• 제목/요약/키워드: mutant strain

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Pro-Apoptotic Role of the Human YPEL5 Gene Identified by Functional Complementation of a Yeast moh1Δ Mutation

  • Lee, Ji Young;Jun, Do Youn;Park, Ju Eun;Kwon, Gi Hyun;Kim, Jong-Sik;Kim, Young Ho
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제27권3호
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    • pp.633-643
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    • 2017
  • To examine the pro-apoptotic role of the human ortholog (YPEL5) of the Drosophila Yippee protein, the cell viability of Saccharomyces cerevisiae mutant strain with deleted MOH1, the yeast ortholog, was compared with that of the wild-type (WT)-MOH1 strain after exposure to different apoptogenic stimulants, including UV irradiation, methyl methanesulfonate (MMS), camptothecin (CPT), heat shock, and hyperosmotic shock. The $moh1{\Delta}$ mutant exhibited enhanced cell viability compared with the WT-MOH1 strain when treated with lethal UV irradiation, 1.8 mM MMS, $100{\mu}M$ CPT, heat shock at $50^{\circ}C$, or 1.2 M KCl. At the same time, the level of Moh1 protein was commonly up-regulated in the WT-MOH1 strain as was that of Ynk1 protein, which is known as a marker for DNA damage. Although the enhanced UV resistance of the $moh1{\Delta}$ mutant largely disappeared following transformation with the yeast MOH1 gene or one of the human YPEL1-YPEL5 genes, the transformant bearing pYES2-YPEL5 was more sensitive to lethal UV irradiation and its UV sensitivity was similar to that of the WT-MOH1 strain. Under these conditions, the UV irradiation-induced apoptotic events, such as FITC-Annexin V stainability, mitochondrial membrane potential (${\Delta}{\psi}m$) loss, and metacaspase activation, occurred to a much lesser extent in the $moh1{\Delta}$ mutant compared with the WT-MOH1 strain and the mutant strain bearing pYES2-MOH1 or pYES2-YPEL5. These results demonstrate the functional conservation between yeast Moh1 and human YPEL5, and their involvement in mitochondria-dependent apoptosis induced by DNA damage.

출아효모에서 proofreading-deficient DNA polymerase를 이용한 내열성 및 에탄올내성 변이 주의 분리 (Isolation of a Mutant with Thermotolerance and Ethanol Tolerance Using Proofreading-deficient DNA Polymerases in Saccharomyces cerevisiae)

  • 김연희
    • 생명과학회지
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    • 제29권8호
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    • pp.916-921
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    • 2019
  • 본 연구는 내열성, 에탄올내성 및 에탄올생산성이 향상된 새로운 생물시스템을 육종하기 위해 DNA 복제 시 교정기능이 결여된 변이주(proofreading-deficient mutant)를 이용한 무작위적 돌연변이(random mutagenesis)를 유도하였다. DNA polymerase ${\delta}$${\varepsilon}$의 catalytic subunit를 코드하고 있는 POL3와 POL2 유전자가 변이된 AMY410 균주(pol2-4)와 AMY126 균주(pol3-01)를 이용하여 $30^{\circ}C$, $38^{\circ}C$, $48^{\circ}C$에서 내열성 변이를 유도하였다. AMY410 균주와 AMY126 균주는 $38^{\circ}C$ 이상의 온도에서는 거의 자랄 수가 없기 때문에, 배양 온도를 점차 높여가며 변이를 유도한 결과, $40^{\circ}C$에서도 잘 자라는 AMY410-Ht와 AMY126-Ht 균주를 선별할 수 있었다. 또한 AMY410-Ht와 AMY126-Ht 균주의 에탄올내성을 추가로 획득하기 위해 6%와 8% 에탄올이 함유된 배지에서 변이를 유도하였고, 8% 에탄올 농도에서 내성을 가지는 AMY410-HEt 균주와 AMY126-HEt 균주를 분리하였다. 특히 AMY126-HEt 균주는 10% 에탄올 농도에서도 내성을 가짐을 확인할 수 있었다. AMY126-HEt 균주의 에탄올생산성의 증가를 위한 변이는 고농도 당(glucose)의 첨가에 의해 유도되었고, 50 g/l의 고농도 glucose를 함유한 배지에서 24.7 g/l의 에탄올(95% 이론적 전환수율)을 생산할 수 있는 고효율 에탄올 생산균주(AMY126-HEt3)를 최종 분리하였다. 따라서, 본 연구를 통해서 교정기능이 결여된 균주(proofreading-deficient mutant)를 사용한 돌연변이법으로 산업적으로 유용한 다양한 형질을 가진 생물시스템의 구축이 가능함을 확인하였다.

