• 미생물학회지
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• 제54권4호
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• pp.456-459
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• 2018

Olsenella 속 균주들은 척추동물의 구강, 반추위 및 분변 등에서 분리된 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 건강한 한국인 분변으로부터 Olsenella sp. KGMB 04489 균주를 분리하였으며 PacBio Sequel 플랫폼을 이용하여 Olsenella sp. KGMB 04489 균주의 유전체서열을 분석하였다. 유전체는 G + C 구성 비율이 65.5%이고, 1,838개의 유전자와 rRNA 13개, tRNA 52개로 구성되었으며, 염색체의 크기는 2,108,034 bp였다. 또한, 유전체 분석 결과를 통해 가수분해효소와 항생제 합성 및 내성과 관련된 다양한 유전자를 발견하였다.

• The Plant Pathology Journal
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• 제39권4호
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• pp.409-416
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• 2023

Bacterial leaf blight of carrots caused by Xanthomonas hortorum pv. carotae (Xhc) is an important worldwide seed-borne disease. In 2012 and 2013, symptoms similar to bacterial leaf blight were found in carrot farms in Jeju Island, Korea. The phenotypic characteristics of the Korean isolation strains were similar to the type strain of Xhc. Pathogenicity showed symptoms on the 14th day after inoculation on carrot plants. Identification by genetic method was multi-position sequencing of the isolated strain JJ2001 was performed using four genes (danK, gyrB, fyuA, and rpoD). The isolated strain was confirmed to be most similar to Xhc M081. Furthermore, in order to analyze the genetic characteristics of the isolated strain, whole genome analysis was performed through the next-generation sequencing method. The draft genome size of JJ2001 is 5,443,372 bp, which contains 63.57% of G + C and has 4,547 open reading frames. Specifically, the classification of pathovar can be confirmed to be similar to that of the host lineage. Plant pathogenic factors and determinants of the majority of the secretion system are conserved in strain JJ2001. This genetic information enables detailed comparative analysis in the pathovar stage of pathogenic bacteria. Furthermore, these findings provide basic data for the distribution and diagnosis of Xanthomonas hortorum pv. carotae, a major plant pathogen that infects carrots in Korea.

• 미생물학회지
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• 제55권3호
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• pp.296-299
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• 2019

Bacteroides 속 균주들은 척추동물의 분변 등에서 분리된 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 건강한 한국인 분변으로부터 Bacteroides sp. KGMB 02408 균주를 분리하였으며 PacBio Sequel 플랫폼을 이용하여 Bacteroides sp. KGMB 02408 균주의 유전체서열을 분석하였다. 유전체는 G + C 구성 비율이 39.5%이고, 5,005개의 유전자와 rRNA 18개 tRNA 74개로 구성되었으며, 염색체의 크기는 5,771,427 bp였다. 또한, 유전체 분석 결과를 통해 산화-환원 효소와 메나퀴논 생합성 및 그와 관련된 다양한 유전자를 발견하였다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제26권3호
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• pp.488-492
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• 2016

Rhodococcus species have become increasingly important owing to their ability to degrade a wide range of toxic chemicals and produce bioactive compounds. Here, we report isolation of the Rhodococcus sp. KB6, which is a new leaf-inhabiting endophytic bacterium that suppresses black rot disease in sweet potato leaves. We determined the 7.0 Mb draft genome sequence of KB6 and have predicted 19 biosynthetic gene clusters for secondary metabolites, including heterobactins, which are a new class of siderophores. Notably, we showed the first internal colonization of host plants with Rhodococcus sp. KB6 and discuss its potential as a biocontrol agent for sustainable agriculture.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제30권4호
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• pp.505-514
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• 2020

The symbiotic nature of the relationship between algae and marine bacteria is well-studied among the complex microbial interactions. The mutual profit between algae and bacteria occurs via nutrient and vitamin exchange. It is necessary to analyze the genome sequence of a bacterium to predict its symbiotic relationships. In this study, the genome of a marine bacterium, Pseudoruegeria sp. M32A2M, isolated from the south-eastern isles (GeoJe-Do) of South Korea, was sequenced and analyzed. A draft genome (91 scaffolds) of 5.5 Mb with a DNA G+C content of 62.4% was obtained. In total, 5,101 features were identified from gene annotation, and 4,927 genes were assigned to functional proteins. We also identified transcription core proteins, RNA polymerase subunits, and sigma factors. In addition, full flagella-related gene clusters involving the flagellar body, motor, regulator, and other accessory compartments were detected even though the genus Pseudoruegeria is known to comprise non-motile bacteria. Examination of annotated KEGG pathways revealed that Pseudoruegeria sp. M32A2M has the metabolic pathways for all seven vitamin Bs, including thiamin (vitamin B1), biotin (vitamin B7), and cobalamin (vitamin B12), which are necessary for symbiosis with vitamin B auxotroph algae. We also identified gene clusters for seven secondary metabolites including ectoine, homoserine lactone, beta-lactone, terpene, lasso peptide, bacteriocin, and non-ribosomal proteins.

