immobilized luminescent bacteria. The sensitivity of the immobilized cells was found to be good in response to toxicants, 4-nitrophenol, salicylate and cadmium, when evaluated with a specific rate of bioluminescence quenching.
한국미생물생명공학회 2000년도 Proceedings of 2000 KSAM International Symposium and Spring Meeting
/
pp.94-99
/
2000
Bioluminescence is being used as a prevailing reporter of gene expression in microorganisms and mammalian cells. Bacterial bioluminescence draws special attention from environmental biotechnologists since it has many advantageous characteristics, such as no requirement of extra substractes, highly sensitive, and on-line measurability. Using bacterial bioluminescence as a reporter of toxicity has replaced the classical toxicity monitoring technology of using fish or daphnia with a cutting-edge technology. Fusion of bacterial stress promoters, which control the transcription of stress genes corresponding to heat-shock, DNA-, or oxidative-damaging stress, to the bacterial lux operon has resulted in the development of novel toxicity biosensors with a short measurement time, enhanced sensitivity, and ease and convenient usage. Therefore, these recombinant bioluminescent bacteria are expected to induce bacterial bioluminescence when the cells are exposed to stressful conditions, including toxic chemicals. We have used these recombinant bioluminescent bacteria in order to develop toxicity biosensors in a continuous, portable, or in-situ measurement from for air, water, and soil environments. All the data obtained from these toxicity biosensors for these environments were found to be repeatable and reproducible, and the minimum detection level of toxicity was found to be ppb (part per billion) levels for specific chemicals.
본 연구에서는 유전자 재조합 발광균주, Pseudomonas putida mt-2 KG1206,의 발광 촉진조건을 석유계 탄화수소 오염 지하수에 적용 가능성에 대해 조사하였다. 일반적으로 순수 유도제 오염원에 대한 발광 강도는 m-methyl benzyl alchohol > m-toluate > toluene > m-xylene > benzoate > p-xylene > o-xylene의 순으로 나타났다. 일반적으로 지하수에 오염된 유도제 오염원의 농도에 따라 발광 정도가 관찰되었다. 그러나 일부 지하수 시료의 경우에는 낮은 농도에 높은 발광과 같은 현상을 관찰할 수 있었다. 이러한 현상은 환경시료의 수질 복잡성에 따른 영향일 것이다. 선행연구에서 발광촉진제로 알려진 SL (sodium lactate)와 KNO$_3$에 의한 발광영향을 비교하였다. 모두 발광을 촉진하였지만, KNO$_3$가 조금 더 촉진력이 강한 것으로 조사되었다. 질소화합물(20 g KNO$_3$/L) 첨가군 시료의 발광균주는 첨가하지 않은 대조군에 비해 뚜렷하게 발광이 높게 나타났다. 따라서 일반적으로 낮은 유도제 오염원 함유 시료에 대해서는 발광촉진 조건이 지하수 오염원 검출 및 모니터링을 용이하게 할 수 있을 것이다. 또한 비슷한 특성을 가진 다양한 발광균주를 더욱 효율적으로 오염지역의 기초평가에 이용할 수 있는 조건이 될 수 있을 것이다.
Two recombinant bacteria containing luxAB showed an increased tolerance to stresses associated with lyophilization, when the cells were freeze-dried in the presence of trehalose. In the case of a recombinant, UV2, only $2.5\%$ of the original bioluminescence and $2.7\%$ of the cell viability were restored after 4 h of freeze-drying without trehalose, which implies that the cells were heavily damaged during the dehydration. To improve these losses, trehalose was added before freeze-drying using different modes. Trehalose increased the bioluminescence and the viability of freeze-dried UV2 under all conditions tested, and it was also observed that the addition of trehalose to the cultures (final concentration of 0.08 M) for 15 min before the freeze-drying resulted in the restoration of $45\%$ of the original bioluminescence and $50\%$ of the cell viability. Trehalose also showed a similar efficacy with the other luminescent recombinant, YH9. Therefore, it was tentatively concluded that trehalose played a role as a protective agent in the freeze-drying of bacterial cells.
