미생물의 보존적 유전자 탐색

이동근,이재화,이상현,하배진,심두희,박은정,김진욱,이화월,남천석,김남영,이어진,백진욱,하종명,Lee Dong-Geun,Lee Jae-Hwa,Lee Sang-Hyeon,Ha Bae-Jin,Shim Doo-Hee,Park Eun-Kyung,Kim Jin-Wook,Li Hua-Yue,Nam Chun-Suk,Kim Nam Young,Lee Eo-Jin,Back J 한국생명과학회 2005 생명과학회지 Vol.15 No.2

생명체의 본질적 기능에 중요한 역할을 담당하는 유전자들을 밝히기 위해 미생물 유전체들 사이의 공통적 유전자를 밝히는 COG알고리듬을 이용하였다. 진핵생물 3종을 포함한 66종의 미생물에서 63개의 유전자가 보존적이었으며, 단백질 합성에 관여하는 유전자들이 총 52개로 생명현상에서의 단백질의 중요성을 알 수 있었다. 각 보존적 유전자들의 distance value를 이용하여 종간의 유전자 변이의 정도를 보면, ribosomal protein S12 (COG0048)와 ribosomal protein L14 (COG0093)의 보존성이 가장 높았다. 보존적 유전자들의 평균과 분산으로 유전체 분석을 수행한 결과, 고세균과 진정세균의 각 그룹 등 근연종들이 독자적 그룹을 형성하였다. 하지만 각 그룹내의 속 및 유전체의 수와 유전체 변이의 정도는 비례하지 않는 것을 알 수 있었다. To figure out conserved genes in 66 microbial species and measuring the degree of conservation, analyses based on COG (Clusters of Orthologous Groups of proteins) algorithm were applied. Sixty-six microbial genomes, including three eukaryotes, hold 63 conserved orthologs in common. The majority $(82.5\%)$ of the conserved genes was related to translation, meaning the importance of protein in living creatures. Ribosomal protein S12 (COG0048) and L14 (COG0093) were more conserved genes than others from the distance value analysis. Phylogenetically related microbes grouped in genome analysis by average and standard deviation of 63 conserved genes. The 63 conserved genes, found in this research, would be useful in basic research and applied ones such as antibiotic development.

Enterococcus faecalsis 유래의 신규 L-aspartate β-decarboxylase의 cloning, 정제 및 활성 규명

이동근,송태윤,김남영,이어진,하상안,이재화,하종명,하배진,이상현,Lee Dong-Geun,Song Tae-Yoon,Kim Nam Young,Lee Eo-Jin,Ha Sang-An,Lee Jae-Hwa,Ha Jong-Myuong,Ha Bae Jin,Lee Sang-Hyeon 한국생명과학회 2006 생명과학회지 Vol.16 No.1

L-alanine의 산업적 생산을 위한 신규의 L-aspartate $\beta-carboxylase$ 유전자를 Enterococcus faecalis에서 검색하고 이를 대장균에 형질전환시켰다. E. faecalis 유래의 ADC유전자 는 1611 bp의 염기서열로 구성되어 있으며 형질전환된 대장균에서 59 KDa의 효소를 생산하며 L-aspartate $\beta-carboxylase$의 촉매활성을 나타내는 것을 확인하였다. 본 연구결과로 기능은 모르고 유전체 서열만 아는 균체에서 신규 효소를 개발하는 방법을 확립하였으며 저가의 aspartate를 이용한 고부가가치 L-alanine을 생산할 수 있는 신규효소를 개발할 수 있었다. The gene for a L-aspartate $\beta-decarboxylase$ (ADC) from Enterococcus faecalis was cloned and sequenced. The gene comprised an open reading frame of 1,611 base pairs, which encodes a protein of 58,960 Da consisting of 536 amino acid residues. The gene was subcloned into an expression plasmid for overexpression of the ADC. The recombinant ADC was produced using E. coli as the host and purified to homogeneity. Our result showed that the ADC may be obtained from bacteria known nucleotide sequence. Thus, we suggest that high value L-alanine might be produced by low value aspartate.

