• Mycobiology
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• 제50권1호
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• pp.66-78
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• 2022

The identification of oleaginous yeast species capable of simultaneously utilizing xylose and glucose as substrates to generate value-added biological products is an area of key economic interest. We have previously demonstrated that the Cutaneotrichosporon dermatis NICC30027 yeast strain is capable of simultaneously assimilating both xylose and glucose, resulting in considerable lipid accumulation. However, as no high-quality genome sequencing data or associated annotations for this strain are available at present, it remains challenging to study the metabolic mechanisms underlying this phenotype. Herein, we report a 39,305,439 bp draft genome assembly for C. dermatis NICC30027 comprised of 37 scaffolds, with 60.15% GC content. Within this genome, we identified 524 tRNAs, 142 sRNAs, 53 miRNAs, 28 snRNAs, and eight rRNA clusters. Moreover, repeat sequences totaling 1,032,129 bp in length were identified (2.63% of the genome), as were 14,238 unigenes that were 1,789.35 bp in length on average (64.82% of the genome). The NCBI non-redundant protein sequences (NR) database was employed to successfully annotate 11,795 of these unigenes, while 3,621 and 11,902 were annotated with the Swiss-Prot and TrEMBL databases, respectively. Unigenes were additionally subjected to pathway enrichment analyses using the Gene Ontology (GO), Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes (KEGG), Cluster of Orthologous Groups of proteins (COG), Clusters of orthologous groups for eukaryotic complete genomes (KOG), and Non-supervised Orthologous Groups (eggNOG) databases. Together, these results provide a foundation for future studies aimed at clarifying the mechanistic basis for the ability of C. dermatis NICC30027 to simultaneously utilize glucose and xylose to synthesize lipids.

• 농업과학연구
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• 제49권4호
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• pp.963-971
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• 2022

Production of high-quality horses is important to make the horse industry grow. Grazing during the growing period can be an important factor affecting the production of high-quality horses. The objective of this study was to determine the effects of grazing on growing horses by analyzing their blood components and intestinal microbiota. Twelve growing horses for evaluating blood components and ten growing horses for evaluating intestinal microbiota were raised for about seven months and separated by two treatments: grazing vs. stable. Complete blood count, blood chemistry, and creatine kinase levels were analyzed as blood components and a 16s rRNA gene sequence analysis was performed to analyze intestinal microbiota. Calcium ions tended to be lower in the group with grazing treatment. Alkaline phosphatase and creatine kinase tended to be higher in the group with grazing treatment. These results indicate that grazing can provide horses with more exercise than staying in stables. At the phylum level, Firmicutes/Bacteroidetes ratios in grazing and stable groups were 4.2 and 6.5, respectively. Because various studies have reported that a. high Firmicutes/Bacteroidetes ratio indicates obesity, the method of raising horses might affect their physical ability. At the species level, rates of Clostridium butyricum in grazing and stable groups were 3.2% and 13.1%, respectively. Some strains of C. butyricum can cause several diseases such as botulism. These results indicate that grazing can positively affect growing horses in terms of blood components and intestinal microbiota. Moreover, grazing can be helpful to make growing horses healthy through proper exercise.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제33권10호
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• pp.1292-1298
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• 2023