Comparison of Bacterial Cellulose Production in a Jar Fermentor Between Acetobacter xylinum BPR2001 and its Mutant, Acetan-Nonproducing Strain EP1

  • BAE SANG OK;SUGANO YASUSHI;SHODA MAKOTO
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제15권2호
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    • pp.247-253
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    • 2005
  • The bacterial cellulose (BC) production by a wild­strain Acetobacter xylinum BPR2001 and that by its acetan­nonproducing mutant, EPI, were compared in a jar fermentor. EPI produced about $28\%$ less BC than the wild-strain. The apparent difference in the cultivation of the two strains was the viscosity increase in the culture broth that was closely associated with acetan production. Increasing the viscosity of the culture broth of EPI by adding agar led to the formation of relatively small and uniform BC pellets, and BC production consequently became two-fold higher than that in the absence of agar and was almost equal to that by BPR2001. Therefore, acetan has an important role in BC production by inducing physical changes in the culture broth of the wild-type strain.

Methylelaiophylin의 항균활성 (Antibacterial Activities of Methylelaiophylin)

  • 이동선;이상한;우주형;이진만;서영배;홍순덕
    • 생명과학회지
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    • 제7권3호
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    • pp.180-185
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    • 1997
  • Methylelaiophylin은 gram양성균에 대하여 광범위한 항균활성을 보이며, 특히Bacillus subtilis에서 superoxide redicals을 발생하여 항균활성을 나타낸다. B. subtilis에 대한 항균활성은 wild type strain보다 mutant strain인 rec$^{-}$에 대하여 더민감하며, 이러한 항균력은 항산화제인 dithiothreito에 의하여 현저히 감소되었다. 또한 항균력은 세포내 RNA합성보다 DN합성에 효과적으로 작용하였다. 이러한 결과들은 methylelaiophylin의 항균활성이 세포내에서 발생한 활성산소에 의하여 기인한 것임을 나타낸다.

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Bifidobacterium longum 산소변이주의 분리와 변이주의 산소내성 (Isolation and Characterization of Oxygen-tolerant Mutant of Bifidobacterium longum.)

  • 안준배;김광엽;박종현
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제26권6호
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    • pp.476-482
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    • 1998
  • Bifidobacterium의 효과적인 산업적 이용을 위해서는 산소에 내성이 강한 균주를 선발하는 연구뿐만 아니라, 산소 존재하에서 비피도박테리아의 내성기작을 규명하는 기초적인 연구도 필요하다. 산소에 민감한 B. adolescentis 균주와 산소내성 B. longum JI-1균주의 용존산소 제거능을 비교한 결과산소 민감성 균주는 총존산소를 전혀 제거하지 못하였으나 산소내성 균주는 10분 이내에 3%이상의 용존산소를 제거하여 총존산소 제거능과 Bifidobacterium의 산소내성과는 밀접한 관계가 있음을 알 수 있었다. 이 B. longum JI-1 균주를 미호기성 조건에서 배양하여 내산소성 돌연변이 균주인 B. longum ADJ-1 균주를 분리하였다. B. longum ADJ-1과 모균주의 특성을 당자화능, NADH 산화효소 및 세포지방산등으로 비교하였을 때 차이점을 발견하지 못했으며, 균생육은 B. longum ADJ-1이 모균주의 80% 정도를 보여 주었다. 그러나 B. longum ADJ-1는 매우 두꺼운 slime layer를 형성하였는데 confocal scanning laser microscopy에 의한 분석 결과 돌연변이 균주는직경이 약 6 $\mu\textrm{m}$에 이르는 층을 형성한 반면 모균주는 약 3 $\mu\textrm{m}$인 층을 형성하였다. 그리고 돌연변이 균주는 산소에 24시간 이상 노출되었을 경우 모균주에 비하여 더 큰 산소내성을 보여주었다. 그러므로 돌연변이 균주의 산소내성의 증가는 slime layer 차이에서 유래된 것으로 생각되며 이는 Bifidobacterium의 내산소성 기작중의 하나인 것으로 보인다.

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황산화 세균 Thiobacillus sp. UIW-6 변이주의 성장 최적화 (Optimization of Mutant Strain of the Sulfur-Oxidizing Bacteria, Thiobacillus sp. UIW-6)

  • 신승용;강선철
    • 한국환경농학회지
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    • 제25권2호
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    • pp.124-128
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    • 2006
  • 황 화합물 악취를 제거하기 위하여 UV-B를 돌연변이원으로 처리한 후 공시균주 Thiobacillus sp. IW보다 성장속도가 빠른 변이주 UIW-6를 분리하여 최적성장 조건을 조사하였다. 변이주 UIW-6의 특성을 조사한 결과 최적조건은 pH 6.5, 배양온도는 $35^{\circ}C$이었으며, 회전속도는 200 rpm 이었다. 황 화합물인 sodium thiosulfate 농도가 50 mM에서 변이주 UIW-6는 6시간째에 공시균주 IW보다 성장정도가 2배 더 빨랐다. 변이주 UIW-6의 성장 최적 탄소원은 fructose와 sucrose였으며 질소원은 yeast extract> tryptone> peptone 순으로 이용하였다. 변이주 UIW-6는 공시균주로 사용한 IW 보다 성장이 빨라 황 화합물 악취 제거에 효과적으로 이용할 수 있는 유용한 변이주로 판단되어진다.

