• Journal of Plant Biotechnology
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• 제42권1호
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• pp.19-24
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• 2015

식물은 여러 환경스트레스에 적응하기 위해 스트레스 내성 유전자의 발현 혹은 proline, trehalose, glycine betaine (GB) 등과 같이 삼투압을 조절하는 compatible solute를 생성하면서 진화해 왔다. GB는 고염, 저온 등 환경스트레스 조건에서 식물의 엽록체에서 축적되는 물질 중 하나이다. 토양 박테리아 Arthrobacter globiformis에서 분리한 choline oxidase (codA) 유전자는 choline을 GB로 전환하는 기능을 한다. 본 연구에서는 산화스트레스 유도성 SWPA2 프로모터의 발현조절 하에 codA 유전자를 엽록체에 과발현시킨 형질전환 고구마 식물체(SC식물체)를 제작하여 다양한 환경스트레스 조건에서의 특성을 분석하였다. SC 식물체는 methyl viologen (MV)에 의한 산화스트레스와 건조 처리 조건에서 내성 증가를 보였다. $5{\mu}M$ MV 처리시 형질전환 식물체는 GB의 함량이 증가하였고 낮은 수준의 이온 전도도를 보였다. 건조 스트레스 조건에서 형질전환 식물체는 codA 유전자의 발현이 증가하였으며, 대조구 보다 높은 상대수분함량을 유지하였다. 따라서 본 연구결과의 SC식물체는 고염, 건조토양 등 조건 불리지역에 재배하면 바이오매스를 증가시킬 수 있을 것으로 예상된다.

• 대한환경공학회지
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• 제29권8호
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• pp.895-903
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• 2007

매립지를 직접 생태학적으로 모니터링하는 방법을 개발하고자, 매립지 내의 생화학적 반응에 관여하는 세균들과 효소의 양을 정량함과 동시에 지하수 수질인자와 상호 연관성을 조사하여 생태학적 인자와의 연계 이용 가능성을 평가하였다. 이를 위하여 4개의 매립 종료된 비위생 매립지(천안(C), 원주(W), 논산(N), 평택(P) 매립지)에서 계절별로 지하수 시료를 채취하였으며 동시에 16S rDNA 방법을 사용하여 미생물 다양성을 분석하였다. 이를 기반으로, 매립지에서 주로 발견되는 세균과 효소를 대표하는 유전자를 정량하기 위한 특이 프라이머 쌍을 제작하였으며 상관계수에 기초하여 수질인자와 유전자 지표 인자간의 정량적 관련성을 비교하였다. 그 결과 DSR(황환원 세균) gene과 BOD(생화학적 산소요구량)사이의 상관관계는 0.8 이상인데 반해 NSR(질산화 세균-Nitrospira sp.) gene과 질산성 질소는 0.9 이상이었다. 안정화지표(BOD/COD)와 MTOT(메탄 산화 세균), MCR(Methyl coenzyme M reductase), Dde(Dechloromonas denitrificans) gene들은 0.8 이상의 상관관계를 가졌으나 3가 철과 Fli(Ferribacterium limineticm) gene은 0.7로 낮았다. MTOT gene의 경우, BOD/COD과의 관련성이 100%에 가깝게 높았다. 또한, 혐기성 유전자들(nirS-아질산 환훤효소, MCR, Dde, DSR)과 DO 역시 0.8 이상으로 나타나 일반적인 매립지 혐기성 반응들이 DO에 크게 의존함을 보였다. 결론적으로 분자생물학적 조사와 수질인자가 높은 상호연관성이 있었으며 real-time PCR이 전통적인 모니터링 인자들과 동시에 상호 보완적으로 모니터링에 사용됨으로써 매립지안정화 및 주변 영향을 평가하는데 효율적으로 사용 될 수 있음을 알 수 있었다.

• 생명과학회지
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• 제20권3호
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• pp.336-344
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• 2010

본 연구는 2008년에서 2009년 동안 속초, 월성, 거제도, 여수, 거문도, 서남해역에서 채집된 대구어미를 대상으로 유전적 집단구조를 조사했다. 시험에 사용된 28 마리 중에서 8 종류의 haplotype이 발견되었다. 상호 유전자 비교시 0.2-2.2% 범위에서 유전자 변이율을 볼 수 있었다. Gal haplotype은 월성, 거제도, 여수, 거문도, 서남해역에서 모두 발견된 haplotype으로 우리나라 대구의 가장 대표적인 haplotype인 것으로 추측된다. 그러나 Ga2, Ga3, Ga6, Ga7 haplotype은 속초에서만 나타났다. 또한 유전자 상호관계 분석에서도 속초에서 나타난 haplotype은 독립적인 개체군을 형성하고 있으면 다른 haplotype과의 유연 성립율은 50% 이하로 나타났다. 속초를 제외한 나머지 지역의 지역적 유전거리는 -0.0123 에서 -0.0423 이면 유전적 이동률은 거의 무한대로 보여 동일한 집단을 형성하고 있는 것으로 보였다. 그러나 속초와는 현저한 유전적 거리를 나타내고 있고, 속초의 유전적 다양성이 가장 낮게 나타나서 속초의 대구 개체군은 소형임과 아울러 다른 지역관의 유전적 이동이 거의 차단된 것으로 보인다. 따라서 우리나라에서 어획되는 대구 계군은 속초를 제외하고 활발한 유전적 이동으로 동일한 유전적 집단을 형성하고 있는 것으로 보인다.

