Acetate와 Glucose가 혼합되어 있는 배지에서 성장하는 당근 현탁배양 세포의 diauxic growth

李宅堅,李宇成 성균관대학교 기초과학연구소 1995 論文集 Vol.46 No.2

우리는 이제까지 bacteria와 yeast 등에서 관찰되어 온 diauxic growth 현상이 식물에서도 관찰되는지에 대해 연구해왔다. 우리는 이미 단자엽(벼) 현탁배양을 acetate와 glucose 가 혼합되어 있는 배지에서 성장시켰을 때 diauxic growth 현상이 있음을 보고하였다 (1). 우리는 쌍자엽식물에서도 diauxic growth가 관찰되는지 알아보기 위하여 당근의 현탁배양을 이용하여 연구하였다. 당근의 현탁배양세포를 glucose와 acetate가 혼합되어 들어있는 배지에서 성장시켰을 때 diauxic growth가 관찰되었다. Diauxic growth의 첫 번째 성장기에 acetate를 사용하고 두 번째 성장기에 glucose를 사용한다. 첫 번째 성장기에 있는 세포는 [^14C]acetate를 흡수하지만 [^14C]glucose 는 흡수하지 못했다. [^14C]glucose 흡수는 두 번째 성장기 세포에서 관찰할 수 있었다. 벼의 현탁배양 세포와 마찬가지로 당근의 현탁배양세포도 acetate를 일차적인 탄소원으로 사용하는 diauxic growth가 관찰되었다. We have been investigating acetate-glucose diauxic growth in plant. It was reported that rice (monocotyledon) suspension cells were exhibited diauxic growth on acetate (10 mM) and glucose (10 mM) medium (1). To investigate diauxic growth in dicotyledoneous plant, carrot (Daucus carota L.) suspension cells were grown on acetate and glucose medium Suspension culture of carrot exhibited diauxic growth when grown in a medium containing both acetate and glucose as carbon sources. Preferential utilization of acetate was observed in the initial growth phase of diauxic growth, whereas the second growth phase occured at the expense of glucose. Cells harvested during the first growth phase exhibited a capacity uptake of [^14C]acetate but not of [^14C]glucose. A capacity for [^14C]glucose uptake was expressed during the second growth phase. Like in rice suspension cells, in carrot suspension cells acetate was used as the primary carbon source during the acetate-glucose diauxic growth.

High light에 의한 식물플랑크톤의 reactive oxygen species (ROS) 생성과 적응기작

이택견(T.K. Lee),김선주(S.J. Kim),신경순(K.S. Shin),장만(M. Chang) 한국해양환경·에너지학회 2000 한국해양환경공학회 학술대회논문집 Vol.2000 No.-

천연 해조류로부터 적조생물 살생제 개발

이택견(T.K Lee),신경순(K.S. Shin),장만(M. Chang) 한국해양환경·에너지학회 1999 한국해양환경공학회 학술대회논문집 Vol.1999 No.-

다시마 유래 항미세조류 물질 추출 및 알긴산 올리고 유도체의 막전위에 대한 영향

이건섭(Lee, Gun-Sup),장만(Chang, Man),신경순(Shin, Kyoungsoon),김동균(Kim, Dong-Giun),오정균(Auh, Chung-Kyoon),이택견(Lee, Taek-Kyun) 한국산학기술학회 2012 한국산학기술학회논문지 Vol.13 No.12

