• 제목/요약/키워드: 16S rDNA gene sequence analysis

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미생물의 유전자(Genome) 해석과 임상세균학에 이용 (Microbial Genome Analysis and Application to Clinical Bateriology)

  • 김성광
    • Journal of Yeungnam Medical Science
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    • 제19권1호
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    • pp.1-10
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    • 2002
  • With the establishment of rapid sequence analysis of 16S rRNA and the recognition of its potential to determine the phylogenetic position of any prokaryotic organism, the role of 16S rRNA similarities in the present species definition in bacteriology need to be clarified. Comparative studies clearly reveal the limitations of the sequence analysis of this conserved gene and gene product in the determination of relationship at the pathogenic strain level for which DNA-DNA reassociation experiments still constitute the superior method. Since today the primary structure of 16S rRNA is easier to determine than hybridization between DNA strands, the strength of the sequence analysis is to recognize the level at which DNA pairing studies need to be performed, which certainly applies to similarities of 97% and higher.

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Genetic Similarity Between Jujube Witches¡?Broom and Mulberry Dwarf Phytoplasmas Transmitted by Hishimonus sellatus Uhler

  • Cha, Byeongjin;Han, Sangsub
    • The Plant Pathology Journal
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    • 제18권2호
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    • pp.98-101
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    • 2002
  • Using phytoplasma universal primer pair Pl and P7, a fragment of about 1.8 kb nucleotide sequences of 16S rRNA gene and 16S-23S rRNA intergenic spacer region, and a portion of 23S rRNA gene of jujube witches'broom (JWB) and mulberry dwarf(MD) phytoplasmas were determined. The nucleotide sequences of JWB and MD were 1,850 bp and 1,831 bp long, respectively. The JWB phytoplasma sequence was aligned with the homologous sequence of MD phytoplasma. Twenty-eight base insertions and nine base deletions were found in the JWB phytoplasma sequence compared with that of MD phytoplasma. The similarity of the aligned sequences of JWB and MD was 84.8%. The near-complete 16S rRNA gene DNA sequences of JWB and MD were 1,529 bp and 1,530 bp in length, respectively, and revealed 89.0% homology. The 16S-23S rRNA intergenic spacer region DNA sequences were 263 bp and 243 bp in lengths respectively, while homology was only 70% and the conserved tRNA-lle gene of JWB and MD was located into the intergenic space region between 16S-23S rRNA gene. The nucleotide sequences were 77 bp long in both JWB and MD, and showed 97.4% sequence homology. Based on the phylogenetic analysis of the two phytoplasmas, the JWB phytoplasma belongs to the Elm yellow phytoplasma group (16S rV), whereas, the MD phytoplasma belongs to the Aster yellow group (16S rI).

미토콘드리아 16S rDNA와 COI유전자에 근거한 한국산 굴류 4종의 유연관계 (Phylogenetic Relationship Among Four Species of Korean Oysters Based on Mitochondrial 16S rDNA and COI Gene)

  • 이상엽;박두원;안혜숙;김상해
    • Animal Systematics, Evolution and Diversity
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    • 제16권2호
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    • pp.203-211
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    • 2000
  • 한국에서 양식되어지고 있는 한국산 굴류 4종, 굴(Crassostrea gigas Thunberg), 바위굴(C. nippona Seki), 강굴(C. ariakensis Fujita et Wakiya), 토굴(Ostrea denselamellosa Lischke)의 유전적 근연관계를 조사하고자 미토콘드리아 DNA의 16S rDNA와 cytochrome c oxidase I (COI) 유전자 일부분의 염기서열을 분석하였다. 16S rDNA의 319 bp와 COI유전자의 710 bp를 PCR 증폭하여 염기서열을 결정하였으며, 염기서열과 아미노산서열을 자료로 하여 UPGMA와 neighbor-joining 방법으로 계통수를 작성하고, 종간 유연관계를 확인하였다. Crassostrea 속과 Ostrea 속간 비교에서는 뚜렷한 유전적 분화를 나타내었으며 계통분석 결과, neighbor-joining 방법에 의한 COI의 아미노산 서열분석에서는 굴과 강굴이 자매군을 형성하는 양상을 보였으나 두 유전자의 염기서열과 A+T 비율 비교에서는 굴과 바위굴이 자매군을 형성하는 것으로 나타났다.

