• 제목/요약/키워드: 토양 DNA추출

검색결과 44건 처리시간 0.023초

토양 및 퇴적토 환경 시료로부터 DNA 추출하는 방법에 대한 고찰 (A Review on the Current Methods for Extracting DNA from Soil and Sediment Environmental Samples)

  • 유근제;이재진;박준홍
    • 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
    • /
    • 제14권3호
    • /
    • pp.57-67
    • /
    • 2009
  • 토양미생물은 토양 및 퇴적토 환경에서 생물학적 물질순환의 중요한 역할을 맡고 있다. 이러한 중요성으로 인해 토양미생물 생태 다양성과 군집구성이 토양 및 퇴적토 생태환경과 자연저감능력을 평가하는 지표로 유용하게 쓰일 수 있다. 보다 정확한 다양성과 군집구조 분석을 위해서는 다양한 토양 및 퇴적토 시료로부터 분석에 필요한 DNA수율과 순도를 확보해야 한다. 지금까지 토양 및 퇴적토에서 DNA추출하는 방법들에 대한 다양한 기초연구가 이루어졌지만, 실제 환경생태영향평가와 분해기능평가에 사용시 DNA추출방법 선정에 대한 지침 및 정보는 매우 부족하다. 이에 본 연구에서는 문헌조사를 통해서 다양한 방법들의 토양 및 퇴적토 내 미생물 DNA 추출 특성을 비교 분석하고, 현재 주로 사용되고 있는 DNA추출방법을 토양 및 퇴적토 환경평가나 오염지하수토양 자연저감능평가에 활용 할 경우 고려해야 할 기술적 사항에 대해 고찰하였다. 본 연구를 통해 하나의 특정 추출 방법으로는 미생물다양성, 군집구성 및 개체간 상호작용에 대한 정보를 얻기에는DNA양과 순도 차원에서 충분하지 않으며, 토양 및 퇴적토 미생물 군집분석의 목적에 따라 적합한 방법의 선택이 매우 중요함을 알 수 있었다.

DNA Probes에 의한 토양의 이사디 (2,4-D) 분해세균의 검출 (Application of DNA Probe Method for Detection of 2,4-Dichlorophenoxyacetic Acid Degrading Bacteria in Soil)

  • 가종억
    • Applied Biological Chemistry
    • /
    • 제39권5호
    • /
    • pp.403-408
    • /
    • 1996
  • 토양에서 세균군집의 DNA를 추출하여 이사디 분해세균의 밀도와 군집변화를 tdfA 유전자와 Spa Probe를 이용하여 조사하였다. 이사디 분해균주인 Pseudomonas cepacia/pJP4을 토양에 여러 가지 밀도로 접종한 후 추출된 토양세균군집의 DNA를 Southern blot에서 분석한 결과, 본 실험에 사용된 DNA probe method에 의해 이 세균을 $10^5\;cells/g$ soil 수준까지 검출할 수 있는 것으로 나타났다. 이사디를 가해준 microcosm 토양에서 추출된 세균군집의 DNA를 분석한 실험에서는 Pseudemonas pickettii와 Sphingomonas Paucimobilis가 우점종으로 검출되었고, 사용된 두 가지의 DNA probes는 토양의 이사디 분해미생물에 대해 매우 높은 특이성을 가지고 있는 것으로 나타났다. 밭에 이사디를 장기 적으로 가해준 후 추출된 토양세균군집의 DNA를 분석 한 실험에서는 이사디를 최소한 10 ppm 이상 가해주어야 토양의 이사디 분해세균을 DNA probe method에 의해 검출할 수 있었고, tfdA 유전자는 실제의 밭토양에서도 높은 특이성을 나타냈으나 Spa probe는 일부의 토착세균에 비특이적으로 반응하는 것으로 나타났다. 토양에서 추출된 세균군집의 DNA를 분석하는 DNA probe method는 Southern blot과 함께 사용되었을 때 토양에 존재하는 이사디 분해미생물을 실험실 배지에 배양하지 않고 검출할 수 있었고,이 미생물들의 밀도, 군집변화, 유전적 변화 등을 효과적으로 분석할 수 있는 것으로 나타났다.