알긴산 올리고 유도체를 갈조류로부터 추출하였고, 추출물의 항미세조류 효과와 작용기작을 연구하였다. 고분자 알긴산을 2 N HCl과 1% H₂O₂.로 순차적 가수분해하여 알긴산 올리고 유도체를 제조하였다. 추출물의 항미세조류 활성은 반응시간에 비례하였으며 4시간에 가장 높았다. 알긴산 올리고 유도체를 Akashiwo sanguinea와 Cochlodinium polykrikoides 에 처리하였을 때, 세포의 움직임이 정지하였다. A. sanguinea 세포는 파쇄되었고, C. polykrikoides 세포에는 원형질 분리가 유도되었다. 알긴산 올리고 유도체의 작용기작을 연구하기 위하여, 세포내(pHi) 및 세포외 pH(pHe)의 변화를 0.05% 알긴산 올리고 유도체에 노출된 미세조류에서 측정하였다. pHi는 0.3 unit 감소하였고, pHe는 0.9 unit 증가하였다. 이러한 결과로부 터 알긴산 올리고 유도체에 의한 막전위의 변화가 미세조류의 세포사멸을 유도할 수 있을 것으로 추측된다. Oligo-alginate derivatives were extracted from brown algae and its antimicroalgal effects and reaction mechanism were investigated. Oligo-alginate derivatives were produced from sequential hydrolysis of high molecular weight alginate by treatment of 2 N HCl and 1% H₂O₂. Antimicroalgal activity of extracts was proportional to reaction time and activity was highest at 4 hrs. When oligo-alginate derivatives were treated to Akashiwo sanguinea and Cochlodinium polykrikoides, mobilities of cells were ceased. A. sanguinea cells were crushed and plasmolysis was induced in C. polykrikoides cells. To investigate the action mechanism of oligo-alginate derivatives, changes of intracellular (pHi) and extracellular pH (pHe) were determined in the microalgal cells exposed to 0.05% of oligo-alginate derivatives. pHi was decreased about 0.3 unit and pHe was increased about 0.9 unit. These results suggested that change of membrane potential by oligo-alginate derivatives could led to microalgal cell death.

광양만 해역에서의 고효율 질소-인 제거 해양박테리아 탐색 및 분리

이건섭(Lee, Gun-Sup),모상현(Moh, Sang-Hyun),정영재(Chung, Young-Jae),김소정(Kim, So-Jung),김영준(Kim, Young-Jun),이상섭(Lee, Sang-Seob),이택견(Lee, Taek-Kyun) 한국산학기술학회 2012 한국산학기술학회논문지 Vol.13 No.7

371 균주의 해양박테리아를 광양만에서 분리하였다. 우점종은 Pseudomonas aeruginosa, Aeromonas hydrophila, P. fluorescens, P. paucimobilis, Chryseomonas luteola, P. vescularis 등이었다. 영양염과 유기물을 제거할 수 있는 해양박테 리아를 탐색하기 위하여 암모니아성 질소(100 mg/L), 질산성 질소(100 mg/L) 및 인(10 mg/L)이 각각 포함된 10 mL의 marine broth 2216 (DIFCO)에 해양박테리아를 접종(1.0%, v/v)하고 12시간 배양하였다. 스크리닝 테스트 결과 25% 이상 COD을 제거하는 해양박테리아는 16종, 15% 이상의 암모니아 질소를 제거하는 해양박테리아는 9종, 60% 이상의 질산 질소를 제거하는 해양박테리아는 11종 그리고 90% 이상의 인을 제거하는 해양박테리아는 13종이 분리되었다. Aeromonas hydrophila, Chryseomonas indologenes, Pseudomonas diminuta, Vibrio parahaemolyticus 균주가 유기물 및 영양염류 제거 실험을 위해 선정되었다. 회분식 시험을 위해 4종의 해양박테리아를 COD_Cr 250 mg/L, NH₃-N 40 mg/L, NO₃-N 40 mg/L, PO₄^3--P 10 mg/L이 각각 첨가되어 있는 변형 marine broth에 접종하고, 10시간 배양하면서 제거효율을 측정하였다. 371 strains of marine bacteria were isolated from Gwangyang bay in Korea. The dominant species were identified as Pseudomonas aeruginosa, Aeromonas hydrophila, P. fluorescens, P. paucimobilis, Chryseomonas luteola and P. vescularis. To screen marine bacteria capable of removing nutrients and organics, marine bacteria was inoculated in 10 mL of marine broth 2216 (DIFCO) with NH₃^-N (100 mg/L), NO₃^-N (100 mg/L), and PO₄^-P (10 mg/L) with 1.0% (v/v), and incubated for 12 h. Results from the screening test, showed that the removal efficiencies for COD_Cr, ammonia niterogen, nitrate nitrogen, and phosphate were over 25% for 16 strains, 15% for 9 strains, 50% for 63 strains, and 15% for 80 strains, respectively. Aeromonas hydrophila, Chryseomonas indologenes, Pseudomonas diminuta, Vibrio parahaemolyticus were selected for nutrients removal experiments. For the batch test, 4 species of marine bacteria were inoculated in modified marine broth containing with nutrients(COD_Cr 250 mg/L, NH₃^-N 40 mg/L, NO₃^-N 40 mg/L, PO₄^-P 10 mg/L, respectively), incubated for 10 hr and the removal efficiencies were measured.