• Animal Bioscience
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• 제37권2_spc호
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• pp.396-403
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• 2024

Objective: Monofluoroacetate (MFA) is a potent toxin that blocks ATP production via the Krebs cycle and causes acute toxicity in ruminants consuming MFA-containing plants. The rumen bacterium, Cloacibacillus porcorum strain MFA1 belongs to the phylum Synergistota and can produce fluoride and acetate from MFA as the end-products of dehalorespiration. The aim of this study was to identify the genomic basis for the metabolism of MFA by this bacterium. Methods: A draft genome sequence for C. porcorum strain MFA1 was assembled and quantitative transcriptomic analysis was performed thus highlighting a candidate operon encoding four proteins that are responsible for the carbon-fluorine bond cleavage. Comparative genome analysis of this operon was undertaken with three other species of closely related Synergistota bacteria. Results: Two of the genes in this operon are related to the substrate-binding components of the glycine reductase protein B (GrdB) complex. Glycine shares a similar structure to MFA suggesting a role for these proteins in binding MFA. The remaining two genes in the operon, an antiporter family protein and an oxidoreductase belonging to the radical S-adenosyl methionine superfamily, are hypothesised to transport and activate the GrdB-like protein respectively. Similar operons were identified in a small number of other Synergistota bacteria including type strains of Cloacibacillus porcorum, C. evryensis, and Pyramidobacter piscolens, suggesting lateral transfer of the operon as these genera belong to separate families. We confirmed that all three species can degrade MFA, however, substrate degradation in P. piscolens was notably reduced compared to Cloacibacillus isolates possibly reflecting the loss of the oxidoreductase and antiporter in the P. piscolens operon. Conclusion: Identification of this unusual anaerobic fluoroacetate metabolism extends the known substrates for dehalorespiration and indicates the potential for substrate plasticity in amino acid-reducing enzymes to include xenobiotics.

• 미생물학회지
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• 제55권3호
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• pp.274-277
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• 2019

본 연구에서는 건강한 한국인 분변으로부터 Ruminococcus sp. KGMB03662 균주를 분리하고 유전체서열을 PacBio Sequel 플랫폼을 사용하여 분석하였다. 염색체의 크기는 2,707,502 bp로 G + C 구성 비율은 43.09%, 총 유전자수는 2,484개, 단백질 코딩 유전자는 2,367개, rRNA는 14개 및 tRNA는 53개로 구성되었다. 본 유전체로부터 가수분해효소, 지방산생합성 및 대사와 항생제생합성 및 내성 관련 유전자를 확인하였다. 이러한 유전체의 분석은 KGMB03662 균주가 사람의 건강 및 질병에 관여할 것으로 여겨진다.

• 식물병연구
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• 제21권2호
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• pp.74-81
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• 2015

박과 작물에서 과일썩음병(bacterial fruit blotch)을 일으키는 Acidovorax citrulli를 종자로부터 검출하기 위한 특이적이고 민감한 nested-PCR 방법을 개발하였다. 본 연구에서는 Next Generation Sequencing을 이용하여 draft genome sequencing을 얻은 후 이를 분석하여 PCR 프라이머를 디자인하였고, 이들 프라이머의 A. citrulli에 대한 특이성을 확인하여 Ac-ORF 21F/Ac-ORF 21R의 nested PCR 프라이머를 최종 선발하였다. Ac-ORF 21F/Ac-ORF 21R는 오직 A. citrulli에서만 특이적으로 140bp 크기의 DNA를 증폭하였으며, 그 검출민감도는 1차 PCR 검출한계(10 ng genomic DNA/PCR)보다 검출한계를 10,000배 증가시켰다. 개발된 nested-PCR 방법을 통해 병원균을 인공접종한 수박 종자의 외부검사에서 $10^1cfu/ml$까지 인공 접종 한 모든 종자 시료에서 병원균을 검출하였고, 병원균을 인공접종 한 수박 종자의 내부검사에서는 병원균이 검출되지 않았다. 자연 감염 수박 종자의 외부검사에서는 10개의 반복 시료 중 2개에서, 그리고 종자 내부검사에서는 10개의 반복 시료 중 5개에서 A. citrulli를 검출하였다. 본 연구에서 개발한 nested-PCR은 특이성과 민감도가 높고 인공접종과 자연감염 수박 종자에서도 병원균의 검출이 가능하여 박과 작물의 종자로부터 A. citrulli를 검출하는데 효과적으로 사용될 수 있을 것으로 생각된다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제28권5호
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• pp.776-783
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• 2018

