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권개경(Kae Kyoung Kwon),이순재(Soon Jae Lee),박재현(Jae Hyun Park),이유경(Yoo Kyung Lee),조경희(Kyeung Hee Cho),이홍금(Hong Kum Lee) 한국해양환경·에너지학회 2004 한국해양환경·에너지학회 학술대회논문집 Vol.2004 No.-
Biofilm is a starting point of biofouling and biocorrosion. However there was not enough informations about the biofilm forming bacteria in marine environments. In the present study, phylogenetic position and bacterial properties thought to be concerned in biofilm formation such as cell surface hydrophobicity, attachment on surface, production of quorum sensing (QS) signal molecule etc. were investigated for 76 isolates of 3 days old biofilm. Based on the partial sequences of 16S rDNA, the isolates could be assigned to 30 known genera which have been reported as widespread in marine environment. Approximately 31% of the isolates had been reported previously as uncultured or unidentified in GenBank database. Cell surface hydrophobicity and attachment ability were usually incompatible in a same strain except two strains. Among the 39 strains producing Acyl-Homoserine Lactone (AHL), 21 strains could degrade AHL molecules. Among the isolates, high values of cell surface hydrophobicity were found in the strains belong to high GC gram positive group and attachment ability was relatively high in low GC gram positive bacteria. To the contrary, average value of EPS productivity was highest in γ-Proteobacteria These results implied that the role of bacterial strains in the process of biofilm formation is closely related to the phylogenetic position.
Genome sequence of Caballeronia sordidicola strain PAMC 26592 isolated from an arctic lichen species
김정희,권개경,김병권,홍순규,오현명,Kim, Junghee,Kwon, Kae Kyoung,Kim, Byung Kwon,Hong, Soon Gyu,Oh, Hyun-Myung The Microbiological Society of Korea 2017 미생물학회지 Vol.53 No.1
Caballeronia sordidicola strain PAMC 26592 was isolated from Umbilicaria sp., a lichen material collected from Svalbard Archipelago in the Arctic Ocean. We report the draft genome sequence of the strain PAMC 26592, a metabolic generalist. As we have observed in previous genomic studies in the genus Caballeronia draft genomic sequences of PAMC 26592 had an assortment of genes of ecological importance and of bio-technical potentials, which include diverse metabolic genes for carbohydrates, aromatic compounds, amino acids, and vitamins, and genes for nitrogen / sulfur metabolisms, stress responses, membrane transporters, antibiotic resistance, and heavy metal resistance.
강지현,권개경,김상진,Kang Ji-Hyun,Kwon Kae Kyoung,Kim Sang-Jin 한국해양환경·에너지학회 2004 한국해양환경·에너지학회지 Vol.7 No.3
포접력을 지닌 2-hydroxypropyl-β-cyclodextrin(β-HPCD)을 비롯한 cyclodextrin계 화합물은 소수성 유기물질의 용해도를 증가시킴으로써 미생물에 의한 분해를 촉진시키나 그 외의 자세한 기작은 알려져 있지 않다. 본 실험에서는 β-HPCD 유무에 따라 고분자 PAHs 분해력을 지닌 Novosphingobium pentaromtivorans US6-1 균주의 pyrene라 benzo[a]pyrene(B[a]P)의 분해정도, 이때의 biomass 변화 및 dioxygenase활성을 측정함으로써 PAHs 생분해과정에서 β-HPCD의 역할을 규명하고자 하였다. 실험구는 균주와 PAHs, β-HPCD의 존재 유무에 따라 8개 조건으로 준비하였으며 각 실험구의 배양기간에 따른 PAHs 분해도와 생체량의 변화를 측정하였다. Pyrene의 경우 β-HPCD가 존재함에 따라 분해도가 증진되는 것이 확인되었으며, 특히 B[a]P의 분해에는 β-HPCD가 필수요소로 작용하였다. 