• 제목/요약/키워드: bioluminescence bacteria

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Genomic Structure and Phylogenetic Analysis of Luciferase Gene from the Firefly, Luciola lateralis

  • Kim, Jong-Gill;Park, Yong-Soo;Kim, Keun-Young;Bae, Jin-Sik;Kim, Iksoo;Park, Young-Cheol;Park, Ji-Young;Sohn, Hung-Dae;Jin, Byung-Rae
    • 한국잠사학회:학술대회논문집
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    • 한국잠사학회 2003년도 International Symposium of Silkworm/Insect Biotechnology and Annual Meeting of Korea Society of Sericultural Science
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    • pp.136-137
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    • 2003
  • Fireflies, the luminescent insect, have species specific flash patterns, being recognized as sexual communication. The lucifrrase gene is sole enzyme responsible for bioluminescence. The firefly luciferase gene is widely used as a genetic marker or as a reporter gene in a variety of organism including bacteria, plants and animals. In this study, we illustrate the complete organization of the genomic structure of the luciferase gene from L. lateralis sampled in Boun and Muju, Korea. (omitted)

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Bioluminescent assay of Phospholipase C Using A Luminescent Marine Mutant Bacterium Vibrio harveyi M-17

  • Cho, Ki-Woong;Mo, Sang-Jun;Lee, Hyi-Seung;Park, Jung-Rae;Jongheon Shin
    • Journal of Microbiology
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    • 제38권3호
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    • pp.150-155
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    • 2000
  • A bioluminescent assay method for detecting the activity of phospholipase C(PLC; phosphatidyl choline cholinephosphohydrolase, EC 3.1.4.3) was developed using bioluminescent marine bacteria. Phospholipase C from Bacillus cereus and sn-1,2- dimyristoyl glycerol was further hydrolyzed with lipase from Candida ecylidracea. The hydrolyzed myristic acid was quantified using a dark mutant of Vibrio harveyi (designated as M-17). The in vivo light intensity of which was stimulated specifically up to one thousand fold in the presence of myristic acid. The rates of the hdrolysis of the DMPC substrate by the phospholipase measured by the luminescence method were linear with time and the were estalished to detect as little as 0.1 mUnit of phospholipase C and 5 nM of myristic acid production.

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A NEWLY DEVELOPED CONTINUOUS TOXICITY TEST SYSTEM USING A LUMINOUSLY MODIFIED TERRESTRIAL BACTERIUM

  • Cho, Jang-Cheon;Lee, Kyu-Ho;Lee, Dong-Hun;Jahng, Deok-Jin;Park, Han-Oh;Kim, Sang-Jong
    • 한국미생물생명공학회:학술대회논문집
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    • 한국미생물생명공학회 2000년도 Proceedings of 2000 KSAM International Symposium and Spring Meeting
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    • pp.108-113
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    • 2000
  • Freshwater borne bacteria transformed with luxAB-containing plasmid were optimized for the toxicity tests of various organic carbons and heavy metals. The EC$\sub$50/ values obtained from tests using the most sensitive bacterium to toxicants, YH9-RC, revealed to be much less than those from the Microtox$\^$/. In addition, some physiological characteristics of this bacterium under the toxic stress conditions such as potential bioluminescence, specific growth rate, and intracellular ATP contents, reproducibly and reliably correlated to the toxicity of the chemicals exposed. The higher concentrations of COD in wastewater samples, the lower EC$\sub$50/ values, therefore the developed toxicity test was found to be easily applicable to the toxicity test for wastewater samples and effluents. The conditions for constructing 384-multiwell plate containing freeze-dried bacterium were also optimized through the addition of 0.16 M trehalose before freeze-drying. Consequently, the advanced test system featuring a continuous measurement of the toxicity, an automated real-time monitoring of its results, and an alerting function was designed and constructed in combination with the microbiological, mechanical, and electronic compartment.

