• Journal of Microbiology
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• 제43권6호
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• pp.572-576
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• 2005

This study focused on detecting catabolic genes for polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) distributed in the reed rhizosphere of Sunchon Bay, Korea. These marsh and mud environments were severely affected by human activities, including agriculture and fisheries. Our previous study on microbial roles in natural decontamination displayed the possibility that PAH-degrading bacteria, such as Achromobacter sp., Alcaligenes sp., Burkholderia sp. and Pseudomonas sp. play an important decontamination role in a reed rhizosphere. In order to gain further fundamental knowledge on the natural decontamination process, catabolic genes for PAH metabolism were investigated through PCR amplification of dioxygenase genes using soil genomic DNA and sequencing. Comparative analysis of predicted amino acid sequences from 50 randomly selected dioxygenase clones capable of hydroxylating inactivated aromatic nuclei indicated that these were divided into three groups, two of which might be originated from PAH-degrading bacteria. Amino acid sequences of each dioxygenase clone were a part of the genes encoding enzymes for initial catabolism of naphthalene, phenanthrene, or pyrene that might be originated from bacteria in the reed rhizosphere of Sunchon Bay.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제33권3호
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• pp.169-177
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• 2005

본 연구는 어업이나 농업 등의 인간활동에 의하여 상당한 영향을 받고 있는 순천만 갈대의 근권에서 이루어지는 정화작용에 있어 미생물의 역할을 조사하는 것에 중점을 두었다. 일반적으로 만은 환경 스트레스로 인한 갑작스런 충격을 감소시키는 완충지역으로서의 역할을 하는 것으로 알려져 있다. 갈대근권에서 이루어지는 정화기능에 있어 미생물의 역할을 밝히기 위한 첫 번째 노력의 일환으로 벤젠, 톨루엔, 또는 자일렌이 단일 탄소 및 에너지원으로 첨가된 농화배양법을 사용하여 BTEX를 분해할 수 있는 두 종류의 그람양성 세균을 순수분리하였다. 다양한 온도조건의 BTEX배지에서 이들 세균을 배양하는 동안 BTEX의 분해율 및 성장률을 주기적으로 조사한 결과 $37^{\circ}C$에서 가장 빠른 기질 분해율을 보였고 $42^{\circ}C$의 고온에서도 두 균 모두 잘 성장하는 것으로 나타났다. 본 연구에서 시험한 수은, 카드뮴, 납, 바륨, 철 대부분의 중금속에 강한 내성뿐만 아니라 ampicillin을 비롯한 시험한 5종류의 항생제 모두에 강한 내성을 나타냈다. 16S rRNA 유전자 서열과 다양한 표현형 및 형태학적 특성을 기초로 한 동정의 결과 BTEX를 분해할 수 있는 두 균주는 $95{\%}$상의 신뢰도로 Microbacterium sp.와 Rhodococcus sp.로 나타났고, 각 균주는 Microbacterium sp. EMB-1과 Rhodococcus sp. EMB-2로 명명하였다. 이러한 결과는 주요한 염습지 식물중의 하나인 갈대의 근권에서 살아가는 이들 균주들이 BTEX와 같은 석유로 오염된 근권 환경의 정화작용에 중요한 역할을 할 수 있음을 제시해주었다.

• 한국미생물학회:학술대회논문집
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• 한국미생물학회 2005년도 International Meeting of the Microbiological Society of Korea
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• pp.201.1-201
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• 2005

• 미생물학회지
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• 제41권3호
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• pp.208-215
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• 2005