• 한국물환경학회지
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• 제34권3호
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• pp.285-292
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• 2018

This study was performed in order to identify the red tide-causing organism and to understand the characteristics of the water quality during the winter of 2015 and 2016 in the Oncheon stream, a tidal river in Busan, where red tide often occurs in the wintertime. Two sites were selected on the stream and the surface water was sampled a total of 28 times during the experimental period. Twelve water quality characteristics, including water temperature, pH, DO, COD, total-N (T-N), total-P (T-P), and salinity were analyzed in order to test water quality. The cell numbers of cryptomonads were counted directly by microscopic observation. The nucleotide sequences of the partial 28S rRNA gene and psbA gene from metagenomic DNA, derived from each sampling site, were analyzed. According to the results, the alga most responsible for the bloom was identified as Teleaulax OC1 sp., which belongs to the cryptomonads. Three items of chl-a, pH, and DO were positively correlated with the cell numbers of the cryptomonads counted at the upper stream of the tidal area (St 1) while eight items of chl-a, TOC, BOD, total-N, COD, SS, pH, and DO were positively correlated with the cells located at the junction between the stream and Su-young river (St 2) in the order.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제15권1호
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• pp.14-21
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• 2005

By using PCR with nirS gene primers, three nirSharboring denitrifying bacteria (strain N6, strain N23, and strain R13) were newly isolated from activated sludge of a weak municipal wastewater treatment plant. Small-subunit rRNA gene-based analysis indicated that strain N6, strain N23, and strain R13 were closely related to Arthrobacter sp.,Staphylococcus sp., and Bacillus sp., respectively. In an attempt to identify their roles in biological nitrate and nitrite removal from sewage, we investigated their specific denitrification rates (SDNRs) for $NO_-^3$ - and $NO_-^2$ - in various cultures. All purecultures of each isolated nirS-harboring bacterial strain could remove $NO_-^3$ - and $NO_-^2$ - simultaneously in high efficiency, and the carbon requirements for $NO_-^3$ - removal of strain N6 and strain R13 were effectively low at 3.1 and 4.1 g COD/g $NO_3N$, respectively. In the case of mix-cultures of the strains (N6+N23, N6+R13, N23+R13, and N6+N23+R13), their SDNRs for $NO_-^3$ - were also effective, and their carbon requirements for $NO_-^3$ - removal were also effective at 3.0- 3.8 g COD/g NO3N. However, all tested mix-cultures accumulated $NO_-^2$ - in their culture media. On the other hand, the continuous culture of activated sludge mixed with strain N6 showed no significant increase of $NO_-^3$ - removal in comparison with strain N6's pure culture. These results suggest that nitrate and nitrite removal in biological wastewater treatment might be dependent on complicated bacterial interactions, including several effective denitrifying bacteria isolated in this study, rather than the specific bacterial types present and the number of bacterial types in activated sludge.

• 미생물학회지
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• 제48권3호
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• pp.192-199
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• 2012

미세조류는 광합성을 통하여 바이오디젤과 같은 부가가치상품을 생산할 수 있으며, 미세조류를 이용한 생명공학 기술이 주목 받고 있다. 그러나 질소원과 탄소원은 미세조류 배양 비용을 높여 충분한 바이오매스 생산에 제한요소가 되고 있다. 미세조류를 배양하는데 도시하수를 이용하는 것은 생산단가를 낮추는 좋은 대안이 될 수 있으며, 본 연구에서는 옥외 수질정화 배양 시스템(mini raceway open pond)을 이용하여 적용했다. 실험에 사용한 도시하수는 하수종말처리장의 1차 침전지를 거친 유입수를 이용하였으며, 토착 미세조류를 mini raceway open pond에서 배양하였다. 체류시간 6일의 운전 후 TN, TP, COD-$_{Mn}$, $NH_3$-N의 평균 제거 효율은 80.18%, 63.56%, 76.34%, 96.74%로 각각 나타났다. 18S rRNA gene 분석결과 녹조류인 Chlorella, Scenedesmus가 우점하였으며, 16S rRNA gene 분석결과 Rhodobacter, Luteimonas, Agrobacterium, Thauera, Porphyrobacte의 5종의 bacteria가 동정되었다. 이러한 결과를 통하여 미세조류를 이용한 호기성 처리나 과도한 발전비용 없이 효과적인 하수처리를 할 수 있는 가능성을 확인하였다. 그리고 도시하수는 미세조류 배양에 필요한 탄소원과 질소원을 제공할 수 있으며 미세조류 바이오매스는 상업적 목적으로 이용될 수 있는 가능성을 확인할 수 있었다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제42권4호
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• pp.377-385
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• 2014