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Sediment Toxicity of Industrialized Coastal Areas of Korea Using Bioluminescent Marine Bacteria

  • Choi, Min-Kyu;Kim, Seong-Gil;Yoon, Sang-Pil;Jung, Rae-Hong;Moon, Hyo-Bang;Yu, Jun;Choi, Hee-Gu
    • Fisheries and Aquatic Sciences
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    • 제13권3호
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    • pp.244-253
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    • 2010
  • The quality of marine sediments from the industrialized coastal areas of Korea (Ulsan Bay, Masan Bay, and artificial Lake Shihwa) was investigated using a bacterial bioluminescence toxicity test. Sediment toxicity results were compared with the levels of chemical contamination (trace metals, organic wastewater markers, acid volatile sulfides, total organic carbon). Effective concentration 50% (EC50) of sediments ranged from 0.014 to 1.126 mg/mL, which is comparable to or lower than values in contaminated lakes, rivers, and marine sediments of other countries. Sediment reference index (SRI) ranged from 13 to 1044, based on the EC50 of the negative control sample. Mean average SRI values in Masan Bay and Lake Shihwa were approximately 8 and 9 times as high as that in Ulsan Bay, indicating higher sediment toxicity and greater contamination in the two former regions. Sediment toxicity were strongly associated with the concentrations of some chemicals, suggesting that this test may be useful for determining potential chemical contamination in sediments.

분자영상의 적용분야 및 전망 (Application and Prospects of Molecular Imaging)

  • 최규락;이상복
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제8권3호
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    • pp.123-136
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    • 2014
  • 본 논문에서는 분자영상을 분류하고 적용 분야와 미래를 예측해 보고자 하였다. 분자영상은 생체 내에서 분자수준과 세포수준에서 일어나는 변화를 영상화하는 것으로써 분자세포생물학과 첨단영상기술이 발전하여 접목된 새로운 분야이다. 분자영상은 형광, 생물발광, SPECT, PET, MRI, Ultrasound 등의 영상 기법들을 이용하여 유전자 치료 모니터링, 세포추적, 세포 치료 모니터링, 항체영상, 약제 개발, 분자 상호작용 영상, 근적외선 형광 물질을 이용한 암 형광 영상, Bacteria 를 이용한 종양 표적 영상, 치료효과 조기 평가, 치료 효과 예측 등에 적용되고 있다. 분자 영상의 미래는 분자세포 생물학, 유전학, 화학, 약학, 물리학, 전산학, 의공학, 핵의학, 영상의학, 임상의학 등 여러 학문 분야가 융합되어 상호협조와 공동연구를 통하여 발전해 나갈 것이다. 분자영상의 태동으로 미래의 의료의 모습은 질병의 조기진단과 개인 맞춤형 치료가 가능하게 될 것이다.

Antibacterial Mode of Action of Cinnamomum verum Bark Essential Oil, Alone and in Combination with Piperacillin, Against a Multi-Drug-Resistant Escherichia coli Strain

  • Yap, Polly Soo Xi;Krishnan, Thiba;Chan, Kok-Gan;Lim, Swee Hua Erin
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제25권8호
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    • pp.1299-1306
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    • 2015
  • This study aims to investigate the mechanism of action of the cinnamon bark essential oil (CB), when used singly and also in combination with piperacillin, for its antimicrobial and synergistic activity against beta-lactamase TEM-1 plasmid-conferred Escherichia coli J53 R1. Viable count of bacteria for this combination of essential oil and antibiotic showed a complete killing profile at 20 h and further confirmed its synergistic effect by reducing the bacteria cell numbers. Analysis on the stability of treated cultures for cell membrane permeability by CB when tested against sodium dodecyl sulfate revealed that the bacterial cell membrane was disrupted by the essential oil. Scanning electron microscopy observation and bacterial surface charge measurement also revealed that CB causes irreversible membrane damage and reduces the bacterial surface charge. In addition, bioluminescence expression of Escherichia coli [pSB1075] and E. coli [pSB401] by CB showed reduction, indicating the possibility of the presence of quorum sensing (QS) inhibitors. Gas-chromatography and mass spectrometry of the essential oil of Cinnamomum verum showed that trans-cinnamaldehyde (72.81%), benzyl alcohol (12.5%), and eugenol (6.57%) were the major components in the essential oil. From this study, CB has the potential to reverse E. coli J53 R1 resistance to piperacillin through two pathways; modification in the permeability of the outer membrane or bacterial QS inhibition.

