In this research, we examined the effect of NaCl on the growth, energy metabolism, and proton motive force of Halomonas salina, and the effect of compatible solutes on the bacterium growing in the high salinity environment. H. salina was isolated from seawater and identified by 16srDNA sequencing. The growth of H. salina was not enhanced by the addition of external compatible solutes (choline and betaine) in the high salinity environment. The resting cells of H. salina absorbed more glucose in the presence of 2.0 M NaCl than in its absence. H. salina did not grow in the medium with either KCl, RbCl, CsCl, $Na_2SO_4$, or $NaNO_3$, in place of NaCl. The optimal concentration of NaCl for the growth of H. salina ranged from 1.4 M to 2.5 M, and the growth yield was decreased in the presence of NaCl below 1.4M and above 2.5M. The activity of isocitrate dehydrogenase, pyruvate dehydrogenase, and malate dehydrogenase of H. salina was not inhibited by NaCl in in vitro test. The proton translocation of H. salina was detected in the presence of NaCl only. These results indicate that NaCl is absolutely required for the normal growth and energy metabolism of H. salina, but the bacterial growth is not enhanced by the compatible solutes added to the growth medium.
Salmonella, a main cause of foodborne diseases, encounters a variety of environmental stresses and overcomes the stresses by multiple resistance strategies. One of the general responses to hyperosmotic stress is to import or produce compatible solutes so that cells maintain fluid balance and protect proteins and lipids from denaturation. The ProP and ProU systems are the main transport systems for compatible solutes. The OsmU system, recently identified as a third osmoprotectant transport system, debilitates excessive growth as well by reducing production of trehalose. We studied a fourth putative osmoprotectant transport system, YehZYXW, with high sequence similarity with the OsmU system. A Salmonella strain lacking YehZ, a predicted substrate-binding protein, did not suffer from hyperosmolarity but rather grew more rapidly than the wild type regardless of glycine betaine, an osmoprotectant, suggesting that the YehZYXW system controls bacterial growth irrespective of transporting glycine betaine. However, the growth advantage of ${\Delta}yehZ$ was not attributable to an increase in OtsBA-mediated trehalose production, which is responsible for the outcompetition of the ${\Delta}osmU$ strain. Overexpressed YehZ in trans was capable of deaccelerating bacterial growth vice versa, supporting a role of YehZ in dampening growth. The expression of yehZ was increased in response to nutrient starvation, acidic pH, and the presence of glycine betaine under hyperosmotic stress. Identifying substrates for YehZ will help decipher the role of the YehZYXW system in regulating bacterial growth in response to environmental cues.
A halophilic bacterium was isolated from fermented seafood. The 16S rDNA sequence identity between the isolate and Halomonas subglaciescola AJ306801 was above 95%. The isolate that did not grow in the condition without NaCl or in the condition with other sodium (Na$\^$+/) or chloride ions (Cl$\^$-/) instead of NaCl was named H. subglaciescola DH-l. Two mutants capable of growing without NaCl were obtained by random mutagenesis, of which their total soluble protein profiles were compared with those of the wild type by two-dimensional electrophoresis. The external compatible solutes (betaine and choline) and cell extract of the wild type did not function as osmoprotectants, and these parameters within the mutants did not enhance their growth in the saline environment. In the proton translocation test, rapid acidification of the reactant was not detected for the wild type, but it was detected for the mutant in the condition without NaCl. From these results, we derived the hypothesis that NaCl may be absolutely required for the energy metabolism of H. subglaciescola DH-l but not for its osmoregulation, and the mutants may have another modified proton translocation system that is independent of NaCl, except for those mutants with an NaCl-dependent system.
