• 한국식품과학회지
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• 제50권1호
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• pp.55-60
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• 2018

과거 전통방식으로 제조되는 4가지 상업용 시판누룩들을 파이로시퀀싱 방법을 이용하여 미생물군집을 확인하였다. 누룩시료의 진균류 총 유효 sequencing read수는 14,800이였으며 후속 quality trimming, denoising와 chimera removal와 같은 작업을 통해 얻은 평균 sequence read의 수는 3,494이였다. 진균류의 phylum 수준에서 SH, JJ, SS 시료에서는 자낭균류가 우세한 것으로 확인되었으나 SJ는 접합균류가 우세하였다. 발효력과 관계가 있는 것으로 알려진 Saccharomycopsis속 효모분포는 제조과정에서 상대적으로 발효시간이 길었던 SH와 SS의 경우에서 더 많았다. 세균류의 파이로시퀀싱결과 유효 sequencing read수는 31,485이였으며 평균 sequence read는 7,871이였다. 세균의 phylum 수준에서는 모든 시료에서 Firmicutes문이 우세한 것으로 분석되었다. SH의 경우 주로 Lactobacillus속, Leuconostoc속, 기타 Pediococcus속과 이를 포함하는 Lactobacillales목과 Leuconostocaceae과 등 젖산균들이 우세균주로 분포하였다. JJ와 SJ의 경우, 각각 Staphylococcus속과 Bacillus속이 우세균으로 나타났다.

• 한국토양비료학회지
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• 제45권6호
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• pp.1100-1107
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• 2012

화학비료의 장기 시용이 벼 내생 세균 군집에 미치는 영향을 조사하기 위해서 국립농업과학원의 장기 비료 연용 포장에서 재배한 벼 뿌리의 내생균의 군집을 파이로시퀀싱 기법으로 분석하였다. 3요소구 (APK)와 무비구 (NF) 시료에서 직접 DNA를 추출하여 세균에 특이적인 barcode PCR을 수행한 후 454 파이로시퀀싱을 하였다. 두 시료 (3요소구, 무비구)에서 1,900개의 염기서열을 얻었으며, 각각 177개와 72개의 OTU로 분류하였다. 두 시료는 22개의 OTU를 공유하였으며, 이들 OTU는 두 시료에서 모두 우점하였다. 특히 Pseudomonas속에 속하는 OTU의 비율이 매우 높았다. 문 (phylum) 수준에서 우점하는 내생균은 두 시료 모두 Gammaproteobacteria, Alphaproteobacteria, Betaproteobacteria, Actinobacteria 등 이었다. 처리구별로 계산한 다양성 지수는 3요소구 시료에서 더 높았다. 본 연구를 통해 장기간 비료 시용은 식물체내 존재하는 내생균 군집 구조에 영향을 주며, 벼 뿌리의 내생 세균의 군집 다양성을 증가시키는 것을 알 수 있었다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제44권1호
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• pp.84-88
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• 2016

본 연구에서는 파이로시퀀싱 분석법을 이용하여 주거 환경 중 거실과 화장실의 세균 다양성을 분석하였다. 주거 환경 중 거실과 화장실에 존재하는 세균의 총 유전자량과 다양성 지수는 차이가 없었으나, 존재하는 세균의 종류에서는 차이가 나타났다. Phylum-level에서는 거실에서 나타나지 않은 Acidobacteria, Chlorobi, Chloroflexi, Fusobacteria, Nitrospirae 및 Planctomycetes문이 화장실 공기중에서 분석되어 상대적으로 넓은 영역의 세균 분포가 추정되었으며, class-level에서는 우점하는 Proteobacteria문 중 ${\beta}$-Proteobacteria와 ${\delta}$-Proteobacteria강이 거실에 비해 화장실에서 높은 비율로 분석되었다. 한편 genus-level에서는 거실이 화장실에 비해 상대적으로 다양한 속이 분석되었으나, 모두 Methylobacterium속이 우점하였으며 두 주거 환경에서 각각 특징적으로 분포하는 미생물이 존재하였다.

• 유기물자원화
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• 제25권1호
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• pp.57-65
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• 2017

저급탄을 충전한 칼럼실험에서 미생물과 영양물질을 공급한 상태에서 미생물에 의한 메탄가스 발생을 유도하기 위하여 볏짚을 추가로 공급하여 장기간 바이오 가스 발생 특성을 관찰하였다. 충전한 석탄 대비 볏짚의 무게비가 0.04 이하에서는 유의미한 가스의 발생이 없었으며, 0.08에서는 약 90일간 바이오 가스가 발생되었으나, 최적 조건에서의 vial 실험 결과와 비교하면 투입한 볏짚 무게당 바이오 가스의 발생량이 5 % 수준에 불과하였다. 따라서 원위치에서 석탄을 채굴하지 않은 상태에서 바이오 가스를 생산하기 위해서는 볏짚 : 석탄의 비율이 1:3 이상의 조건에서 분해액의 COD 농도가 2000 mg/L 이상이 되도록 운전하는 반응조를 지상 혹은 지중에 설치할 필요가 있다. 또한 석탄과 볏짚을 충전한 칼럼실험 후의 지중수는 볏짚만을 투입한 vial 내 용액과 함께 파이로시퀀싱 방법으로 미생물 군집 분석을 실시하여 두 시료 간의 우점하는 미생물 종을 비교하였다. Bacteria의 균일도와 다양성 측면에서 석탄 충전탑이 보다 다양한 종분포를 이루고 있으며, 이는 결과적으로 메탄 생성에는 불리한 미생물 분포임을 나타낸다.

