• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제32권8호
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• pp.2830-2832
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• 2011

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제22권7호
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• pp.990-999
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• 2012

The microbial biosynthesis of fatty acid of lipid metabolism, which can be used as precursors for the production of fuels of chemicals from renewable carbon sources, has attracted significant attention in recent years. The regulation of fatty acid biosynthesis pathways has been mainly studied in a model prokaryote, Escherichia coli. During the recent period, global regulation of fatty acid metabolic pathways has been demonstrated in another model prokaryote, Bacillus subtilis, as well as in Streptococcus pneumonia. The goal of this study was to increase the production of long-chain fatty acids by developing recombinant E. coli strains that were improved by an elongation cycle of fatty acid synthesis (FAS). The fabB, fabG, fabZ, and fabI genes, all homologous of E. coli, were induced to improve the enzymatic activities for the purpose of overexpressing components of the elongation cycle in the FAS pathway through metabolic engineering. The ${\beta}$-oxoacyl-ACP synthase enzyme catalyzed the addition of acyl-ACP to malonyl-ACP to generate ${\beta}$-oxoacyl-ACP. The enzyme encoded by the fabG gene converted ${\beta}$-oxoacyl-ACP to ${\beta}$-hydroxyacyl-ACP, the fabZ catalyzed the dehydration of ${\beta}$-3-hydroxyacyl-ACP to trans-2-acyl-ACP, and the fabI gene converted trans-2-acyl-ACP to acyl-ACP for long-chain fatty acids. In vivo productivity of total lipids and fatty acids was analyzed to confirm the changes and effects of the inserted genes in E. coli. As a result, lipid was increased 2.16-fold higher and hexadecanoic acid was produced 2.77-fold higher in E. coli JES1030, one of the developed recombinants through this study, than those from the wild-type E. coli.

• Biotechnology and Bioprocess Engineering:BBE
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• 제5권5호
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• pp.327-331
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• 2000

The application of LFH-PCR(long flanking homology region-PCR) for Bacillus subtilis gene disruption is presented. Without plasmid- or phage-vector construction, only by PCR, based on a DNA sequence retrieved from B. subtilis genome data base, kanamycin resistance gene was inserted into two genes of B. subtilis involved in sporulation, spoIIIE and spoIIIG. The effect of gene disruption on subtilisin expression was examined and the sporulation frequency of two mutants was compared to that of the host strain. For this purpose, only 2 or 3 rounds of PCR were required with 4 primers. We first demonstrated the possibility of LFH-PCR for rapid gene disruption to characterize an unknown functional gene of B. subtilis or other prokaryote in the genomic era.

• 미생물학회지
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• 제45권1호
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• pp.26-31
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• 2009

우리나라의 전통 발효 식품인 젓갈로부터 배양 분리법과 분자생물학적 분석법을 이용하여 원핵 세균 군집을 분석하고, 신규 미생물 분리를 목표로 하였다. 젓갈은 생산 지역과 주재료를 고려하여 17 종을 선정하였으며, 이들 젓갈 시료를 적정 희석배수로 희석하여 12종류의 미생물 선택배지에 도말, 배양한 후 나타난 집락(colony)을 형태학적 특성에 따라 무작위로 308개를 선정하여 분리하였다. 순수 분리된 미생물은 PCR 방법을 이용하여 16S rRNA 유전자의 염기서열을 분석한 후, 기존에 보고된 미생물 database와 비교함으로서 17종의 젓갈 내 미생물 군집을 확인하였다. 젓갈의 발효 및 숙성 과정에 관여하는 lactic acid bacteria (Leuconostoc 속, Weisella 속, Lactococcus 속, Lactobacillus 속, Carnobacterium 속, Marinilactibacillus 속, Tetragenococcus 속)와 Bacillus 속, Pseudomonas 속, Micrococcus 속, Brevibacterium 속, Microbacterium 속과 Kocuria 속이 17가지 젓갈에서 광범위하게 분리되었으며, Salinicoccus 속, Halomonas 속, Cobetia 속, Lentibacillus 속, Paracoccus 속, Psychrobacter 속이 소수 분리되었다. 또한 분리된 미생물의 계통학적 분석을 통하여 기존에 보고된 적이 없는 신규 미생물 14종을 분리하였다.

