• 미생물학회지
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• 제51권1호
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• pp.31-38
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• 2015

2012년 2월 남태평양 미크로네시아 축(Chuuk)에서 채집한 두 종의 해양해면 Cinachyrella sp.와 Plakortis sp.의 공생세균의 군집구조를 PCR-DGGE 방법을 사용하여 조사하였다. Cinachyrella sp.와 Plakortis sp. 해면의 total genomic DNA에서 16S rRNA gene-V3 부분을 증폭하여 DGGE를 수행하였으며, 두 종의 해면에서 서로 다른 밴드 패턴이 나타났다. DGGE밴드로부터 16S rRNA gene의 부분 염기서열을 분석한 결과, 알려진 균주의 염기서열들과 87-100%의 유사도를 나타내었다. Cinachyrella sp.의 공생세균 군집구조는 Actinobacteria, Bacteroidetes, Chloroflexi, 그리고 Proteobacteria (Alpha-, Gamma-, Delta-), 6강으로 구성되었다. Plakortis sp.의 공생세균 군집구조는 Actinobacteria, Chloroflexi, Firmicutes, Spirochaetes 그리고 Proteobacteria (Alpha-, Gamma-, Delta-), 7강으로 구성되었다. 두 종의 해면에서 Actinobacteria, Chloroflexi와 Proteobacteria가 공통적으로 존재하였으나 주요 세균군집은 서로 다른 것으로 나타났다. 즉 Cinachyrella sp.의 경우 Proteobacteria가, Plakortis sp.의 경우, Chloroflexi가 주요 세균 군집이었다. 동일지역에서 채집한 서로 다른 두 종의 해면은 각각 다른 공생세균 군집구조를 나타내어 해면 종에 따른 숙주 특이적 분포를 보이는 것으로 나타났다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제16권10호
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• pp.1561-1569
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• 2006

Denaturing gradient gel electrophoresis (DGGE) is one of the most frequently used methods for analysis of soil microbial community structure. Unbiased PCR amplification of target DNA templates is crucial for efficient detection of multiple microbial populations mixed in soil. In this study, DGGE profiles were compared using different pairs of primers targeting different hypervariable regions of thirteen representative soil bacteria and clones. The primer set (1070f-1392r) for the E. coli numbering 1,071-1,391 region could not resolve all the 16S rDNA fragments of the representative bacteria and clones, and moreover, yielded spurious bands in DGGE profiles. For the E. coli numbering 353-514 region, various forward primers were designed to investigate the efficiency of PCR amplification. A degenerate forward primer (F357IW) often yielded multiple bands for a certain single 16S rDNA fragment in DGGE analysis, whereas nondegenerate primers (338f, F338T2, F338I2) differentially amplified each of the fragments in the mixture according to the position and the number of primer-template mismatches. A forward primer (F352T) designed to have one internal mismatch commonly with all the thirteen 16S rDNA fragments efficiently produced and separated all the target DNA bands with similar intensities in the DGGE profiles. This primer set F352T-519r consistently yielded the best DGGE banding profiles when tested with various soil samples. Touchdown PCR intensified the uneven amplification, and lowering the annealing temperature had no significant effect on the DGGE profiles. These results showed that PCR amplification bias could be much improved by properly designing primers for use in fingerprinting soil bacterial communities with the DGGE technique.

• 환경생물
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• 제24권3호
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• pp.221-229
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• 2006

