Methylophaga aminosulfidovorans SK1 (KCTC 10323 BP)은 단일 탄소원, 질소원 그리고 에너지원으로 난분해성 화합물인 트리메틸아민을 이용할 수 있다. M. aminosulfidovorans SK1는 진핵세포의 flavin-containing monooxygenase와 유사한 유전자(bFMO)를 지니고 있으며 대장균에서 발현된 재조합 단백질은 강력한 트리메틸아민 산화활성을 보인다. 본 연구에서는 bEMO의 기능과 조절 메커니즘을 연구하기 위하여 bfmo의 상단부 및 하단부 유전자의 염기서열을 결정하였다. bfmo 상단부의 세 개의 열린해독틀은 잘 보존된 nitrate/nitrite response regulators와 methyl accepting protein 유사단백질을 암호화하였다. 하단부의 두 개의 작은 열린해독틀은 기능은 알려져 있지 않지만 진정세균계에서 잘 보존된 단백질의 일종으로 나타났다. 역전사효소 중합효소증폭반응을 통하여 여섯 개의 유전자는 세 개의 독립된 오페론으로 구성되어 있음을 확인하였다. bfmo의 상단부에 위치하는 세 개의 조절유전자는 두 개의 프로모터에서 전사되었다. 그리고 이와 독립적으로 bfmo와 두 개의 하단부 유전자가 하나의 전사단위를 이루고 있다.

S. chungbukensis DJ77의 genome project수행 결과 다당류 생 합성 에 관련된 유전자들의 염기서열을 찾아내었다. 본 논문에서는 이러한 유전자들 중 sphigan형 다당류 생합성에 관여하는 glucosyl-isoprenyl phosphate-transferase를 암호화 하는 유전자의 완전한 서열을 결정하였고, spsB로 명명하였다. 이 유전자는 ATG를 개시코돈으로 사용하며, TGA를 종결코돈으로 사용하고 있다. 또한 총 1392 bp의 open reading frame을 포함하며, 463개의 아미노산으로 구성되어있다. SpsB를 구성하는 아미노산 서열은 동일한 속의 sphingan 형성 균주인 Sphingomonas spp S88의 SpsB와 $50\%$, Sphingomonas paucimobilis ATCC 31461의 GelB와 $48\%$의 유사성을 나타내었다.

본 연구에서는 이 전 연구에서 단일 탄소원과 질소원 및 에너지원으로 aniline을 이용하는 Delftia sp. JK-2에서 분리, 정제된 바 있는 C2,3O의 N-말단 아미노산과 DNA 서열을 분석하였다. Aniline에서 배양한 Delftia sp. JK-2에서 분리된 약 35kDa의 C2,3O의 N-말단 아미노산 서열을 분석 한 결과 $^1MGVMRIGHASLKVMDMDAAVRHYENV^{26}$로 Pseudomonas sp. AW-2와 Comamonas sp. JS765의 C2,3O와 일치하는 것으로 나타났다. 위에서 확인된 아미노산 서열을 바탕으로 제작된 primer와 JK-2의 total genomic DNA를 기질로 사용하여 PCR을 수행한 결과 약 950 bp의 유전자 증폭산물을 획득하였다. 이 증폭산물 중 정확히 확인된 890 bp의 염기서열을 분석한 결과 Delftia JK-2의 C2,3O유전자 염기서열은 Pseudomonas su. AW-2의 C2,3O와 일치하였으며 Comamonas sp. Js765의 C2,3O와 $97\%$의 높은 상동성을 나타내었다.

