• 미생물학회지
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• 제46권4호
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• pp.352-358
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• 2010

서로 다른 처리공정으로 운영되는 4개의 하수시설을 대상으로 16S rRNA 유전자 기반의 pyrosequencing을 이용해 활성슬러지 하수처리 생물반응기의 세균군집구조를 분석하였다. 활성 슬러지에는 Rhodocyclales, Burkholderiales, Sphingobacteriales, Myxococcales, Xanthomonadales, Acidobacteria group 4, Anaerolineales, Methylococcales, Nitrospirales, Planctomycetales 목에 속하는 염기서열이 전체의 54-68%를 차지해, 소수의 세균 분류군이 활성슬러지 세균군집의 대부분을 차지하고 있었다. 이들 소수 세균 분류군의 조성은 처리장별로 차이가 있었으며, 하수처리장의 운전조건 및 환경조건에 영향을 받는 것으로 추측되었다. 또한, 활성슬러지는 매우 다양한 세균 종을 가지는 것으로 관찰되었는데(Chao1 richness estimate: 1,374-2,902 operational taxonomic units), 대부분의 다양성은 희귀 종에 기인한 것으로 나타났다. 특히, 분리막으로 운영되는 하수처리시설에서 높은 다양성을 나타내었는데, 처리공정이 매우 긴 고형물체류시간으로 운영되어 느리게 성장하는 다양한 세균이 서식하는데 용이하기 때문인 것으로 판단되었다. High-throughput pyrosequencing 기술을 이용하여 활성슬러지 세균군집을 처리장별로 비교 분석한 본 연구는 향후 활성슬러지 미생물의 생태학적 특성을 보다 잘 이해하고 하수처리공정을 개선하는데 도움이 될 것이다.

• 미생물학회지
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• 제47권3호
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• pp.209-217
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• 2011

결론적으로 본 연구에서는 16S rRNA 유전자 기반의 454 pyrosequencing을 통해 혐기성 소화조에 존재하는 다양한 아케아를 규명할 수 있었으며, 지금까지 그 중요성이 잘 알려지지 않은 Methanococcales 목에 속하는 아케아가 소화조에 공통적으로 존재함을 확인할 수 있었다. 또한, 소화조의 운전조건은 아케아의 다양성과 군집구조를 결정하는데 영향을 미치는 중요한 인자라는 것을 알 수 있었다. 실규모 6개 혐기성 소화조를 대상으로 11개 소화 슬러지 시료를 채취해, 16S rRNA 유전자 기반의 454 pyrosequencing을 이용하여 아케아 군집구조를 조사하였다. 아케아 16S rRNA 유전자 염기서열로부터 측정된 observed operational taxanomic units (OTUs)는 13-55 OTUs이었으며(3% cutoff), 이는 Chao1 richness estimate로 계산된 값의 29-89%에 해당하였다. 소화조에는 메탄생성에 직접적으로 관련이 있다고 알려진 Methanomicrobiales, Methanobacteriales, Methanococcales, Methanosarcinales, Methanocellales 목에 속하는 아케아 뿐만 아니라, Thermoproteales, Thermoplasmatales, Desulfurococcales목에 속하는 아케아도 함께 발견되었다. 이 중 수소를 기질로 해서 메탄을 생성한다고 알려진 Methanoacoccales가 전체 염기서열의 51.8-99.7%를 차지해 가장 많이 발견된 분류군으로 나타났다. Heat map 분석결과 각 시료들의 아케아 군집구조는 1개 시료를 제외한 나머지 10개 시료가 매우 비슷한 군집구조를 가지고 있었다(Pearson 상관지수=0.99). 또한, 아케아 군집구조와 환경변수들의 상관성을 분석한 canonical correspondence analysis를 통해 혐기성 소화조의 아케아 군집구조에 영향을 미치는 중요 환경변수는 소화조의 온도와 총고형물 제거율임을 확인하였다. 모든 결과들을 종합해 볼 때 소화조의 운전조건은 아케아의 다양성과 군집구조를 결정하는데 영향을 미치는 중요한 인자라고 사료된다.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제28권4호
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• pp.584-591
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• 2015