각종 탄소원이 $velA^+$ 및 velA1 Aspergillus nidulans의 분화에 미치는 영향 (Effect of Various Carbon Sources on the Development of Aspergillus nidulans with $velA^+$ or velA1 allele)

  • 한동민;한유정;채건상;장광엽;이영훈
    • 한국균학회지
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    • 제22권4호
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    • pp.332-337
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    • 1994
  • Under standard condition (Han, et al., 1990: glucose 1%-nitrate 0.1% minimal medium, 30 ml in 9 cm plate, $10^6$ cells of inoculum per plate), wild type of Aspergillus nidulans developed both sexual and asexual organs in ballance, while velA1 mutant developed asexual ones preferentially. Increase of glucose concentration did not significantly affect the asexual sporulation. However, development of sexual organs were largely affected. It was greatly enhanced when favorable nitrogen source, for example, casein hydrolysate was added, which is contrary to the case of Neurospora or Saccharomyces where limitation of N source induces sexual development. On most of moderate C sources asexual development in $velA^+$ strain was largely inhibited except acetate on which only asexual spores were produced, while that in velA1 mutant strain was not affected. Lactose promoted the sexual development even in velA1 mutant indicating that lactose itself or its metabolic intermediate may induce sexual development independent of allelic state of velA gene. On other moderate favorable C sources, glycerol, galactose and ethanol, asexual development was largely inhibited in $velA^+$ strain but not in velA1 mutant strain. Sexual organs were, however, never produced on acetate. These results suggested that asexual development of wild type is largely dependent on C sources and the velA gene is involved in the repression of asexual development in not-enough-grown (non-competent) thalli resulting in preferential progression of sexual development.

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해수에서 분리한 장염비브리오의 항생제 내성 및 암피실린 내성 유전자의 동정 (Antibiotic-Resistance Profiles and the Identification of the Ampicillin-Resistance Gene of Vibrio parahaemolyticus Isolated from Seawater)

  • 이근우;박권삼
    • 한국수산과학회지
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    • 제43권6호
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    • pp.637-641
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    • 2010
  • The antibiotics-resistance profiles of 28 strains of Vibrio parahaemolyticus isolated from seawater were investigated. All of the strains studied were resistant to ampicillin (100%), but susceptible to 12 other antibiotics. The minimum inhibitory concentration (MIC) of V. parahaemolyticus to ampicillin was as high as $1,024-2,048\;{\mu}g{\cdot}mL^{-1}$. The phenotype of strain 8 changed from ampicillin-resistant to susceptible with an in-frame deletion mutant of VPA0477, a putative ${\beta}$-lactamase gene, and the MIC for ampicillin of the mutant strain was $1{\mu}g{\cdot}mL^{-1}$. In conclusion, our findings suggest that the VPA0477 gene acts as a ${\beta}$-lactamase in ampicillin-resistant V. parahaemolyticus strains.

고함량 RNA 효모 변이주의 선별 및 고농도세포 유가배양 (Selection of Yeast Mutant Strain with High RNA Content and Its High Cell-Density Fed-Batch Culture.)

  • 김재범;권미정;남희섭;김재훈;남수완
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제30권1호
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    • pp.68-72
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    • 2002
  • RNA 함량이 증가되고, 증식속도가 더 빠른 효모 변이주를 선별하기 위해, 모균주 Saccharomyces cerevisiae MTY62 세포에 화학적 돌연변이제인 ethylmethane sulfonate를 처리하여, YPD 배지에서는 잘 자라고 KCl 함유 배지에서는 자라지 않는 변이주들을 선별하였다. 이 변이주들 중 시험관 및 플라스크 배양을 통해 균체농도와 RNA 함량이 모균주 MTY62에 비해 각각 1.5배, 1.3배 증가한 M40-10 변이주를 최종적으로 선별하였다. 변이주 M40-l0을 발효조 회분배양한 결과, 최대비증식속도는 $0.38 h^{-1}$ , RNA 농도는 3210 mg-RNA/1, RNA 함량은 183mg-RNA/g-DCW 값을 보여, 모균주에 비해 각각 23%, 15%, 12%씩 증가하였다. M40-10 변이주를 간헐적 유가배양한 결과, 최대 균체농도는 35.6 g-DCW/1을, 최대 RNA 농도는 5677mg-RNA/l을, RNA함량은 160 mg-RNA/g-DCW을 나타내어 모균주보다 우수하였다. 일정속도의 유가배양에서도 M40-10 변이주의 최대 균체농도는 46.4g-DCW/1, RNA 농도는 6270mg-RNA/1, RNA 함량은 135mg-RNA/g-DCW을 보였다. 이들 유가배양에서 배양 중반기인 20시간 전후에서는 모균주에 비해 변이주의 세포농도는 30%, RNA 농도는 10% 정도 증가되었다. 또한 유가배양 말기까지도 RNA 분해는 거의 일어나지 않아, M40-10 변이주는 산성 RNase 활성이 크게 감소한 변이주임을 알 수 있었다.