Myxobacteria produce diverse secondary metabolites for predation, self-defense, intercellular signaling, and other unknown functions. Many secondary metabolites isolated from myxobacteria show pharmaceutically useful bioactivity such as anticancer, antibacterial, and antifungal activities with a unique mechanism of action. Therefore, a large number of myxobacterial strains have been isolated globally and many bioactive compounds have been purified from them. However, 16S rRNA database analysis indicates that there are far more types of myxobacterial species in the wild than have ever been isolated, and genome sequence analysis suggests that each myxobacterium is capable of producing much more metabolites than already known. In this article, the current status of studies on the secondary metabolites from myxobacteria, their biosynthetic genes, biological functions, and transcriptional regulatory factors governing gene expression were reviewed.
The present study was undertaken to evaluate the integrated effect of zinc (Zn) with other nutrients in managing early blight (EB) disease in tomato. A pot experiment was carried out with basal application of the recommended level of macronutrients [nitrogen, phosphorus and potassium (NPK)] and micronutrients [magnesium (Mg) and boron (B)] in bilateral combination with Zn (2.5 and 5.0 mg/kg) in a completely randomized deigned in replicates. Results revealed that interactive effect of Zn with Mg or B was often futile and in some cases synergistic. Zn with NPK yield synergistic outcome, therefore EB disease was managed significantly (disease incidence: 25% and percent severity index: 13%), which resulted in an efficient signaling network that reciprocally controls nutrient acquisition and uses with improved growth and development in a tomato plant. Thus, crosstalk and convergence of mechanisms in metabolic pathways resulted in induction of resistance in tomato plant against a pathogen which significantly improved photosynthetic pigment, total phenolics, total protein content and defense-related enzymes [superoxide dismutase (SOD), catalase (CAT), peroxidase (POX), polyphenol oxidase (PPO) and phenylalanine ammonia-lyase (PAL)]. The tremendous increase in total phenolics and PAL activity suggesting their additive effect on salicylic acid which may help the plant to systemically induce resistance against pathogen attack. It was concluded that interactive effect of Zn (5.0 mg/kg) with NPK significantly managed EB disease and showed positive effect on growth, physiological and biochemical attributes therefor use of Zn + NPK is simple and credible efforts to combat Alternaria stress in tomato plants.
Chronic exposure to ultraviolet (UV) radiation, regarded as a major cause of extrinsic aging or photoaging characterized by wrinkle formation and skin dehydration, exerts adverse effects on skin by causing the overproduction of reactive oxygen species. Agastache rugosa Kuntze, known as Korean mint, possesses a wide spectrum of biological properties including anti-oxidation, anti-inflammation, and anti-atherosclerosis. Previous studies have reported that A. rugosa protected human keratinocytes against UVB irradiation by restoring the anti-oxidant defense system. However, the anti-photoaging effect of A. rugosa extract (ARE) in animal models has not yet been evaluated. ARE was orally administered to hairless mice at doses of 100 or 250 mg/kg/day along with UVB exposure for 12 weeks. ARE histologically improved UVB-induced wrinkle formation, epidermal thickening, erythema, and hyperpigmentation. In addition, ARE recovered skin moisture by improving skin hydration and transepidermal water loss (TEWL). Along with this, ARE increased hyaluronic acid levels by upregulating HA synthase genes. ARE markedly increased the density of collagen and the amounts of hydroxypoline via two pathways. First, ARE significantly downregulated the mRNA expression of matrix metalloproteinases responsible for collagen degradation by inactivating the mitogen-activated protein kinase/activator protein 1 pathway. Second, ARE stimulated the transforming growth factor beta/Smad signaling, consequently raising the mRNA levels of collagen-related genes. In addition, ARE not only increased the mRNA expression of anti-oxidant enzymes but also decreased inflammatory cytokines by blocking the protein expression of nuclear factor kappa B. Collectively, our findings suggest that A. rugosa may be a potential preventive and therapeutic agent for photoaging.
Neuroinflammation is defined as a neurological inflammation within the brain and the spinal cord. In neuroinflammation, microglia are the tissue-resident macrophages of the central nervous system, which act as the first line of defense against harmful pathogens. Dexmedetomidine (Dex) has an anti-inflammatory effect in many neurological conditions. Additionally, the microRNA-30a-5p (miR-30a-5p) mimic has been proven to be effective in macrophages in inflammatory conditions. This study aimed to investigate the synergistic anti-inflammatory effects of both miR-30a-5p and Dex in lipopolysaccharide (LPS)-induced BV2 cells. This study showed that miR-30a-5p and Dex decreased nuclear factor kappa-light-chain-enhancer of activated B cells (NF-κB) translocation in LPS-induced BV2 cells. MiR-30a-5p and Dex alleviated tumor necrosis factor-alpha (TNF-α) and interleukin-6 (IL-6), LPS-induced phosphorylation c-Jun N-terminal kinases (JNK), extracellular signal-regulated kinase (ERK) and p38. Also, the expression of the NOD-like receptor pyrin domain containing 3 inflammasome (NLRP3), cleaved caspase-1, and ASC was inhibited. Furthermore, LPS-stimulated nitric oxide (NO) production, inducible nitric oxide synthase (iNOS), and cyclooxygenase-2 (COX-2) expression were attenuated by Dex and miR-30a-5p. Our results indicate that a combination of Dex and miR-30a-5p, attenuates NF-κB activation, the mitogen-activated protein kinase (MAPK) signaling pathway, and inflammatory mediators involved in LPS-induced inflammation and inhibits the activation of the NLRP3 inflammasome in LPS-activated BV2 cells.