This study characterized the fecal bacterial community structure and inter-individual variation in 30-week-old Duroc pigs, which are known for their excellent meat quality. Pyrosequencing of the V1-V3 hypervariable regions of the 16S rRNA genes generated 108,254 valid reads and 508 operational taxonomic units at a 95% identity cut-off (genus level). Bacterial diversity and species richness as measured by the Shannon diversity index were significantly greater than those reported previously using denaturation gradient gel electrophoresis; thus, this study provides substantial information related to both known bacteria and the untapped portion of unclassified bacteria in the population. The bacterial composition of Duroc pig fecal samples was investigated at the phylum, class, family, and genus levels. Firmicutes and Bacteroidetes predominated at the phylum level, while Clostridia and Bacteroidia were most abundant at the class level. This study also detected prominent inter-individual variation starting at the family level. Among the core microbiome, which was observed at the genus level, Prevotella was consistently dominant, as well as a bacterial phylotype related to Oscillibacter valericigenes, a valerate producer. This study found high bacterial diversity and compositional variation among individuals of the same breed line, as well as high abundance of unclassified bacterial phylotypes that may have important functions in the growth performance of Duroc pigs.

• 대한수의학회지
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• 제55권3호
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• pp.205-208
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• 2015

Ten dogs were enrolled in this study: two healthy dogs, two obese dogs without other medical issues and six obese dogs with underlying diseases including pemphigus, chronic active hepatitis, hyperadrenocorticism, narcolepsy, otitis media and heartworm infection. Pyrosequencing of the 16S rRNA gene to explore the gut bacterial diversity revealed that distal gut bacterial communities of samples from patients with pemphigus, otitis media and narcolepsy consisted primarily of Firmicutes, while the major phylum of the distal gut bacterial communities in patients with chronic active hepatitis and hyperadrenocorticism was Fusobacteria. Proteobacteria were the dominant phylum in heartworm infected obese patients.

• 미생물학회지
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• 제52권2호
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• pp.175-182
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• 2016

본 연구에서는 상수리림 부식층으로부터 방향족 화합물(리그닌 polymers) 분해세균을 분리하여 계통학적 특성을 밝히고, pyrosequencing 계통분석을 통해 부식층 내 주요 세균군집과의 상관관계를 검토하고자 하였다. 방향족 화합물(p-anisic acid, benzoic acid, ferulic acid 및 p-coumaric acid)을 이용하는 세균 42균주를 분리하여 16S rRNA 계통해석한 결과, Rhizobium, Sphingomonas, Burkhorlderia, Pseudomonas 계통군으로 확인되었다. 이들 방향족화합물 분해세균 중 Burkhorlderia 계통군은 전체 분리균주의 83%로 높은 비율을 차지하였다. 차세대 염기서열 분석법(pyrosequencing)을 이용하여 부식층시료로부터 7,862개의 16S rRNA 유전자 염기서열을 얻었으며, 유의성 97% 수준에서 1,821 OTUs와 다양성 지수 6.76가 확인되었다. 상수리림 부식층 내 세균군집은 총 22개 문(phylum)으로 구성되었으며, 주요 세균군집으로 확인된 ${\beta}$-proteobacteria 계통군은 Burkholderia, Polaromonas, Ralstoria, Zoogloea, Variovorax를 포함하는 15개 속으로 세분류 되었다. 이들 세균 중 약 50%가 Burkholderia 속으로 확인되었다. 상수리림 부식층 내 우점군집으로 밝혀진 Burkholderia 계통군은 산림 생태계에서 리그닌 분해 대사 과정에 중요한 미생물생태학적 역할을 수행하는 것으로 판단되었다.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제30권1호
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• pp.100-110
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• 2017