Development of DNA chip for jellyfish verification from South Korea

Gunsup Lee,박소윤,황진익,Youn-Ho Lee,황승용,이석찬,이택견 한국바이오칩학회 2011 BioChip Journal Vol.5 No.4

Global warming and environmental change have been responsible for an exponential increase in the number of jellyfish. The mass propagation of jellyfish has inflicted great damage to the economy worldwide. Therefore, in order to instantly determine the possible types of jellyfish, DNA barcode data analysis was conducted using molecular markers. DNA chip technology is an efficient method for species-level identification and, as such, will contribute powerfully to taxonomic and biodiversity research. In order to identify jellyfish species, the mitochondrial COI gene, which has been shown to be widely applicable in animal barcoding, was used; the selected species-specific probe was 23 bp and was printed onto silylated slides using a robotic microarrayer. Additionally, COI genes were mplified from the genomic DNA of jellyfish using the primers LCO1490 and HCO2198 targeted to COI. In this study, we amplified and analyzed species-specific COI sequences for six jellyfish species (Aequorea coerulescens, Aurelia aurita, Bolinopsis sp., Cyanea nozakii, Dactylometra quinquecirrha, Nemopilema nomurai) collected at Jangmok Bay in Geoje. Herein, we describe each of the jellyfish species detected via microarray analysis. As a result, the COI barcode sequence technique was found to be suitable for the identification of jellyfish from South Korea.

둥근성게 (Strongylocentrotus nudus )의 수정과 초기 배발생에 미치는 빈산소의 영향

이건섭(Lee, Gun-Sup),황진익(Hwang, Jin-Ik),정영재(Chung, Young-Jae),김동균(Kim, Dong-Giun),모상현(Moh, Sang-Hyun),장만(Chang, Man),이택견(Lee, Taek-Kyun) 한국산학기술학회 2012 한국산학기술학회논문지 Vol.13 No.8

용존산소란 수생생물의 생장을 조절하는 가장 중요한 요소 중의 하나이다. 일반적으로 빈산소란 2.8 mg O₂/L (91.4 mM과 동량) 이하의 용존산소로 정의된다. 따라서 빈산소 해역은 해양생태계에서 심각한 문제를 야기할 수 있다. 본 연구에서는 성게에 대한 빈산소의 배아독성 (수정 및 배발생률) 영향을 연구하기 위하여 둥근성게 (Strongylocentrotus nudus)를 용존산소 7.6 mg O₂/L (normoxia)과 1.8 mg O₂/L (hypoxia)에서 2일, 15°C 및 33 ‰에 노출하였다. 또한 빈산소에 노출된 성게에서의 스트레스 관련유전자인 HSP70과 항산화 관련 유전자인 glutathione reductase의 발현을 immunoblotting assay와 RT-PCR을 통하여 확인하였다. 연구결과 배발생률이 현저하게 감소하였다. 분자분석 결과 빈산소에 노출된 성게 가 정상상태의 성게에 비해 HSP70 단백질은 약 5.5배 glutathione reductase는 약 2.79배 증가하였다. 본 연구의 결과는 빈산소가 성게의 비정상적 배발생을 유도하며, 스트레스와 항산화 반응을 유발할 수 있음을 추측케 한다. Dissolved oxygen is one of the most important factors controlling growth in aquatic organisms. Hypoxia is generally defined as dissolved oxygen less than 2.8 mg O₂/L (equivalent to 2 mL O₂/L or 91.4 mM). Therefore, hypoxia zone can cause a serious problem in marine ecosystem. In this study, to investigate embryotoxic (fertilization and embryo development rates) effects of hypoxia on sea urchin Strongylocentrotus nudus were exposed to dissolved oxygen levels of 7.6 mg O₂/L (normoxia) and 1.8 mg O₂/L (hypoxia) for 2 days at 15°C and 33 ‰. Also, Expression levels of stress related gene (HSP70) and antioxidant related gene (glutathione reductase) in the sea urchins exposed to hypoxia were confirmed by Immunoblotting and RT-PCR analysis. In results, we showed that developmental rates were dramatically reduced in hypoxia condition. Molecular analysis demonstrated that higher HSP70 (5.5 fold) and gilutathione reductase gene (2.79 fold) were present in the sea urchin exposed to hypoxia. Our results suggested that hypoxia can cause the abnormal development and elicits a stress and antioxidant response on sea urchin.

