• 제목/요약/키워드: Phylogenetic diversity

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제주 전통 발효식품 쉰다리에서 분리한 세균의 군집 조사 및 어류질병세균과 인체유해세균에 대한 항균활성효과 (Phylogenetic Diversity and Antibacterial Activity of Bacteria from Shindari of Jeju Traditional Fermented Food)

  • 유영수;허문수
    • 생명과학회지
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    • 제31권1호
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    • pp.73-82
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    • 2021
  • 옛날부터 제주도는 지형적인 특징으로 인하여 보리를 주식으로 사용하였다. 식은 보리밥을 누룩과 함께 단기간 발효시켜 그대로 음용 또는 단맛을 첨가하여 단술 또는 쉰다리라 불리는 제주 발효음료를 만들어 먹었다. 막걸리와 비슷한 원료로 짧은 시간 발효하여 만들어지는 쉰다리는 막걸리의 연구에 비해 미비한 실정이다. 이에 본 연구에서는 제주 전통 막걸리인 쉰다리에 군집되어있는 세균을 파악하였다. 또한, 분리 균주로부터 어류와 인체 유해 세균에 대한 항균 활성을 확인하였다. 분리 균주에서 Firmicutes 73%와 Proteobacteria 27%로 Firmicutes문이 우점문으로 나타났다. 또한, Pediococcus속, Bacillus속이 각각 25%로 가장 우세하였고, 다음으로 Cronobacter속 22%, Enterococcus속 16%, Aneurinibacillus속 5%, Klebsiella속 4%, Paenibacillus속이 2% 순으로 나타났다. 항균 활성 결과에서는 어류질병 세균 P. Damselae와 인체 유해세균 S.mutans를 제외한 모든 균에 대해서 생육저해 환을 나타냈다.

Microsatellite marker 분석을 이용한 명태(Theragra chalcogramma) 5 집단의 유전적 다양성 및 유연관계 분석 (Genetic Diversity and Relationship of the Walleye Pollock, Theragra chalcogramma Based on Microsatellite Analysis)

  • 동춘매;강정하;변순규;박기영;박중연;공희정;안철민;김군도;김은미
    • 생명과학회지
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    • 제26권11호
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    • pp.1237-1244
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    • 2016
  • 한류성 어종인 명태는 우리나라 동해를 비롯한 일본, 러시아 북부의 오호츠크해, 베링해, 알래스카 등지에 서식하는 중요한 수산자원으로, 우리나라에서는 그 어획량이 매년 감소하고 있어, 그 자원량의 회복과 보존 및 관리가 필요한 대표적 어종이다. 그러나, 이러한 중요성에도 불구하고 국내에서 명태의 유전학적 집단 분석에 관한 연구는 많이 수행되지 않은 실정이다. 본 연구에서는 우리나라 동해, 러시아, 미국 명태 집단 및 일본 명태 집단과의 유전적 다양성과 유연관계를 분석하여 명태자원의 보존과 관리를 위한 과학적 자료를 제공하기 위해 유전적 다양성 및 계군 분석에 널리 사용되고 있는 microsatellite marker (msDNA) 8개를 사용하여 명태 집단의 유전자형을 분석하였다. 우리나라 동해, 러시아, 미국 및 일본 집단에서 채집된 총 186개체를 분석한 결과, 대립유전자수는 최소 7.13개에서 최대 10.63개로 나타났고, 평균 대립유전자의 수는 9.05개로 나타났다. 기대치와 관찰치 이형 접합율은 각각 0.698과 0.732로 조사되어, 현재 확보된 명태 집단의 유전적 다양성은 비교적 잘 유지되고 있는 것으로 나타났다. 유전학적 유연관계 분석을 위한 유전적 거리, Pairwise FST값, UPGMA와 주성분분석, AMOVA test 분석 결과, 우리나라 동해, 러시아, 미국의 명태 집단 간 유전적 차이는 거의 없었으나 일본 명태 집단과는 낮은 수치이지만 유의한 유전적 차이가 있음을 확인하였다(p<0.05). 본 연구에서 확인된 유전학적 분석을 통한 명태집단의 유전적 특성 및 주변국 집단과의 유연관계 분석결과는 우리나라 동해의 중요한 수산유전자원으로서의 명태에 대한 중요한 과학적인 근거자료가 될 것이며, 앞으로 명태 자원의 보존, 평가 및 이용에 활용 가능한 정보를 제공할 것이다.