Objective: The gastrointestinal tract of sheep contain complex microbial communities that influence numerous aspects of the sheep's health and development. The objective of this study was to analyze the composition and diversity of the microbiota in the gastrointestinal tract sections (rumen, reticulum, omasum, abomasum, duodenum, jejunum, ileum, cecum, colon, and rectum) of sheep. Methods: This analysis was performed by 454 pyrosequencing using the V3-V6 region of the 16S rRNA genes. Samples were collected from five healthy, small tailed Han sheep aged 10 months, obtained at market. The bacterial composition of sheep gastrointestinal microbiota was investigated at the phylum, class, order, family, genus, and species levels. Results: The dominant bacterial phyla in the entire gastrointestinal sections were Firmicutes, Bacteroidetes, and Proteobacteria. In the stomach, the three most dominant genera in the sheep were Prevotella, unclassified Lachnospiraceae, and Butyrivibrio. In the small intestine, the three most dominant genera in the sheep were Escherichia, unclassified Lachnospiraceae, and Ruminococcus. In the large intestine, the three most dominant genera in the sheep were Ruminococcus, unclassified Ruminococcaceae, and Prevotella. R. flavefaciens, B. fibrisolvens, and S. ruminantium were three most dominant species in the sheep gastrointestinal tract. Principal Coordinates Analysis showed that the microbial communities from each gastrointestinal section could be separated into three groups according to similarity of community composition: stomach (rumen, reticulum, omasum, and abomasum), small intestine (duodenum, jejunum, and ileum), and large intestine (cecum, colon, and rectum). Conclusion: This is the first study to characterize the entire gastrointestinal microbiota in sheep by use of 16S rRNA gene amplicon pyrosequencing, expanding our knowledge of the gastrointestinal bacterial community of sheep.

• International Journal of Industrial Entomology and Biomaterials
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• 제25권2호
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• pp.195-203
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• 2012

In reared populations of Allomyrina dichotoma, commercial insects, the skin of last instar larvae was changed softer with opaque white, and infested grubs eventually died. To clarify the cause of the symptom, we collected the larvae of A. dichotoma from five farms and examined their intestinal bacterial florae using pyrosequencing technique. From those results, a member of Paenibacillus was found only in the larvae showing the symptom of disease. Through PCR analysis using a Paenibacillus specific primer set, we obtained the partial 16S rRNA gene sequence and confirmed the microbe as Paenibacillus sp. For clear identification, a whole guts was extracted from each larva showing the sign of the disease and incubated at $70^{\circ}C$ for 15 min to isolate spore forming bacteria. After then, each content of guts was cultured on $MYPGP_{NAL}$ agar medium($12.5{\mu}g/ml$ of nalidixic acid) at $30^{\circ}C$. The 16S rRNA gene sequence analysis for the isolated bacteria showed that they were closely related to P. rigui(97.9% similarity), to P. chinjuensis(96.1% similarity), and to P. soli(95.3% similarity). Additional tests including API test and cellular fatty acid composition analysis were performed, but the strain couldn't be identified at species level, suggesting it may represent novel species of the genus Paenibacillus.

• Restorative Dentistry and Endodontics
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• 제36권6호
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• pp.498-505
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• 2011

