Investigation of the expression of the riboflavin (rib) genes, which are found immediately downstream of luxG in the lux operon in Photobacterium phosphoreum, provides more information relevant to the evolution of bioluminescence, as well as to the regulation of supply of flavin substrate for bacterial bioluminescence reactions. In order to answer the question of whether or not the transcriptions of lux and rib genes are integrated, a transcriptional termination assay was performed with P. phoxphoreum DNA, containing the possible stem-loop structures, located in the intergenic region of luxF and luxE ($\Omega$$\_$A/), of luxG and ribE ($\Omega$$\_$B/), and downstream of ribA ($\Omega$$\_$c/). The expression of the CAT (Chloram-phenicol Acetyl Transferase) reporter gene was remarkably decreased upon the insertion of the stem-loop structure ($\Omega$$\_$c/) into the strong lux promoter and the reporter gene. However, the insertion of the structure ($\Omega$$\_$B/) into the intergenic region of the lux and the rib genes caused no significant change in expression from the CAT gene. In addition, the single stranded DNA in the same region was protected by the P. phosphoreum mRNA from the Sl nuclease protection assay. These results suggest that lux genes and rib genes are part of the same operon in P. phosphoreum.
In order to use heat shock promoter for the detection of toxic substances, dnaK promoter was amplified from E. coli genomic DNA by using a polymerase chain reaction(PCR) followed by sequencing and sub-cloning into the multi-cloning site of the plasmid, pUCD615. The pUCD615 is a broad-host-range vector containing promoterless lux operon originated from V.fischeri. The recombinant plasmid was transfered to E. coli DH5$\alpha$ through electroporation. The recombinant E. coli showed several patterns of bioluminescent responses to ethanol stress. The bioluminescent E. coli also showed responses to other toxic substances including FeK3(CN)6, CdCl2, p-nitrophenol and HgCl2. The increases of RLU(Relative Light Unit) were observed at 100ppm of FeK3(CN)6, 10ppm and 100ppm and 100ppm of CdCl2, 1ppm of 10ppm of p-nitrophenol and at 1ppm of HgCl2.
An Escherichia coli strain containing the recA promoter that fused to the luxCDABE operon originating from Photorhabdus luminescens was shown to respond sensitively to genotoxic stresses. Two different recombinant bacteria, one (DPDI 657) harboring a plasmid with the recA promoter that fused to the luxCDABE operon, and the other (DPD1710) containing a chromosomally-integrated recA promoter that fused with luxCDABE, were compared and it was found that the sensitivity of 'the two strains was significantly different in terms of their bioluminescent level, response time, and the minimum detectable concentration of a chemical causing DNA damaging stress. DPDI 710, with a chromosomally-integrated single copy, generally led to lower basal luminescence levels, faster responses, increased response ratios, and an enhanced sensitivity to mutagens, when compared to DPD 1657 with a multi-copy plasmid.
The functions of riboflavin synthesis genes ( ribI,II,III and IV) found immediately downstream of luxG in the lux operon from Photobacterium species were identified using the biochemical and genetical analysis. The ribI-III gene codes for protein corresponding to that coded by the second (riboflavin synthase), third (3,4-dihydroxy 2-butanone 4-phosphate synthase/GTP cyclohydrolase II) and fourth (lumazine synthase) gene, respectively, of Bacillus subtilis rib operon with the respective gene procuct sharing 41-50% amino acid sequence identity. Unexpectedly, the sequence of the ribIV product of Photobacterium phosphoreum does not correspond in sequence to the protein encoded by the fifth rib gene of Bacillus subtilis. Instead the gene (ribIV) codes for a polypeptide similar in sequence to GTP cyclohydrolase II of Escherichia coli and the carboxy terminal domain of the third rib gene from Bacillus subtilis. Complementation of Escherichia coli riboflavin auxotrophs showed that the function of the gene products of ribII and ribIV are DHBP synthase and GTP cyclohydrolase II, respectively. In addition the experiment, showing that increase in thermal stability of riboflavin synthase coded by ribIon coexpression with ribIII, provided indirect evidence that the latter gene codes for lumazine synthase.
In this study, the amino-terminal half truncated lump and the whole lump genes from Photobacterium phosphoreum coding for the lumazine protein were cloned by polymerase chain reaction and expressed in Escherichia coli. To identifiy of the binding site of the ligand or substrate, the amino acid identities from the sequences of the lumazine protein, yellow fluorescent protein, and riboflavin synthase from different organisms were also compared and analyzed.