• 농약과학회지
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• 제21권1호
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• pp.1-8
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• 2017

유기염소계 살충제 엔도설판은 2012년 국제적으로 사용이 금지되었으나 인도와 중국을 비롯한 국가들에서 여전히 사용되고 있으며 높은 잔류성과 이동성으로 인해 다양한 환경에서 검출되고 있다. 본 연구에서는 엔도설판이 토양세균의 군집구조에 미치는 영향을 16S rRNA 유전자 파이로시퀀싱 기법을 이용하여 분석하였다. 엔도설판을 100 mg/kg의 수준으로 밭토양에 처리했을 때 세균의 Operational taxonomic unit (OTU) 수와 다양성 지수가 감소했다가 서서히 증가하였으며 Proteobacteria와 Verrucomicrobia 문의 점유율은 증가하고 Chloroflexi와 Spirochaetes 문의 점유율은 감소한 것으로 나타나 엔도설판 처리가 토양세균 군집구조를 변화시키는 것을 확인하였다. 엔도설판 처리 시 Sphingomonas와 Burkholderia 속에 속하는 OTU의 점유율이 배양 초기에 높게 나타났으며 Pseudonocardia와 Opitutus 속에 속하는 OTU의 점유율은 배양 후기에 높게 나타났다. 이전 연구에서 Sphingomonas, Burkholderia, Pseudonocardia 속에 속하는 균주들이 엔도설판을 분해하였으므로 이 속에 속하는 OTU들이 토양에서 엔도설판의 분해에 단계적으로 관여했을 것으로 추정된다.

• Clinical and Experimental Reproductive Medicine
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• 제37권1호
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• pp.25-31
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• 2010

목 적: X 염색체 불활성화는 여성과 남성 사이에 X 염색체의 유전자 발현 유지를 위해 여성의 X 염색체 중 하나가 불활성화 되는 현상이다. 이러한 X 염색체 불활성화는 해독되지 않는 XIST 유전자에 의해 조절된다. XIST 유전자는 오직 불활성화된 X 염색체 에서만 발현되고, 활성화된 X 염색체 에서는 발현되지 않는다. 따라서 체세포에서 활성화된 X 염색체의 XIST 유전자는 promoter 부분이 메틸화 되어있고, 불활성화된 X 염색체에서는 메틸화가 거의 되어 있지 않다. 연구방법: 본 연구에서는 정상 여성과 정상 남성의 XIST 유전자의 promoter와 5'-end 지역의 메틸화 차이를 측정하기 위해 정상여성과 남성의 혈액에서 DNA를 추출하여 파이로시퀀싱 (Pyrosequencing) 방법을 통해 XIST 유전자의 총 8부분의 CpG 영역 (-1696, -1679, -1475, -1473, -1469, +947, +956, +971)을 분석하였다. 결 과: 총 8부분의 CpG 영역을 분석한 결과, promoter 부분인 CpG 1-5 영역 (-1696, -1679, -1475, -1473, -1469)에서는 여성과 남성의 메틸화 정도에 차이가 없었다. 그러나 5'-end 부분인 CpG6-8 영역 (+947, +956, +971)에서는 여성이 45.2% 49.9% 44.2%, 남성이 90.6%, 96.7%, 87.8%으로 메틸화 정도가 차이를 나타냈다. 결 론: 따라서 본 연구에 사용한 방법은 XIST 유전자의 메틸화 패턴의 차이를 기존의 방법보다 신속하고 정확하게 분석할 수 있다는 장점이 있기 때문에 유용하게 사용될 수 있을 것이다.

• 유기물자원화
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• 제27권3호
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• pp.15-25
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• 2019

본 연구는 오이 선도 농가에서 이용되는 3 종류의 자가제조 액비와 화학비료 액비를 처리하였을 때 토양화학성 및 미생물상과 작물의 생장에 미치는 영향을 비교하여 화학비료를 대체할 만한 친환경적인 자가제조 액비를 구명하고자 수행되었다. 농가에서 자가제조 되고 있는 EM 미생물, 불가사리, 토착 미생물 액비를 수집하여 화학비료와 함께 적정 농도로 희석한 후, 재배기간 동안 3일에 1회 관주 처리하였다. 액비 자재의 이화학성을 분석한 결과, pH, EC, 전질소, 인산, 칼륨, 칼슘, 마그네슘 농도는 화학비료 액비에서 가장 높았고, EC는 EM 자재에서 가장 낮았다. 토양 내 EC는 화학비료 액비 처리구에서 3.0 dS/m으로 염류집적 증상을 보였으나, 토양 pH와 유기물함량, 그리고 치환성 마그네슘 농도는 오히려 가장 낮았다. 토착 미생물 액비처리는 토양 화학성에 영향을 주는 요소들을 대부분 증가 시켰으나, 토양 미생물상은 처리구 간에 비슷한 수준이 관찰되었다. 파이로시퀀싱 기법을 통한 토양 내 세균과 곰팡이의 OTU와 종 풍부도 및 다양성 지수는 화학비료와 EM 액비 처리구에서 가장 높게 관찰되었다. 작물의 SPAD와 광계II 활성은 모든 처리구에서 정식 후 32일부터 60일까지 시기별로 감소하였고 특히 45일 이후에 뚜렷하게 감소하였다. 잎 수와 초장은 EM과 토착미생물 액비 처리구에서 높게 나타났다. 액비 처리에 따른 총 신선중과 수량은 통계적으로 유의성 있는 차이가 관찰되지 않았다.