한천분해효소를 생산하는 해양세균 Thalassomonas sp. SL-5의 분리 및 특성

이동근,김남영,장민경,이옥희,이상현,Lee, Dong-Geun,Kim, Nam-Young,Jang, Min-Kyung,Lee, Ok-Hee,Lee, Sang-Hyeon 한국생명과학회 2007 생명과학회지 Vol.17 No.1

A novel agar-degrading bacterium SL-5 was isolated from seashore of Homigot at Kyung-Buk province, and cultured in marine broth 2216 media. The bacterium SL-5 was identified as Thalassomonas genus by 16S rDNA sequencing with 96% identity. Growth rate was faster at $27^{\circ}C$ than at $37^{\circ}C$ and agarase was produced as growth-related. The optimum pH of the enzyme activity was 7.0 and the optimum temperature for the reaction was $40^{\circ}C$. Although the enzyme had no thermostability, the enzyme activity was remained over 80% at $60^{\circ}C$. The enzyme hydrolyzed neoagarohexaose to yield neoagarobiose as the main product, indicating that the enzyme is $\beta-agarase$. Thus, the enzyme would be useful for the industrial production of neoagarobiose. 포항 호미곶 해수에서 한천분해활성을 보이는 해양성 세균 SL-5을 분리하였으며 16S rDNA 염기서열분석으로 해양기원의 Thalassomonas 속과 가장 유사한 균주임을 확인하였다. SL-5 균주가 생성하는 한천분해효소(agarase)는 성장의존성인 것으로 확인되었고 효소활성을 위한 최적 pH는 pH 7.0(20 mM sodium phosphate 완충용액)이고 최적 온도는 $40^{\circ}C$로 나타났다. 한천분해효소는 $80^{\circ}C$까지 65%의 효소활성을 보이는 호열성 효소이지만, 내열성은 그리 높지 않았다. 한천 분해효소의 분해산물에 대한 TLC 분석결과, 본 효소가 $\beta-agarase$라는 사실을 확인할 수 있었다. 분리한 Thalassomonas sp. SL-5 균주가 생산하는 한천분해효소를 이용하여 한천으로부터 다양한 기능성 한천올리고당을 생산하는데 있어 유용하게 사용될 것으로 기대된다.

소독제에 따른 생물막 살균효율과 생물막 미생물집단의 탄소이용능 비교

이동근,이재화,이상현,하배진,하종명,Lee, Dong-Geun,Lee, Jae-Hwa,Lee, Sang-Hyeon,Ha, Bae-Jin,Ha, Jong-Myung 한국생명과학회 2006 생명과학회지 Vol.16 No.4

수돗물에서 생성된 탄소강관위의 생물막에 유리잔류염소와 모노클로라민을 처리하여 세균농도 변화와 그에 따른 탄소원 이용능을 조사하였다. 소독제 농도를 단계적으로 올렸을 때 종속영양세균의 농도는 모노클로라민과 유리잔류염소의 농도가 각 1.5, 1.0 mg/l까지는 대조구에 비해 감소가 없었지만 (P = 0.56, ANOVA) 모노클로라민 2.0 mg/l, 유리잔류염소 1.5 mg/l 일때 감소되었다 (P < 0.01, ANOVA). 소독제의 농도를 단계적으로 높일때 세균활성의 증가 후 감소 그리고 세균농도의 감소가 관찰되었다. 세균농도가 유사하더라도 각 탄소원에 대한 정량적, 정성적 이용도가 서로 달라 군집구조가 상이할 것으로 생각되었다. The influence of disinfectant on bacterial concentration and carbon usage patterns by Biolog GN plates were investigated for biofilm on carbon steel pipe. Heterotrophic bacterial concentrations were not different among non-, monochloramine- (1.0, 1.5 mg/l) and free chlorine- (0.5, 1.0 mg/l) treated samples (P = 0.56, ANOVA). However treatment of 1.5 mg/l free chlorine and 2.0 mg/l monochloraime showed significantly lower densities than control (P < 0.01, ANOVA). By the stepwise increasement of disinfectant concentration, the carbon usage activities of biofilm microflora were decreased after increase without the decrease of bacterial concentration, following reduction of cell density. Carbon usage patterns were qualitatively and quantitatively different with similar bacterial concentrations. Principal component analysis suggested that type and concentration of disinfectant were main factors on the usage of carbons. Our result suggest that the differences of bacterial communities were different among the samples and the need of monochloramine for the reduction of biofilm in drinking water.

