• Journal of Plant Biotechnology
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• 제34권4호
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• pp.363-373
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• 2007

효율적이며 반복성 있는 고추의 소포자배양 시스템을 확립하기 위해 꽃봉오리로부터 소포자의 수확 시 나출 방법이 소포자 활력에 미치는 영향을 조사하는 동시에 모 식물 생육 시의 광도, 치상배지의 조성, 및 배양 광 조건이 배의 발생 및 발달에 미치는 영향을 조사하였다. 광도가 10,000 lux 와 5,500 lux로 각기 다른 곳에서 모식물이 생육된 경우 활력 있는 소포자의 비율은 큰 차이가 없었으며, 소포자 배의 발생이나 발달은 저광도인 5,500 lux에서 생육된 경우에 다소 높아 모 식물 생육 시의 광도가 소포자배의 발생에 미치는 영향이 크지 않은 것으로 나타났다. 그러나 5,500 lux에서 생육된 식물에서는 꽃봉오리의 수가 적어 배양에 필요한 소포자를 준비하기가 매우 어려웠다. 활력 있는 소포자의 비율은 체나 막자사발을 이용한 maceration 방법에 비해 blender를 이용하는 경우 13배 이상 높았다. 배의 발생 및 발달에 가장 좋았던 배지는 사용한 배지 중 MN배지였으며, 배양 광 조건은 암 상태에서 배양한 4주 후에 다시 광 상태로 옮겨 1주 배양하는 것이었다. 이상에서와 같은 결과들은 고추에서 형질전환이나 돌연변이 연구에 이용될 수 있을 정도로 많은 배를 생산할 수 있는 소포자 배양 시스템을 확립하는데 중요한 기초 자료가 될 것이다.

• 한국미생물학회:학술대회논문집
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• 한국미생물학회 2005년도 International Meeting of the Microbiological Society of Korea
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• pp.210.2-210
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• 2005

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제17권8호
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• pp.1254-1261
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• 2007

In the present study, we have constructed a bioluminescent bioreporter for the assessment of nitrate/nitrite bioavailability in wastewater. Specifically, an approximately 500-bp DNA fragment containing a nitrate/nitrite-activated nasR-like promoter (regulating expression of genes encoding nitrite reductase in the genus Klebsiella) was fused upstream of the Vibrio fischeri luxCDABE gene cassette in a modified mini-Tn5 vector. Characterization of this strain, designated W6-1, yielded dose-dependent increased bioluminescence coincident with increased nitrate, nitrite, and ammonium added to the growth medium from 1 to 11 ppm. Bioluminescence in response to nitrogen species addition was light dependent up to 10, 7, and 8 ppm with nitrate, nitrite, and ammonium, respectively. This response was linear in the range from 1 to 8 ppm for nitrate ($R^2=0.98$), 1 to 6 ppm for nitrite ($R^2=0.99$), and 1 to 7 ppm for ammonium ($R^2=0.99$). A significant bioluminescent response was also recorded when strain W6-1 was incubated with slurries from aged, nitrate/nitrite contaminated wastewater. Thus, bioreporter strain W6-1 can be used to elucidate factors that constrain the use of nitrate/nitrite in wastewaters.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제18권5호
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• pp.828-836
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• 2008

The biocontrol rhizobacterium Pseudomonas sp. M18 can produce two kinds of antibiotics, namely pyoluteorin (Plt) and phenazine-1-carboxylic acid (PCA), and is antagonistic against a number of soilborne phytopathogens. In this study, a luxR-type quorum-sensing regulatory gene, vqsR, was identified and characterized immediately downstream of the Plt gene cluster in strain MI8. A vqsR-inactivated mutant led to a significant decrease in the production of Plt and its biosynthetic gene expression. However, this was restored when introducing the vqsR gene by cloning into the plasmid pME6032 in trans. The vqsR mutation did not exert any obvious influence on the production of PCA and its biosynthetic gene expression and the production of N-acylhomoserine lactones (C4 and C8-HSLs) and their biosynthetic gene rhlI expression. Accordingly, these results introduce VqsR as a regulator of Plt production in Pseudomonas spp., and suggest that the regulatory mechanism of vqsR in strain M18 is distinct from that in P. aeruginosa. In addition, it was demonstrated that vqsR mutation did not have any obvious impact on the expression of Plt-specific ABC transporters and other secondary metabolic global regulators, including GacA, RpoS, and RsmA.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제20권12호
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• pp.1624-1629
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• 2010