본 연구에서는 고염폐수의 정화능이 우수한 미생물 기능성 커뮤니티 HWTC (Highsalt Wastewater Treatment Community)를 이용한 고염폐수 처리시스템을 개발하였으며, HWTC의 미생물 군집의 다양성을 확인해 보았다. HWTC의 고염폐수 처리능력은 HRT 2.5일만에 $COD_{cr}$ 84%의 처리효율로 확인하였다. 미생물 군집분석은 PCR-DGGE 기법과 16S rRNA gene clone library를 통하여 미생물 다양성을 확인하였다. 4%의 염농도의 폐수에서 우점하는 미생물은 Halomonas sp.와 Paenibacillus sp.로 나타났고, phylogenetic tree 분석을 통해 ${\gamma}$-proteobacteria 속하는 미생물의 다양성이 높게 나타났으며, firmicutes속 하는 미생물이 우점하고 있었다. 고염폐수를 처리할 수 있는 미생물 기능성 커뮤니티 HWTC를 이용하여, 고염의 폐수 정화를 가능하게 할 것으로 판단된다.

• 환경위생공학
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• 제11권2호
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• pp.9-20
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• 1996

Genotoxicity/mutagenicity of organic chemicals in industrial wastewater was investigated using umu-test with a Salmonella typhimurium TA1535 strain. The tester strain was derived by introducing plasmid pSK 1002, which carried a umu C - lac Z fusion gene into S typhimurium TA1535, and tester strain in the presence microsomal activation proved to be the more sensitive maker of genotoxicity. Genotoxic responses were observed in concentrated with a blue-rayon column, from 14 plants tested. The results were as follow; 1. Genotoxic responses were observed in concentrated from nine plants(64.3%) tested. 2. The results show that genotoxic activity was particulary high in the untreated wastewaters and decreased in the treated wastewaters(35.7%) 3. No significant correlation was found between genotoxicity and water ollution indicators, such as COD and BOD.

• 한국어병학회지
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• 제23권2호
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• pp.177-187
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• 2010

The Interferon stimulated gene 15 (ISG15) is strongly induced in many cell types by IFNs, viral infections, and double-stranded RNA (poly I:C). The ISG15 homologue cDNA was isolated from the rock bream LPS stimulated leukocyte cDNA library. The rock bream ISG15 homologue was found to consist of 833 bp encoding 157 amino acid residues. Compared with other known ISG15 peptide sequences, the most conserved regions of the rock bream ISG15 peptide were found to be the tandem ubiquitin-like domains and a C-terminal LRLRGG conjugating motif, characteristic of mammalian and non-mammalian ISG15 proteins. Phylogenetic analysis based on the deduced amino acid sequence revealed a homologous relationship between the ISG15 sequence of rock bream and that of Atlantic salmon, Atlantic cod, northern snake head, black rockfish and olive flounder. The expression of the rock bream ISG15 molecule was induced in the peripheral blood leukocytes (PBLs) from 1 to 24 h following poly I:C stimulation, with a peak at 3 h post-stimulation. The rock bream ISG15 gene was predominantly expressed in the PBLs, spleen and gill.

• 한국수정란이식학회지
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• 제31권1호
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• pp.61-64
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• 2016

We developed a polymerase chain reaction (PCR)-based molecular method for sexing and identification using sexual dimorphism between the Zinc Finger-X and -Y (ZFX-ZFY) gene and polymerase chain reaction-restriction fragment length polymorphism (PCR-RFLP) for mitochondrial DNA (mtDNA) cytochrome B (CYTB) gene in meat pieces and commercial sausages from animals of different origins. Sexual dimorphism based on the presence or absence of SINE-like sequence between ZFX and ZFY genes showed distinguishable band patterns between male and female DNA samples and were easily detected by PCR analyses. Male DNA had two PCR products appearing as distinct two bands (ZFX and ZFY), and female DNA had a single band (ZFX). Molecular identification was carried out using PCR-RFLP of CYTB gene, and showed clear species classification results. The results yielded identical information on the sexes and the species of the meat samples collected from providers without any records. The analyses for DNA isolated from commercial sausage showed that pig was the major source but several sausages originated from chicken and Atlantic cod. Applying this PCR-based molecular method was useful and yielded clear sex information and identified the species of various tissue samples originating from livestock.