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Physiological and Phylogenetic Analysis of Burkholderia sp. HY1 Capable of Aniline Degradation

  • Kahng, Hyung-Yeel;Jerome J. Kukor;Oh, Kye-Heon
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제10권5호
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    • pp.643-650
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    • 2000
  • A new aniline-utilizing microorganism, strain HY1 obtained from an orchard soil, was characterized by using the BIOLOG system, an analysis of the total cellular fatty acids, and a 16S rDNA sequence. Strain HY1 was identified as a Burkholderia species, and was designated Burkholderia sp. HY1. GC and HPLC analyses revealed that Burkholderia sp. HY1 was able to degrade aniline to produce catechol, which was subsequently converted to cis,cis-muconic acid through an ortho-ring fission pathway under aerobic conditions. Strain HY1 exhibited a drastic reduction in the rate of aniline degradation when glucose was added to the aniline media. However, the addition of peptone or nitrate to the aniline media dramatically accelerated the rate of aniline degradation. A fatty acid analysis showed that strain HY1 was able to produce lipids 16:0 2OH, and 11 methyl 18:1 ${\omega}7c$ approximately 3.7-, 2.2-, and 6-fold more, respectively, when grown on aniline media than when grown on TSA. An analysison the alignment of a 1,435 bp fragment. A phylogenetic analysis of the 16S rDNA sequence based on a 1,420 bp multi-alignment sowed of the 16s rDNA sequence revealed that strain HY1 was very closely related to Burkholderia graminis with 95% similarity based that strain HY1 was placed among three major clonal types of $\beta$-Proteobacteria, including Burkholderia graminis, Burkholderia phenazinium, and Burkholderia glathei. The sequence GAT(C or G)${\b{G}}$, which is highly conserved in several locations in the 16S rDNA gene among the major clonal type strains of $\beta$-Proteobacteria, was frequently replaced with GAT(C or G)${\b{A}}$ in the 16S rDNA sequence from strain HY1.

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저염 발효오이로부터 16S rDNA-PCR과 RFLP분석을 통한 부패균의 신속한 확인 (16S rDNA-PCR and RFLP Analysis for rapid identification of Spoilage Bacteria from low Salt Cucumber Brine)

  • 김재호;장혜영
    • KSBB Journal
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    • 제19권1호
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    • pp.72-77
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    • 2004
  • 건강에 대한 관심의 증대로 인한 저염식품의 개발 필요성에 맞추어 오이발효에 염의 농도를 낮추게 되면 정상적 일차발효 후에 이차발효가 진행됨으로써 결국 부패하게 된다. 장기간에 걸쳐 다양한 균의 복합적 작용으로 진행되는 저염 발효오이의 부패 과정을 이해하기 위하여 이에 관련된 균을 분리 동정하였다. 부패발효액을 무기배양하여 균을 분리하고 이들의 16s rRNA 유전자 부분을 universal primer를 이용한 PCR로서 증폭하여 서열분석 하였다. 분석된 800 염기 길이의 서열 전체를 그대로 이용하여 NCBI의 BLAST로서 유사종을 찾고 RDP의 Sequence Aligner와 Sequence Match에서 재확인하여 분리된 균을 3속 8종으로 동정하였다. Database 내의 표준균 서열을 기반으로 한 제한효소 지도와 동정된 균의 PCR 생성묵의 제한효소 처리결과(RFLP)를 비교하여 동정 결과를 실험으로 검정하였다. 동정과정에서 sequencing 결과 전체를 이용하는 점과 RDP를 통한 확인과 RFLP를 이용한 검정은 동정 결과에 대한 신뢰도를 한층 증가시켰다. 또 분리된 8종은 개별적 특징의 조사나 적절한 조합을 이룰 때의 상호 의존도 등을 조사할 수 있게 함으로써 여러 균에 의한 복합적 과정인 부패를 순차적 혹은 요인별로 나누어 살펴보는 연구를 가능하게 한다.