생체량의 변화는 PAHs의 존재 유무에 영향을 받지 않았고 β-HPCD의 존재 유무에 따라 차이를 나타내었다. 또한 US6-1 균주는 β-HPCD가 포함된 MM2 무기영양배지에서 전배양 할 때에 ZoBell 배지에서 전배양하는 경우에 비해 catechol-1,2-dioxygenase 효소활성이 높은 것으로 나타났으나 그 값은 빈영양상태에서 배양한 세포의 효소환성과 큰 차이를 보이지는 않았다. 이상의 결과로 볼 때 β-HPCD는 PAHs의 이용성을 높여주는 동시에 탄소원으로 이용되어 균주의 생체량 증가에 기여함으로써 PAMs의 분해력을 증진시키지만 dioxygenase 효소활성에는 영향을 미치지 않는 것으로 사료된다. Cyclodextrin compounds including 2-hydroxypropyl-β-cyclodextrin(β-HPCD) though to be accelerate the biodegradation of PAHs molecule by increasing solubility of PAHs through detaining PAHs in their's cavity. However, only this mechanism is not sufficient to explain the enhancement of PAHs biodegradation by β-HPCD. To find out possible additional role of β-HPCD in the enhancement of PAHs biodegradation, biodegradation rates of pyrene and benzo[a]pyrene (B[a]P) by a PAHs degrading Novosphingobium pentaromtivorans US6-1 strain were compared between with and without addition of β-HPCD. Changes of bacterial biomass were also measured simultaneously. In addition catechol 1,2-dioxygenase activity was determined depending on pre-incubation conditions. As a result, β-HPCD accelerate the degradation rate of pyrene by strain US6-1 and especially the β-HPCD amendment was obligatory for the degradation of B[a]p. Bacterial biomass was responsible for β-HPCD, however, PAHs compounds such as pyrene and B[a]P did not contribute to the bacterial biomass. Catechol 1,2-dioxygenase specific activity of US6-l cells pre-cultured in MM2 medium containing l% β-HPCD was higher than that of cells pre-cultured in ZoBell medium. The former case also showed similar activity compared to that of cells serially starved in MM2 medium after grown in ZoBell medium. These results imply that the presence of β-HPCD accelerate the degradation of PAHs by increasing the bacterial biomass as well as by increasing the water solubility of PAHs.
해양 Flavobacteria Flagellimonas eckloniae DOKDO 007<sup>T</sup> 의 유전체 염기서열 해독
권용민,김상진,권개경,Kwon, Yong Min,Kumar, Patra Ajit,Kim, Sang-Jin,Kwon, Kae Kyoung The Microbiological Society of Korea 2018 미생물학회지 Vol.54 No.4
Flavobacteriaceae에 속하는 해양 Flavobacteria인 Flagellimonas eckloniae DOKDO $007^T$은 독도에서 서식하는 조류(Ecklonia kurome)에서 분리되었다. DOKDO $007^T$ 균주의 유전체는 4,132,279 bp 크기로 3,527개의 코딩 서열과 37.85%의 GC 함량을 가지며, 하나의 스케폴드에서 두 개의 콘티그로 구성되어 있다. 이 균주는 태양광을 에너지원으로써 이용할 수 있는 여러 레티날 생합성 유전자들과 마찬가지로 프로테오로돕신을 인코딩하는 유전자를 함유하고 있다. 속명과는 달리 편모 형성에 관여하는 유전자가 충분하지 못한 것을 감안하여 속명의 개정이 필요하다. Flagellimonas eckloniae DOKDO $007^T$, isolated from the rhizosphere of the marine algae Ecklonia kurome collected from Dokdo Island, South Korea, is a marine Flavobacteria belonging to the family Flavobacteriaceae. The genome consists of 4,132,279 bp, 3,527 coding sequences with 37.85% G + C contents and two contigs in one scaffold chromosome. This strain contains a gene encoding proteorhodopsin, as well as other retinal biosynthesis genes, allowing it to utilize sunlight as an energy source. The strain contained only few segment of flagellar constructing gene cluster and this is not consistent with genus name Flagellimonas, therefore, revision of the genus name is required.