Turfgrass, the most widely grown ornamental crop, is severely affected by fungal pathogens including Sclerotinia homoeocarpa, Rhizoctonia solani, and Magnaporthe poae. At present, turfgrass fungal disease management predominantly relies on synthetic fungicide treatments. However, the extensive application of fungicides to the soil increases residual detection frequency, raising concerns for the environment and human health. The bacterial volatile compound, 2,3-butanediol (BDO), was found to induce plant resistance. In this study, we evaluated the disease control efficacy of a combination of stereoisomers of 2,3-BDO and commercial fungicides against turfgrass fungal diseases in both growth room and fields. In the growth room experiment, the combination of 0.9% 2R,3R-BDO (levo) soluble liquid (SL) formulation and 9% 2R,3S-BDO (meso) SL with half concentration of fungicides significantly increased the disease control efficacy against dollar spot and summer patch disease when compared to the half concentration of fungicide alone. In field experiments, the disease control efficiency of levo 0.9% and meso 9% SL, in combination with a fungicide, was confirmed against dollar spot and large patch disease. Additionally, the induction of defense-related genes involved in the salicylic acid and jasmonic acid/ethylene signaling pathways and reactive oxygen species detoxification-related genes under Clarireedia sp. infection was confirmed with levo 0.9% and meso 9% SL treatment in creeping bentgrass. Our findings suggest that 2,3-BDO isomer formulations can be combined with chemical fungicides as a new integrated tool to control Clarireedia sp. infection in turfgrass, thereby reducing the use of chemical fungicides.
Muchlas Muchamad;Bok-Rye Lee;Sang-Hyun Park;Tae-Hwan Kim
Journal of The Korean Society of Grassland and Forage Science
/
v.43
no.1
/
pp.56-61
/
2023
The germination process is critical for plant growth and development and it is largely affected by environmental stress, especially salinity. Recently, hydrogen sulfide (H2S) is well known to act as a signaling molecule in a defense mechanism against stress conditions but poorly understood regulating seed germination. In this study, the effects of NaHS (the H2S donor) pretreatment on various biochemical (hydrogen peroxide (H2O2) content and amylase and protease activity) and physiological properties (germination rate) during seed germination of oilseed rape (Brassica napus L. cv. Mosa) were examined under salt stress. The seed germination and seedling growth of oilseed rape were inhibited by NaCl treatment but it was alleviated by NaHS pretreatment. The NaCl treatment increased H2O2 content leading to oxidative stress, but NaHS pre-treatments maintained much lower levels of H2O2 in germinating seeds under salt stress. Amylase activity, a starch degradation enzyme, significantly increased over 2-fold in control, NaHS pretreatment, and NaHS pretreatment under NaCl during seed germination compared to NaCl treatment. Protease activity was highly induced in NaHS-pretreated seeds compared to NaCl treatment, accompanied by a decrease in protein content. These results indicate that NaHS pretreatment could improve seed germination under salt stress conditions by decreasing H2O2 accumulation and activating the degradation of protein and starch to support seedling growth.
[Purpose] Chronic stress is a precipitating factor for depression, whereas exercise is beneficial for both the mood and cognitive process. The current study demonstrates the anti-depressive effects of regular exercise and the mechanisms linked to hippocampal neurogenesis. [Methods] Mice were subjected to 14 consecutive days of restraint, followed by 3 weeks of treadmill running, and were then subjected to behavioral tests that included the forced swimming and Y-maze tests. Protein levels were assessed using western blot analysis and newborn cells were detected using 5-bromo-2'-deoxyuridine (BrdU). [Results] Three weeks of treadmill running ameliorated the behavioral depression caused by 14 days of continuous restraint stress. The exercise regimen enhanced BrdU-labeled cells and class III β-tubulin levels in the hippocampal dentate gyrus, as well as those of thioredoxin-1 (TRX-1) and synaptosomal β2-adrenergic receptors (β2-AR) under stress. In vitro experiments involving treatment with recombinant human TRX-1 (rhTRX-1) augmented the levels of phospho-extracellular signal-regulated kinases 1 and 2 (ERK1/2), nuclear β-catenin, and proliferating cell nuclear antigens, which were previously inhibited by U0216 and FH535 (inhibitors of ERK1/2 and β-catenin/T cell factor-mediated transcription, respectively). The hippocampal neurogenesis elicited by a 7-day exercise regimen was abolished by a selective inhibitor of β2-AR, butoxamine. [Conclusion] These results suggest that TRX-1-mediated hippocampal neurogenesis by β2-AR function is a potential mechanism underlying the psychotropic effect of exercise.