The agarase gene gaa16a was identified from a draft genome sequence of Gilvimarinus agarilyticus JEA5, an agar-utilizing marine bacterium. Recently, three agarase-producing bacteria, G. chinensis, G. polysaccharolyticus, and G. agarilyticus, in the genus Gilvimarinus were reported. However, there have been no reports of the molecular characteristics and biochemical properties of these agarases. In this study, we analyzed the molecular characteristics and biochemical properties of agarases in Gilvimarinus. Gaa16A comprised a 1,323-bp open reading frame encoding 441 amino acids. The predicted molecular mass and isoelectric point were 49 kDa and 4.9, respectively. The amino acid sequence of Gaa16A showed features typical of glycosyl hydrolase family 16 (GH16) ${\beta}$-agarases, including a GH16 domain, carbohydrate-binding region (RICIN domain), and signal peptide. Recombinant Gaa16A (excluding the signal peptide and carbohydrate-binding region, rGaa16A) was expressed as a fused protein with maltose-binding protein at its N-terminus in Escherichia coli. rGaa16A had maximum activity at $55^{\circ}C$ and pH 7.0 and 103 U/mg of specific activity in the presence of 2.5 mM $CaCl_2$. The enzyme hydrolyzed agarose to yield neoagarotetraose as the main product. This enzyme may be useful for industrial production of functional neoagaro-oligosaccharides.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제42권3호
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• pp.161-167
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• 2015

고구마는 척박한 환경에서도 생육이 가능한 세계 7대 농작물로 식량뿐만 아니라 사료용, 전분 등의 산업용으로도 중요하다. 최근 고구마는 항산화물질, 식이섬유질 등을 고함유하는 건강식품으로 각광을 받고 있다. 그러나 고구마 유전체 해독에 관한 연구는 고구마의 중요도에 비해 많이 이루어지지 않고 있다. 본 총설의 목적은 고구마 유전체 연구 동향분석을 통하여 유전체 해독 연구의 효율성 증대 및 유용형질 유전자의 실용화 연구를 위한 기반구축을 모색하는데 있다. 최근 NGS 분석을 통한 동식물 유전체해독이 급진적으로 많이 이루어지고 있다. 고구마 유전체 해독의 경우는 다배수성 문제와 이질유전체 문제로 유전체 완전해독 연구가 이루어지지 않고 있으며 반면 전사체 분석 연구는 활발히 이루어지고 있는 실정이다. 최근 2015년 일본 연구자들에 의해 2배체 고구마의 유전체 해독 초안이 보고되었다. 한중일 고구마 연구협의회(Trilateral Research Association of Sweetpotato, TRAS)에 의해 6배체 고구마 Xushu 18의 유전자지도 작성 및 유전체 해독 연구가 2014년부터 이루어지고 있다. 빌게이츠재단(Bill & Melinda Gates Foundation)은 사하라사막 남쪽 아프리카지역의 기근과 영양문제를 해결하기 위해 고구마 유전체 기반 분자육종을 위한 분자도구 개발에 관한 프로젝트를 미국을 중심으로 한 컨소시엄을 구성하여 출범하였다. 고구마 유전체 해독과정 중에 분석된 고구마 엽록체 유전체 분석을 통하여 진화학적 해석연구가 이루어지고 있다. 본 총설을 통하여 고구마 유전체 해독 연구동향을 살펴보았다. 이러한 연구 동향 분석은 고구마의 생산성 및 기능성 향상 등의 실용화 연구를 수행하는 연구자들에게 최근의 연구현황을 제공할 수 있을 것이며 세계적인 식량, 에너지, 환경문제의 해결에 크게 기여 할 것으로 생각된다.