  • PDF

DNA 교잡에 의한 토양 미생물 군집의 다양성과 유사성 (The Diversity and Similarity of Soil Microbial Communities by DNA Cross Hybrization)

  • 김유영;송인근;민병례;조홍범;최영길
    • 환경생물
    • /
    • 제17권3호
    • /
    • pp.279-284
    • /
    • 1999
  • 토양으로부터 직접 추출한 DNA를 cross hybridization하는 방법을 통해서 서로 다른 토양 환경 간에 미생물 군집의 유전형적 유사성과 상대적 다양성을 비교하였다. 그 결과 소나무삼림토양이 다른 토양에 비해 상대적 다양성이 높은 것으로 밝혀졌으며, 경작지, 나지, 초지, 신갈삼림 순으로 다양성 정도를 나타내었다. 또한 유전형적 유사성의 정도에 따른 집괴 분석 결과 소나무삼림과 경작지 토양, 신갈나무삼림과 초지 토양 그리고 나지 등 세 부류로 구분되었다.

  • PDF

초음파를 이용한 출토 인골 DNA 추출법 연구 (Applied Research of Ultra Sonication for Ancient DNA Preparation of Excavated Human Skeletal Remains)

  • 김윤지;지상현;홍종욱
    • 보존과학연구
    • /
    • 통권29호
    • /
    • pp.137-148
    • /
    • 2008
  • 고고 유적지에서 출토된 뼈에서 추출한 DNA는 부식산과 풀빅산 등의 토양성분과 콜라겐 등 다양한 오염물질이 포함되어 있어 DNA의 추출 및 분석이 매우 어렵다. 본 연구에서는 phenol 추출법, silica 추출법 등 두 가지 대표적인 고대 DNA 추출법의 효율을 DNA 증폭 결과에 의하여 비교하였다. 또한 울트라급의 초음파를 시료 용해에 적용한 후 silica 추출법으로 DNA를 분리한 방법이 기존의 phenol 및 silica 추출법에 비하여 미토콘드리아 DNA와 아밀로제닌 유전자 증폭 결과가 더 우수한 것으로 나타났다.

  • PDF

DNA 직접추출법에 따른 산림토양 부식층 내 세균군집의 계통학적 다양성 비교 (Comparison of the Phylogenetic Diversity of Humus Forest Soil Bacterial Populations via Different Direct DNA Extyaction Methods)

  • 손희성;한송이;황경숙
    • 미생물학회지
    • /
    • 제43권3호
    • /
    • pp.210-216
    • /
    • 2007
  • 개량된 manual법과 ISOIL kit를 이용하여 산림토양의 부식층 토양시료로부터 추출한 DNA를 대상으로 16S rDNA PCR 증폭산물을 cloning하고 구축된 clone에 대해 ARDRA cluster분식을 수행한 결과, 개량된 manual법에 의해 구축된 136 clones은 45개 ARDRA cluster로, ISOIL kit를 이용한 경우 충 76 clones은 44개 ARDRA cluster로 분류되었다. 각clone cluster로부터 대표 clone을 선발하여 16S rDNA염기서열을 결정한 결과, ISOIL kit의 경우 44개 대표clone은 ${\alpha}-,\;{\beta}-,\;{\gamma}-,\;{\delta}-Proteobacteria$, Acidobacteria 및 Actinobacteria의 3개 phylum계통군이 확인되었으며, 개량된 manual법에 의한 45개 대표 clone은 ${\alpha}-,\;{\beta}-,\;{\gamma}-,\;{\delta}-Proteobacteria$, Acidobacteria, Bacteroides, Verrucomicrobia, Planctomycetes, 그리고 Gemmatomonadetes의 충 6개 phylum의 다양한 계통군이 검출되었다. 이상의 결과로부터 개량된 manual법에 의래 추출된 DNA를 대상으로 계통학적 군집해석을 수행한 결과가 보다 더 다양한 계통군을 검출할 수 있음이 밝혀졌다. 한편, ISOIL kit를 이용하여 구축된 총clone중 약40%가${\alpha}-proteobacteria$ 계통군에 속하였으며, 약 30%가 ${\gamma}-Proteobacteria$ 계통군에 속하여 우점 계통군으로 확인된 반면, manual법에 의해 구축된 clone의 41%가 Acidobacteria 계통군에 속하였고 ${\alpha}-proteobacteria$(28%)가 우점 계통군으로 분포하는 계통학적 특징을 나타내어 DNA추출법에 따라 토양 세균군집 구조의 계통학적 특성 이 상이하게 나타나고 있음을 알 수 있었다.

