• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제34권2호
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• pp.407-414
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• 2024

Phosphorus is an essential but non-renewable nutrient resource critical for agriculture. Luxury phosphorus uptake allows microalgae to synthesize polyphosphate and accumulate phosphorus, but, depending on the strain of algae, polyphosphate may be degraded within 4 hours of accumulation. We studied the recovery of phosphorus from wastewater through luxury uptake by an engineered strain of Synechocystis sp. with inhibited polyphosphate degradation and the effect of this engineered Synechocystis biomass on lettuce growth. First, a strain (∆phoU) lacking the phoU gene, which encodes a negative regulator of environmental phosphate concentrations, was generated to inhibit polyphosphate degradation in cells. Polyphosphate concentrations in the phoU knock-out strain were maintained for 24 h and then decreased slowly. In contrast, polyphosphate concentrations in the wild-type strain increased up to 4 h and then decreased rapidly. In addition, polyphosphate concentration in the phoU knockout strain cultured in semi-permeable membrane bioreactors with artificial wastewater medium was 2.5 times higher than that in the wild type and decreased to only 16% after 48 h. The biomass of lettuce treated with the phoU knockout strain (0.157 mg P/m²) was 38% higher than that of the lettuce treated with the control group. These results indicate that treating lettuce with this microalgal biomass can be beneficial to crop growth. These results suggest that the use of polyphosphate-accumulating microalgae as biofertilizers may alleviate the effects of a diminishing phosphorous supply. These findings can be used as a basis for additional genetic engineering to increase intracellular polyphosphate levels.

• 한국동물학회:학술대회논문집
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• 한국동물학회 2000년도 한국생물과학협회 학술발표대회
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• pp.255.1-255
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• 2000

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• 생명과학회지
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• 제19권5호
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• pp.566-572
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• 2009

S. marcescens KCTC 2172로부터 유전자 은행을 작성하여 재조합 클론 pDH3를 얻었으며, pDH3 유래의 서브클론을 작성하였다. 플라스미드 pPH4의 전염기서열 5,137 bp 영역을 결정한 결과 3개의 ORF가 있음을 확인하였다. 이들은 pst 오페론의 pstC, pstA, 및 pstB, 세 유전자를 동일 전사방향으로 코드하고 있었다. 타 세균의 유전자와 비교한 결과 S. marcescens의 pst 오페론은 pstS와 phoU가 결손되어 있다. 조절영역에는 CRP 결합영역과 pho box 서열이 존재하였다. 보고된 유전자와 상동성 조사결과, PstC 단백질은 Yersinia sp., Vibrio sp. 및 Pseudomonas sp.와는 49, 37, 33%의 상동성을, PstA 단백질은 Yersinia sp., Vibrio sp. 및 Pseudomonas sp.와 64, 51, 47%의 상동성을, PstB 단백질은 Methanocaldococcus sp., E. coli 및 Mycoplasma sp.와 60, 50, 48%의 상동성을 나타내었다. Pst 유전자들은 조절영역의 cAMP-CRP 복합체에 의해 in vivo에서 양성적으로 발현됨을 확인하였다. Pst 오페론을 포함하는 플라스미드를 도입한 대장균은 인산운송에 관여하는 능력을 확인하였다.

• 한국양식학회지
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• 제11권4호
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• pp.547-556
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• 1998

주요 해산 양식어류의 혈액 성분에 관한 기초 자료를 얻기위하여, 적수온기(수온 16.5도씨)에 조피볼락(Sebastes schlegeli, 평균체중 553g), 농어(Lateolabrax japonicus, 평균체중 325g), 넙치(Paralichthys olivaceus, 평균체중 390g), 돌돔(Oplegnathus fasciatus, 평균체중 490g), 은연어(Oncorhynchus kisutch, 평균체중 1,750g) 및 전갱이(Trachurus japonicus, 평균체중 438g)를 사용하여 꼬리 정맥에서 채혈하여 혈청 중의 총단백질(TP), 알부민(ALB), 중성 지방(TRIG), 콜레스테롤(CHOL), 포도당(GLC), 리파제(LIPA), 아밀라제(AMYL), 아미노산전이효소(AST), 나트륨(Na), 칼륨(K), 염소(Cl), 인(PHOS) 등을 측정하였다. TP 농도는 4.4~6.0 g/dl의 수준이었으며, ALB 농도는 1.7~2.4g/dl의 수준이었다. A/G비는 은연어가 0.9로 가장 높았고 나머지는 0.6정도로 비슷하였다. 지질 성분 중 TRIG 농도는 어종에 따라 유의적인 차이를 보여, 전갱이와 조피볼락(178~180 mg/dl)이 가장 높았고, 은연어와 돌돔(102~114 mg/dl)이 가장 낮았으며, 넙치와 농어(126~159 mg/dl)는 그 중간 수준이었다. 그리고 CHOL 농도도 전갱이가 255 mg/dl로 가장 높았고 이어서 농어 (230 mg/dl)와 넙치, 은연어(206~217 mg/dl), 조피볼락(154 mg/dl)의 순서였으며 돌돔이 가장 낮아 88 mg/dl의 수준을 보여 유의적인 차이가 있었다. 어종별 혈당(GLC)의 농도는 전갱이(138 mg/dl)가 가장 높았고 돌돔 (111b mg/dl), 은연어나 농어 (64~78 mg/dl), 조피볼락(47 mg/dl), 넙치(14 mg/dl)의 순서였다. 지질분해효소(LIPA)와 당질분해효소(AMYL)의 어종별 활성은 어종간에 유의적인 차이를 보여, 은연어 LIPA와 AMYL 활성이 모두 가장 높았지만 농어는 가장 낮았으며, 돌돔과 넙치와 조피볼락에서 AMYL 활성은 검출 한계치(5 U/dl) 이하였다. 그리고 무기질의 Na와 Cl의 농도는 유사한 수준이었으며, Na 농도와 K 농도는 서로 상반되는 경향이었다. 각종 혈중 성분의 계절적인 차이를 조사하였더니, PHOS와 CHOL 농도는 계절적인 영향이 컷지만, K와 GLC 농도는 큰 차이를 보이지 않았고, 어류 중에서는 넙치가 큰 차이를 보였다. 즉, 넙치나 전갱이는 적수온기에서 혈중농도가 높았지만 조피볼락이나 돌돔은 저수온에서 혈중 농도가 높았다. 전해질과 LIPA 활성은 대체로 저수온기에서 농도가 높았으나, TP와 ALB등은 적수온기에서 더 높았고, 어너지로 쓰이는 TRIG나 CHOL, GLC 농도의 계절에 따른 차이는 어종에 따라 달랐다.