• 농업생명과학연구
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• 제50권1호
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• pp.117-124
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• 2016

토양 미생물 군집은 외부 환경변화에 있어 식물 군집보다 더 빨리 반응할 수 있다는 점에서 복원 과정의 초기 지표로 활용될 수 있다. 이런 측면에서 인위적인 교란에 대한 생태계 반응을 측정하고 생태계 복원의 지표를 제공하는 토양 미생물 군집 연구가 증가하고 있는 추세이다. 본 연구는 2012년과 2013년 준공된 이화령과 육십령 백두대간 생태축 복원사업지와 주변 임분에서 각각 토양을 채취하여 16S rRNA 파이로시퀀싱 기법을 이용하여 토양 박테리아 군집을 분석하였다. 문(Phylum) 수준에서의 박테리아 다양성은 이화령이 평균 29.3, 육십령이 평균 32.3으로 나왔고 복원사업지와 주변 임분은 통계적으로 유의한 차이를 보였으나(p<0.01), 지리적 위치(이화령과 육십령 비교)나 토심(0~15cm, 16~30cm 비교)에 따른 유의한 영향은 나타나지 않았다. 검색된 토양 박테리아 중에서 Acidobacteria(37.3%)와 Proteobacteria(31.1%)가 가장 우점적으로 분포하는 것으로 나타났으며, 복원한 토양과 주변 임분에서 이 두 문의 박테리아 다양성 양상은 서로 상반되었다. 즉, 인공적으로 복원된 토양에서는 Proteobacteria가 높은 비율로 나타났고(38.1%, 인근 산림토양에서는 24.2%), 주변 임분에서는 Acidobacteria가 다양한 것으로 나타났다(55.4%, 복원 사업지는 19.2%). 이러한 경향은 토양의 영양상태에 따라 선호하는 박테리아 종류가 다르다는 기존의 연구 결과와 유사하였으며, 특히 Acidobacteria는 산성토양을 선호하는 등 토양산도와 밀접한 연관이 있을 것으로 생각된다. 따라서, 토양 박테리아 군집 특성은 연구지 위치나 토심에 따른 영향보다는 토양복원에 따른 영향이 더 크게 나타났고 이는 향후 토양복원의 성공여부를 정량적으로 모니터링하는데 활용될 수 있을 것으로 기대한다.

• 한국토양비료학회지
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• 제45권6호
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• pp.1073-1085
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• 2012

Soil microbial communities are immensely diverse and complex with respect to species richness and community size. These communities play essential roles in agricultural soil because they are responsible for most of the nutrient cycles in the soil and influence the plant diversity and productivity. However, the majority of these microbes remain uncharacterized because of poor culturability. Next-generation sequencing techniques have revolutionized many areas of biology by providing cheaper and faster alternatives to Sanger sequencing. Among them, amplicon pyrosequencing is a powerful tool developed by 454 Life Sciences for assessing the diversity of complex microbial communities by sequencing PCR products or amplicons. This review summarizes the current opinions in amplicon sequencing of soil microbial communities, and provides practical guidance and advice on sequence quality control, aligning, clustering, OTU- and taxon-based analysis. The last section of this article includes a few representative studies conducted using amplicon pyrosequencing.

• 한국환경보건학회지
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• 제42권4호
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• pp.274-279
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• 2016

Objectives: We investigated bacterial diversity in the Han River water resource protection area in order to provide basic microbiological information on the drinking water safety of the Seoul metropolitan region. Methods: Samples were collected in the spring and winter, but not during the rainy season. Pyrosequencing, gene amplification, and extraction of nucleic acids were employed in this study. Results: In total, 57 and 48 operational taxonomic units were respectively analyzed in samples collected during spring and winter. Proteobacteria were predominant in all samples. The samples contained phylogenetically diverse bacterial communities, with eleven major phyla and 36 genera. Cyanobacteria were predominant in the spring samples, but not in the winter samples. The predominant species in the samples collected during both seasons belonged to the genus Aquamicrobium and Bradyrhizobium. Moreover, no pathogenic bacteria were detected in the samples. Conclusion: Proteobacteria were predominant in the samples from the Han River water source protection area. Cyanobacteria were more predominant in the spring samples than in the winter samples, but Aquamicrobium and Bradyrhizobium were predominant in both sampling seasons.