토양세균 군집의 대사 다양성과 16S rDNA의 제한효소 지문분석에 의한 유전적 다양성의 비교 (Comparison of metabolic diversity by sole carbon source utilization and genetic diversity by restriction patterns of amplified 16S rDNA (ARDRA)in soil bacterial communities.)

  • 송인근;최영길;김유영;조홍범
    • 미생물학회지
    • /
    • 제35권1호
    • /
    • pp.72-77
    • /
    • 1999
  • BIOLOG GN microplate를 이용한 유일탄소원의 이용능 비교를 통한 대사적 유사성과 16S rDNA 의 PCR 증폭산물의 제한효소 지문 분석에 따른 유전적 유사성을 5종의 식생토양에 따른 토양미생물 군집을 대상으로 비교하였다. 16S rDNA를 증폭하여 제한효소 지문을 분석한 결과, 토양으로부터 직접 추출하여 증폭한 토양세균 군집의 16S rDNA의 유전적 유사도는 BIOLOG GN microplate를 이용한 대사적 구조와 일치하는 경향을 보았다. 그러나 배양된 종속영양세균 군집의 다양성과는 유전적 유사도가 매우 낮게 나타났다.

  • PDF

Nested PCR과 DNA Enzyme-Linked Immunosorbent Assays를 이용한 Ralstonia solanacearum의 검출 (Detection of Ralstonia solanacearum with Nested PCR and DNA Enzyme-Linked Immunosorbent Assay)

  • 고영진;조홍범
    • 미생물학회지
    • /
    • 제43권3호
    • /
    • pp.179-185
    • /
    • 2007
  • 본 연구는 polymerase chanin reaction(PCR)기법과 DNA enzyme-linked immunosorbent assay(DNA ELISA) 기법을 이용하여 토양내 식물병원균인 Ralstonia solanacearum를 검출하고자 하였다. 토양 시료로부터 분석에 사용될 R. solanacearum DNA를 추출하기 위하여 몇 가지 방법을 비교 평가한 결과 기존의 DNA 추출 방법에 비하여 Guanidin isothiocyanate와 Chelex-100 resin을 사용하는 방법 이 토양 내에 존재하는 다양한 중류의 반응 저해 물질과 R. solanacearum만의 고유한 PCR반응 저해물질들을 제거하는 데에 효과적이었다. R. solanacearum만을 특이적으로 검출하기 위해 fliC유전자 부위에 특이적인 몇 종의 primer들을 제작하였다. 이들 중 높은 민감도와 특이도를 나타내는 두 set의 primer RsolfliC(forward; 5-GAACGCCAACGGTGCGAACT-3 and reverse; 5-GGCGGCCTTCAGGGAGGTC-3, designed by J. $Sch\ddot{o}nfeld$ et al.)와 RS_247 (forward; 5-GGCGGTCTGTCGGCRG-3 and reverse; 5-CGGTCGCGTTGGCAAC-3, designed by this study)를 선정하여 nested PCR을 수행할 수 있도록 고안하였다. Nested PCR primer에 biotin을 표지하였고 nested PCR산물의 내부 서열과 특이적으로 교잡반응을 할 수 있는 probe를 제작하여 PCR 결과를 DNA-EIA반응으로 확인 분석할 수 있도록 하였다. Primary PCR과 nested PCR의 산물을 전기영동 상에서 확인한 결과, nested PCR이 약 $10^2$정도의 높은 민감도를 나타내었고 DNA-EIA의 경우 $10^2P{\sim}10^3$정도의 민감도를 상승시켜주는 것으로 확인되었다.