• 생명과학회지
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• 제32권3호
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• pp.249-255
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• 2022

대사는 생존과 번식에 필수적이다. 2020년에 업그레이드된 COG (cluster of orthologous proteins) 데이터베이스에는 "pathways" 항목이 있다. 본 연구에서는 COG pathways를 이용하여 1,309개의 원핵생물의 대사 경로를 분석하였다. 63개의 대사경로와 관련된 822개의 COG가 있었고, 각 분류단위의 대사관련 COG의 평균은 200.50개(phylum Mollicutes)에서 527.07개(phylum Cyanobacteria)의 사이였다. MPCR을 대사경로구성율(하나의 게놈에 존재하는 COG 수 / 각 대사 경로를 구성하는 COG의 총 수)로 정의하였다. MPCR이 100%인 대사경로의 수는 원핵생물에 따라 0에서 26의 범위였다. 다수의 원핵생물에서 100% MPCR인 대사경로는 세포벽 합성과 관련된 murein biosynthesis (922종), glycine cleavage (918종), ribosome 30S subunits (903종) 등이었다. MPCR이 0%인 대사경로(종의 수)는 photosystem I (1,263종), A/V (archaea/vacuolar)-type ATP synthase (1,028종) 및 Na⁺-translocation NADH dehydrogenase (976종) 등이었다. 원핵생물에 따라 3~49개의 대사경로를 전혀 수행할 수 없었다. MPCR의 보존성이 높은 대사경로의 순서는 ribosome 30S subunit (1,309종의 96.1%), murein biosynthesis (86.8%), arginine biosynthesis (80.4%), serine biosynthesis (80.3%) 및 aminoacyl-tRNA synthetases (82.2%) 등이었다. 단백질과 세포벽 합성이 원핵생물에서 중요한 대사경로인 것을 알 수 있었다. 본 연구의 결과와 원핵생물 사이의 대사경로와 관련된 COG는 항생제 및 인공세포의 개발 등에 활용될 수 있을 것이다.

• 생명과학회지
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• 제32권6호
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• pp.463-467
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• 2022

원핵생물 1,309종(species)에 보존적인 유전자(ortholog)를 파악하기 위해 1,309종을 대상으로 COG(Cluster of Orthologous Groups of proteins) 기법을 적용하였으며, 그 결과 ribosome protein S11 (COG0100)을 확인하였다. 1,308, 1,307, 1,306 및 1,305종에서 보존된 ortholog의 수는 각각 2, 5, 5 및 6개였다. 1,303종 이상에서 보존된 유전자는 29개였고, 이들은 23개의 리보솜 단백질, 3개의 tRNA 합성효소, 2개의 번역 인자 및 1개의 RNA 중합효소 소단위체 유전자였다. 대부분이 단백질 합성과 연관되어 원핵생물에서 단백질 발현이 중요한 것으로 판단되었다. 29개의 COG 중에서 ribosome protein S12 (COG0048)가 보존성이 가장 높았다. 29개의 보존된 COG는 대개 하나의 원핵생물에 하나의 단백질이 분포하였다. COG0090은 보존성이 가장 낮았으며 phylogenetic distance value의 표준편차도 가장 컸다. COG0090은 리보솜의 구성원 기능 외에 복제와 전사의 조절자 역할을 하기에, 각 원핵생물이 다양한 환경에서 생존하기 위해 변이가 큰 것으로 추론되었다. 이 연구는 기초 과학과 종양 조절 및 항균제 개발에 필요한 데이터를 제공할 수 있을 것이다.

