• 제목/요약/키워드: Bacterial community structure

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Fluorescent In Situ Hybridization방법으로 분석한 소양호 세균 군집 구조의 계절적 변화 (Seasonal Changes of bacterial community analysed by fluorescent in situ hybridization method in Lake Soyang)

  • 홍선희;안태석
    • 미생물학회지
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    • 제34권3호
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    • pp.169-174
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    • 1998
  • 소양호에서 세균군집의 계절적, 수심별 변화를 파악하고자 총세균수와 EUB338, ALG1b, BET42a, GAM42a와 CF probe 등 fluorescent rRNA target oligonuvleotide probe와 반응하는 세균 개체수를 측정하였다. 총세균수는 $0.5{\sim}2.01{\times}10^6cells{\cdot}ml^{-1}$이였으며, 2 m와 5 m 수층에서 높게 나타났다. 총세균수에 대한 Eubacteria의 비율은 22~100%이였고, Proteobacteria ${\alpha}$-group은 Eubacteria의 2.6~66.7%, ${\beta}$-group은 4.5~53.5%, ${\gamma}$-group은 4.6~76.7%, 그리고 Cytophage-Flavobacterium group은 2.1~35.9%이였다. 또한 세균군집은 계절별, 수심별로 다양한 변화를 보여, 겨울철은 ${\beta}$-group이, 봄철과 초여름은 ${\gamma}$-group이, 여름철은 ${\alpha}$-group이 우점하였고, Cytophage-Flavobacterium group이 특정적으로 우점하는 시기는 없었다. 이러한 세균 군집 구조의 분포로 계절별, 수심별로 호수에 대한 독특한 특징을 알 수 있었다.

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염도의 변화에 따른 미생물 군집의 변화: 경북 형산강 하류 미생물 군집 변화의 DGGE pattern 분석 (Bacterial Community Structure Shift Driven by Salinity: Analysis of DGGE Band Patterns from Freshwater to Seawater of Hyeongsan River, Korea)

  • 백보람;;황철원;도형기
    • 생명과학회지
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    • 제23권3호
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    • pp.406-414
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    • 2013
  • 강의 하류지역에서 미생물의 군집이 점진적인 염도의 증가에 따라 변한다는 것을 실험적으로 보기 위하여, 경북 형산강의 하류에서부터 연안해역으로 유입되는 곳까지 약 2.91 km 간격으로 0.02%, 1.48%, 2.63%, 3.62%의 염분을 포함하는 물 시료를 얻어 denaturing gradient gel electrophoresis (DGGE)를 수행하였다. 계통분석, 계통수 및 각 시료간의 연관성을 조사한 결과, 미생물 군집의 변화가 염분의 증가에 따라 점진적으로 변화하는 것을 확인하였으며, 이는 염분의 농도가 미생물 군집에 큰 영향을 미치는 요소임을 제시한다. 덧붙여 연안 지역이나 다른 수계환경에 비해 하류지역은 염분의 점진적인 변화로 인해 좁은 면적에 비하여 미생물 다양성이 크고, 이는 곧 특이하고 새로운 종을 찾기에 좋은 장소임을 시사하였다.

Phylogenetic Analysis of Bacterial Diversity of Enhanced Biological Phosphorus Removal Activated Sludge by Isolation and Cloning of 16S rDNA

  • Nakamura, Kazunori;Hanada, Satoshi;Kamagata, Yoichi;Kawaharasaki, Mamoru
    • 한국미생물생명공학회:학술대회논문집
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    • 한국미생물생명공학회 2000년도 추계 학술대회
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    • pp.109-117
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    • 2000
  • Bacterial community structure composing enhanced biological phosphorus removal (EBPR) activated sludge was analyzed phylogenetically by cloning 165 rDNA after direct DNA extraction. Then, this result was compared with 165 rDNA sequences of randomly isolated bacterial species. The results clearly showed that there are no coincidence between the sequences retrieved directly from activated sludge and those of isolated strains, suggesting that many important bacteria are hidden in activated sludge because of the difficulty in isolation and culture of them.

