• 생명과학회지
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• 제13권3호
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• pp.298-307
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• 2003

고세균 (Archaea)의 보존적 유전자를 파악하고 각 분류 단계별로 추가되는 보존적 유전자를 밝히기 위해 그리고 해양성 Euryarchaeota와 육지성 Euryarchaeota의 유전자 조성을 비교하기위해 COG (clusters of orthologous groups of proteins) 알고리즘을 이용하였다. 총 9종의 고세균이 공통적으로 보유하는 보존적 유전자는 340개로 나타났고 8종의 Euryarchaeota는 388개의 유전자가 보존적이었다. Euryarchaeota 각 종이 보유하는 orthologous에 대한 보존적 유전자의 비율은 20.73∼31.54%로 나타났다. 세균과 S.cerevisiae에는 없고 고세균 수준에서만 공통적인 265개 COG의 조성은 유전정보의 보존과 처리에 관여하는 COG가 94개 (35.5%)이고 대사에 관여하는 COG가 82개 (30.9%)로 유전정보와 물질대사와 관여하는 COG의 보존성이 높은 것으로 나타나 고세균이 독특한 생명체계를 이루고 있는 것으로 사료되었다. Euryarchaeota를 Crenarchaeota와 비교하면 핵산대사에서는 상당한 차이를 보이며 유전정보의 저장과 처리에서는 큰 차이가 없는 것으로 판단되었다. 해양성 Euryarchaeota의 보존적 COG는 기능분류별 종류가 육지성 Euryarchaeota와 달랐고 물질대사 관련 COG의 경우 육지성이 해양성보다 다양한 것을 알 수 있었다. 그리고 육지성과 해양성 Euryarchaeota는 탄수화물대사 등을 비롯한 생리적 측면에서 서로 차이가 있을 가능성이 높을 것으로 사료되었다. 본 연구는 해양 극한미생물인 해양성 Euryarchaeota의 기원과 분류단계에 따른 보존적 유전자를 파악하는데 도움을 줄뿐만 아니라 향후 해양미생물 등의 유용유전자 탐색 등에서도 Manco (Arch. Biochem. Biophy. 373, 182 (2000)) 등의 보고와 같이 충분한 연구가치가 있는 것으로 사료되었다.

• 생명과학회지
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• 제33권11호
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• pp.944-949
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• 2023

이 연구의 목적은 122종의 고세균 종에 보존된 대사 경로와 보존된 유전자를 확인하는 것이었다. 각각의 122개 고세균이 63개의 COG 대사 경로, 이를 구성하는 822개의 COG, 총 4,877개의 COG를 보유하고 있는지 분석했다. 대사경로에서는 archaeal ribosomal proteins만이 가장 보존적이었다. 122종의 고세균 모두에 공통적인 COG는 7개의 COG pathways에서 46개, 그리고 그 외가 20개였다. COG pathways에서는 ribosome을 구성하는 29개, tRNA synthetase와 전사인자가 각각 5개, RNA polymerase를 구성하는 3개, 그리고 tRNA modification에 관련된 2개의 COG가 공통적이었다. COG pathways에 속하지 않고 122종의 고세균에 공통적인 보존적 유전자까지 고려하면 외부와 세포질을 구분 짓는 세포벽과 세포외기질의 합성, 복제, 전사, 번역, 단백질 대사에 관련된 유전자들 중에서 일부가 공통적이었다. 계통수에서 구한 각 고세균의 distance value를 분류단위로 보면 Euryarchaeota 문의 Halobacteria강의 평균이 가장 낮았고 표준편차는 Thaumarchaeota 문의 Nitosospharia강, 강을 알 수 없는 Thaumarchaeota문의 고세균, Euryarchaeota 문의 Halobacteria 강, Crenarchaeota 문의 Thermoprotei 강, 기타 고세균(OA)이 높았다. 계통수 분석으로 6가지의 공통점을 찾았다. 본 연구결과는 보존된 유전자에 관한 자료 외에도 의약품 개발, 균주 개선을 위한 유전자의 선택 등에 활용될 수 있을 것이다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권7호
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• pp.312-320
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• 2020