세라믹 담체에 적용된 해양박테리아 4종의 저농도 질소-인 제거

이건섭(Lee, Gun-Sup),김소정(Kim, So-Jung),정영재(Chung, Young-Jae),김동균(Kim, Dong-Giun),이상섭(Lee, Sang-Seob),오정균(Auh, Chung-Kyoon),이택견(Lee, Taek-Kyun) 한국산학기술학회 2012 한국산학기술학회논문지 Vol.13 No.10

세라믹담체에 적용한 4종의 해양박테리아 (Aeromonas hydrophila, Chryseomonas indologenes, Pseudomonas diminuta, Vibrio parahaemolyticus)의 저농도 질소‧인 제거 효율의 변화를 분석하였다. 해양박테리아는 광양만에서 분 리 동정하였다. 담체에 적용한 4종의 해양박테리아 모두 대조군에 보다 약 3배 정도의 성장률이 증가하였으며, 암모 니아서 질소 제거효율도 30% 이상 증가하였다. 질산성 질소의 제거 효율은 A. hydrophila 균주가 가장 높았으며, 인 의 제거는 P. diminuta 균주가 가장 높은 것으로 나타났다. 본 연구의 결과는 세라믹담체는 질소-인 제거 효율 증진 에 좋은 재료이며, 분리된 해양박테리아는 현장의 저농도 질소-인 조절에 유용할 수 있음을 보여준다. Changes of low concentrated nitrogen-phosphate removal efficiency were investigated in 4 strains of marine bacteria applied to ceramic media. Marine bacteria were isolated and identified from Gwangyang bay. Growth rates and removal efficiencies of NH₃-N of 4 strains of marine bacteria applied to ceramic media were increased approximately 3 fold and over 30% than control group, respectively. A. hydrophila and P. diminuta had highest NO₃-N and phosphate removal efficiencies, respectively. This results showed that ceramic media is very nice material for improvement of nitrogen-phosphate removal efficiency and isolated marine bacteria may be useful to control nitrogen-phosphate at low concentration in field.

카드뮴과 구리에 노출된 Rhizophora stylosa 의 phytochelatin synthase 1 유전자 클로닝 및 발현

이건섭(Lee, Gun-Sup),황진익(Hwang, Jin-Ik),박미례(Park, Mirye),정영재(Chung, Young-Jae),이택견(Lee, Taek-Kyun) 한국산학기술학회 2013 한국산학기술학회논문지 Vol.14 No.6

망그로브 생태계는 수생태계로 유입되는 중금속을 받아들이는 기능을 가지고 있다. 중금속에 오염된 퇴적물 에 노출됨에도 불구하고 망그로브는 중금속에 내성을 가지고 있다. 이 연구에서 우리는 망그로브로부터 중금속 저항 성 관련 유전자를 클로닝하고, 중금속 노출에 유전자 발현 변화를 분석하였다. 미크로네시아 축라군의 웨노섬에서 채 취한 Rhizophora stylosa의 잎과 뿌리조직으로부터 CTAB 방법을 이용하여 RNA를 분리하였고, gene specific primers 를 이용하여 phytochelatin synthase 1(PCS1) 유전자를 클로닝하였다. R. stylosa 태생종자를 100 ppb의 Cd과 10 ppb 의 Cu에 노출하였을 때 각각 1.91배 및 2.72배 발현이 증가하였다. 이러한 결과는 PCS1 유전자의 발현분석이 망그 로브 생태계의 건강성을 평가하기 위한 좋은 도구가 될 수 있음을 나타낸다. The mangrove ecosystems have the capacity to act as a sink of heavy metals entering aquatic ecosystems. Despite their potential exposure to metal contaminated sediments, mangroves appear to be highly tolerant to heavy metals. In this study, we cloned metal tolerance gene from mangrove plant. Using CTAB method, RNA were isolated from leaves and root tissue of Rhizophora stylosa habitated at Weno island in Micronesia Chuuk lagoon using CTAB method and phytochelatin synthase 1 (PCS1) gene was cloned using gene specific primers. Expression of PCS1 gene was increased 1.91 fold and 2.72 fold in mangrove propagules exposed to 100 ppb Cd and 10 ppb Cu, respectively. These results indicate that expression of PCS1 gene are promising tools for health assessment of mangrove ecosystem.

Development of biomarkers for risk assessment of marine organisms

Taek-Kyun Lee(이택견),Seonock Woo(우선옥),Seungshic Yum(염승식),Sojung Kim(김소정),Eun Seok Choi(최은석),Rora Oh(오로라) 한국생물공학회 2004 한국생물공학회 학술대회 Vol.2004 No.10