CMC 고정화 Photobacterium phosphoreum 의 생체발광량을 이용한 독성농도(EC50)의 QSAR 모델 (QSAR Modeling of Toxicant Concentrations(EC50) on the Use of Bioluminescence Intensity of CMC Immobilized Photobacterium Phosphoreum)

  • 이용제;허문석;이우창;전억한
    • KSBB Journal
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    • 제15권3호
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    • pp.299-306
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    • 2000
  • 발광미생물 (luminescent bacteria)인 P. phosphoreum을 이용한 수계의 환경독성물질로 지정된 ethane, benzene, phenol류에 chlorine이 치환된 l47~의 독성강도를 생체발광의 50%저하시키 는 독성농도인 ECso값을 통한 생물학적 정량을 하였을 때 phenol) benzene) ethane 의 순서로 독성깅도가 높게 산출되 어졌으며, 특히 지환된 chlo괴ne의 수가 증가할수록 독성강도가 강하다는 것을 알 수 있었다. 또한 산출된 ECso값을 이용허여 독성물질들의 물려화학적 parameter특성인 octan이(water 분할계 수 (log P), 용해도 (log S) 및 solvatochromic parameter의 떤관쟁 을 QSAR 모탤링하였으며 실힘을 통하지 않고, 독성의 독성강도 를 예측할 수 있는 회기식을 다음과 같이 산출하였다. $log EC_{50} =2.48 + 0.914 log S(n=9 R2=85.5% RE=0.378) log EC_{50}=0.35 - 4.48 Vi/100 + 2.84 \pi^* +9.46{\beta}m-4.48am (n =14 R2=98.2% RE=0.012) log EC_{50} =2.64 -1.66 log P(n=5, R2=98.8% RE=0.16) log EC_{50}=3.44 -1.09 log P(n=9 R2= 80.8% Re=0.207)$. QSAR 모델은 QSAR 검증식을 통하여 확인된 다중회기식을 이용함으로 실험하지 않은 독성물 질이 갖는 물리화학적인 특성을 대입하여 log Eeso값을 예측할 수 있으므로 경제적, 시간적으로 이익을 얻을 수 있는 모델이다.

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소동물 발광영상 측정을 위한 광학분자영상기기의 개발 (Development of Optical Molecular Imaging System for the Acquisition of Bioluminescence Signals from Small Animals)

  • 이병일;김현식;정혜진;이형재;문성민;권성영;최은서;정신영;범희승;민정준
    • Nuclear Medicine and Molecular Imaging
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    • 제43권4호
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    • pp.344-351
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    • 2009
  • 목적: 광학영상기술은 소동물이나 임상연구에서 분자영상법으로 알려진 첨단연구 분야이다. 광학영상기기는 소동물영상연구 및 추적연구에 중요한 역할을 수행하고 있다. 발광영상에서 소동물을 영상화 하기 위해서는 피부조직을 뚫고 나오는 광자를 검출하기 위한 고민감도 CCD카메라가 필요하다. 이 연구에서는 소동물에서 발생하는 발광신호를 검출하기 위해 개발한 광학영상기기를 소개하고자 한다. 대상 및 방법: 냉각형 CCD카메라와 집광렌즈, 8개의 백색광 LED광원을 암실상자 안에 장치하였다. 팬텀 및 튜브를 이용한 영상을 얻은 후 발광 박테리아를 이용하여 CT26 암모델 누드마우스에서 영상을 획득하였다. 결과: 발광영상을 얻기 위한 광학영상기기를 설계하고 개발하였다. 영상획득이 성공적으로 수행되었고, 시스템을 완성하였다. 개발된 장비는 분자영상연구에 사용되고 있다. 결론 개발된 광학영상장비는 다양한 실험적 조건을 만족하는 연구에 최적화하여 유용한 도구로 자리잡을 것으로 기대한다.