본 연구의 목적은 Ribosomal Database Project에서 공적으로 활용 가능한 16S rRNA 유전자 시퀀스들의 메타분석을 통해 반추위 고세균의 계통발생 다양성을 조사하는 것이다. 총 8,416개의 시퀀스가 Ribosomal Database Project(출시버전 11, 업데이트 5)로부터 회수되었고, taxonomy tree를 구축하는데 사용되었다. Species 수준의 OTUs가 97% sequence 유사성 기준으로 QIIME 프로그램을 사용하여 분석되었다. 총 8,416개의 시퀀스 중에서 8,412개의 시퀀스는 총 3개의 문으로 분류되었고, 나머지 4개의 시퀀스는 어떤 알려진 문으로 분류되지 못했다. Euryarchaeota는 가장 우점하는 문으로, 전체 고세균 시퀀스의 99.8%를 차지하였다. 이 중에서 차례로 Methanobrevibacter가 65.4%, Methanosphaera가 10.4%, Methanomassillicoccus가 10.4%, Methanomicrobium가 7.9%, Methanobacterium가 1.9%, Methanimicrococcus가 0.5%, Methanosarcina가 0.1%, Methanoculleus가 0.1%를 차지하였다. V2와 V3 영역으로 자른 7,544개의 시퀀스는 493개의 OTUs로 분류되었다. 총 493 OTUs 중에서 단지 17개만 우점하였고, 총 7,544 시퀀스 중 1% 이상을 차지하였다. 본 연구는 반추동물로 부터 메탄발생에 크게 기여하는 반추위 우점 메탄생성균 분석에 대한 향후 연구를 인도하는데 도움을 주고, 사료나 가축품종이 달라져도 이러한 메탄생성균을 억제하는 메탄저감제를 개발하는데 도움을 줄 것이다.

• Journal of Microbiology
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• 제44권5호
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• pp.566-571
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• 2006

An archaeal 16S rRNA gene library was constructed from mangrove soil. Phylogenetic analysis revealed archaea in mangrove soil including the Crenarchaeota (80.4%) and Euryarchaeota (19.6%) phyla. The archaeal community in mangrove soil appears to be a mixture of organisms found in a variety of environments with the majority being of marine origin.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제26권5호
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• pp.867-875
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• 2016

Archaea substantially contribute to global geochemical cycling and energy cycling and are impacted by land-use change. However, the response of archaeal communities to a change from upland field to paddy field has been poorly characterized. Here, soil samples were collected at two depths (0-20 cm and 20-40 cm) from one upland field and six paddy fields that were established on former upland fields at different times (1, 5, 10, 20, 30, and 40 years before the study). Barcoded pyrosequencing was employed to assess the archaeal communities from the samples at taxonomic resolutions from phylum to genus levels. The total archaeal operational taxonomic unit (OTU) richness showed a significant positive correlation with the land-use change duration. Two phyla, Euryarchaeota and Crenarchaeota, were recorded throughout the study. Both the relative abundance and OTU richness of Euryarchaeota increased at both depths but increased more steadily at the subsurface rather than at the surface. However, these data of Crenarchaeota were the opposite. Additionally, the archaeal composition exhibited a significant relationship with C/N ratios, total phosphorus, soil pH, Olsen phosphorus, and the land-use change duration at several taxonomic resolutions. Our results emphasize that after a change from upland fields to paddy fields, the archaeal diversity and composition changed, and the duration is an important factor in addition to the soil chemical properties.

• 한국미생물생명공학회:학술대회논문집
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• 한국미생물생명공학회 2000년도 Proceedings of 2000 KSAM International Symposium and Spring Meeting
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• pp.128-134
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• 2000

In the course of flora analysis of soil Archaea, we found very strange 16S rDNA clones, which could possibly constitute a sister clade from known two archael, Crenarchaeota and Euryarchaeota, lineages. Overall signature sequences showed that the clones were closely related to domains Archaea and Eucarya. However, at least nine nucleotides distinguished the novel clones from domains Archaea and Eucarya. Phylogenetic trees drawn by maximum parsimony, neighbor joining and maximum likelihood methods also showed unique phylogenetic position of the clones. A very specific primer set was synthesized to detect the presence of the novel group of organisms in terrestrial environments. A specific DNA fragment was amplified from all of paddy soil DNAs, and this fact suggests that the novel organisms inhabit paddy soils.

• Biotechnology and Bioprocess Engineering:BBE
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• 제10권6호
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• pp.535-539
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• 2005

The thermoacidophilic archaeon Thermoplasma acidophilum has long been known to utilize D-glucose via the non-phosphorylated Entner-Doudoroff (nED) pathway. We now report the identification of a gene encoding 2-keto-3-deoxy-D-gluconate (KDG) kinase. The discovery of this gene implies the presence of a glycolysis pathway, other than the nED pathway. It was found that Ta0122 in the T. acidophilum genome corresponded to KDG kinase. This enzyme shares no similarity with known KDG kinases, and belongs to a novel class of sugar kinases. Of the five sugars tested only KDG was utilized as a substrate.