한국 토양으로부터 전분가수분해효소를 생산하는 고온성 균주의 선별과 동정 (Isolation and Characterization of Thermophilic Microorganism Producing Starch-hydrolyze Enzyme)

  • 최원석;배동훈
    • 산업식품공학
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    • 제14권1호
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    • pp.7-13
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    • 2010
  • 호열성 미생물을 검토하기 위하여 전국 각지로부터 토양과 두엄을 채취하여 그로부터 호열성 미생물을 분리하였다. 토양과 두엄으로부터 분리된 호열성 미생물 1250여 균주를 선별하였고, 이들을 대상으로 미생물이 생산하는 효소 활성을 검토하여 호열성 전분 분해 효소를 생산하는 1주의 미생물을 확인하였다. 확인된 1주의 미생물을 strain 2719라 명명하였다. Strain 2719 균주는 형태학적으로 gram 양성 간균의 특징을 나타냈고, 균주의 표면은 매끄럽지 않았으며, 비교적 다양한 길이를 가지고 있었다. 또한 다른 gram 양성 간균들에 비해서 많은 수의 균사들이 각 균주들 사이에 복잡하게 얽혀있었다. 생화학적 특성을 확인한 결과 catalase 양성, glucose 발효, arabinose 발효, mannitol 발효, casein gelatin starch 가수분해의 특징을 가지고 있었으며, 이는 Bacillus sp.로 추정되었다. 생육 pH의 범위는 pH 6-pH 8범위에서 생육이 가능했으며, 생육 온도의 범위는 50-70${^{\circ}C}$였다. 16S rDNA sequence 분석결과 Bacillus thermoglucosidasius의 16S rDNA와 99.52%가 일치하였으나, sequence의 일부분이 다른 부분이 있고, 생육 특성에서 약간의 차이를 보였다. 또한 gene bank에 등록되어 있는 균주들의 16S rDNA sequence들과 비교하여도 일치하는 균주는 확인되지 않았다. 이와 같은 실험결과에 따라 2719 균주는 기존에 발표되지는 않았으나, Bacillus thermoglucosidasius와 매우 유사한 균주로 판단되어 Bacillus thermoglucosidasius 2719로 명명하였다.

Molecular Identification of Anginosus Group Streptococci Isolated from Korean Oral Cavities

  • Park, Soon-Nang;Choi, Mi-Hwa;Kook, Joong-Ki
    • International Journal of Oral Biology
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    • 제38권1호
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    • pp.21-27
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    • 2013
  • Anginosus group streptococci (AGS) were classified based on the nucleotide sequences of the 16S rRNA gene (16S rDNA) and comprised Streptococcus anginosus, Streptococcus intermedius, and Streptococcus constellatus. It is known that AGS is a causative factor of oral and systematic diseases. The purpose of this study was to discriminate the 56 clinical strains of AGS isolated from Korean oral cavities using phylogenetic analysis of 16S rDNA and species-specific PCR at the species-level. The 16S rDNA of clinical strains of AGS was sequenced using the dideoxy chain termination method and analyzed using MEGA version 5 software. PCR was performed to identify the clinical strains using species-specific primers described in previous studies and S. intermedius-specific PCR primers developed in our laboratory. The resulting phylogenetic data showed that the 16S rDNA sequences can delineate the S. anginosus, S. intermedius, and S. constellatus strains even though the 16S rDNA sequence similarity between S. intermedius and S. constellatus is above 98%. The PCR data showed that each species-specific PCR primer pair could discriminate between clinical strains at the species-level through phylogenetic analysis of 16S rDNA nucleotide sequences. These results suggest that phylogenetic analysis of 16S rDNA and PCR are useful tools for discriminating between AGS strains at the species-level.

16S rDNA 클론 Libraries를 이용한 치근단 농양 병소의 세균 동정 (Identification of Bacteria from Periapical Abscess Using 16S rDNA Clone Libraries.)