PAMB 00755^T, a bacterial strain, was isolated from Korean fir leaves. The strain exhibits yellow colonies and consists of Gram-negative, non-motile, short rods or ovoid-shaped cells. It displays optimal growth conditions at 20℃, 0% NaCl, and pH 6.0. Results of 16S rRNA gene-based phylogenetic analyses showed that strain PAMB 00755^T was most closely related to Sphingomonas chungangi MAH-6^T (97.7%) and Sphingomonas polyaromaticivorans B2-7^T (97.4%), and ≤96.5% sequence similarity to other members of the genus Sphingomonas. The values of average nucleotide identity (79.9-81.3%), average amino acid identity (73.3-75.9%), and digital DNA-DNA hybridization (73.3-75.9%) were significantly lower than the threshold values for species boundaries; these overall genome-related indexes (OGRI) analyses indicated that the strain represents a novel species. Genomic analysis revealed that the strain has a 4.4-Mbp genome encoding 4,083 functional genes, while the DNA G+C content of the whole genome is 66.1%. The genome of strain PAMB 00755^T showed a putative carotenoid biosynthetic cluster responsible for its antioxidant activity. The respiratory quinone was identified as ubiquinone 10 (Q-10), while the major fatty acids in the profile were identified as C_18:1ω7c and/or C_18:1ω6c (summed feature 8). The major polar lipids of strain PAMB 00755^T were diphosphatidylglycerol, phosphatidylethanolamine, sphingoglycolipid, and phosphatidylcholine. Based on a comprehensive analysis of genomic, phenotypic, and chemotaxonomic characteristics, we proposed the name Sphingomonas abietis sp. nov. for this novel species, with PAMB 00755^T as the type strain (= KCTC 92781^T = GDMCC 1.3779^T).

• 한국어병학회지
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• 제36권2호
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• pp.251-261
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• 2023

Photobacterium sp. YW2207 was isolated from rainbow trout raised in a fish farm located in Yeongwol-gun, Gangwon Province, South Korea. Based on 16S rRNA sequence analysis and phylogenetic analysis, it was confirmed that Photobacterium sp. YW2207 showed 100% similarity with Photobacterium piscicola and Photobacterium phosphoreum, and 94.6% similarity with P. damselae subsp. damselae. Biochemical analysis revealed that Photobacterium sp. YW2207 is a Gram-negative, motile bacterium with a cell size of 1.5~3×3~5 ㎛. The bacteria were cultured on nutrient agar, brain heart infusion agar, Muller-Hinton agar, tryptic soy agar, and thiosulfate citrate bile sucrose agar with NaCl concentrations ranging from 0 to 2.5%. The API50CHE and API20E tests indicated lower utilization capabilities compared to the P. damselae strains provided in the API database. Furthermore, unlike most Photobacterium species, Photobacterium sp. YW2207 presented negative for catalase test. Results from the flow cytometric measurement indicated that Photobacterium sp. YW2207 exhibited a more diverse distribution of cell sizes and had larger cell sizes compared with P. damselae subsp. damselae. Minimum inhibitory concentration tests showed that Photobacterium sp. YW2207 had low susceptibility to β-Lactam and aminoglycoside antibiotics, while having high susceptibility to tetracycline, doxycycline, and quinolone antibiotics. Pathogenicity on rainbow trout revealed that an immersion of 1×10⁵ CFU/ml did not cause mortality or clinical symptoms.

• 대한생식의학회:학술대회논문집
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• 대한불임학회 2001년도 제2차 연수강좌
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• pp.195-205
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• 2001