발광영상에 대한 정량화 방법 개발 (Development of Quantification Method for Bioluminescence Imaging)

  • 김현식;최은서;탁윤오;최흥국;이주영;민정준;이병일
    • Nuclear Medicine and Molecular Imaging
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    • 제43권5호
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    • pp.451-458
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    • 2009
  • 목적: 광학적 분자 발광영상은 발광효소를 이용하여 발광하는 빛의 신호를 영상화하는 기법이다. 발광하는 광량이 분자 변화 또는 세포 수와 비례하고 신호 대 잡음비가 좋아서 영상을 얻고, 정략분석이 가능하다. 이 연구에서는 정량적 분석을 위해 비례적 측정 정량화기법을 개발하였다. 대상 및 방법: 개발 중인 ALIS (animal light imaging system) 광학발광영상 카메라에서 박테리아 수를 달리한 박테리아 광원 3가지와 또 다른 3가지 광원을 이용하여 발광영상을 측정하였다. 일정한 세기의 광원에 대해서 측정 방법을 수학적으로 표현하기 위해 cd와 광속의 개념을 이용하여 간단한 수식을 유도하였다. 실험을 통해 측정시간 1초를 기준으로 얻어진 값으로 표준 정량화 함수를 얻었다. 얻어진 정량화 함수를 이용하여 박테리아를 이용한 실험에 필요한 함수의 상수 값을 구했으며, 세 가지 세기가 다른 광원을 이용하여 측정한 값을 측정시간과 함께 정량화 식에 대입하여 측정하였다. 결과: 표준측정함수를 이용하여 측정시간에 비례하는 정량적 값을 얻을 수 있었다. 정량화결과를 측정시간으로 나눠준 값은 일정하였으며, 측정시간에 대비한 비례적 값을 얻을 수 있었다. 결론: 측정한 결과를 정량화 함수에 대입하여 정량화시킨 값은 표준정량화 하기에 적합하였다. 이 정량화 방법은 다른 광학적 분자영상 장비에 적용하여도 빛의 세기를 표준화 시킬 수 있을 뿐 만 아니라 성격이 다른 각각의 광원에 대해서도 보다 정량적인 분석을 시행할 수 있으므로, 새로운 표준 정량화 방법으로 발전시킬 수 있을 것으로 기대한다.

다제내성균 환경표면 오염도 및 소독 효과 평가 (Evaluation of environmental surface contamination and disinfection effects on multidrug-resistant organism)

  • 김재연;박정애;이미향;김상하;정선영
    • 디지털융복합연구
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    • 제19권1호
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    • pp.211-216
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    • 2021
  • 본 연구는 다제내성균 환자가 사용한 병실 환경에 대한 환경관리 평가 방법 중 미생물 배양검사와 Adenosin Triphosphate Bioluminescence 방법을 이용하여 오염도를 파악 한 후 환경소독제를 이용하여 소독효과를 평가하고자 시도되었다. 환경표면은 다제내성균으로 격리된 환자병실을 대상으로 하였다. 검체채취는 인퓨전펌프, IV 폴대, 상두대, 침대난간, 키보드 혈압기 커프 5곳을 실시하였고 소독 전, 소독 직후, 소독 후 5분 후 ATP와 미생물배양검사를 실시하였다. 연구결과 Infusion pump의 환경표면이 소독·후 오염도가 통계적으로 유의하게 감소하였다. 또한 IV 폴대, 침상난간, 키보드는 소독 전후 균 검출이 감소하였다. 즉 정기적인 환경표면소독은 환자에게 감염으로부터 안전한 환경을 제공할 수 있다. 따라서 향후 다기관을 대상으로 소독제의 지속성 등을 평가하여 환경표면 소독방법, 소독주기 등의 지침을 마련하는 것이 필요하다.