  • 유소영;김미광;김화숙;황호길;김평식;임성훈;오상호;민정범;국중기
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제32권2호
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    • pp.195-198
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    • 2004
  • Molec-ular analysis was performed on the microflora found In the necrotic pulpal tissue collected from 5 infected root canals that were diagnosed as a periapical abscess. 16S rRNA coding gene (rDNA) library construction and sequencing were performed in order to identify the microflora, The 16S rDNA sequences from 278 clones were identified by a comparison with the database sequence in GenBank. Three phylum and 31 species, which were related to the oral microflora, were identified from the 3 samples (No. 87, 105, and 115). Dialister invisus (5.6%), Peptostreptococcus micron (18.3%), and Veillonella sp. (3.3%) were the organism present in all tee samples. Lac-tobacillusfementum (2.8%),Eubacterumsp./E. infirmum (6.7%), Shuttleworthiasatelles (3.9%), Psudorarnihacfer alactoiyticus (13.3%), Bulleidia moorei (2.8%), and Prevotella denticola (1.1%) were found in two samples. Two phylum and low species of environmental microflora were identified from 2 samples (No.95 and 101). The reason for this might be contamination of the samples with dental water. These results showed that molecular analysis could reveal more diverse microflora that are associated with endodontic infections than that revealed by conventional cultural methods. In addition, these results may of for the basic data to epidemiological studies related with endodontic infection.

16S-23S rRNA Intergenic Spacer Region을 이용한 Vibrio ichthyoenteri Species-specific Primer 개발 (Use of 16S-23S rRNA Intergenic Spacer Region for Species-specific Primer Developed of Vibrio Ichthyoenteri)

  • 문영건;허문수
    • 미생물학회지
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    • 제41권2호
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    • pp.117-124
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    • 2005
  • Rotifer와 병든 넙치 자어로부터 분리된 2개의 균주는 표현형적인 특성 확인 결과 Vibrio ichthyoenteri로 확인이 되었다. V. ichthyoenteri를 검출하기 위래 고감도 PCR 방법 개발을 하기 위래 V. ichthyoenteri 16S-23S rRNA intergenic spacer region(ISR)을 분석하였고, V. ichthyoenteri중 특이적 primer를 개발하였다. V. ichthyoenteri 의 ISR를 분석한 결과 1개의 다형성 ISR type서열을 포함하고 있었다. ISR서열은 길이는 348bp이며 tRNA gene을 가지고 있지 않았다. 이 서열을 가지고 이미 알려진 다른 Vibrio 종의 ISR 서열과 mutiple alignment를 수행한 결과 여러 영역에서 높은 가변성을 나타내어 가변 부위를 표적으로 하여 V. ichthyoenteri를 검출하기 위한 종 특이적 primer를 제작하였다. 제작된 primer의 특이성을 확인하기 위해 Vibrio 표준균주 19종의 genomic DNA와 분리균주 18 group에 genomic DNA 그리고 V. ichthyoenteri와 가장 유사한 서열을 가지고 있다고 알려진 Vibrio 종의 genomic DNA를 가지고 시험하였다. 그 결과 본 연구에서 제작된 종 특이적 primer를가지고 PCR 반응을 하면 V. ichthyoenteri를 검출 할 수가 있다.

Streptomyces somaliensis가 생산하는 세포외 Phospholipase D의 유전자 서열 분석과 Transphosphatidylation 활성 특성 (Nucleotide Sequence of an Extracellular Phospholipase D Gene from Streptomyces somaliensis and Transphosphatidylation Activity of Its Enzyme)

  • 정수진;이선희;엄태붕
    • 미생물학회지
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    • 제40권3호
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    • pp.211-216
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    • 2004
  • 세포외 phospholipase D (PLD)를 과량 생산하는 균주 JE-11을 토양으로부터 분리하였다. 16S rDNA에 의한 분석과 형태적, 생리적 특성을 조사한 결과 이 균은 Streptomyces somaliensis로 동정되었다. 선발한 S. somaliensis로 부터 PLD를 암호화하는 유전자(sspld) 분리하고 염기서열을 조사하였다. Open reading frame을 분석한 결과 33개의 아미노산으로 이루어진 분비 signal peptide와 505개의 아미노산으로 구성된 PLD단백질을 암호화하는 것으로 예상되었다. 또한, sspld의 염기 서열로부터 유추된 단백질 서열은 기존에 보고된 다른 Streptomyces PLD들과 70-88%의 서열 유사성을 보였다. 이 PLD는 96-98%(㏖/㏖)의 수율로서, Phosphatidylcholine을 glycerol과 serine을 기질로 하여 각각 phosphatidylglycerol 과phosphatidylserine으로 전환을 하였으나, 알코올 공여체인 inositol과 ethanolamine과는 반응하지 않았다.