태반 영양배엽 (trophoblast)은 포유동물의 발생과정 중 가장 먼저 분화되는 세포로서, 자궁환경내에서 배아가 착상, 발생, 및 분화하기 위해서 반드시 필요한 태반을 형성하는 색심적인 세포이다. 영양배엽 세포의 분화과정중의 결함은 배아의 사산이나 임신질환 등의 치명적 결과를 초래한다. 하지만, 영양배엽 세포의 분화를 조절하는 분자생물학적인 메카니즘은 아직 규명되지 않고 있다. 영양배엽 세포의 분화를 조절하는 경로를 규경하기 위한 선결과제는 분화된 영양배엽 세포에서만 발현하는 많은 유전자들이 밝혀져야만 한다. 본 연구팀은 최근에 분화된 영양배엽 세포에서만 발현하는 두 종류의 새로운 유전자들을 찾았다. 한 종류는 homeobox를 보유하고 있는 조절 유전자 Psx이고, 다른 한 종류는 임신호르몬인 태반 프로락틴 라이크 단백질 유전자 PLP-C${\beta}$이다. 본 연구과제의 목표는 이들 유전자의 기능과 조절 메카니즘을 규명함으로써, 영양배엽 세포의 분화를 조절하는 조절경로를 밝히는 것이다. 이를 위하여 다음과 같은 일련의 연구를 수행할 것이다. 1) Psx 유전자가 분화된 영양배엽 세포에서만 발현케 하는 조절 메카니즘을 규명하기 위해 functional assays, in vitro footprinting, gel mobility shift assays, 생쥐형질전화, UV crosslinking, Southwestern blot 등의 방법을 통해 Psx 유전자의 cis-acting 요인과 trans-acting factor를 밝혀 분석한다. 2) 영양배엽 세포의 분화조절 경로를 규명하기 위해 random oligonuclotide library screening, DD-PCR, subtractive screening 등의 방법을 이용하여 Psx 유전자에 의해 조절되는 하부유전자를 밝힌다. 3) Psx 유전자를 knock-out시켜 영양배엽 세포가 발달 및 분화하는데 미치는 역할을 밝힌다. 4) Yeast two-hybrid screening방법을 이용하여 태반 프로락틴 유전자의 수용체를 찾아 이들의 신호전달 기전을 밝힌다. 제1차년 연구결과로서, mouse와 rat으로부터 각각 Psx 유전자의 genomic DNA를 클로닝하여, 유전자 구조를 비교한 결과, mouse Psx (mPsx2)는 4개의 exons으로 이루어져 있는 반면에, rat Psx (Psx3)는 3개의 exons으로 구성되어 있었다. 즉, rPsx3는 mPsx2의 exon1이 없었다. Notrhern blot과 in situ hybridization 분석에 의해 mouse와 rat에서 Psx 유전자가 다르게 발현 조절되는 현상을 밝혔다. 실제로 mPsx2와 rPsx3의 5'-flanking지역을 클로닝하여 염기서열 분석 결과 전혀 homology를 찾을 수 없었다. 또한, 이들 각각 promoter의 activity를 luciferase reporter를 이용하여 조사한 결과 Rcho-1 trophoblast cells에서 각기 다른 activity를 보여 주는 것을 발견하였다. Psx 유전자의 transcription start sites는 Primer extension에 의해 밝혔다. 또한 Psx2 유전자를 knock-out 시키기 위해 targeting vector를 Osdupde1에 제작하였다. 본 과제를 시작할 때 새로운 프로락틴 유전자 하나를 클로닝하여 이 유전자를 PLP-I라고 이름을 붙였다. 이 후 이 유전자 (PLP-I)는 PLP-C${\beta}$라고 이름을 붙이게 되었다. Mouse PLP-C${\beta}$ 유전자의 counterpart를 rat에서 찾아 염기서열을 비교한 결과 mouse와 rat에서 PLP-C${\beta}$유전자의 homology는 약 79% (amino acid level)였다. 본 연구과정을 통해 또 하나의 새로운 PLP-C subfamily member를 mouse로부터 클로닝 하였고, 이 유전자를 PLP-C${\gamma}$라 하였다. PLP-C${\beta}$와 PLP-C${\gamma}$의 발현 유형은 Northern blot과 in 냐셔 hybridization 분석에 의해 태반의 제한된 spongitrophoblast와 trophoblast giant cells에서만 발현하는 것을 밝혔다. 놀랍게도 이들 두 새로운 유전자는 alternative splicing에 의해 두 종류의 isoform이 있음을 밝혔다. PLP family member 유전자로서 splicing에 의한 isoforms을 보여 주는 유전자로는 PLP-C${\beta}$와 PLP-C${\gamma}$가 최초이다. 이들 isoform mRNAs의 발현 유형은 RT-PCR 방법을 이용하여 규명하였다. 또 하나의 새로운 발견은 PLP-C${\beta}$와 PLP-C${\gamma}$가 독특한 유전자 구조를 갖고 있었다. 즉, PLP-C${\beta}$는 exon3의 alternative splicing에 의해 5개 혹은 6개의 exons을 갖는 two isoforms이 생긴다. 반면에 PLP-C${\gamma}$는 exon2가 alternative splcing이 되면서 7개의 exons을 갖거나 6개의 exons을 갖는 isoforms을 만든다. 그리고, PLP-C${\gamma}$의 promoter activity를 trophoblast Rcho-l${\gamma}$ 세포주를 이용하여 PLP-C${\gamma}$ 의 1.5 kb 5'-flanking 지역이 trophoblast-specific promoter activity를 갖고 있음을 밝혔다. PLP-C${\gamma}$ 유전자의 transcription start site는 Primer extension에 의해 밝혔다. 제 1차 년도의 연구결과를 토대로, 2차년에서는 다음단계의 연구를 수행하고자 한다. 즉, 1) mPsx2와 rPsx3의 promoter를 비교분석 함으로서 mouse와 rat에서 Psx 유전자가 다르게 조절되는 메카니즘 규명, 2) Psx와 PLP-C 유전자의 promoter에 있는 cis-acting elements 탐색, 3) Psx2와 Psx3의 단백질을 이용하여 이들이 binding하는 target sequence 규명, 4) 제작한 Psx2 targeting vector를 이용하여 ES cells에서 Psx2 유전자 knock-out, 5) Psx 유전자를 과발현시키는 세포주를 만들고 Psx에 의해 조절되는 유전자 탐색, 6) 새로 밝히 PLP-C members 유전자들의 조절기전을 Rcho-1 세포주를 이용하여 여러 거지 성장인자와 다른 호르몬에 대한 반응을 탐색, 7) Psx와 PLP-C${\gamma}$ 유전자의 chromosomal mapping 등을 밝힐 것이다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제42권3호
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• pp.434-440
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• 2013