Diversity of the Gastric Microbiota in Thoroughbred Racehorses Having Gastric Ulcer

  • Dong, Hee-Jin;Ho, Hungwui;Hwang, Hyeshin;Kim, Yongbaek;Han, Janet;Lee, Inhyung;Cho, Seongbeom
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제26권4호
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    • pp.763-774
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    • 2016
  • Equine gastric ulcer syndrome is one of the most frequently reported diseases in thoroughbred racehorses. Although several risk factors for the development of gastric ulcers have been widely studied, investigation of microbiological factors has been limited. In this study, the presence of Helicobacter spp. and the gastric microbial communities of thoroughbred racehorses having mild to severe gastric ulcers were investigated. Although Helicobacter spp. were not detected using culture and PCR techniques from 52 gastric biopsies and 52 fecal samples, the genomic sequences of H. pylori and H. ganmani were detected using nextgeneration sequencing techniques from 2 out of 10 representative gastric samples. The gastric microbiota of horses was mainly composed of Firmicutes (50.0%), Proteobacteria (18.7%), Bacteroidetes (14.4%), and Actinobacteria (9.7%), but the proportion of each phylum varied among samples. There was no major difference in microbial composition among samples having mild to severe gastric ulcers. Using phylogenetic analysis, three distinct clusters were observed, and one cluster differed from the other two clusters in the frequency of feeding, amount of water consumption, and type of bedding. To the best of our knowledge, this is the first study to investigate the gastric microbiota of thoroughbred racehorses having gastric ulcer and to evaluate the microbial diversity in relation to the severity of gastric ulcer and management factors. This study is important for further exploration of the gastric microbiota in racehorses and is ultimately applicable to improving animal and human health.

제주도에서 채집한 해양 해면, Asteropus simplex의 공생세균에 관한 계통학적 분석 (Phylogenetic Analysis of Bacterial Diversity in the Marine Sponge, Asteropus simplex, Collected from Jeju Island)

  • 정인혜;박진숙
    • 미생물학회지
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    • 제48권4호
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    • pp.275-283
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    • 2012
  • 해양 해면 Asteropus simplex를 제주도에서 채집하여 배양에 의한 RFLP와 비배양에 의한 DGGE 분석 방법에 의해 세균군집 구조를 조사하였다. 16S rDNA-RFLP 분석을 위해 변형된 Zobell 배지와 MA를 이용하여 120균주를 선별하고 제한효소, HaeIII와 MspI을 사용하여 각각의 다른 RFLP 패턴으로 구분하였다. RFLP 패턴으로부터 유래한 16S rDNA 염기서열 분석결과, 알려진 세균 종과 94% 이상의 유사도를 나타내었으며 Alphaproteobacteria, Gammaproteobacteria, Actinobacteria, Bacteroidetes, Firmicutes, 5개의 문이 관찰되었다. 그 중 Gammaproteobacteria가 우점하였다. 같은 해면, A. simplex의 DGGE 분석을 위해 total genomic DNA로부터 16S rDNA를 증폭하여 DGGE fingerprinting을 수행한 결과 12개의 서로 다른 밴드가 관찰되었다. 각 밴드의 16S rDNA 염기서열은 알려진 세균의 염기서열과 90% 이상의 유사성을 나타내었으며 대부분의 염기서열은 uncultured bacteria에 속하였다. DGGE 분석으로부터 미생물의 군집은 Alphaproteobacteria, Betaproteobacteria, Gammaproteobacteria, Deltaproteobacteria, Actinobacteria, Chloroflexi, Nitrospira, 7개의 문으로 나타났다. RFLP와 DGGE 방법에 의해 Alphaproteobacteria, Gammaproteobacteria, Actinobacteria가 공통적으로 발견되었으나 전체적인 공생세균의 군집구조는 분석방법에 따른 차이를 나타내었다. 배양에 의한 방법보다 비배양 방법에서 더 다양한 세균군집구조를 나타내었다.

인체 노로바이러스의 한국분리주 Hu/NLV/Gunpo/2006/KO의 분자생물학적 특성 (Molecular Characterization of a Korean Isolate of Human Norovirus, the Hu/NLV/Gunpo/2006/KO Strain)