The key riboflavin synthesis genes are located immediately downstream of luxG in the lux operon from Photobacterium leiognathi. It is of interest that a site capable of forming a rho-independent terminator does not appear to be present between luxG and ribE in our previous data. These results raise the question of whether the transcription of lux and rib genes is integrated or not. In order to answer the question, in vivo transcriptional assay and Southern blot were examined. These studies demonstrate that neither transcriptional terminator nor promoter site is present in the intergenic region between of lux and rib genes as well as that the riboflavin genes are single copy in a chromosome of Photobacterium leiognathi.
Recombinant E. coli DH5 ${\alpha}$/pSB311 was made by cloning the genes encoding bacterial luciferase and aldehyde substrate proteins from Photohabdus luminescense, to complement defects of Lumistox, which is normally used in bioassays to monitor toxic substances in water environmental systems. The conditions for stable light production by the recombinant strains were investigated with respect to cell growth stage, cell number, and buffer conditions. The optimum growth stage was a middle-exponential stage with an OD$_{660nm}$ value of 0.6-0.7. ADout 10$^{6}$-10$^{7}$ cells per test tube was optimum for stable light emission. The effect of buffer was not significant if an optimum viable cell number was maintained. The bioluminescence of the recombinant E. coli harboring the lux operon of Photohabdus luminescense was not affected by temperature, while the bioluminescence of Lumistox was temperature sensitive. The recombinant E. coli was more sensitive to heavy metals (Cd, Cu, Hg, Zn) than Lumistox, because it does not require high concentrations of NaCl in the buffer.
The genes involved in riboflavin synthesis (ribI, II, III, and IV) were found immediately downstream of luxG in the lux operon from Photobacterium species. The single stranded DNA containing the intergenic region of lux genes and rib genes from Photobacterium phosphoreum was fully protected by P. phosphoreum mRNA from the S1 nuclease mapping assay suggesting that a transcriptional terminator was not present in the region. In addition, the levels of riboflavin synthase activity in P. phosphoreum was increased during the development of bacterial bioluminescence in the same fashion as the luciferase and fatty acid reductase activities. Insertion of the Photobacterium leiognathi DNA extending from luxB to ribII, between a strong lux promoter and a reporter gene (chloramphenicol acetyltransferase, CAT) and transferred by conjugation into P. leiognathi, did not affect expression of reporter gene. Moreover the CAT gene was not expressed in an analogous construct missing the lux promoter indicating that a promoter was not present in this region. Based on the data here, it can be concluded that the lux genes and rib genes in Photobacterium species are under common regulation.
The proline utilization (put) operon of Vibrio vulnificus consists of the putAP genes encoding a proline dehydrogenase and proline permease. The result of put-lux transcriptional fusion analysis suggests that the V vulnificus putAP operon is not autoregulated by the PutA protein. A putR null mutation decreased proline dehydrogenase activity and the level of the put transcripts, indicating that transcription of putAP is under the positive control of PutR. The deduced amino acid sequence of the putR was similar to those reported from other bacteria with high levels of identity. Chromatin IP and GST pull-down assays revealed that PutR specifically binds to the putAP promoter region in vivo, and interacts with CRP in vitro. Taken together, the results suggested that PutR exerts its effect on putAP expression by directly interacting with CRP bound to the upstream region of P$_{put}$.
The use of bioluminescence as a sensitive marker for the detection of Pseudomnas sp. in the rhizosphere was investigated. Transposon Tn4431 which contains a promoterless luciferase operon and tetracycline resistant gene was used. This transposon, present on a suicide vector (pUCD623) in E. coli HB101, was mated with spontaneous rifampicin mutant of Pseudomonas fluorescens B16, a plant growth promoting rhizobacteria (PGPR), and then rifampicin and tetracycline resistant survivors were isolated. Twenty tow mutants wer isolated from the conjugants between E. coli HB101 and P. fluorescens B16. One of these, B16::Tn4431 (L22) recombinant which glowed brightly in the dark was selected for analysis. The cucumber seeds inoculated with L22 were grown in moisten two layers of filter paper and nonsterile soil contained in half cut PVC pipe. The roots were removed from the filter paper and PVC pipe, then placed on the 1/2 LB media plates. The plates were incubated at room temperature for 16 hr. L22 could successfully be detected in the rhizoplane by using the ordinary negative camera film (ASA100-400) with 30 minutes exposure under dark condition. The root colonizing ability and the plant growth promoting effect of L22 were not reduced compared to the untreated bacteria and wild type. L22 was superior to will type.
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.