이 연구는 새우양식장에서 분리된 Lactobacillus sp. JK-8의 생리적 특성을 규명하기 위하여 실시되었다. 균주 JK-8을 MRS 배지에서 배양하였고, 형태 및 생리학적 특성에 대하여 조사하였으며, BIOLOG시험을 통하여 이 세균은 Lactobacillus속으로 동정되었다. 배양기간 동안에 균주 JK-8의 생장과 PH변화를 조사하였으며, 생성되는 유기산(lactic acid와 acetic acid)은 JK-8 배양의 생장과 비례하는 것을 확인하였다. Lactic acid와 acetic acid의 농도는 각각 192.8 mM과 43.6 mM이었으며, 초기 pH 7.0은 배양기간동안 3.8로 감소하였다. 8가지 대상 세균에 대하여 5배로 농축된 배양 상등액에 처리하여 살균효과를 조사하였으며, 이 연구에서 모든 대상 세균들은 배양3시간 이내에 완전히 살균되었다. pH조절을 하지 안은 JK-8 배양에서 대상세균들에 대한 항균효과가 있는 것이 관찰되었으나, pH가 조절된 배양에서는 거의 관찰되지 않았다. 대사산물로서 lactic acid와 acetic acid의 분리하기 위하여 HPLC를 사용하였으며, GC-MS를 이용하여 이들 대사산물을 확인하였다.

국내 사육 하우 염소, 돼지, 개, 닭 및 마우스 등을 포함한 각종 동물과 사람환자에서 분리한 총 116주의 S. aureus 분리주에 대해서 5종의 PCR 기법을 적용하여 분자역학적 특성을 분석하였다. 먼저 종특이 유전자(SSG: aroA, coa, nuc 및 spa-gene)의 다양성을 PCR 기법으로 조사하였고, 또한 약제내성의 MRSA 균주의 분포양상과 내독소(Enterotoxin)산생유전자(SE)의 분포양상에 대해서도 조사하였다. 그리고 이 연궁선 수행한 5종의 PCR 기법 들이 생산한 개별성적을 객관적으로 비교하여, 가장 신뢰도 높고 효율적 PCR기법을 선발하였다. 먼저 PCR기법을 적용한 SSG의 분포양상 조사에서는 $nuc-gene\;(100\%)$, $spa-gene\;(91.4\%)$, $coa-gene\;(87.9\%)$, 및 $aroA-gene\;(26.7\%)$의 빈도로 조사되었다. 그리고 aroA와 coa-gene PCR 증폭산물에 대한 RsaI과 AluI 효소로 소화시킨 RELP 성적에서 coa-Bene PCR-RFLP에서는 모두 10 type의 con-type이 동정되었고, 그중 coa-3 type (809 bp)이 닭, 마우스, MRSA 및 사람유래 균주를 포함한 총 36주 $(33.0\%)$로서 가장 대표적인 genotype으로 결정되었다. 반면에 aroA-gene PCR-RELP에서는 단지 7 type의 genotype만이 산생되어 대조를 보였고, 17주 $(73.9\%)$가 대표적인 그룹으로 분류되었다. 한편 spa-gene PCR에서는 총 11 type의 spa-type이 확인되었고, 그중 spa-7 type (9 repeats; 263 bp)이 한우, 닭, 개, 염소, 마우스 및 MRSA 균주 등을 포함한 총 39주 $(34.8\%)$로서 가장 대표적인 genotype으로 결정되었다. 또한 총 116주에 대해 MRSA 균주의신속한 검출을 위해서 mecA-gene PCR을 적용하였던 바, 단지 사람유래의 14주 $(12.1\%)$에서만 양성의 증폭산물 (533 bp)이 검출되었고, 이들 증폭된 PCR산물의 유전학적 검증을 위해 HhaI으로 소화시켰던바 14주 모두 $(100\%)$가 알려진 2개의 DNA band (332 & 201 bp)로 양분되어 유전자수준에서 MRSA 양성균주로 검증되었다. 한편 내독소 산생유전자 (SE-gene)는 multiplex-PCR기법으로 조사하였으며 sea-gene $(63.7\%)$이 가장 지배적이었고, 이어서 seb-gene $(10.0\%)$ 및 sec-gene $(7.2\%)$의 순서였다. 특히 sea+sec의 2종의 SE genes를 보유한 균주도 11주로서 가장 많았으며 그 외에도 sea+seb (2주)및 seb+see (1주) genes를 보유한 균주도 함께 검출되었다. 최종적으로 5종의 PCR기법들이 생산한 성적들을 수치 (SID)로 변환하여 객관적으로 감별능력 (DA)을 비교하였던바, aroA-gene PCR-RFLP는 가장 저조한 DA [SID=0.462]을 나타내었고, 반면에 coa-gene PCR-RELP는 5종의 분석기법 중에서 가장 신뢰도 높은 DA [SID=0.894]을 발현하였다. 따라서 현재의 연구결과con-gene PCR-RELP기법이 사람을 포함한 다양한 동물종유래 S. aureus 균주들의 유전학적 분석목적에 가장 신뢰도 높고 감별능력이 뛰어난 분석기법으로 선발되었다.

