• 미생물학회지
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• 제45권4호
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• pp.430-434
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• 2009

세균 16S rRNA 유전자 염기서열은 분자계통분류, 진화역사 규명, 미생물 검출 등 다양한 목적으로 이용되어 왔다. 세균 제놈(genome)은 multiple rRNA 오페론을 갖고 있으며, 이들 유전자 염기서열은 일부 변이가 있는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 Vibrio 속의 16S rRNA 유전자 염기서열을 이용하여 세포 내 16S rRNA의 이질성을 규명하였다. 분석은 GenBank 자료 중에서 제놈 염기서열 annotation이 완료된 V. cholerae, V. harveyi, V. parahaemolyticus, V. splendidus, V. vulnificus를 이용하여 실시하였다. Vibrio 속은 1번 염색체에 7~10개의 16S rRNA 유전자 copy를 갖고 있으며, 이들의 세포 내 유전자 변이는 0.9% 이하 상이성(99.1%이상 DNA 상동성)을 보였다. 2번 염색체에서는 16S rRNA 유전자가 1개 이하로 존재하였다. 유전체내 16S rRNA 유전형은 최소 5개(V. vulnificus #CMCP6)에서 최대 8개(V. parahaemolyticus #RIMD 2210633, V. harveyi #ATCC BAA-1116)로 조사되었다. 본 결과는 Vibrio 속의 16S rRNA 유전자 염기서열이 높은 이질성을 갖는 것을 제시해 준다.

• 미생물학회지
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• 제48권4호
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• pp.319-324
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• 2012

본 연구는 남조세균 흔들말목(Cyanobacteria, Oscillatoriales)의 16S ribosomal RNA (rRNA) 및 RNA polymerase beta subunit(rpoB) 유전자를 대상으로 염기서열 변이 및 분자계통학적 특성을 분석한 것이다. 흔들말목 rpoB 유전자는 16S rRNA보다 유전자 변이(유전거리: rpoB=0.270, 16S=0.109)가 큰 것으로 조사되었으며, 통계적으로 유의한 차이를 보였다(Student t-test, p<0.001). 흔들말목 16S rRNA와 rpoB의 계통분석에서 유사한 계통 분지형태를 보였으며, rpoB 유전자가 높은 해상도를 갖고 있어 흔들말목 분류군을 더 명확하게 구분하였다. 또한, parsimony 분석을 통해 rpoB 유전자가 16S rRNA 보다 2.40배 빠르게 진화하는 것으로 파악되었다. 본 연구결과는 rpoB 유전자가 흔들말목의 분자계통 및 종 분류 연구에 매우 유용하다는 것을 제시해 준다.

• 미생물학회지
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• 제46권3호
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• pp.296-302
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• 2010

남조세균 Microcystis (Cyanobacteria, Chroococcales)는 담수 녹조원인 생물의 하나로써 일부 종은 microcystin이라는 간 독소를 분비한다. 따라서 담수 수질관리 및 보건위생 측면에서 이들에 대한 관리가 필요하다. 본 연구는 Microcystis 분자 검출을 위한 신규 마커로 RNA polymerase beta subunit (rpoB) 유전자 염기서열을 분석하여 이들의 분자적 특성을 규명하였다. Microcystis rpoB 유전자는 16S rRNA보다 염기 유사도와 유전거리에서 큰 변이가 있는 것으로 조사되었으며, 통계적으로 유의한 차이를 보였다(Student t-test, p<0.05). Parsimony 분석을 통해 rpoB 유전자가 16S rRNA 유전자보다 2배 이상 빠르게 진화하는 것으로 파악되었다. 또한 rpoB 유전자 phylogeny 분석에서 16S rRNA tree 보다 M. aeruginosa 균주를 명확하게 구분해 주었다. Microcystis가 속하는 Chroococcales 목은 염색체 안에 2개 정도의 rRNA 오페론이 있고 rpoB 유전자는 1개 있는 것으로 조사되었다. 본 연구결과는 rpoB 유전자가 Microcystis의 분자계통분류 및 분자검출 마커로 유용하다는 것을 제시해 준다.