본 연구에서는 산업적으로 응용가능한 알긴산 올리고당을 효소적 분해를 이용하여 제조하기 위한 기초 연구로서 해조류로부터 알긴산 분해 활성이 우수한 미생물을 탐색하고, 분리하여 알긴산 분해 효소를 생산하는 미생물의 최적 생육 조건 및 그 조효소액의 알긴산 분해 특성을 알아보고자 하였다. 갈조류인 지충이로부터 균주를 분리하였고 16S rRNA 염기서열을 분석한 결과, Vibrio sp. V140으로 동정되었으며 PKA 1003으로 명명하였다. Vibrio sp. PKA 1003균주의 최적 생육 특성을 알아본 결과, pH 7, 3% NaCl, $25^{\circ}C$ 및 48시간이었으며, 6% 알긴산과 1:1 배양 시 분해 효율이 가장 좋은 것으로 나타났다. Vibrio sp. PKA 1003 균주가 생산하는 조효소의 알긴산 분해 최적 조건은 pH 9, $30^{\circ}C$, 6% 알긴산 및 63시간으로 나타났으며, 배양 시간에 따라 TLC를 실시한 결과, 배양 12시간부터 서서히 분해되어 2개의 spot을 형성하는 것을 확인하였으며, 조효소액에 의해 알긴산이 여러 가지 단당 또는 올리고당으로 저분자화되는 것을 확인하였다. 또한 조효소액에 trypsin을 처리하여 실험한 결과, trypsin 처리구 및 조효소액 처리구의 환원당 생성량이 각각 70.91 및 $538.62{\mu}g/mL$로써 알긴산 분해 활성이 효소에 의한 것임을 확인하였다. 이상의 결과들을 종합해 볼 때, Vibrio sp. PKA 1003의 최적 생육 조건 및 알긴산 분해 최적 조건에서 알긴산 분해 효소 및 알긴산 올리고당을 효율적으로 획득할 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국버섯학회지
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• 제12권3호
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• pp.201-208
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• 2014