A new sensing system based on the immobilization of luminescent bacteria, photobacterium phosphoreum, was proposed for continuous real-time monitoring of pollutants. The response curves demonstrate that Photobacterium phosphoreum immobilized on the strontium alginate were very sensitive to seven reference chemicals used. The significant inhibitory concentrations for bioluminescence emission were 5 ppm for Pb$(NO_3)_2$), $NiCl_2$, $CdCl_2$, 50 ppm for $NaASO_2$, 0.1 ppm for $HgCl_2$, 0.5 ppm for pentachlorophenol and less than 5 ppm for SDS, respectively. The alginate mixed-cells (AMC) retained their luminescence during experimental period (29 days) under storage condition of $-80^{\circ}C$. The variables affecting performance of continuous flow through monitoring (CFTM) was optimized in order to ensure stability and efficiency. The flow through cell with strontium-alginate immobilized luminescent bacteria was tested with salicylate and 4-nitrophenol. A rapid response of luminescence was recorded by time drive mode in bioluminescence spectrometer after exposure to both toxicants.
This research focused on the effects of heavy metals on the biomonitoring activity of genetically engineered bioluminescent bacteria, Pseudomonas putida mt-2 KG1206. KG1206 was exposed to single or binary mixtures of different heavy metals as well as soils contaminated with heavy metals. In case of single exposure with different inducer pollutant, the toxicity order was as followings : As(III) > Cd, As(V) >> Cu, Cr(VI). The toxic effects of the binary mixtures was compared to the expected effect based on a simple theory of probabilities. The interactive effects were mostly additive, while in few cases antgonistic and synergistic mode of action was observed for some concentration combinations. No considerable correlation was found between the total metal contents in soils and the bioluminescence activity of each sample. However, statistically significant differences (p = 0.0102) were observed between two groups, classified based on arsenite contamination. These results demonstrate the usage of recombinant bioluminescent microorganism in biomonitoring and the complex interactive effects of metals.
Bioluminescence방법에 의하여 세균내에 존재하고 있는 ATP를 추출하여 그양을 정량분석하므로서 제육표면에 생존하고 있는 세균수를 신속하게 측정하는데 응용될 수 있는 가능성을 조사하기 위하여 본 실험을 실시하였으며, 그 결과는 1. Luciferin-luciferase에 작용하는 ATP농도가 $10^{-10}M$부터 $10^{-6}M$까지 증가함에 따라 발생된 빛의 양도 비례적으로 증가했다. 2 . 계육에서 분리동정된 부패균인 E. coli, H, alvei, P. putida, A. hydrophila에서 추출된 ATP 농도와 세균수와의 관계는 거의 일직선으로 나타난다. 3. E. coli에 있는 ATP양은 생존중 거의 변화하지 않는 것으로 나타났다. 4 계육의 저장기간동안 증식된 세균수에 따라 ATP 농도도 비례 적으로 증가되며 이때 상판계수(r)는 0.95로 나타났다. 5. 계육에 오염된 세균수와 ATP 농도와의 관계에서 볼 때 ATP농도가 $10^{-7}M$부근에서부터 부패가 시작된다고 사료된다. 6. 개발된 방법에 의하여 계육표면에 존재하는 세균의 ATP 농도를 측정하여 세균수를 간접적으로 신속히 ( 1시간내) 조사할 수 있다.
토양오염의 독성을 탐지하기 위해 재조합 발광 박테리아의 고정화를 이용하여 바이오 센서를 제작하였으며 이를 이용하여 대표적 토양오염물질인 PAHs의 독성을 측정할 수 있었다. 또한, 이 바이오 센서를 이용하여 토양오염처리 전후의 처리 효율을 신속히 탐지할 수 있음을 확인하였다.
재조합 발광미생물인 UV2와 YH9을 보존제로서 trehalose를 혼합한 현탁액을 바로 동결건조한 것과 이 현탁액을 $30^{\circ}C$ incubator에서 15분 동안 진탕배양한 후 동결건조한 것과 trehalose가 첨가된 배지에 약 $6{\sim}7$시간 정도 배양한 배양액을 동결건조한 결과, trehalose를 첨가한 후 15분 동안 진탕배양했을 경우가 UV2는 0.08M의 이상에서 약 45.0%, 50.0%, YH9은 0.16M에서 48.7%, 54.1%로 회복율을 가장 높이는 최적의 조건으로 조사되었다.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.