1996년도에 서울${\cdot}$경기지역 소재의 재래시장과 백화점에서 판매되고 있던 계육과 계란을 구입하여 각종 미생물학적 위생실태를 조사하였다. 먼저 계육을 구입처에 따라 구분하고 총균수, 대장균군수와 포도상구군수를 산정하여 오염도를 비교하였으며, 또한 주요 인수공통 병원균들인 Salmonella 속균을 비롯하여 Campylobacter jejuni, Listeria monocytogenes, Staphylococcus aureus 및 E. coli O157:H7에 대해서도 분리율을 조사하였다. 그리고 비교를 위해서 수입판매 되고 있는 미국과 중국산의 수입계육과 국내산 계육에 대해서도 전술한 바의 각종 미생물학적 위생실태를 비교조사 하였던 바 그 성적을 보고하고자 하였다. 먼저 미생물오염도비교조사에서 백화점의 시판계육은 총세균수와 대장균군수에 있어서 재래시장의 시판계육보다도 낮은 세균오염도를 보였지만, 포도상구균수에 있어서는 오히려 백화점의 시판계육에서 더욱 높은 오염도를 나타내었다. Salmonella 속균의 분리율 성적에서는 재래시장의 시판계육이 $76.5\%$의 분리율을 보였고, 백화점의 시판계육은 $60\%$의 균분리율을 나타내었으며, 국내 시판계육 전체적으로는 $68.8\%$의 Salmonella 분리율을 나타내었다. 한편 인수공통 병원균인 Listeria 속균의 분리율 성적은 재래시장의 시판계육이 $73.3\%$로서 백화점 시판계육의 $53.\%$ 보다도 더욱 높았고, 전체적으로는 $63.3\%$의 분리율 성적을 보였다. 반면에 Campylobacter 속균의 경우에는 백화점 시판계육이 $80\%$로서 재래시장의 시판계육의 $53.3\%$ 보다도 높은 분리율 성적을 보였으며, 전체적으로는 $64.0\%$의 분리율을 나타내어 Salmonella속균에 이어서 두 번째로 높은 균분리율을 보였다. 그러나 국내산 시판계육에서 E. coli O157:H7 균주는 전혀 분리되지 않았다. 국내 및 수입산(미국 & 중국) 닭부분육(닭다리, 닭날개 및 발골육)에 대한 각종 미생물의 오염도 조사에서 대장균군수의 경우 양자 간에 비슷한 수준이었으나, 총세균수와 포도상구균수에 있어서는 수입산 계육이 국내산 보다 $10\~100$ 배정도 낮은 오염도를 보였다. 닭날개(Wings)의 경우 국내산에서는 S.typhimurium $(33\%)$이 분리 되었으나, 미국산 닭날개에서는 Salmonella 속균이 전혀 분리되지 않아 대조적이었다. 하지만, 중국산의 닭부분육(혼합육)에서는 S. enteritidis와 L. monocytogenes도 함께 분리되었다. 그러나 부분육의 경우 국내산 및 수입산 모두에서 Campylobacter 속균과 E. coli O157:H7 균주는 전혀 분리되지 않았다. 서울${\cdot}$경기지역의 재래시장과 백화점에서 시판되고 있는 계란 총 446개에 대해서도 동일한 절차와 방법으로 조사하였던바, 재래시장에서 구입했던 계란의 난각부분(Egg-shell)에서만 가금티푸스(fowl Typhoid)의 병원체인 S. gallinarum이 1주$(0.2\%)$만이 분리되었고, 기타 세균으로서는 대장균군이 역시 난각에서 가장 높은 빈도로 분리되었고, 난황(Yolk)에서는 극히 낮은 수준의 세균오염도를 보였다.