부여 큰독골 유적 출토 인골 조직 및 외부 토양의 세균 군집의 비교연구 (Comparative Study of Soil Bacterial Populations in Human Remains and Soil from Keundokgol Site at Buyeo)

  • 김윤지;김수훈;권은실;조은민;강소영
    • 헤리티지:역사와 과학
    • /
    • 제47권4호
    • /
    • pp.92-105
    • /
    • 2014
  • 인골과 인골 주변 토양에 분포하는 세균의 군집구조를 비교하기 위해 부여 오수리 큰독골 유적에서 발굴된 조선시대 회곽묘 인골 중 상대적으로 시료 상태가 좋지 않은 4호 인골과 상태가 양호한 5호 인골 및 주변 토양에서 DNA를 추출하였다. 추출한 DNA의 16S rDNA 염기서열 분석을 수행한 결과, 4호 인골에서 구축된 319개 클론은 ${\alpha}$, ${\beta}$, ${\gamma}$-Proteobacteria, Acidobacteria, Actinobacteria, Planctomycetes, Chloroflexi, Chlorobi, Bacteroidetes, Firmicutes 그리고 novel gene group 등 총 11개의 계통군이 확인되었다. 인골 주변 토양에서 구축된 462개 콜론은 ${\alpha}$, ${\beta}$, ${\gamma}$, ${\delta}$-Proteobacteria, Acidobacteria, Actinobacteria, Bacteroidetes, Verrucomicrobia, Planctomycetes, Chloroflexi, Chlorobi, Firmicutes, Thermodesulfobacteria, Fibrobacteres, Gemmatimonadetes, Verrucomicrobia 그리고 novel gene group 등 총 16개 계통군이 확인되었다. 5호 인골에서 구축된 271개 클론은 ${\alpha}$, ${\gamma}$-Proteobacteria, Acidobacteria, Actinobacteria, Planctomycetes, Chloroflexi, Bacteroidetes, Firmicutes 그리고 novel gene group 등 총 10개의 계통군이 확인되었으며, 인골 주변 토양에서 구축된 497개 클론은 ${\alpha}$, ${\beta}$, ${\gamma}$-Proteobacteria, Actinobacteria, Acidobacteria, Chloroflexi, Firmicutes, Gemmatimonadetes, Planctomycetes, Bacteroidetes 그리고 Verrucomicrobia 등 총 11개 계통군으로 확인되었다. 4호, 5호의 모든 시료에서 Actinobacteria 계통군이 가장 높은 비율을 차지하고 있으며, ${\alpha}$-Proteobacteria 계통군 또한 높은 비율을 차지하는 것으로 분석되었다. 인골은 주변 토양 세균의 군집에 의해 광범위하게 오염되어 있다는 것이 확인되었으며, 본 결과는 인골의 보존과 관리를 위한 중요 자료로 활용될 것이다.