Bacterial cell-to-cell communication, termed quorum sensing (QS), leads to coordinated group behavior in a cell-density-dependent fashion and controls a variety of physiological processes including virulence gene expression. The repressor of the lsr operon, LsrR, is the only known regulator of LuxS/AI-2-mediated QS in Salmonella. Although lack of lsrR did not result in noticeable differences in Salmonella survival, the down-regulation of QS as a result of lsrR overexpression decreased Salmonella survival within macrophages. We found that impaired growth of Salmonella overexpressing lsrR within macrophages was due largely to its hypersensitivity to NADPH-dependent oxidative stress. This, in turn, was a result of decreased expression of genes involved in the oxidative stress response, such as sodA, sodCI, and sodCII, when lsrR was overexpressed. These results suggest that down-regulation of QS by excess LsrR can lower Salmonella virulence by hampering Salmonella evasion from oxidative killing within macrophages.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제24권12호
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• pp.1644-1653
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• 2014

Wuyiencin is produced by Streptomyces ahygroscopicus var. wuyiensis CK-15 and is widely used as an antifungal agent in agriculture. Analysis of wuyiencin biosynthetic gene clusters reveals wysR, a member of the LAL-family of transcriptional regulatory genes. WysR consists of an N-terminal PAS domain and a LuxR family C-terminal helix-turn-helix motif. However, the roles of wysR in wuyiencin biosynthesis are largely unknown. In this study, we showed that inactivation of wysR resulted in the complete loss of wuyiencin production, which could be restored by complementation with a single copy of wysR. Furthermore, we successfully increased wuyiencin production to a significantly higher level by overexpression of wysR in S. wuyiensis CK-15. Quantitative real-time RT-PCR analysis showed that WysR regulates wuyiencin biosynthesis by modulating other putative regulatory genes. Thus, WysR was identified as an activator of wuyiencin biosynthesis, and overexpression of wysR gene proved to be an effective strategy for improving wuyiencin production.

• 대한환경공학회지
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• 제27권8호
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• pp.900-906
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• 2005

수계에 존재하는 중금속의 급성독성을 평가하기 위해 발광유전자를 대장균에 삽입한 재조합 대장균($DH5{\alpha}$/pSB311)과 해양성 발광세균인 Vibrio fisheri를 바이오센서로 사용하는 LumisTox를 비교 평가하였다. 재조합 발광대장균인 $DH5{\alpha}$/pSB311는 Photorhabdus luminescens로부터 발광유전자인 lux CDABE를 분리하여 multicopy plasmid pACYC184에 재조합한 것이다. $DH5{\alpha}$/pSB311는 기존의 재조합 발광세균과 달리 발광반응 시 별도의 기질이 소모되지 않는 특성이 있다. 중금속의 급성독성을 평가한 결과 수은과 구리가 아연과 카드뮴에 비해 상대적으로 강한 독성을 나타났고 $DH5{\alpha}$/pSB311의 중금속에 대한 민감도는 Vibrio fisheri를 이용한 LumisTox에 비해 같거나 민감한 반응을 나타냈다. 측정된 중금속 급성독성의 강도는 $DH5{\alpha}$/pSB311의 경우 $Hg^{2+}>Cu^{2+}>Zn^{2+}>Cd^{2+}$의 순이고 LumisTox는 $Hg^{2+}>Cu^{2+}>Cd^{2+}>Zn^{2+}$ 순으로 나타났다. 재조합 발광세균을 이용한 바이오센서는 검출민감도, 신속한 측정 및 조작의 간편성을 충족시킬 수 있는 기술이며 또한 재조합 기술의 진보에 따라 계속적으로 기능이 향상될 수 있다는 특징이 있다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제23권12호
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• pp.1664-1672
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• 2013

In Salmonella enterica serovar Typhimurium, many genes encoded within Salmonella pathogenicity island 1 (SPI1) are required to induce intestinal/diarrheal disease. In this study, we compared the expression of four SPI1 genes (hilA, invF, prgH, and sipC) under shaking and standing culture conditions and found that the expression of these genes was highest during the transition from the exponential to stationary phase under shaking conditions. To identify regulators associated with the stationary phase-dependent activation of SPI1, the effects of selected regulatory genes, including relA/spoT (ppGpp), luxS, ihfB, hfq, and arcA, on the expression of hilA and invF were compared under shaking conditions. Mutations in the hfq and arcA genes caused a reduction in hilA and invF expression (more than 2-fold) in the early stationary phase only, whereas the lack of ppGpp and IHF decreased hilA and invF gene expression during the entire stationary phase. We also found that hfq and arcA mutations caused a reduction of hilD expression upon entry into the stationary phase under shaking culture conditions. Taken together, these results suggest that Hfq and ArcA regulate the hilD promoter, causing an accumulation of HilD, which can trigger a stationary phase-dependent activation of SPI1 genes under shaking culture conditions.