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봄철 Cyanobacteria 가 우점한 천호지에서 세균군집구조의 변화 (The Bacterial Community Structure in Cheonho Reservoir Dominated by Cyanobacteria)

  • 홍선희;전선옥;안태석;안태영
    • 미생물학회지
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    • 제38권4호
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    • pp.287-292
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    • 2002
  • 봄철 cyanobarteria가 우점하는 천호지에서 fluorescent in situ hybridization (FISH) 방법을 이용하여 세균군집구조를 조사하였다. 조사기간동안 총세균수는 0.6~$1.3{\times}10^7 \cells{\cdot}ml^-1$ 의 범위로 매우 높게 나타났다. 또, 총세균수에 대한 eubacterial group이 차지하는 비율의 경우 29.8~45.8%로 작은 분포를 차지하였다. 세균군집구조를 분석한 결과, $\alpha$-group은 1.4~l2.5%, $\beta$-group은 0.9~4.9%, $\gamma$-group은 0.6~8.3%, $\circledcirc$Cytophaga-Flavobacteruim group은 1.0~8.3%를 나타내어 본 연구에서 조사된 각 group이 차지하는 비율은 낮고 상대적으로 unknown eubacteria의 비율이 높았다. 이러한 군집구조는 일반적으로 다른 담수호에서 나타나는 세균의 군집구조와는 다른 군집구조 이며 특히, aggregates에 부착한 세균 군집구조와 비슷한 양상이었다. 또, cyanobacteria의 조성 이 Anabaena속에서 Microcystis속으로 천이가 일어난 시기에 Cytophaga-Flavobacteruim group이 크게 증가하는 것으로 나타나 세균군집의 크기는 식물플랑크톤의 영향을 받는 것으로 확인되었다.

16S rDNA-DGGE를 이용한 2종의 제주도 해양 해면의 공생세균의 군집 구조 (Community Structure of Bacteria Associated with Two Marine Sponges from Jeju Island Based on 16S rDNA-DGGE Profiles)

  • 박진숙;심정자;안광득
    • 미생물학회지
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    • 제45권2호
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    • pp.170-176
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    • 2009
  • 제주도에 서식하는 2종의 해양 해면, Dictyonella sp.와 Spirastrella abata의 공생세균 군집구조를 16S rDNA-DGGE(denaturing gradient gel electrophoresis) 방법에 의해 분석하였다. 해면으로부터 total genomic DNA를 추출하여 GC clamp가 추가된 세균에 특이적인 341f primer와 518r primer를 이용하여 16S rRNA gene의 V3 부위를 증폭한 후 DGGE 전기 영동하고 재증폭하여 염기서열을 분석하였다. 그 결과 Dictyonella sp.에서 8개, Spirastrella abata에서 7개의 band를 확인할 수 있었다. 공통된 주요 band가 없는 패턴을 나타내었으며, DGGE band로부터 DNA를 추출하여 부분 염기서열을 분석한 결과, NCBI에 등록된 서열들과 93%~98%의 유사도를 나타내었다. Dictyonella sp.의 주요 해면 공생세균은 uncultured Gammaproteobacteria, Spirastrella abata의 경우 uncultured Alphaproteobacteria, Firmicutes에 각각 포함되어 해면 종에 따른 숙주 특이적 분포를 보이는 것으로 나타났다.

해빙기 바이칼호에서 부유세균과 Aggregates에 부착한 세균의 군집구조 (Bacterial Community of Free-living and Aggregated Bacteria at Thawing Period in Lake Baikal)