Proceedings of the Korean Society of Crop Science Conference
/
2022.10a
/
pp.287-287
/
2022
In this study, we analyze RNA-seq data from OxF3Hand WT at several points (Oh, 3 h, 12 h, and 24 h) after WBPH infection. A number of the genes were further validated by RT-qPCR. Results revealed that highest number of DEGs (4,735) between the two genotypes detected after 24 h of infection. Interestingly, many of the DEGs between the WT and OsF3H under control conditions were also found to be differentially expressed in OsF3H in response to WBPH infestation. These results indicate that significant differences in gene expression between the "OxF3H" and "WT" exist as the infection time increases. Many of these DEGs were related to oxidoreductase activity, response to stress, salicylic acid biosynthesis, metabolic process, defense response to pathogen, cellular response to toxic substance, and regulation of hormones level. Moreover, genes involved in salicylic acid (SA) and Ethylene (Et) biosynthesis were upregulated in OxF3H plants while jasmonic acid (JA), Brassinosteroid (Br), and abscisic acid (ABA) signaling pathways were found downregulated in OxF3H plant during WBPH infestation. Interestingly, many DEGs related to pathogenesis such as OsPR1, OsPR1b, NPR1, OsNPR3 and OsNPR5 were found significantly upregulated in OxF3H plants. Additionally, genes related to MAPKs pathway, and about 30 WRKY genes involved in different pathways were found upregulated in OxF3H plants after WBPH infestation. This suggests that overexpression of the OxF3H gene leads to multiple transcriptomic changes and impact plant hormones, pathogenic related and secondary metabolites related genes and enhancing the plant resistance to WBPH infestation.
Proceedings of the Korean Society of Crop Science Conference
/
2022.10a
/
pp.232-232
/
2022
We reported in our recent studies that the combined treatment of Paenibacillus yonginensis DCY84T (DCY84T) and Silicon (Si) promotes initial plant growth and increases resistance to biotic and abiotic stress. To understand the molecular background of these phenotypes, Liquid Chromatography Mass Spectrometry (LC-MS) analysis was performed, and it was confirmed that unsaturated fatty acid metabolites such as oleic acid and linoleic acid decreased in response to the combined treatment of DCY84T and Si. The stearoyl-acyl carrier protein desaturase (SACPD) introduces the cis double bond into the acyl-ACPs at C9, resulting in the production of unsaturated fatty acid. We identified OsSSI2 encoding SACPD in rice and found that the expression of OsSSI2 was reduced under DCY84T and Si treatment. Furthermore, qRT-PCR analysis revealed that the expression of OsWRKY45, which is downstream of OsSSI2, was upregulated in response to DCY84T and Si treatment. These results enable the speculation that activation of the salicylic acid (SA)-responsive gene, OsWRKY45, may contribute to enhancing biological stress resistance. Based on this, we propose a probable model for the rice defense pathway following DCY84T and Si treatment. This model retains a WRKY45-dependent but NH1(NPR1)-independent SA signaling pathway.
Jungwook Park;Mohamed Mannaa;Gil Han;Hyejung Jung;Hyo Seong Jeon;Jin-Cheol Kim;Ae Ran Park;Young-Su Seo
The Plant Pathology Journal
/
v.40
no.1
/
pp.30-39
/
2024
The conservation of the endangered Korean fir, Abies koreana, is of critical ecological importance. In our previous study, a yeast-like fungus identified as Aureobasidium pullulans AK10, was isolated and shown to enhance drought tolerance in A. koreana seedlings. In this study, the effectiveness of Au. pullulans AK10 treatment in enhancing drought tolerance in A. koreana was confirmed. Furthermore, using transcriptome analysis, we compared A. koreana seedlings treated with Au. pullulans AK10 to untreated controls under drought conditions to elucidate the molecular responses involved in increased drought tolerance. Our findings revealed a predominance of downregulated genes in the treated seedlings, suggesting a strategic reallocation of resources to enhance stress defense. Further exploration of enriched Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes pathways and protein-protein interaction networks revealed significant alterations in functional systems known to fortify drought tolerance, including the terpenoid backbone biosynthesis, calcium signaling pathway, pyruvate metabolism, brassinosteroid biosynthesis, and, crucially, flavonoid biosynthesis, renowned for enhancing plant drought resistance. These findings deepen our comprehension of how AK10 biostimulation enhances the resilience of A. koreana to drought stress, marking a substantial advancement in the effort to conserve this endangered tree species through environmentally sustainable treatment.
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.