• 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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• 한국지하수토양환경학회 2000년도 추계학술대회
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• pp.153-162
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• 2000

A field study was performed to test effectiveness of a bloluminescent genetically engineered microorganism (GEM) for bioremediation process monitoring and control. The study employed Pseudomonas fluorescens HK44 that was the first strain approved for field application in the U.S. for bioremediation purposes. HK44 contains lux gene fused within a naphthalene degradative pathway, allowing this GEM to bioluminesce as it degrades naphthalene as well as substituted naphthalenes and other polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) , Results showed that HK44 was maintained in both PAH-contarninated and uncontaminated soils even 660 days after inoculation. HK44 was able to produce bioluminescence in response to PAHs in soil. Although effectiveness of chemical remediation was not assessed due to heterogeneous distribution of contaminants, decreased concentration of naphthalene was shown in the soils, Taken together, HK44 was useful for in situ bioremediation process monitoring and control. This work is so far the only field release of a GEM for bioremediation purposes.

• 미생물학회지
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• 제34권3호
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• pp.154-161
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• 1998

자연미생물, KP964에 luxAB 유전자를 주입하여 발광기능을 부여함으로써 그들의 발광정도가 스트레스에 대한 적응, 생존 및 활성도를 나타내는 색인이 될 수 있는가, 그리고 특히 non-culturable but viable(NCBV) 상태로 존재하는 미생물의 활성에 대한 정보를 제공할 수 있는가를 알아보았다. 영양결핍조건 하에서 그들의 총 세균수, 배양가능세균(colony-forming-unit; CFU)수, viable cell 수, 그리고 발광정도(relative light unit; RLU)의 변화를 조사하였다. 형광현미경으로 확인된 총 수는 변화가 없었으며, 첨가된 yeast extract에 의해 성장하는 viable cell 수는 완만하게 감소하였으나 CFU 수는 급격히 줄어들어 37일 째 이후에는 탐지한계 이하로 감소하였다. RLU의 경우, 처음 7일의 영양결핍동안 0.016%까지 감소하였으며, 그 이후에는 탐지한계수준 이하로 검출되었다. 아울러 스트레스를 받는 4시간 동안 CFU수와 RLU의 관계를 알아보기 위하여 발광 KP964 균주에게 독성유해물질, acid shock, osmotic shocks를 접촉시킨 후 시간별로 CFU와 RLU를 측정한 결과, KP964 CFU 당 RLU는 9.1-26% 까지 감소하였다. 이는 스트레스의 종류에 따라 접촉시간이 길수록 CFU 당 나오는 빛의 양이 줄어듬을 보인 것이다. 이러한 결과는 영양결핍조건 시 RLU의 감소율이 CFU의 감소율보다 더 크며 영양결핍 이외의 다른 스트레스 조건 하에서도 RLU의 감소율과 CFU의 감소율의 연관성을 찾을 수 없음을 보이므로, 발하는 빛의 정량만으로는 NCBV 상태는 물론 배양가능한 세균의 양이나 활성을 나타내지 못하는 듯 하였다. 그러나 스트레스를 받은 KP964의 활성 정도와 잠재발광능력과의 관계는 좋은 연관성을 보여주었다. 즉, p-xylene, hypo-osmotic stress, 또는 영양결핍에 노출된 세균으로부터 각 스트레스를 제거하였을 시 나타나는 발광증가 유형을 조사하였는데, 증가가 시작하기까지의 lag period는 각각 32, 26, 22분으로 나타났다. 즉 미생물에 강력한 스트레스로 작용한 경우일수록 lag time이 길고, 또한 발광의 증가율이 느리며 도달하는 최대 RLU값도 낮음이 관찰되었다. 따라서 스트레스 하의 세균으로부터 직접적인 RLU의 측정보다는 이들이 스트레스 조건으로부터 재성장 또는 소생되는 과정에서의 잠재 발광능력의 분석이 자연세균의 적응, 활성 및 생존의 정도를 나타내주었다.