수돗물속에서 관재질에 따른 생물막의 CLPP

이동근,이재화,이상현,하배진,하종명,Lee Dong-Geun,Lee Jae-Hwa,Lee Sang-Hyeon,Ha Bae-Jin,Ha Jong-Myung 한국생명과학회 2004 생명과학회지 Vol.14 No.6

배급수관망에 사용되는 아연도강관과 탄소강관이, 수돗물속에서 생장시키는 생물막의 세균농도와 미생물군집의 양상을 비교하기 위하여 Biolog GN plate를 이용한 CLPP를 수행하였다. 세균농도는 $10^4\;-\;10^6\;CFU/cm^2$이었고, 탄소강관과 아연도강관에 따른 생물막의 세균농도는 유의한 차이가 없었다. 평균적인 발색양상은 비슷하였지만 개별적인 CLPP 양상은 재질과 시기에 따라 다른 것으로 나타나, 미생물군집의 양상이 시간과 재질에 따라 다른 것을 알 수 있었다. The effect of pipe materials on biofilm communities were investigated by CLPP (community level physiology profile) using Biolog GN plates. Heterotrophic bacterial concentrations were $10^4\;-\;10^6\;CFU/cm^2$ and there was no differences between galvanized iron and carbon steel. Average optical density of Biolog plate was similar between two pipe materials. However, CLPP was different according to the type of pipe materials and exposed times to tap water, and CLPP was independent of bacterial concentration. This represents the differences of bacterial communities with pipes and water contact times.

Designing Points of a Single-Particle Mass Spectrometer in Terms of Aerosol Focusing and Ion Loss

이동근,Cho Sung-Woo,Kim Sang-Gyu,Lee Seung Geun 한국물리학회 2006 THE JOURNAL OF THE KOREAN PHYSICAL SOCIETY Vol.49 No.1

In this article, we raise several important concerns which should be considered for the development of a single-particle mass spectrometer (SPMS). They are related to the performance and the characteristics of the components of that machine, i.e., aerosol collimation, laser ionization, and ion kinetic effects. We attempted to address those concerns through visualizations of the aerosol beam with light scattering, molecular dynamics simulations to elucidate the mechanism for energetic-ion formation, and a new conceptual design of ion optics. As such, we offer guidance for the development of a SPMS that will be capable of simultaneously analyzing the size and the elemental composition of a single nanoparticle.

스카이브릿지로 연결된 벨트월이 있는 고층건물의 효율적인 동적해석

이동근,김현수,양아람,고현,Lee, Dong-Guen,Kim, Hyun-Su,Yang, Ah-Ram,Ko, Hyun 한국전산구조공학회 2009 한국전산구조공학회논문집 Vol.22 No.3

스카이브릿지의 연결시스템은 일반적으로 매우 큰 비선형성을 가지고 있으므로 연결된 건물의 동적거동을 정확하게 예측하여 스카이브릿지를 설계하기 위해서는 경계비선형 시간이력해석이 필요하다. 그러나 일반적인 유한요소 해석모델을 사용하여 전체 고층건물을 모형화하고 설계를 위하여 반복적인 경계비선형 시간이력해석을 수행한다면 해석에 소요되는 노력과 시간이 매우 클 것이다. 따라서 본 연구에서는 스카이브릿지로 연결된 고층건물의 효율적인 동적해석 및 진동제어 성능 평가를 위하여 벨트월의 효과를 고려한 등가의 캔틸레버모델을 제안하였다. 제안된 등가모델의 효율성 및 정확성을 검토하기 위하여 스카이브릿지로 연결된 49층과 42층 건물을 예제구조물로 사용하였고 풍하중에 대한 경계비선형 시간이력해석을 수행하였다. 해석결과 제안된 등가모델을 사용하면 스카이브릿지로 연결된 고층건물의 동적응답을 매우 효율적으로 파악할 수 있다는 것을 확인하였다. In the design of a sky-bridge, repetitive boundary nonlinear time history analyses are required to accurately predict dynamic behaviors of the connected buildings because the connection systems of a sky-bridge usually have high nonlinearity. If a conventional finite element model for entire high-rise buildings is used for repetitive boundary nonlinear time history analyses, computational efforts could be significant. In this study, an equivalent cantilever model considering the belt-wall effect has been proposed for an efficient dynamic analysis and a performance evaluation of vibration control of high-rise buildings connected by a sky-bridge. To verify the accuracy and efficiency of the proposed equivalent model, boundary nonlinear time history analyses of 49- and 42-story example buildings connected by a sky-bridge have been performed for wind excitation. Based on the analytical results, it has been verified that the proposed equivalent model can provide accurate dynamic responses of building structures connected by a sky-bridge with significantly reduced computational efforts.