• 생명과학회지
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• 제30권9호
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• pp.813-818
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• 2020

고세균 유전체들 사이의 공통적 유전자를 파악하는 archaeal clusters of orthologous genes (arCOG) 알고리즘으로, 168 균주의 고세균들에 공통적인 보존적 유전자를 파악하고자 하였다. 보존된 ortholog의 수는 168, 167, 166 및 165 균주에서 각각 14, 10, 9 및 8개였다. 이들 41개의 arCOG 중에서 번역, 리보솜 구성 및 생합성에 관련된 arCOG가 13개로 가장 많았고 DNA의 복제와 재조합 및 수복에 관련된 arCOG가 10개로 다음으로 많았다. 168개의 고세균 균주들에 보존적인 14개의 arCOG들은 tRNA synthetase가 6개로 가장 많았다. 리보솜과 반응, tRNA 합성, DNA 복제, 전사와 관련한 arCOG가 각 2개씩으로 고세균에서 단백질 발현의 중요성을 알 수 있었다. 보존적 arCOG 구성원들의 distance value의 평균으로 3개 이상의 구성원을 가지는 강(class)과 목(order) 수준에서 유전체를 분석한 결과, Euryarchaeota 문의 Archaeoglobi 강과 Thermoplasmata 강이 각각 최저치와 최고치를 나타내었다. 본 연구는 기초과학 연구와 함께 항균제 개발 및 종양 제어 등에 필요한 자료를 제공할 수 있을 것이다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제44권4호
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• pp.550-556
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• 2016

지하수의 열을 이용한 히트펌프 시스템에서는 열 효율 유지를 위한 클로깅 현상이 고려되어야 한다. 클로깅 현상은 토양 지하수 환경에서 이화학적 요인 외에도 미생물학적 요인으로 발생한다. 이번 연구에서는 안정적인 지하수 열원 냉난방 시스템 운영을 위하여, 대수층 수위강하의 영향을 받지 않는 지하 10 미터 지점에서 불교란 시추 슬라임의 초기상태 원핵생물 다양성을 조사하였다. 세균은 문 수준에서 Proteobacteria (20.8%), Acidobacteria (18.8%), Chloroflexi (16.9%) 및 Firmicutes (10.2%) 등으로 나타났고, 속 수준에서는 Koribacter속 등 144개속이 분석되었다. 고세균은 문 수준에서 Thaumarchaeota (42.8%), Crenarchaeota (36.9%) 및 Euryarchaeota (17.4%)이 나타났으며, 강 수준에서 약 69.4% 비율로 Miscellaneous Crenarchaeota Group (MCG), Finnish Forest Soil Type B (FFSB) 및 Thermoplasmata가 분석되었다. Operational taxonomic units (OTUs)는 세균 3,565 및 고세균 836 OTUs로 나타났고, 세균이 고세균에 비해 풍부하며 우점도가 낮게 나타났다. 또한, 관정 막힘 현상을 유발할 가능성 있는 세균 후보군 135개(1.9%) reads가 분석되었으며, 향후 클로깅 현상에 대한 연구에 자료로 활용할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국동물생명공학회지
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• 제34권3호
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• pp.157-165
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• 2019

This study was conducted to analyze the diversity census of fecal microbiome in horses using meta-analysis of equine 16S rRNA gene sequences that are available in the Ribosomal Database Project (RDP; Release 11, Update 5). The search terms used were "horse feces (or faeces)" and "equine feces (or faeces)". A total of 842 sequences of equine feces origin were retrieved from the RDP database, where 744 sequences were assigned to 10 phyla placed within Domain Bacteria. Firmicutes (n = 391) and Bacteroidetes (n = 203) were the first and the second dominant phyla, respectively, followed by Verrucomicrobia (n = 58), Proteobacteria (n = 30) and Fibrobacteres (n = 24). Clostridia (n = 319) was the first dominant class placed within Bacteroidetes while Bacteroidia (n = 174) was the second dominant class placed within Bacteroidetes. The remaining 98 sequences were assigned to phylum Euryarchaeota placed within Domain Archaea, where 74 sequences were assigned to class Methanomicrobia. The current results will improve understanding of the diversity of fecal microbiome in horses and may be used to further analyze equine fecal microbiome in future studies.