사람의 모발에 부착되어 있는 세균을 분리 동정한 후 이 세균들의 항생제 감수성을 확인하였다. 중환자실에 입원해 있는 환자와 건강인의 모발에서 39개의 세균을 분리한 결과, Staphylococcus epidermidis가 19주로 가장 많았으며 그 다음으로 S. aureus가 14주, S. waneri가 5주, S. pasteuri가 1주 순으로 나타났다. Amikacin, ampicillin, bacitracin, carbenicilline, cefazolin , cefoperazone , chloramphenicol, erythromycin, gentamicin, methicillin, nalidixic acid, neomycin, oxacillin, penicillin, streptomycin, tetracycline, vancomycin에 대한 내성을 디스크 확산법으로 확인하였다. 항생제에 내성을 나타내는 세균들은 모두 입원환자의 모발로부터 분리된 것들이었다. 사람의 모발에 부착된 세균을 제거하기 위해 시중에 유통되고 있는 모발 세정제와 계면활성제인 SDS를 처리하였으나 제거효과가 없었다. 이러한 결과는 사람의 모발에 부착되어 있는 세균들이 병원 등에서 교차 감염원이 될 수 있는 가능성을 보여주며, 모발에 부착되어 있는 세균 소독의 중요성을 확인시켜주었다.

인플루엔자바이러스는 거의 매년 겨울철에 유행을 일으키는 급성 호흡기 질환의 주요한 원인 바이러스중의 하나로 막대한 사회 경제적 손실을 가져온다. 본 실험은 2003-2004절기 동안 $38^{\circ}C$이상의 갑작스러운 발열과 더불어 기침 또는 인후통을 보이는 401명의 인플루엔자의사환자(ILI : Influenza-like illness) 검체로부터 124주의 인플루엔자바이러스를 분리하여 형 및 아형 분석과 그에 따른 유행양상을 분석하였다. 인플루엔자 의사환자 연령별 분포를 살펴보면 20-49세의 성인층의 환자수가 $23\%$로 가장 많았으며, 바이러스 분리율은 7-19세의 학령기에서 $50\%$로 가장 높았다. 분리된 인플루엔자바이러스 124주 중 A/H3N2 type는 83주, Type B는 41주였다. 지역별 인플루엔자 의사환자 발생율은 노원구, 서초구, 강남구의 발생율이 타 지역에 비해 비교적 높았으며 바이러스 분리율은 용산구 $66.7\%$, 강남구 $50.0\%$, 노원구 $39.9\%$, 강북구 $36.8\%$ 서초구 $27.8\%$, 동작구 $21.2\%$ 순이었다. 인플루엔자 의사환자의 예방접종현황조사결과 접종을 받았음에도 불구하고 인플루엔자 의사환자로 보고된 경우가 $40\%$였으며, 접종율은 20-49세 성인층이 가장 높았다. 이와 같은 인플루엔자 실험실 표본감시체계 결과의 분석을 통하여 새로운바이러스형 출현을 감시하며, 현행 예방백신의 효과 및 유행양상을 예측하여 국가 인플루엔자 관리대책을 수립하는데 활용하고자 한다.