초음파가 식물플랑크톤에 미치는 영향을 조사할 목적으로, 이화학적 그리고 생물학적으로 유사한 두 군데의 부영양화 연못에서 2003년 8월 18일부터 9월 30일까지 약 4일 간격으로 시료를 채취하여 실험을 실시하였다. 실험기간 동안 출현한 식물플랑크톤 군집은 규조류(Bacillariophyceae)가 거의 대부분을 차지하였으며, 남세균(Cyanophyceae)은 상대적으로 적은 비중을 차지하였다. 분자생물학적 기법중의 하나인 DGGE(denaturing gradient gel electrophoresis)를 이용하여 식물플랑크톤 군집 구조를 비교분석하였다. 16S rDNA의 DGGE profile 분석에 의하여 처리구 연못에서는 Oscillatoria acuminata를 비롯하여 CFB (Cytophaga-Flavobacterium-Bacteroides) group bacterium 등이 나타나는 것으로 확인되었으며, 초음파가 정지된 시기에 특이적으로 Pseudanabaena sp.가 나타나는 것을 확인하였다. 대조구 연못에서는 Synechococcus sp.와 Aphanizomenon flos-aquae가 출현하는 것을 확인하였다. 18S rDNA의 DGGE profile분석결과 처리구 연못에서는 Chlamydomonas rein. hardtii가 우점하는 것으로 확인되었으며, 초음파 처리에 크게 반응하지 않는 것으로 판단된다. 대조구 연못에서는 처리구 연못에서 나타난 C. reinhardtii를 포함하여 Pteromonas protracta가 출현하였다. 결과적으로 초음파는 진핵성 식물플랑크톤 보다는 원핵성 식물플랑크톤의 다양성에 더 큰 영향을 주는 것으로 판단되며, 일부 남세균(Pseudanabaena sp.)의 생장에 저해를 주는 것으로 판단된다.

• 미생물학회지
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• 제51권2호
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• pp.133-140
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• 2015

상수리림 산림토양 각 층위 내 물리 화학적, 미생물학적 환경변수간 상관관계를 확인한 결과, 낙엽 분해 층(F)과 부식층(H)은 각 환경변수와 높은 상관관계를 갖는 특징을 나타내었다. 특히, F층에서는 pH가 C 그리고 N과 높은 상관관계를 나타내었고, 부식층(H)에서는 각종 유기산이 토양 세균 밀도와 높은 상관관계를 나타내었다. 상수리림 산림토양의 층위별 세균군집 구조의 계통해석을 위해 각 층위의 계절별 시료로부터 DNA를 직접 추출하고 DGGE 분석한 결과 낙엽층(L)의 경우 43 bands, F층은 42 bands, H층은 43 bands 그리고 근권 토양층(A)은 47 bands로 총 175 bands가 상수리림 산림토양의 DGGE 주요 bands로 선발되었다. 확보된 총 175 DGGE 주요 bands의 16S rRNA 유전자 염기서열 정보를 바탕으로 세균군집의 계통 해석한 결과, 7개 phylum에 32개 order로 세 분류되었다. 각 order에 속하는 염기서열을 heat map 분석하고 상수리림 산림토양의 각 층위을 clustering 한 결과 F층과 H층이 L층 그리고 A층과 서로 다른 cluster를 형성하는 것이 확인되었다. 또한, 산림토양의 각 층위에 존재하는 세균군집 중 약 50%가 ${\alpha}$-proteobacteria로 우점계통군으로 나타났다. 특히, Rhizobiales, Burkholderiales, 그리고 Actinobacteriales 목은 모든 계절과 모든 층위에서 보여지는 세균군집으로 확인되어 상수리림 산림토양에서 대표적인 토착세균 군집임이 확인되었다.

• 생명과학회지
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• 제27권11호
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• pp.1290-1298
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• 2017