• Environmental Engineering Research
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• 제19권4호
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• pp.317-329
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• 2014

The diversity of cyanobacteria in Sri Lanka was studied in different water reservoirs, paddy fields, brackish water and tsunami affected areas using light microcopy, 16S rRNA sequences, followed by phylogenetic analysis. Based on light microscopy, 24 genera were identified from environmental samples belonging to the orders Chroococcales, Oscillatoriales, Pleurocapsales and Nostocales. In cultures, 33 genera were identified from all five cyanobacterial orders, including Stigonematales. Based on 16S rRNA gene sequences and their morphology, two isolates were identified up to species level, 72 to genus level, one isolate up to family and 11 up to order level. Twelve isolates couldn't be assigned to any taxonomic level. The results of 16S rRNA gene sequences along with the phylogenetic analysis indicated that some cyanobacterial isolates could be accommodated to genus or order level. The 16S rRNA sequence analysis data in this study confirmed that order Nostocales and order Pleurocapsales cyanobacteria are monophyletic while orders Chroococcales, Oscillatoriales and Stigonematales cyanobacteria are polyphyletic. Polyphasic approach including the combination of light microscopy, cultures and the analysis of 16S rRNA gene sequences provide a promising approach to ascertain the diversity of cyanobacteria in different habitats.

• 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).

• ALGAE
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• 제27권2호
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• pp.75-82
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• 2012

$Arthrospira$ $platensis$ and $Arthrospira$ $maxima$ are species of cyanobacteria used in health foods, animal feed, food additives, and fine chemicals. This study conducted a comparison of the 16S rRNA gene and $cpcBA$-intergenic spacer ($cpcBA$-IGS) sequences in $Arthrospira$ strains from culture collections around the world. A cluster analysis divided the 10 $Arthrospira$ strains into two main genotypic clusters, designated I and II, where Group I contained $A.$ $platensis$ SAG 86.79, UTEX 2340, $A.$ $maxima$ KCTC AG30054, and SAG 49.88, while Group II contained $A.$ $platensis$ PCC 9108, NIES 39, NIES 46, and SAG 257.80. However, although $A.$ $platensis$ PCC 9223 belonged to Group II-2 based on its $cpcBA$-IGS sequence, this strain also belonged to Group I based on its 16S rRNA gene sequence. Phylogenetic analyses based on the 16S rRNA gene and $cpcBA$-IGS sequences showed no division between $A.$ $platensis$ and $A.$ $maxima$, plus the 16S rRNA gene and $cpcBA$-IGS sequence clusters did not indicate any well-defined geographical distribution, instead overlapping in a rather interesting way. Therefore, the current study supports some previous conclusions based on 16S rRNA gene and $cpcBA$-IGS sequences, which found that $Arthrospira$ taxa are monophyletic. However, when compared with 16S rRNA sequences, $cpcBA$-IGS sequences may be better suited to resolve close relationships and intraspecies variability.

• The Plant Pathology Journal
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• 제17권4호
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• pp.189-193
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• 2001

The relationships between the phytoplasmas infecting Zizyphus jujuba and Paulownia coreana were investigated by PCR-RELP. The 16S rRNA genes of the phytoplasmas were analyzed and compared with each other after PCR amplification. The amplified bands 1.4 kb in size were analyzed by both restriction digestion and sequencing after cloning into a plasmid vector. In some cases, two different kinds of inserts were observed in the isolates that originated from a single plant. However, many of them appeared to be the amplification products of chloroplastic 16S rRNA gene of host plants. The phytoplasma gene could be differentiated from the chloroplastic gene by restriction digestion of the plasmids carrying the amplification products. Only the recombinant plasmids carrying phytoplasma 16S rRNA gene produced a 1.4 kb band when digested with the enzyme BanII. Of the 52 recombinant plasmids analyzed, 42 appeared to contain inserts that originated from the chloroplastic 16S rRNA gene of the host plants. No variation was detected among 16S rRNA gene of nine phytoplasma isolates infecting Z. jujuba. However, the phytoplasmas infecting Z. jujuba were different from that infecting P. coreana.