본 연구는 농업과 어업, 그리고 생태체험과 같은 인간들의 활동으로 인하여 상당히 영향을 받는 갯벌환경 중의 하나인 순천만을 모델장소로 갈대의 환경정화 기능에 있어 근권에 분포하는 미생물의 역할에 대한 기초 자료를 얻고자 수행하였다. 우선, 순천만의 갈대근권 토양을 시료로하고 anthracene, naphthalene, phenanthrene, pyrene 등이 첨가된 다환성 방향족 화합물(polycyclic aromatic hydrocarbons; PAH)을 탄소원 및 에너지원으로 하는 농화 배양을 통하여 두 개의 consortium을 획득하였다. 두 consortium으로부터 순수 분리된 우수한 PAH분해능을 갖는 4개의 균주(SCB1, SCB2, SCB6,그리고 SCB7)를 형태 및 생리학적 특성과 16S rRNA유전자서열을 기초로 분석한 결과 각 균주는 $99{\%}$ 이상의 신뢰도로 Burkholderia sp., Aicaligenes sp., Achromobacter sp., and Pseudomonas sp.로 동정되었다. 주목할 만한 점은 Burkholderia sp. SCB1과 Alcaligenes sp. SCB2는 naphthalene이나 phenanthrene보다 훨씬 안정되어 있는 구조의 anthracene이나 pyrene에서 더 빠른 성장률과 기질 분해율을 나타내는 것으로 밝혀졌다. 반면,Achromobacter sp. SCB6와 Pseudomonas sp. SCB7은 pyrene을 제외한 다른 시험기질에 대하여 유사한 성장 및 분해패턴을 나타내었다. 이러한 결과는 주요한 염습지 식물중의 하나인 갈대의 근권에서 살아가는 이들 PAH 분해 균주들이 PAH와 같은 물질로 오염된 근권 환경의 정화작용에 중요한 역할을 할 수 있음을 제시해 주었다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제48권4호
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• pp.480-490
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• 2020

A novel lipase gene, Lip-1420, was isolated from a metagenomic library constructed from reed marsh from Mt. Jumbong in Korea, comprising 112,500 members of recombinant plasmids. The DNA sequence of Lip-1420-subclone (5,513 bp) was found to contain at least 11 ORFs according to the GenBank database. The ORF-3 gene was inserted into the pET21a plasmid containing the C-terminal 6-His tag and transformed into E. coli BL21(DE3) to express the recombinant lipase protein. Lip-1420 was purified using a fast protein liquid chromatography system. The gene was registered in GenBank (MH628529). The values of Km and Vmax were determined as 0.268 mM and 1.821 units, respectively, at 40℃ and pH 8.0, using p-nitrophenyl palmitate as the substrate. This lipase belongs to family IV taxonomically because it has conserved HGGG and GDSAG motifs in the constitutive amino acid sequence. According to the predicted structural model, the binding sites are represented by residues H78, G81, D150, S151, A152, V181, and D236. Finally, Lip-1420 showed triolein selectivity for methanolysis between triolein (18:1) and tristearin (18:0) substrates. Further study of the selective mechanism and structure-function relationship of this new lipase could be useful for more practical applications.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제17권5호
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• pp.753-760
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• 2007

The diversity of Paenibacillus species was assessed in the rhizospheres of four cultivars of sorghum sown in Cerrado soil amended with two levels of nitrogen fertilizer(12 and 120 kg/ha). Two cultivars(IS 5322-C and IS 6320) demanded the higher amount of nitrogen to grow, whereas the other two(FBS 8701-9 and IPA 1011) did not. Using the DNA extracted from the rhizospheres, a Paenibacillus-specific PCR system based on the RNA polymerase gene(rpoB) was chosen for the molecular analyses. The resulting PCR products were separated into community fingerprints by DGGE and the results showed a clear distinction between cultivars. In addition, clone libraries were generated from the rpoB fragments of two cultivars(IPA 1011 and IS 5322-C) using both fertilization conditions, and 318 selected clones were sequenced. Analyzed sequences were grouped into 14 Paenibacillus species. A greater diversity of Paenibacillus species was observed in cultivar IPA 1011 compared with cultivar IS 5322-C. Moreover, statistical analyses of the sequences showed that the bacterial diversity was more influenced by cultivar type than nitrogen fertilization, corroborating the DGGE results. Thus, the sorghum cultivar type was the overriding determinative factor that influenced the community structures of the Paenibacillus communities in the habitats investigated.