버섯배지의 발효를 효율적으로 행하면서 버섯의 재배 시 빈번하게 발생하는 푸른곰팡이 병의 원인 균주인 Trichoderma sp. 곰팡이 성장을 억제하는 세균의 분리를 행하였다. 균원시료로부터 1차 분리한 약 200여 균주 중에서 성장속도가 빠르고, SM, AM 및 CM의 평판배지 상에서 clear zone이 뚜렷한 6균주를 2차 분리하였다. 분리한 6균주 중 cellulase, amylase 및 protease의 효소활성이 높고 T. virens와 T. harzianum에 대하여 강한 항균활성을 나타낸 C-1균주를 최종 분리균주로 선정하였다. 분리한 C-1균주는 Bergey's Manual of Systematic Bacteriology에 의한 동정과 16S rDNA 염기서열 분석을 행한 결과 Paenibacillus polymyxa 밝혀져 P. polymyxa CK-1으로 명명하였다. P. polymyxa CK-1균주의 생육조건을 검토한 결과 최적배양온도는 $45^{\circ}C$, 생육을 위한 배지의 최적 pH는 6.0~7.0 범위로 나타났다. T. virens와 T. harzianum 곰팡이의 생육억제를 위한 P. polymyxa CK-1의 배양시간은 22~36시간이 적당하였다. 그리고 P. polymyxa CK-1균주의 24시간째 배양용액을 처리한 petri dish에 두 곰팡이를 각각 접종한 후 10일 동안 방치하여도 곰팡이의 생육은 관찰되지 않았다. P. polymyxa CK-1 균주가 생산한 길항물질의 열안정성을 검토한 결과 $60^{\circ}C$ 및 $100^{\circ}C$로 20분 동안 처리한 시험구에서는 두 곰팡이의 균사성장이 전혀 관찰되지 않았지만 $121^{\circ}C$에서 20분 동안 처리한 시험구에서는 약간의 균사성장이 관찰되었다. P. polymyxa CK-1배양액이 버섯균사 생육에 미치는 영향을 검토한 결과 팽이버섯, 표고버섯 등의 다양한 버섯균사 생육에 전혀 영향을 미치지 않는 것으로 나타났다.

• Journal of Dairy Science and Biotechnology
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• 제31권2호
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• pp.133-141
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• 2013

본 연구는 치즈 숙성 중 오염원인 곰팡이균 제거 기술 개발의 일환으로 치즈 숙성실에서 자생하는 곰팡이와 다양한 지역의 김치로부터 유산균을 분리하여 곰팡이에 대한 생육억제활성이 있는 항진균 활성 유산균을 선발하고, 선발된 유산균의 배양특성을 확인하였다. 치즈와 치즈 숙성실에 자생하는 곰팡이 8종과 다양한 지역의 김치로부터 유산균 44종을 분리 동정하였고, 김치에서 분리한 유산균 44종 중 항진균 활성이 있는 유산균 6종을 최종 선발하여 그 특성을 규명하였다. 최종 선발된 유산균 6종 중에서 유산균 ALH (L. sakei subsp.)가 곰팡이균 8종에 대하여 항진균 활성이 가장 크게 나타났다. 최종 선발된 6종의 유산균의 생육은 배양 5시간부터 20시간까지 활발하였고, 배양시간이 경과할수록 배양액의 pH는 낮아졌다. 유산균 생육의 최적온도는 $30{\sim}37^{\circ}C$였으며, 최적 pH는 7이었다. 단백질 분해력은 6종 유산균 모두 유사하였으며, 단백질 응고력은 ALH, ALL, ALS 균주가 ALD, ALJ, ALT 균주에 비해 좋았다. 또한 ALD, ALH, ALJ 균주는 ALL, ALS, ALT 균주보다 산성조건에서 잘 견디는 것을 확인하였다. 유산균 배양액의 유기산 조성을 분석한 결과, lacic acid가 가장 많이 생성되었다. 본 실험에서 김치에서 분리한 유산균은 항진균력이 뛰어나고, 배양특성이 유제품을 제조하기에 적합하다고 사료되므로, 추후 곰팡이의 생육을 억제할 수 있는 치즈 및 유제품 개발에 활용할 수 있을 것으로 기대된다.