• 한국생물공학회:학술대회논문집
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• 한국생물공학회 2003년도 생물공학의 동향(XIII)
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• pp.810-814
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• 2003

원핵생물 (procaryote)의 분류에 16S rRNA 유전자가 많이 이용되어 있으나 제한된 해상력과 유전자의 수에 차이가 있는 등의 문제가 있어 이를 보완할 수 있는 새로운 생체분자를 찾고 그 분류 결과는 16S rRNA의 결과와 비교하였다. COG(clusters of orthologous of protein) 알고리즘으로 42종의 원핵생물 (procaryote)에서만 발견되는 transcription elongation factor (COG0195), bacterial DNA primase (COG0358) 그리고 uridylate kinase (COG0528)를 구하였다. 이중 유사도와 유전자수를 바탕으로 새로운 분류의 키로 uridylate kinase를 설정하여 분석한 결과 16S rRNA 유전자 결과와 유사점과 차이점을 보여, uridylate kinase를 이용한 분류가 16S rRNA 유전자를 이용한 분류의 문제점을 보완하여 원핵생물의 정확한 분류에 기여할 수 있을 것으로 사료되었다.

• 생명과학회지
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• 제13권6호
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• pp.856-864
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• 2003

원핵생물 (Procaryote)의 분류에 16S rRNA유전자가 많이 이용되어 있으나 제한된 해상력과 유전자의 수에 차이가 있는 등의 문제가 있어 이를 보완할 수 있는 새로운 생체분자를 찾고 그 분류 결과를 16S rRNA의 결과와 비교하였다. COG (Clusters of Orthologous of protein) 방법을 이용하여 43종의 미생물중에서 진핵생물을 제외한 42종의 원핵생물 (procaryote)에서만 발견되는 3종류의 COG인 Transcription elongation factor인 COG0195과 bacterial DNA primase인 COG0358 그리고 uridylate kinase인 COG0528를 구하였다. 이중 유사도와 유전자 수를 바탕으로 새로운 분류의 키로 uridylate kinase를 설정하여 분석한 결과, 같은 속 (genus)에 속하는 세균들은 아주 높은bootstrap value를 갖고 분류도에서 같은 위치에 분포하고 고세균 (Archaebacteria) 내부의 응집성이 높은 등의 유사성을 보였다. 한편 alpha와 epsilon 그룹의 Proteobacteria가 분류도에서 다르게 위치하고 진정세균 (Eubacteria)의 Spi-rochaetales에 속하는 Treponema pallidum (Tpa)와 Borrelia burgdorferi (Bbu)가 고세균과 유연관계가 높게 나타나는 등 차이점도 보였다. Uridylate kinase를 이용한 분류는, 아주 높은 보존성에 의해서 생기는 16S rRNA 유전자를 이용한 문제점을 보완하여 원핵생물의 정확한 분류에 기여할 수 있을 것으로 사료되었다.

• 한국식품과학회지
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• 제35권3호
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• pp.470-474
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• 2003

식중독은 세균에 의한 발병이 대부분이다. 따라서 식품에서 식중독 원인균을 신속하게 탐색하게 식중독으로부터의 되면 피해를 줄일 수 있을 것이다. 고전적인 식중독 원인균 탐색은 증균, 선택적 배지를 이용한 isolation, 생화학적 특징을 활용하는 분석이 있으나 많은 시간이 소요되는 단점을 갖고 있었다. 본 연구는 16S rRNA gene(16S rDNA)로부터 얻은 DNA 염기 서열을 이용 식중독 원인균의 특이적 oligonucleotide probe을 제작 reverse dot blot hybridization과 PCR 방법을 이용하여 고전적인 방법보다 빠른 시간 내에 식품에서 원인균을 탐색 할 수 있었다. 우유를 인공적으로 본 연구에서 사용한 균주로 오염시킨 후 DNA를 추출하여 PCR 증폭산물과 oligonucleotide probe를 hybridization 시킨 결과 oligonucleotide probe를 hybridization 시킨 결과 oligonucleotide probe가 위치한 곳에서 발색 반응이 나타났다. 본 연구에서 본 연구를 통해 DNA microchip으로 활용 짧은 시간 내에 많은 종류의 식중독 원인균을 탐색 할 수 있는 가능성을 확인하였다.