  • 정아용;윤상임;지영미;강윤성;이영민
    • 미생물학회지
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    • 제45권2호
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    • pp.105-111
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    • 2009
  • 노로바이러스는 급성 위장염을 일으키는 Caliciviridae 과(family)에 속하는 바이러스로 유전자형이 매우 다양하다. 본 연구에서는 노로바이러스 국내분리주의 게놈 RNA로부터 3개의 open reading frame (ORF) 모두의 염기서열을 분석하고, 유전학적 계통분석을 통하여 분자생물학적 특성을 분석하였다. 본 연구에 사용된 노로바이러스(Hu/NLV/Gunpo/2006/KO)는 바이러스성 식중독, 장염 증세를 보이는 2세 여아 가검물로부터 분리되었다. 역전사반응과 PCR 증폭을 통해서 바이러스의 게놈 RNA를 3개의 중첩되는 cDNA 단편으로 합성하였으며, 합성된 cDNA를 염기서열 분석에 직접 사용하였다. 시퀀싱 결과 Hu/NLV/Gunpo/2006/KO는 3개의 ORF (ORF1, 5,100 bp; ORF2, 1,647 bp; ORF3, 765 bp)로 구성되어 있음을 알 수 있었다. 35개의 노로바이러스 국외 분리주와 비교한 결과, ORF1은 ORF2 또는 ORF3에 비해서 상대적으로 염기의 변이율이 낮았으며, 특히 ORF2와 ORF3의 C-말단 부위에서 높은 변이율을 관찰하였다. 유전학적 계통도를 분석한 결과, Hu/NLV/Gunpo/2006/KO는 genogroup II 에 속하며, Saitama U1, Gifu'96, Mc37, Vietnam 026과 같은 클러스터를 형성하는 것을 알 수 있었다. 본 연구를 통하여 노로바이러스 Hu/NLV/Gunpo/2006/KO의 3개의 ORF 염기서열을 모두 밝힘으로써, 앞으로 노로바이러스의 검출법 개발과 유전학적 상관관계뿐 아니라, 유전자의 기능 분석과 관련된 기초연구에 중요한 기초자료를 제공할 수 있을 것으로 기대한다.

Effects of Sampling Techniques and Sites on Rumen Microbiome and Fermentation Parameters in Hanwoo Steers

  • Song, Jaeyong;Choi, Hyuck;Jeong, Jin Young;Lee, Seul;Lee, Hyun Jung;Baek, Youlchang;Ji, Sang Yun;Kim, Minseok
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제28권10호
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    • pp.1700-1705
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    • 2018
  • We evaluated the influence of sampling technique (cannulation vs. stomach tube) and site (dorsal sac vs. ventral sac) on the rumen microbiome and fermentation parameters in Hanwoo steers. Rumen samples were collected from three cannulated Hanwoo steers via both a stomach tube and cannulation, and 16S rRNA gene amplicons were sequenced on the MiSeq platform to investigate the rumen microbiome composition among samples obtained via 1) the stomach tube, 2) dorsal sac via rumen cannulation, and 3) ventral sac via rumen cannulation. A total of 722,001 high-quality 16S rRNA gene sequences were obtained from the three groups and subjected to phylogenetic analysis. There was no significant difference in the composition of the major taxa or alpha diversity among the three groups (p>0.05). Bacteroidetes and Firmicutes represented the first and second most dominant phyla, respectively, and their abundances did not differ among the three groups (p>0.05). Beta diversity principal coordinate analysis also did not separate the rumen microbiome based on the three sample groups. Moreover, there was no effect of sampling site or method on fermentation parameters, including pH and volatile fatty acids (p>0.05). Overall, this study demonstrates that the rumen microbiome and fermentation parameters are not affected by different sampling techniques and sampling sites. Therefore, a stomach tube can be a feasible alternative method to collect representative rumen samples rather than the standard and more invasive method of rumen cannulation in Hanwoo steers.

열대 해양 해면 Cinachyrella sp.와 Plakortis sp.의 공생세균 군집의 계통학적 다양성 (Phylogenetic diversity of bacterial community associated with the tropical marine sponges, Cinachyrella sp. and Plakortis sp.)

  • 정종빈;박진숙
    • 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.

해안 생태계의 복원을 위하여 독도에 자생하는 식물로부터 분리된 내생진균류의 식물생장촉진활성과 유전학적 다양성 (Plant Growth-Promoting Activity and Genetic Diversity of Endophytic Fungi Isolated from Native Plants in Dokdo Islands for Restoration of a Coastal Ecosystem)

  • 유영현;윤혁준;김현;임성환;신재호;이인중;추연식;김종국
    • 생명과학회지
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    • 제23권1호
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    • pp.95-101
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    • 2013
  • 본 연구에서는 독도에 자생하는 5종의 식물, 비짜루, 갯괴불주머니, 왕김의 털, 땅채송화, 갯강아지풀을 채집하였다. 독도의 자생식물 뿌리로부터 33 주의 내생진균을 분리하였다. 분리된 모든 내생진균류들은 ITS1, 5.8s와 ITS2를 포함하는 ITS영역의 서열에 의해 분석되었다. 그리고 내생진균류의 배양여과액을 이용하여 난장이벼 유묘에 처리하여 식물생장촉진활성을 확인하였다. 그 결과, 땅채송화로부터 분리된 D-So-1-1 내생진균이 가장 우수한 식물생장촉진활성을 나타내었다. 그리고 분리된 모든 내생진균는 자낭균문의 Eurotiales (86%), Capnodiales (3%), Hypocreales (4%), 및 Incertae sedis (7%)에 속하는 것을 확인하였다. 그리고 내생진균류를 속으로 분류하였을 때, Aspergillus (12%), Cladosporium (3%), Eurotium (3%), Fusarium (18%), Microsphaeropsis (6%), 및 Penicillium (58%)인 것으로 나타났다.