인체의 장내에 존재하는 장내 미생물은 서로 공생 또는 길항 관계를 유지하며 우리 몸의 면역 방어 기전에 중요한 요소로 작용한다. 본 연구는 항암제가 위암 환자의 장내 미생물 생태계에 미치는 영향을 조사 하였다. 항암치료를 받는 환자의 분변에서 genomic DNA를 추출하고, 16S rDNA 유전자에 대한 denaturing gradient gel electrophoresis (DGGE)를 수행하였다. 분석된 균주는 개체간의 차이가 있었으나, 대부분 사람의 장내에 살고 있는 normal flora로 동정되었다. 모든 분변에 존재하는 5 개 밴드의 서열 분석 결과에 의하면 Faecalibacterium prausnitzii, Morganella morganii 및 Uncultured bacterium sp.가 나타났고, 항암제 처리 후 Sphingomonas paucimobilis, Lactobacillus gasseri, Parabacteroides distasonis 및 Enterobacter sp.가 증가하였다. 이 연구에서 probiotic으로 알려진 Bifidobacterium과 Lactobacillus를 특이적 PCR primer를 이용하여 동정한 결과, 항암제 투여로 인해 Bifidobacterium과 Lactobacillus의 개체군이 현저하게 줄어들어 diarrhea와 같은 부작용의 원인을 예상하게 하며, 장내 생태계의 주요 박테리아 집단에도 중요한 영향을 미치는 것을 알 수 있었다. 이러한 결과는 항암제 투여와 같이 시간의 흐름에 따른 균총의 변화를 시각적으로 모니터링하기 위하여 PCR-DGGE 분석법이 유용하다는 것을 나타낸다.

• 한국수산과학회지
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• 제35권5호
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• pp.490-496
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• 2002

한국, 미국, 일본지역에 서식하는 연어에서 추출한 genomic DNA를 이용하여 연어의 mtDNA NDI 영역, D-loop 영역, growth hormone, IGF-I, MCH2, histone H3의 염기서열을 분석하여, 최적의 primer를 제작하여 PCR을 실시한 결과, mtDNA NDI 영역은 Ks12, Ks24, As11, As14, Js13, Js15에서 증폭된 DNA를 확인하였으며, D-loop 영역, growth hormone, IGF-I, histone H3, MCH2에서는 모든 시료에서 증폭된 DNA를 확인하였다. DGGE 분석의 결과, mtDNA NDI 영역 (AF133701, 449-880), D-loop 영역 (AF125518, 11-514)과 growth hormone (AFO05927, 181-530)에서는 이형다양성을 확인하였으며, IGF-I (AF063216, 962-1461)과 MCH2 (M27281, 70-593)는 모두 이형다양성이 나타났으나, histone H3 (AF017147, 7-487)는 모두 이형다양성이 관찰되지 않았다. 그리고 real time PCR 관찰 결과는 DGGE의 결과와 유사한 점을 찾을 수 없었지만, real time PCR도 각각의 유전자에 따라 서로 다른 DNA 생성 패턴을 보여 DNA 변이를 쉽게 구별하는데 보조적인 도움이 되었다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제38권4호
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• pp.448-454
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• 2010

광양, 하남, 여천지역의 토양, 하천 및 해양 퇴적물 등을 이용하여, 난분해성 염소화합물인 PCE (perchloroethylene) 및 TCE(trichloroethylene)의 혐기성 탈염소화에 관련하는 미생물을 탐색하고 이들의 탈염소화 효율을 조사하였다. 혐기성 상호대사에 의한 탈염소화 효율을 조사하기위해 전자 공여체로 아세테이트를 사용하여 혐기성 회분식 실험을 실시 하였으며, 미생물 군집을 분석하기 위해, 분자생물학적인 기법인 16S rDNA의 DGGE 기법을 이용하였다. 그 결과, 4주간 집적배양을 통해 광양, 하남, 여천시료는 PCE와 TCE를 PCE 75% 이상, TCE 81% 이상 탈염소화하는 것으로 나타내며, 여천시료가 우수한 PCE/TCE탈염소화율을 보이고 있다(PCE 87.37%, TCE 84.46%). 또한, 전자 수용체에 따른 탈염소화 배양액의 미생물 다양성은 DGGE로 분석하였으며, 우점하는 미생물은 Clostridium sp., Desulfotomaculum sp.와 unculutured bacteria로 나타났다.