활성슬러지공정 하수종말처리장의 분원성 지표세균의 농도 및 비교

이동근,성기문,정미라,박성주,Lee, Dong-Geun,Sung, Gi-Moon,Jung, Mi-Ra,Park, Seong-Joo 한국환경보건학회 2010 한국환경보건학회지 Vol.36 No.2

Indicator bacteria of fecal pollution were enumerated and compared by various detection methods for influent and final effluent of a sewage treatment plant. Total coliforms were enumerated by four methods including most probable numbers, chromogenic enzyme substrate test, membrane filtration, and plate counts and were about $10^4$ for influent and $10^2{\sim}10^3\;CFU/ml$ for final effluent. Fecal coliforms ranged between $10^3$ and $10^4$ for influent and $10^2\;CFU/ml$ for effluent by chromogenic enzyme substrate test and membrane filtration. Fecal streptococci counts were 1-log less than fecal coliforms counts, $10^2{\sim}10^3$ for influent and $10^1\;CFU/ml$ for effluent. Total coliforms numbers by plate count both in influent and in effluent showed 1-log higher than by the other three methods. Statistical analysis revealed that numbers of total coliforms by plate count in final effluent had the highest average of correlation (r=0.778, p<0.01) compared with those by the other three methods. In addition, total coliforms numbers by plate count showed most significant correlation (r=0.835, p<0.01) with those by chromogenic test which is well-known as its highest recovery efficiency. These results suggest that the plate count would be the optimum detection method for total coliforms in wastewater treatment plants which are the only microbiological standard of final effluent from wastewater treatment plants in the Republic of Korea, considering economic aspects and difficulties in laboratories.

투과율 조절 포토마스크 기술의 ArF 리소그래피 적용

이동근,박종락,Lee, Dong-Gun,Park, Jong-Rak 한국광학회 2007 한국광학회지 Vol.18 No.1

본 논문에서는 포토마스크 후면에 위상 패턴을 형성하여 웨이퍼 상 CD(critical dimension) 균일도를 개선할 수 있는 투과율 조절 포토마스크 기술을 ArF 리소그래피에 적용한 결과에 대하여 보고한다. 위상 패턴 조밀도에 따른 노광 광세기 변화 계산에 포토마스크 후면으로부터 포토마스크 전면까지의 광의 전파를 고려하여 ArF 파장에서의 위상 패턴 조밀도에 따른 노광 광세기 저하에 관한 실험결과를 이론적으로 재현할 수 있었다. 본 기술을 ArF 리소그래피에 적용하여 DRAM(Dynamic Random Access Memory)의 한 주요 레이어에 대해 필드 내 CD 균일도를 $3{\sigma}$ 값으로 13.8 nm에서 9.7 nm로 개선하였다. We report theoretical and experimental results for application of transmittance-controlled photomask technology to ArF lithography. The transmittance-controlled photomask technology is thought to be a promising technique fo critical dimension (CD) uniformity correction on a wafer by use of phase patterns on the backside of a photomask. We could theoretically reproduce experimental results for illumination intensity drop with respect to the variation of backside phase patterns by considering light propagation from the backside to the front side of a photomask at the ArF lithography wavelength. We applied the transmittance-controlled photomask technology to ArF lithography for a critical layer of DRAM (Dynamic Random Access Memory) having a 110-nm design rule and found that the in-field CD uniformity value was improved from 13.8 nm to 9.7 nm in $3{\sigma}$.

건축물의 내진설계를 위한 구조동력학-제 3부:건축물의 내진설계를위한구조동력학

이동근,Lee, Dong-Geun 한국건축구조기술사회 2006 건축구조 Vol.13 No.3

구조물의비탄성거동을알아내기위한여러가지의지진해석방법중에서비탄성시간이력해석이가장정확한응답을준다고알려져있지만실제내진설계에서이보다더쉽게비탄성거동을근사적으로파악할수있는방법이능력스펙트럼법(Capacity Spectrum Method: CSM)인데여기서는이방법의기본적인원리를소개하기로한다.