  • 홍선희;김옥선;전선옥;유재준;안태석
    • 미생물학회지
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    • 제38권3호
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    • pp.192-197
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    • 2002
  • 러시아 바이칼호에서 해빙기에 부유세균과 aggregates에 부착한 세균의 군집구조를 FISH (fluorescent in situ hybridization)방법으로 0 m부터 250 m수심에서 비교 분석하였다. 조사대상은 Eubacteria에 속하는 세균과 class Proteobacteria에 속하는 세균 중 $\alpha$-, $\beta$-, $\gamma$ -group과 Cytophaga-Flavobacterium group,그리고 Planctomycetales였다. 부유세균의 수는 $0.2{\times}10^6\cells{\cdot}ml^-1 to 3.2{\times}10^6 \cells{\cdot}ml^-1$범위였으며, 수심이 깊어질수록 감소하였다. Aggregate에 부착한 세균은 부유세균과 반대로 수심이 깊어질수록 증가하였고, 개체수의 범위는 0.4~$3.3{\times}10^4$ $cells{\cdot}ml^-1$ 이였다. 총세균수에 대한 Eubacteria 수의 비율은 부유세균의 경우 52.3~74.1%, aggregates에 부착한 세균은 39.6~66.7%로 부유세균보다 부착세균에서 그 비율이 낮았으며, 세균의 군집구조 분석 결과에서도 부유세균과 aggregates애 부착한 세균의 군집구조가 다른 양상으로 나타났다. 특히 두 세균의 군집구조는 식물플랑크톤이 밀집해 있는 25 m 수심에서 급격히 변화하여 식물플랑크톤이 부유세균과 부착세균의 군집의 변화에 밀접한 관련이 있는 것으로 확인되었다, Aggregates에 부착한 세균 군집은 수심에 따라 매우 특이한 변화 양상을 나타내었다. $\beta$-proteobacteria group은 수심이 깊어지면서 그 비율이 높아져, 100m에서는 $\beta$-group이 총세균수는 51.8%를 차지하였으나, 250m에서는 $\gamma$-group이 43.8%를 차지하여, 급격하게 우점 group이 변화하였다. 그러나, 부유세균에서는 전혀 다른 군집 구조를 이루고 있었다. 이러한 결과에서 aggregates에 부착한 세균은 부유세균과는 다른 다양성을 이루고, 다른 천이과정을 거치는 것으로 확인되었다.

Abundance and Structure of Microbial Loop Components (Bacteria and Protists) in Lakes of Different Trophic Status

  • Chrost, Ryszard J.;Tomasz, Adamczewski;Kalinowska, Krystyna;Skowronska, Agnieszka
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제19권9호
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    • pp.858-868
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    • 2009
  • The abundance, biomass, size distribution, and taxonomic composition of bacterial and protistan (heterotrophic and autotrophic nanoflagellates and ciliates) communities were investigated in six lakes of Masurian Lake District (north-eastern Poland) differing in trophic state. Samples were taken from the trophogenic water layer during summer stratification periods. Image analysis techniques with fluorescent in situ hybridization (FISH) as well as [$^3H$]-methyl-thymidine incorporation methods were applied to analyze differences in the composition and activity of bacterial communities. The greatest differences in trophic parameters were found between the humic lake and remaining non-humic ones. The same bacterial and heterotrophic nanoflagellate (HNF) cell size classes dominated in all the studied lakes. However, distinct increases in the contributions of large bacterial (>$1.0{\mu}m$) and HNF (>$10{\mu}m$) cells were observed in eutrophic lakes. The bacterial community was dominated by the ${\beta}$-Proteohacteria group, which accounted for 27% of total DAPI counts. Ciliate communities were largely composed of Oligotrichida. Positive correlations between bacteria and protists, as well as between nanoflagellates (both heterotrophic and autotrophic) and ciliates, suggest that concentrations of food sources may be important in determining the abundance of protists in the studied lakes.