• 생명과학회지
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• 제18권12호
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• pp.1625-1630
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• 2008

본 연구는 생분해성 플라스틱인 poly-${\beta}$-hydroxybutyrate (PHB)의 생산단가를 낮추기 위한 노력으로 저가의 기질로부터 PHB 대량생산을 위한 기초자료를 얻는데 그 목적을 두었다. Hemicellulose hydrolysate는 지구상에 풍부하게 존재하는 저가의 waste by-product로서 xylose가 많이 포함되어 있다. 본 연구에서는 xylose로부터 PHB를 생산할 수 있는 균주를 토양에서 분리하여, 분류학적 위치를 밝히고, 균체 생육 최적 조건, PHB 생산을 위한 최적 발효 배양 조건, PHB의 구조 확인 등을 검토 하였으며, 그 결과는 다음과 같다. 토양으로부터 분리한 균주 J-65는 형태학적, 배양적, 생화학적 및 partial 16S rRNA sequence에 근거하여 Bacillus megaterium로 동정하였다. B. megaterium J-65의 균체 생육 최적 조건은 온도 $37^{\circ}C$, 초발 pH 8.0이었으며 2% xylose, 0.25% $(NH_4)_2SO_4$, 0.3% $Na_2HPO_4{\cdot}12H_2O$, 0.1% $KH_2PO_4$였다. PHB 축적에 영향을 미치는 요인을 검토하기 위해 균체생육 최적배지에서 $37^{\circ}C$, 24시간 1차 배양한 후, 균체를 회수하여 각종 영양분이 결핍된 배지에 2차 배양을 실시한 결과 B. megaterium J-65는 균형생육조건(balanced-growth condition)에서 PHB를 합성하는 균주로 나타났다. PHB보다 물성이 향상된 PHB/HV 공중 합체를 생산하기 위하여 보조기질로 propionic acid를 첨가하였을 때, 0.1% propionic acid 농도에서 HV mol%가 14%인 PHB/HV 공중합체가 합성되었다. 5 l 용량의 발효조에 B. megaterium J-65를 회분배양하였을 때 배양 21시간에 건조균체량 10 g/l, PHB 3.5 g/l를 얻을 수 있었고, 유가배양을 실시한 결과 배양 48시간에 건조균체량 26.52g/l, PHB 9.28 g/l를 얻을 수 있었다. 생산된 PHB를 alkaline solution 처리와 chloroform을 이용한 유기용매 추출법을 이용하여 추출.정제한 후 Gas Chromatography로 정제를 확인하고 300MHz 1H-NMR을 실시한 결과 3-hydroxybutyrate의 homopolymer임을 확인하였다.

• 생명과학회지
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• 제28권11호
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• pp.1347-1353
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• 2018

본 연구는 한국전통약용식물(구기자, 오미자 잎)의 발효물로부터 분리한 Bacillus coagulanse NRR1207의 발효 특성을 파악하고 Bacillus coagulans NRR1207의 ${\alpha}$-galactosidase의 활성과 이를 통한 대두박의 비소화성분의 분해를 확인하였다. Bacillus coagulans NRR1207이 생산하는 효소 중 ${\alpha}$-galactosidase, ${\beta}$-galactosidase, ${\alpha}$-glucosidase가 가장 높은 40 nmol 이상의 활성을 나타내었다. Bacillus coagulans NRR1207의 발효 특성은 10% skim milk에서 배양했을 때, pH는 급속히 감소했고 적정 산도는 1.9%까지 증가했고 생균수도 발효 24시간에 8.8 log CFU/ml로 증가했다. 유당은 배양 72시간째 완전히 고갈되었고 유산 생산 능력도 탁월했다. Bacillus coagulans NRR1207을 대두박에 접종 후 배양시간에 따른 생균수의 변화는 배양 시작 시 7.6 log CFU/ml, 배양 16시간에 최고에 도달하여 9.0 log CFU/ml이었고 배양 72시간에 8.3 log CFU/ml로 Bacillus coagulans NRR1207이 왕성하게 잘 성장하였다. 대두박의 비소화성분 분해는 Bacillus coagulans NRR1207 접종 후 발효 24, 48, 72시간이 경과하면서 이 균이 생산한 ${\alpha}$-galactosidase에 의해 비소화성분인 stachyose와 raffinose가 대부분 분해되고 galactose가 생성되었다. 따라서 Bacillus coagulans NRR1207은 대두박의 비소화성분을 분해하는 생균제(Probiotics)로써 이용하여 식품 및 가축 사료 이용성 증대에 활용이 가능할 것으로 사료된다.