국내산 한우, 흑염소, 돼지, 개, 닭 및 마우스 둥을 포함한 각종 동물과 사람환자에서 분리된 MRSA 균주를 포함하여 총 116주의 S. aureus 균주를 확보하여 이들 균주들의 유전학적 다양성을 분석하고자 시도하였다. 이를 위하여 쉽고, 편리하며 많이 활용되고 있는 PCR을 이용하여, 개별 분석기법에 따른 유전학적 특성을 파악하는 것은 물론 활용한 기법들 중에서 유전자수준에서 가장 효율적이며 뛰어난 감별능력을 지닌 기법을 선발하고자 하는데 궁극적인 목적을 두었다. 이를 위해서 통계학적 인 수치에 따라 객관적인 분석방법으로서 Simpson's index of diversity (SID)를 산출하여 성적상호간을 비교 및 평가하였다. 공시한 총 99 주에 대한 4M primer를 이용한 RAPD 성적에 근거하여 산출한 SID 값은 0.915의 양호한 간이 산출되었다. 같은 방법으로 충 98 주에 대한 RA primer를 이용한 RAPD성적을 토대로 산출한 SID 값은 0.874로 확인되었다. 한편 총 107주에 대한 ERIC-PCR을 수행한 종합분석 성적에서 공시균주들은 모두 10종의 유전형(genotype)으로 구분되었고, EM-type 는 14주가 포함되어 가장 대표적 인 유전형으로 분류되었으며, 이 그룹에는 사람유래의 6주가 포함되어 가장 지배적인 유전형으로 확인되었다. 또한 DNA profile에 근거한 덴드로그람을 작성하고 SID간을 산출하였던 바, SDI 0.929의 신뢰도 높은 성적을 산출하였다. 반면에 공시한 총 108주의 S. aureus균주에 대한 종합적인 REP-PCR 성적에서 모두20종의 유전형으로 세분되었고 RB-type은 17주로 가장 많은 균주가 포함되었다. 작성된 덴드로그람 성적에서 산출한 SID 값은 우리의 연구에서 수행한 PCR에 기초한 유전자 분석기법들 중에서는 가장 높은 0.930으로 확인되었다. 결론적으로 RAPD 기법 중에서는 4M primer를 활용한RAPD가 보다 효율적임을 확인할 수 있었고, REP-PCR과 ERIC-PCR의 양자의 성적은 거의 비슷하여 적용했던 PCR분석기법 중에서는 이들 분석기법이 가장 우수한 감별능력을 확보한 분석법으로 최종 선발할 수 있었다.

본 연구에서는 남세균인 Synechocystis sp. PCC 6803 (Syn6803)을 대상으로 transposable element Tn5를 이용하여 획득된 1,200여 돌연변이주로부터 모균주에 비하여 PHB 축적량이 크게 증진된 균주를 선별하고, Tn5 삽입에 의해 결함을 나타낸 유전자를 확인함으로써 Syn6803에서의 PHB 생합성에 영향을 주는 세포내 생리학적 요인을 조사하고자 하였다. 모균주인 야생형 균주의 경우 질소원이 제한된 $BG11_0$ 배지에서의 PHB 생합성량이 건체량의 $4\%$ (w/w) 수준인데 반하여, $10-34\%$의 생합성량을 보이는 25개의 돌연변이 균주를 얻을 수 있었다. Inverse PCR을 이용하여, 선별된 돌연변이 균주내 돌연변이가 일어난 유전자를 조사한 결과, 아직까지 그 기능이 규명되지 않은 유전자가 대부분이었으나, NADH-ubiquinone oxidoreductase, O-succinylbenzoic-CoA ligase 또는 photosystem II PsbT protein과 같이 광합성과 호흡에 관여하는 유전자에 돌연변이가 일어난 4 균주와 histidine kinase가 결여된 1균주가 확인되었다. 이들 균주를 대상으로pulse-amplitude modulated fluorometer를 이용하여 세포내 $NAD(P)H/NAD(P)^+$비를 측정한 결과, 에너지 대사 흐름의 차단에 의해 세포내의 $NAD(P)HNAD(P)^+$비가 모균주에 비하여 현저하게 높은 것으로 나타났다. 이는 잉여의 전자로 포화된 세포, 즉 NAD(P)H에 의해 환원적 상태를 유지하고 있는 세포의 경우 PHB 축적 이 증진될 수 있음을 시사한다. 이러한 사실은 인위적으로 광합성과 호흡 관련 유전자가 제거되어 $NAD(P)H/NAD(P)^+$비가 높아진 것으로 알려진 다수의 Syn6803 돌연변이 균주들을 대상으로 PHB 생합성량을 조사한 결과로부터 재확인되었다.