Kim, Dea-Wook;Shibato, Junko;Agrawal, Ganesh Kumar;Fujihara, Shinsuke;Iwahashi, Hitoshi;Kim, Du Hyun;Shim, Ie-Sung;Rakwal, Randeep
Molecules and Cells
/
제24권1호
/
pp.45-59
/
2007
We describe the gene expression profile of third leaves of rice (cv. Nipponbare) seedlings subjected to salt stress (130 mM NaCl). Transcripts of Mn-SOD, Cu/Zn-SOD, cytosolic and stromal APX, GR and CatB were up-regulated, whereas expression of thylakoid-bound APX and CatA were down-regulated. The levels of the compatible solute proline and of transcripts of its biosynthetic gene, ${\Delta}^1$-pyrroline-5-carboxylate synthetase (P5CS), were strongly increased by salt stress. Interestingly, a potential compatible solute, ${\gamma}$-aminobutyric acid (GABA), was also found to be strongly induced by salt stress along with marked up-regulation of transcripts of GABA-transaminase. A dye-swap rice DNA microarray analysis identified a large number of genes whose expression in third leaves was altered by salt stress. Among 149 genes whose expression was altered at all the times assayed (3, 4 and 6 days) during salt stress, there were 47 annotated novel genes and 76 unknown genes. These results provide new insight into the effect of salt stress on the expression of genes related to antioxidant enzymes, proline and GABA as well as of genes in several functional categories.
Staphylococcus aureus, the most salt-tolerant nonhalophilic bacterium, is the only foodborne pathogen that is able to grow at a levels below 0.90. The fundamental osmorgulatory strategy used by this organism involves the accumulation of intracellular compatible solutes such as proline or glycine betaine which are accumulated by transport and act as osmoregulators in cells. In this study, levels of proline transport systems and glycine betaine transport system of S. aureus were examined when cells are grown at high osmolarity. The levels of all three transport systems within S. aureus were elevated at high osmolarity and the most dramatic increase was found for the low-affinity proline transport system. However, in 5mM glycine betaine-supplemented medium, the level of the low-affinity proline transport system did not become elevated when cultures were grown at high osmolarity. The metabolic fate of the accumulated proline and glycine getaine was investigated by thin-layer chromatography an found to be not metabolized by S. aureus.
염습지와 사구지역에 생육하는 해안식물의 생리생태학적 특성을 이해하기 위하여 무기이온($Ca^{2+},\;Na^+,\;K^+,\;Mg^{2+},\;Cl^-$)과 유기용질(수용성 당, glycine betaine)을 정량적으로 측정하였다. 명아주과 식물(가는갯능쟁이, 퉁퉁마디, 솔장다리, 나문재, 칠면초)은 $K^+$이온 대신에 $Na^+$이온과 $Cl^-$이온을 축적하는 경향을 보였다. 그러나 교란지에 서식하는 좀명아주는 다른 명아주과 식물에 비해 $Na^+$이온 대신에 높은 $K^+$이온을 함유하였다. 조사된 대부분의 명아주과 식물은 체내 수용성 $Ca^{+2}$이온의 함량이 낮고, 비교적 소량의 수용성 당을 함유하였으며, glycine betaine을 다량 함유하였다. 이와는 대조적으로 단자엽에 속하는 벼과(갯쇠보리, 갈대, 갯잔디)와 사초과(통보리사초, 좀보리사초)의 식물은 $Na^+$와 $Cl^-$이온을 효과적으로 배제하여 체내 낮은 함량을 유지하였으며, 또한 $K^+$이온을 선호하며, 명아주과 식물보다 더 많은 당을 삼투물질로 축적하였다. 결론적으로, 명아주과식물은 무기이온과 glycine betaine을 축적하고, 단자엽식물은 $K^+$이온과 수용성 당을 축적하는 효과적인 이온조절을 통해 염습지 및 사구지역에 적응하는 것으로 여겨진다.