Cutaneous Microflora from Geographically Isolated Groups of Bradysia agrestis, an Insect Vector of Diverse Plant Pathogens

  • Park, Jong Myong;You, Young-Hyun;Park, Jong-Han;Kim, Hyeong-Hwan;Ghim, Sa-Youl;Back, Chang-Gi
    • Mycobiology
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    • 제45권3호
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    • pp.160-171
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    • 2017
  • Larvae of Bradysia agrestis, an insect vector that transports plant pathogens, were sampled from geographically isolated regions in Korea to identify their cutaneous fungal and bacterial flora. Sampled areas were chosen within the distribution range of B. agrestis; each site was more than 91 km apart to ensure geographical segregation. We isolated 76 microbial (fungi and bacteria) strains (site 1, 29; site 2, 29; site 3, 18 strains) that were identified on the basis of morphological differences. Species identification was molecularly confirmed by determination of universal fungal internal transcribed spacer and bacterial 16S rRNA gene sequences in comparison to sequences in the EzTaxon database and the NCBI GenBank database, and their phylogenetic relationships were determined. The fungal isolates belonged to 2 phyla, 5 classes, and 7 genera; bacterial species belonged to 23 genera and 32 species. Microbial diversity differed significantly among the geographical groups with respect to Margalef's richness (3.9, 3.6, and 4.5), Menhinick's index (2.65, 2.46, and 3.30), Simpson's index (0.06, 0.12, and 0.01), and Shannon's index (2.50, 2.17, and 2.58). Although the microbial genera distribution or diversity values clearly varied among geographical groups, common genera were identified in all groups, including the fungal genus Cladosporium, and the bacterial genera Bacillus and Rhodococcus. According to classic principles of co-evolutionary relationship, these genera might have a closer association with their host insect vector B. agrestis than other genera identified. Some cutaneous bacterial genera (e.g., Pseudomonas) displaying weak interdependency with insect vectors may be hazardous to agricultural environments via mechanical transmission via B. agrestis. This study provides comprehensive information regarding the cutaneous microflora of B. agrestis, which can help in the control of such pests for crop management.

대나무 산림토양으로부터 수집한 Streptomyces 속 방선균의 계통학적 다양성 (Biodiversity and Phylogenetic Analysis of Streptomyces Collected from Bamboo Forest Soil)

  • 이효진;황경숙
    • 미생물학회지
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    • 제46권3호
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    • pp.262-269
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    • 2010
  • 국내 자생하는 왕대, 분죽, 조릿대, 호마죽과 같은 다양한 대나무 산림토양의 낙엽층, 부식층, 근권토양 내 방선균 밀도 측정 결과, $2.7{\times}10^6-2.7{\times}10^8$ CFU/g로 계수되었으며, 특히 조릿대 낙엽층 내에는 $2.7{\times}10^8$ CFU/g의 매우 높은 밀도로 분포하였다. 본 연구에서는 대나무림 낙엽층으로부터 100균주, 부식층으로부터 70균주 그리고 근권토양으로부터 160균주로 총 330균주의 방선균을 수집하였다. 이들 분리된 균주들의 기균사, 기중균사 및 색소형성 등을 관찰한 결과 36개 방선균 군집으로 분류되었다. 각 그룹으로부터 대표 방선균 50균주를 선발하여 16S rRNA 유전자 염기서열을 해석하고 계통학적 위치를 검토한 결과, 94%가 Streptomyces 속에 속하였으며, cluster I (2균주), II (35균주), III (6균주), 그리고 IV (7균주)에 속하는 특징을 나타내었다. 대나무 산림토양으로부터 수집된 Streptomyces 속 방선균 50균주를 Shannon-Wiener법에 의해 다양성 지수를 산출한 결과, 대나무림 낙엽층으로부터 수집된 방선균의 다양도는 3.33으로 부식층과 근권토양 보다 높게 나타났으며, 근권토양으로부터 수집된 방선균의 88%가 cluster II에 속하는 특징을 나타내었다. 본 연구에서 수집한 방선균을 Botrytis cinerea, Xanthomonas campestris 그리고 Xanthomonas axonopodis pv. vesicatoria에 대해 항균활성능을 검토한 결과, 각 74균주, 16균주, 25균주 그리고 24균주가 항균활성능을 나타내었다.