Structure and Diversity of Arsenic-Resistant Bacteria in an Old Tin Mine Area of Thailand

  • Jareonmit, Pechrada;Sajjaphan, Kannika;Sadowsky, Michael J.
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제20권1호
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    • pp.169-178
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    • 2010
  • The microbial community structure in Thailand soils contaminated with low and high levels of arsenic was determined by denaturing gradient gel electrophoresis. Band pattern analysis indicated that the bacterial community was not significantly different in the two soils. Phylogenetic analysis obtained by excising and sequencing six bands indicated that the soils were dominated by Arthrobacter koreensis and $\beta$-Proteobacteria. Two hundred and sixty-two bacterial isolates were obtained from arsenic-contaminated soils. The majority of the As-resistant isolates were Gramnegative bacteria. MIC studies indicated that all of the tested bacteria had greater resistance to arsenate than arsenite. Some strains were capable of growing in medium containing up to 1,500 mg/l arsenite and arsenate. Correlations analysis of resistance patterns of arsenite resistance indicated that the isolated bacteria could be categorized into 13 groups, with a maximum similarity value of 100%. All strains were also evaluated for resistance to eight antibiotics. The antibiotic resistance patterns divided the strains into 100 unique groups, indicating that the strains were very diverse. Isolates from each antibiotic resistance group were characterized in more detail by using the repetitive extragenic palindromic-PCR (rep-PCR) DNA fingerprinting technique with ERIC primers. The PCR products were analyzed by agarose gel electrophoresis. The genetic relatedness of 100 bacterial fingerprints, determined by using the Pearson product-moment similarity coefficient, showed that the isolates could be divided into four clusters, with similarity values ranging from 5-99%. Although many isolates were genetically diverse, others were clonal in nature. Additionally, the arsenic-resistant isolates were examined for the presence of arsenic resistance (ars) genes by using PCR, and 30% of the isolates were found to carry an arsenate reductase encoded by the arsC gene.

유기염소계 살충제 엔도설판이 토양세균 군집에 미치는 영향 평가 (Effect of an Organochlorine Insecticide, Endosulfan on Soil Bacteria Community as Evaluated by 16S rRNA Gene Analysis)

  • 안재형;박인철;김완규;한병학;유재홍
    • 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.

Effects of feeding different levels of dietary corn silage on growth performance, rumen fermentation and bacterial community of post-weaning dairy calves

  • Lingyan Li;Jiachen Qu;Huan Zhu;Yuqin Liu;Jianhao Wu;Guang Shao;Xianchao Guan;Yongli Qu
    • Animal Bioscience
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    • 제37권2호
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    • pp.261-273
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    • 2024
  • Objective: The objective of this study was to evaluate the growth performance, rumen fermentation parameters and bacterial community of post-weaning dairy calves in response to five diets varying in corn silage (CS) inclusion. Methods: A total of forty Holstein weaned bull calves (80±3 days of age;128.2±5.03 kg at study initiation) were randomized into five groups (8 calves/group) with each receiving one of five dietary treatments offered as total mixed ration in a 123-d feeding study. Dietary treatments were control diet (CON; 0% CS dry matter [DM]); Treatment 1 (T1; 27.2% CS DM); Treatment 2 (T2; 46.5% CS DM); Treatment 3 (T3; 54.8% CS DM); and Treatment 4 (T4; 67.2% CS DM) with all diets balanced for similar protein and energy concentration. Results: Results showed that calves offered CS had greater average daily gain, body length and chest depth growth, meanwhile altered rumen fermentation indicated by decreased rumen acetate concentrations. Principal coordinate analysis showed the rumen bacterial community structure was affected by varying CS inclusion diets. Bacteroidetes and Firmicutes were the predominant bacterial phyla in the calf rumens across all treatments. At the genus level, the abundance of Bacteroidales_RF16_group was increased, whereas Unclassified_Lachnospiraceae was decreased for calves fed CS. Furthermore, Spearman's correlation test between the rumen bacteria and rumen fermentation parameters indicated that Bacteroidales_RF16_group and Unclassified Lachnospiraceae were positively correlated with propionate and acetate, respectively. Conclusion: The results of the current study suggested that diet CS inclusion was beneficial for post-weaning dairy calf growth, with 27.2% to 46.5% CS of diet DM recommended to achieve improved growth performance. Bacteroidales_RF16_group and Unclassified Lachnospiraceae play an important role in the rumen fermentation pattern for post-weaning calves fed CS.