Two low-salt complex media, bactopeptone and desalted yeast extract, were used for high density cultivation of the hyperthermophilic archaeon Sulfolobus solfataricus (DSM 1617). Bactopeptone, which has low mineral ion content among various complex media, was good for cell growth in batch cultures; the maximal cell density in bactopeptone was comparable to that in yeast extract. However, cell growth was rather poor when bactopeptone was added by the fed-batch procedure. Since several vitamins are deficient in abctopeptone, the effect of vitamins on cell growth was examined. Among the vitamins tested, pyridoxine was found to improve the growth rate of S. solfataricus. To reduce the growth inhibition caused by mineral ions, yeast extract was dialyzed against distilled water and then fed-batch cultures were carried out using a fed medium containing desalted yeast extract. Although the concentrations of mineral ions in yeast extract were significantly lowered by the dialysis whether low molecular weight solutes in yest extract are crucial for cell growth, we investigated the effect of trehalose, a most abundant compatible solute in yeast extract, on the growth pattern. Cell densities were increased and the length of the lag phase was markedly shortened by the presence of trehalose, indicating that trehalose plays an important role in the growth of S. solfataricus.
Ghosh, N.;Adak, M.K.;Ghosh, P.D.;Gupta, S.;Sen Gupta, D.N.;Mandal, C.
Plant Biotechnology Reports
/
제5권1호
/
pp.89-103
/
2011
Two rice varieties, viz. Nonabokra and Pokkali, have been evaluated for their responses to salinity in terms of some physiological and biochemical attributes. During the exposure to salinity (200 mM concentration of sodium chloride for 24, 48, and 72 h), a significant increase in sodium was recorded which was also concomitant with the changes of other metabolic profiles like proline, phenol, polyamine, etc. The protein oxidation was significantly increased and also varied between the two cultivars. The changes in activities of anti-oxidative enzymes under stress were significantly different to the control. The detrimental effects of salinity were also evident in terms of lipid peroxidation, chlorophyll content, protein profiles, and generation of free radicals; and these were more pronounced in Pokkali than in Nonabokra. The assessment and analysis of these physiological characters under salinity could unravel the mechanism of salt responses revealed in this present study and thus might be useful for selection of tolerant plant types under the above conditions of salinity.
Gammaproteobacteria에 속하는 Pseudoalteromonas sp. meg-B1을 제주도 해양 퇴적물로부터 분리하였다. 본 연구에서는 대략 4.15 Mb의 크기와 41.2%의 평균 G + C 함량을 가진 meg-B1 균주의 완전한 유전체를 보고한다. 유전체는 3,606개의 코딩 서열, 9개의 리보솜 RNA 및 94개의 전사 RNA 유전자가 존재하며, 한 개의 완전한 프로파지 영역이 발견되었다. 본 유전체는 해양환경에서 생존하기 위한 삼투화합성 용질합성과 관련된 유전자(예, choline dehydrogenase)들이 확인되었다.
Saline soils comprise more than half a billion hectares worldwide. Thus, they warrant attention for their efficient, economical, and environmentally acceptable management. Halophytes are being progressively utilized for human benefits. The halophyte microbiome contributes significantly to plant performance and can provide information regarding complex ecological processes involved in the osmoregulation of halophytes. Microbial communities associated with the rhizosphere, phyllosphere, and endosphere of halophytes play an important role in plant health and productivity. Members of the plant microbiome belonging to domains Archaea, Bacteria, and kingdom Fungi are involved in the osmoregulation of halophytes. Halophilic microorganisms principally use compatible solutes, such as glycine, betaine, proline, trehalose, ectoine, and glutamic acid, to survive under salinity stress conditions. Plant growth-promoting rhizobacteria (PGPR) enhance plant growth and help to elucidate tolerance to salinity. Detailed studies of the metabolic pathways of plants have shown that plant growth-promoting rhizobacteria contribute to plant tolerance by affecting the signaling network of plants. Phytohormones (indole-3-acetic acid and cytokinin), 1-aminocyclopropane-1-carboxylic acid deaminase biosynthesis, exopolysaccharides, halocins, and volatile organic compounds function as signaling molecules for plants to elicit salinity stress. This review focuses on the functions of plant microbiome and on understanding how the microorganisms affect halophyte health and growth.
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.