• Journal of Photoscience
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• 제9권2호
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• pp.74-77
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• 2002

Chlorophyll (Chi) d was assigned to an antenna pigment of red algae in 1943, but its presence and function in red algae have not been necessarily clear for a long time. In 1996, it was shown that Chi d functioned as a major antenna pigment in a peculiar oxygenic photosynthetic prokaryote, Acaryochloris marina, isolated as a symbiont of a colonial ascidian from coral reefs. This finding evoked the necessity for reexamination of the presence and function of Chi d in red algae. We found Chi d in methanol-extract from several marine red algae, and the relative content was high in one species, Ahnfeltiopsis flabelliformis. Absorption and fluorescence spectra, HPLC analysis, and NMR and mass spectroscopy characterized Chi d extracted from the red algal thalli, and those were essentially identical to those of Chi d isolated from A. marina. However, micro-spectrophotometric analysis suggested that Chi d was not an actual constituent of the red algae but came from epiphyte(s) attached to surface of red algal thalli.

• 한국정보과학회논문지:소프트웨어및응용
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• 제30권3_4호
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• pp.379-387
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• 2003

다수의 미생물 유전체 프로젝트들이 완료되면서 엄청난 양의 유전체 핵산 염기서열 데이터들이 양산되고 있다. 이러한 상황에서 전산 기법을 이용하여 유전체 DNA 염기서열 상에서 유전자의 프로모터 영역을 규명하는 문제는 최근에 상당한 연구의 관심대상으로 떠오르고 있다. 본 논문에서는 전사조절의 핵심 역할을 하는 -10 영역과 전사개시 부위를 포함한 원핵생물의 핵심 프로모터 영역에 대한 의존성 반영 분해모델 (Dependency-Reflecting Decomposition Model)을 제안한다. 이 모델은 인접한 위치에 존재하는 핵산 염기들 사이의 의존성뿐만 아니라 인접하지 않은 위치의 핵산 염기들간의 의존성까지 고려함으로써 핵산 염기서열 상에 내포되어있는 중요한 생물학적 의존성들을 함축하고 있다. DRDM 모델은 우수한 성능평가 결과를 보였으며. 미생물 유전체 Contig들 상에서 임의의 유전자 프로모터를 예측하는데 효과적으로 이용될 수 있다.

• Journal of Species Research
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• 제12권spc2호
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• pp.23-32
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• 2023

During screening for indigenous prokaryotic species in Republic of Korea in 2021, a total of 21 bacterial strains assigned to the phylum Bacteroidota were isolated from a variety of environmental habitats including pine cone, seaweed, soil, sea sediment, brackish water and moss. Based on the 16S rRNA gene sequence similarity value of more than 98.7% and formation of a robust phylogenetic clade with the type strain of the closest bacterial species, it was found that the 21 strains belong to independent and recognized bacterial species. There has been no official report that the identified 21 species have been isolated in Republic of Korea up to date. Therefore, 16 species in six genera of two families in the order Flavobacteriales, two species in two genera of two families in the order Cytophagales, one species in one genus of one family in the order Chitinophagales and two species in one genus of one family in the order Sphingobacteriales are proposed as unrecorded species of the phylum Bacteroidota isolated in Republic of Korea. Their Gram reaction, colony and cell morphology, basic phenotypic characteristics, isolation source, taxonomic status, strain ID and other information are described in the species descriptions.

• Journal of Species Research
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• 제5권1호
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• pp.188-200
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• 2016

During recent screening to discover indigenous prokaryotic species in South Korea, a total of 31 bacterial strains assigned to the class Gammaproteobacteria were isolated from a variety of environmental samples including soil, tidal flat, freshwater, seawater, and plant roots. From the high 16S rRNA gene sequence similarity (>98.7%) and formation of a robust phylogenetic clade with the closest species, it was determined that each strain belonged to each independent and predefined bacterial species. There is no official report that these 31 species have been described in South Korea; therefore 5 species of 3 genera in the order Alteromonadales, 11 species of 3 genera in the order Pseudomonadales, 8 species of 6 genera in the order Enterobacteriales, 2 species of 1 genera in the order Vibrionales, 1 species of 1 genera in the order Oceanospirillales, 3 species of 3 genera in the order Xanthomonadales, and 1 species in the order Spongiibacter_o within the Gammaproteobacteia are reported for proteobacterial species found in South Korea. Gram reaction, colony and cell morphology, basic biochemical characteristics, isolation source, and strain IDs are also described in the species description section.