연구목적: 본 연구는 원발성 치근단 치주염(primary apical periodontitis)을 갖는 치아에서 임상증상 유무에 따른 미생물 군집의 차이를 GS FLX Titanium pyrosequencing을 이용하여 species level까지 분석하였다. 연구 재료 및 방법: 원발성 치근단 치주염을 갖는 6개의 표본에서 pysequencing을 시행하였다. 중합효소 연쇄반응(PCR)에 의해 얻어진 small-subunit ribosomal RNA의 초가변 영역(hypervariable region)의 amplicon을 이용하여 GS FLX Titanium pyrosequencing 을 시행하였다. 결과: 평균적으로 무증상군 및 증상군에서 각각 10,639 및 45,455개의 16S rRNA sequence을 얻었으며 평균길이는 440bases였다. Ribosomal Database Project Classifier을 이용한 분석결과 142종의 genera 및 13종의 phylum 수준에서의 세균종을 검출하였다. 검출된 13개의 phyla 가운데 Actinobacteria, Bacteroidetes, Firmicutes, Fusobacteria, Proteobacteria, Spirochetes, and Synergistetes 종이 상대적으로 호발하였으며, genus 수준에서는 Pyramidobacter, Streptococcus, Leptotrichia이 무증상의 근관의 50%를 차지하였으며, Neisseria, Propionibacterium, Tessaracoccus 균종은 증상이 있는 근관의 69%를 차지하였다. Operational taxonomic units (3%)로 나눈 결과 증상이 없는 치아에서 450개, 증상이 있는 치아에서 1,997개의 species가 발견되었다. 증상이 있는 치아에서 통계적으로 유의성 있게 많은 수의 세균이 검출되었다(p < 0.05). 결론: GS FLX Titanium Pyrosequencing 기법을 통해 원발성 감염근관에서 이전에 검출하지 못했던 다양한 근관내 분포세균을 검출할 수 있었다.

• 대한수의학회지
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• 제57권2호
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• pp.117-126
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• 2017

Bovine mastitis is an important microbial disease in the dairy industry. We investigated the frequencies of bacterial pathogens in 62 farms and pathogen antibiotic resistance from mastitis samples (n = 748). We tested the antimicrobial activity of chicken and duck egg white and lysozyme purified from chicken egg white. Moreover, we compared the microbiomes of normal and mastitic raw milk obtained by 16S rRNA gene pyrosequencing and culture methods. The results showed that the frequencies of Gram-positive pathogens (Enterococcus faecalis 37% and Staphylococcus aureus 36%) were higher than that of a Gram-negative pathogen (Escherichia coli 15%). Resistance frequencies to ampicillin and norfloxacin were lowest in Staphylococcus aureus (21%), Enterococcus faecalis (23%), and Escherichia coli (33%), and the antimicrobial activity of chicken egg white was higher than those of lysozyme and duck egg white. Pyrosequencing results revealed clear differences between the microbiomes of mastitic and normal raw milk samples and revealed a slightly similar, but clearly different, composition of pathogens compared to that from the culture method. Thus, pyrosequencing may be useful for elucidating changes in microbiomes during mastitis progression and treatment. A chicken egg white and antibiotic combination may help with mastitis treatment; however, further studies are needed.

• 미생물학회지
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• 제49권4호
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• pp.328-335
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• 2013

케라틴 단백질 분해 세균 Chryseobacterium sp. FBF-7(KACC 91463P)을 이용하여 대량생산한 닭우모 단백질 가수분해물(CPH)을 토마토에 처리한 결과, 토마토 줄기와 뿌리의 생장이 현저하게 증가되었다. 닭우모 가수분해물을 처리한 토마토 근권토양 내 세균군집 변동에 대한 계통학적 해석을 위하여 16S rRNA 유전자 서열을 기반으로 454 pyrosequencing을 수행하였다. 가수분해물을 처리하지 않은 토마토 근권토양(NCPH)의 16S rRNA 유전자 염기서열(3,281 reads)과 가수분해물을 처리한 토마토 근권토양(TCPH)의 16S rRNA 유전자 염기서열(2,167 reads)은 각각 6.33과 6.54의 다양성 지수를 나타내어 세균군집의 다양성에는 영향을 미치지 않는 것으로 확인되었다. 각 토마토 근권토양에는 총 19개의 문(phyla)의 세균이 존재하였고, 이중의 약 40%가 Proteobacteria이었다. Proteobacteria의 Bradyrhizobiaceae에 속하는 Bradyrhizobium, Agromonas, Nitrobacter 그리고 Afipia (BANA group)는 NCPH와 TCPH의 모든 근권토양에서 우점을 이루어 닭우모 가수분해믈 처리에 의해 토양 토착세균 군집에 영향을 미치지 않는 것으로 확인되었다.