유기물 장기연용에 의한 밭토양 미생물의 변화 (Effects on soil microbial composition and diversity of the long-term application of organic materials in upland soil)

  • 안난희;서장선;유재홍;이상민
    • 한국유기농업학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국유기농학회 2009년도 하반기 학술대회
    • /
    • pp.302-302
    • /
    • 2009
  • 유기농업에서 유기물은 양분의 공급, 토양의 이화학성 개선, 토양의 생물학적 건전성 유지 등 중요한 역할을 한다. 토양의 생물학적 건전성은 토양의 생태계적 기능을 지속적으로 유지시키는 토양미생물이 관여하고 있다. 따라서 본 연구는 유기물의 장기연용에 따른 밭토양 미생물의 다양성을 비교 분석하였다. 여러 가지 유기자원을 동일한 기준으로 매년 동일 장소에 처리하였다. 사용된 유기자원은 가축분퇴비, 채종유박인 유기질비료, 볏짚으로만 퇴비화한 볏짚퇴비와 겨울철 휴한기에 헤어리베치를 재배하여 이듬해 봄에 예취한 후 토양에 환원한 녹비처리구, NPK구, 가축분퇴비를 혼용처리한 NPK퇴비군, 양분을 전혀 시용하지 않은 무비구 등 총 7처리구였다. 각각의 처리구에서 토양(0-20 cm)을 채취하여 배양성 토양미생물은 희석평판법으로 해당 선백배지에 시료를 도말 하여 조사하였고 비배양성 미생물은 토양으로부터 genomic DNA를 추출하여 세균의 16S rDNA를 증폭시킨 후 denaturing gradient gel electrophoresis (DGGE)를 수행하여 분석하였다. 주요결과를 요약하면 밭토양에 서식하는 토양미생물의 균수는 처리별간의 차이를 보였으며 유기물처리구가 화학비료처리구보다 높았다. DGGE 분석을 통해 유기물 처리에 따른 군집의 다양성을 살펴본 결과 Fig. 1에서 보는바와 같이 Gel 상에서 다양한 위치의 밴드를 확인할 수 있었고 처리별로 특이 밴드가 있음을 확인할 수 있었다. Fig. 1에서 얻은 DGGE profile상의 밴드 강도와 수를 비교하여 Fig 2와 같은 dendrogram을 나타낼 수 있었다.

  • PDF

Denaturing gradient gel electrophoresis를 이용한 한국의 논 토양 미생물 다양성 분석 방법 (Korean Paddy Soil Microbial Community Analysis Method Using Denaturing Gradient Gel Electrophoresis)

  • 최명은;홍성준;임종희;곽윤영;백창기;정희영;이인중;신재호
    • Journal of Applied Biological Chemistry
    • /
    • 제56권2호
    • /
    • pp.95-100
    • /
    • 2013
  • 현재 토양 생태에서 토양미생물은 유기물 분해, 질소 순환, 식물의 질소 이용 등 중요한 역할을 하고 있어, 토양 내 미생물 다양성을 분석하기 위한 연구는 지속적으로 진행되어 오고 있다. 본 연구에서는 논 토양의 미생물 생태 다양성을 조사하기 위한 효과적인 방법으로 denaturing gradient gel electrophoresis (DGGE)를 적용하고자 본 연구를 수행하였다. 논 토양 미생물의 DNA를 분리하기 위하여 lysis buffer method, skim milk bead method, sodium phosphate buffer method, Epicentre SoilMaster DNA extraction kit (Epicentre, USA), Mo Bio PowerSoil kit (Mo Bio, USA)를 이용하여 토양 내 gDNA 최적 추출방법을 확인하였다. 그 결과 Mo Bio PowerSoil kit를 사용하였을 때 Shannon 다양성지수가 세균 3.3870, 진균 3.6254으로 미생물 다양성 분석시에 가장 효과적이었다. DGGE 분석을 위한 조건은 세균의 경우 6% polyacylamide gel, 45-60% denaturing gradient였고, 진균의 경우 6% polyacrylamide gel, 45-80% denaturing gradient에서 최적 분석조건을 보였다. 위의 분석법을 적용하여 논 토양내의 미생물 군집의 변화를 살펴보면 시간의 변화 요인에 의해 미생물 변화가 일어나는 것을 알 수 있었다. 본 연구에서 사용된 DGGE 분석법을 통해 논토양 미생물의 분석 가능성을 제시 할 수 있었다.