한반도 주변 해역으로부터 혐기성 미생물의 분리 및 분리 미생물의 특성 분석
김원덕,이정현,권개경,Kim, Wonduck,Lee, Jung-Hyun,Kwon, Kae Kyoung 한국미생물학회 2016 미생물학회지 Vol.52 No.2
Marine bacteria have represented unique physiologies and products which are not discovered from terrestrial organisms. There has been great interest to utilize and develop marine bacteria in many industrial sectors. Recently, we isolated and characterized anaerobic bacteria from various marine environments in Korea to search organic acids fermenting strains. From our enrichment performed under anaerobic condition, 65 strains were isolated and identified by the 16S rRNA gene sequence analysis. Among them, eleven strains were selected for phylogenetical and biochemical analysis. All tested strains were affiliated with Class Clostridia except one with Class Bacteroidia. Most of strains produce acetate (6 strains) with butyrate (2 strains) and/or formate (4 strains). Strain MCWD5 transformed 40% of glucose to extracellular polymeric substances. These results indicate that many novel anaerobic microorganisms which have great potential in commercial application are distributed in the marine environments of Korean Peninsula. 유기산을 생산하는 발효미생물을 획득하기 위해 갯벌, 심해, 염전 등의 퇴적토와 해초시료 등의 시료에 대해 methanogen 배지, acetogen 배지, Clostridium용 배지 등을 이용하여 농후 배양을 실시하였다. 총 8개 시료로부터 65주의 혐기성 미생물을 분리하였으며 이 중 신규성이 높거나 활용성이 높다고 알려진 11종에 대해 계통분석, 성장 양식(growth pattern), 유기산 생산 평가 등을 시도하였다. 분석이 수행된 균주 중 Bacteroidia 강에 속하는 1주 외에는 모두 Clostridia 강에 속하였으며 성장속도는 $1.2h^{-1}$ 이상이었다. 분석이 수행된 7종 중 6종은 아세트산을 생성하였으며, 부가적으로 2균주는 부틸산을, 4균주는 개미산을 생산하였다. 또한 MCWD5 균주는 제공된 포도당의 약 40%를 세포외 고분자물질로 전환시키는 것으로 나타났다. 본 연구를 통하여 국내 연안해역에서 분리된 신규 혐기성 미생물들은 유기산, 고분자 다당류를 생산하는 등 높은 응용성을 지님을 확인할 수 있었다.
Hexabromobenzens 농후 배양에 따른 해면(Axinella sp.) 공생 미생물의 군집구조 변화
서현석,양성현,배승섭,이정현,권개경,Seo, Hyun-Seok,Yang, Sung-Hyun,Bae, Seung Seob,Lee, Jung-Hyun,Kwon, Kae Kyoung 한국해양바이오학회 2014 한국해양바이오학회지 Vol.6 No.2
할로겐화 또는 탈할로겐화에 관여하는 미생물을 특정하고자 해양의 주된 할로겐화합물 생산자인 해면 공생미생물의 군집구조에 미치는 HBB (hexabromobenzene)의 영향을 밝히고자 했다. 혐기 marine broth 2216에서 100ppm HBB첨가 유무에 관계없이 검출된 균주들은 산호나 해면에서 유래한 클론들과 높은 유사도를 보였으며 그 중 Deltaproteobacteria에 속하는 Desulfovibrio marinisediminis와 99% 유사도를 보이는 클론이 우점하는 것으로 나타났다. Clostridia계통의 Fusibacter paucivorans와 유사도가 높은 클론과 Lentisphaerae에 속하는 균주들은 HBB에 의해 감소하는 반면 Clostridia계통의 Vallitalea guaymasensis와 유사도가 높은 균주들은 HBB가 있는 경우에만 검출되었다. 알려진 균주들과의 비교 결과로 볼 때 D. marinisediminis 및 V. guaymasensis 계통의 균주들이 할로겐화 및 탈할로겐화에 관여하는 것으로 추정된다. Bacteria associated with marine sponges seemed to be concerned in halogenation/dehalogenation process of natural compounds. In the present study, the effect of hexabromobenzene (HBB) on the community structure of bacteria associated with a marine sponge Axinella sp. from Chuuk State under anaerobic condition was investigated. Regardless of 100 ppm HBB, most of detected microorganisms displayed high similarity with clones reported from coral or sponges. Amongst, Desulfovibrio marinisediminis like clones were dominant. Clones affiliated with Lentisphaerae and Fusibacter paucivorans (Clostridia) were detected at the conditions without HBB but clones affiliated with Vallitalea guaymasensis (Clostridia) increased its proportion with HBB. From these results and previous reports clones affiliated with D. marinisediminis and V. guaymasensis seemed to be concerned in halogenation/dehalogenation process.