제주도 연안의 해수로부터 항산화물질을 생산하는 세균을 분리하였으며 항산화물질의 특성을 조사하였다. 분리된 항산화 생성 균주는 그람양성의 통성혐기성균으로 운동성을 가진 단간균이었으며 생육시 NaCl를 필요로 하였다. 분리균주는 형태학적, 배양적, 생화학적 특성 및 165 rDNA 염기서열 분식결과 Exiguobacterium 속으로 동정되어 Ekiguobaoteriurn sp. SC2-1로 명명하였다. 항산화물질 생산균주 배양액의 radical 소거활성은 DPPH (1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl) 법을 사용하였으며, 항산화물질 생성 최적조건은 $25^{\circ}C,\;NaCl\;4\%,\;pH\;6\~8$ 이었으며, 최적 탄소원은 $1\%$ maltose였다. 배양액의 hydroxyl radical 소거활성은 $73\%$였으며 superoxide radical 소거활성은 $35\%$를 나타내었다.

국내에서 분리된 우수섬유소분해 균주인 Trichodema sp. C-4가 생성하는 endoglucanase 중하나를 $(NH_4)_2SO_4$ 침전, Sephacryl S-200 gel filtration, DEAE-Sepharose A-50 ion exchange, Mono-P chromatofocusing (EPLC)의 단계로 정제하고 이를 F-I-III라 명명하였다. 분리된 효소 F-I-III는 분자량 56,000Da, 둥전점 4.9로 측정된 단일 단백질이었다. F-I-III는 $55^{\circ}C$에서 가장 높은 활성을 보였으며, pH 5.0이 반응 최적 조건이었다. $50^{\circ}C$에서 24시간 동안 안정하였으며, pH 4-7의 범위에서 안정하였다. CMC에 대한 비활성은 315.4U/mg 이었으며, PNPG2에 대한 Km 값은 2.69 mM이었다. 이 효소는 같은 균주에서 분리한 다른 endoglucanase와 exoglucanase를 섞었을 때 결정형 섬유소인 Avicel분해에 대한 상승효과를 보였다. $Mg^{2+},\;CO^{2+},\;Fe^{2+},\;Ca^{2+},\;CS^+,\;Li^+$ 등의 이온은 1 mM의 농도에서 효소의 활성에 큰 영향을 미치지 않았고, 1 mM의 환원제 (cystein, EDIA, \beta-mercaptoethanol, dithiothreitol(DTT), L-ascorbic acid)들은 효소의 활성을 증가시켰다. E-I-III의 N-말단 서열을 분석하여 QPGTSTPEVHPKKLTTYK의 서열을 얻었다. 이는 Trichodema reesei의 endoglucanase인 EGI과 $95\%$의 유사도를나타내었다. 분리된 효소 F-I-III는 높은 비활성을 가지고 있어서 활용가치가 높을 것으로 사료되었다.

방선균 Streptomyces griseus에서 상업적 목적으로 생산되는 protease인 protease는 serine protease, alkaline protease, aminopeptidase및 carboxypeptidase로 구성되어 있는 복합체로서 의 약용 소염제로 널리 사용되어지고 있다. 본 연구에서는 기존에 개발되어 있는 방선균용 integration vector인 pSET152로부터 목적산물의 대량발현을 위해 방선균용 promoter ermE가 cloning된 새로운 integration vector인 pHJ101을 개발하였고, pretense의 생산량 증대에 사용하였다. 새로 개발된 integration vector에 S. griseus protease A를 코드하고 있는 유전자, sprA와 S. griseus pretense B유전자, sprB를 각각 cloning하여 plasmid pHJ201과 pHJ202를 구축하였다. 이들 plasmid들을 S. griseus IFO 13350에 형질전환하여 발현용plasmid가 chromosome에 integration된 재조합 균주 S. gliseus HA와 S. griseus HB를 얻었다. 이들 재조합균주로부터 전체 protease의 생산량을 확인한 결과, 모균주보다 각각 S. griseus HA는 약 5.3 배, S. griseus HB는 약 5 배 정도 생산량이 증대되었다. 이들 결과로부터 특정유전자의 고발현용 integration vector의 제작이 확인되었으며, 전체 protease의 생산량 증대의 가능성이 시사되었다.