• 대한환경공학회지
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• 제32권8호
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• pp.780-786
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• 2010

실험기간 동안 생물학적 처리공정에서의 BOD와 COD의 제거율은 각각 83.1~98.6%, 67.2~85.2%였으며, 단위 공정별로 미생물 군집 변화에서는 가을과 겨울의 경우 호기조, 산소조 및 무산소조에서 전체적으로 비슷한 군집양상을 나타내었다. RRP 그룹의 경우는 무산소조에서 3배 정도 증가하여 DGGE 밴드결과에서 새로운 밴드들이 나타난 것과 일치하는 경향을 보였다. 또한 비슷한 분포를 나타내었지만, 가을엔 ${\alpha}$-Proteobacteria가 우점하였고, 겨울엔 CF 그룹이 우점을 보였다. 봄에 분석한 DGGE와 FISH의 결과에서는 유입수의 성상변화에 따른 미생물의 군집 패턴이 가을과 겨울의 경우에 비해 완전히 다른 패턴을 보였으며, FISH 결과에서 others 그룹의 증가와 DGGE 밴드결과에서 새로운 밴드들이 나타난 것과 일치하는 경향을 보였다. Eubacteria는 $1.7{\sim}7.6{\times}10^9\;cells/mL$. 정도를 보였으며, 전체적인 미생물 군집을 평가하는데 FISH와 DGGE는 매우 효과적이었고, 계절별 및 공정별 군집의 변화에 대해 유용한 평가가 가능하였다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제28권1호
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• pp.32-39
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• 2018

Samples of Laru (a fermentation starter) obtained from the upper part of Borneo Island were analyzed for their lactic acid bacteria (LAB) and fungal diversity using both a culture-independent method (PCR-DGGE) and culture-dependent methods (SDS-PAGE and MALDI-TOF MS). Pediococcus pentosaceus, Lactobacillus brevis, Saccharomycopsis fibuligera, Hyphopichia burtonii, and Kodamaea ohmeri were detected by all three methods. In addition, Weissella cibaria, Weissella paramesenteroides, Leuconostoc citreum, Leuconostoc mesenteroides, Lactococcus lactis, Rhizopus oryzae/Amylomyces rouxii, Mucor indicus, and Candida intermedia were detected by PCR-DGGE. In contrast, Lactobacillus fermentum, Lactobacillus plantarum, Pichia anomala, Candida parapsilosis, and Candida orthopsilosis were detected only by the culture-dependent methods. Our results indicate that the culture-independent method can be used to determine whether multiple laru samples originated from the same manufacturing region; however, using the culture-independent and the two culture-dependent approaches in combination provides a more comprehensive overview of the laru microbiota.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제25권10호
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• pp.1670-1679
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• 2015

Two hollow fiber membrane biofilm reactors (HF-MBfRs) were operated for autotrophic nitrification and hydrogenotrophic denitrification for over 300 days. Oxygen and hydrogen were supplied through the hollow fiber membrane for nitrification and denitrification, respectively. During the period, the nitrogen was removed with the efficiency of 82-97% for ammonium and 87-97% for nitrate and with the nitrogen removal load of 0.09-0.26 kg NH₄⁺-N/m³/d and 0.10-0.21 kg NO₃^--N/m³/d, depending on hydraulic retention time variation by the two HF-MBfRs for autotrophic nitrification and hydrogenotrophic denitrification, respectively. Biofilms were collected from diverse topological positions in the reactors, each at different nitrogen loading rates, and the microbial communities were analyzed with partial 16S rRNA gene sequences in denaturing gradient gel electrophoresis (DGGE). Detected DGGE band sequences in the reactors were correlated with nitrification or denitrification. The profile of the DGGE bands depended on the NH₄⁺ or NO₃^- loading rate, but it was hard to find a major strain affecting the nitrogen removal efficiency. Nitrospira-related phylum was detected in all biofilm samples from the nitrification reactors. Paracoccus sp. and Aquaspirillum sp., which are an autohydrogenotrophic bacterium and an oligotrophic denitrifier, respectively, were observed in the denitrification reactors. The distribution of microbial communities was relatively stable at different nitrogen loading rates, and DGGE analysis based on 16S rRNA (341f /534r) could successfully detect nitrate-oxidizing and hydrogen-oxidizing bacteria but not ammonium-oxidizing bacteria in the HF-MBfRs.