• ALGAE
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• 제30권3호
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• pp.223-232
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• 2015

More than 20 and 10 clades / ecotypes of Synechococcus and Prochlorococcus, respectively, have been identified in various oceanic regions. However, their diversity has yet to be thoroughly studied in the northwest Pacific Ocean. Further, spatial distribution of Synechococcus clades in the oligotrophic oceans has been scarcely characterized. To elucidate picocyanobacterial lineage distribution in the northwest Pacific Ocean, 16S-23S internal transcribed spacer sequences of picocyanobacteria were sequenced by barcoded amplicon pyrosequencing method. Additional pyrosequencing library using a primer specific for the Synechococcus subcluster-5.1 was constructed to thoroughly understand Synechococcus diversity in the oligotrophic oceans. In warm pool area, Prochlorococcus was predominant and showed a distinct depthpartitioning between HLII and LL ecotypes. Despite low abundances, diverse Synechococcus clades appeared in the oligotrophic open ocean, showing both vertical and horizontal niche partitioning. Clade II was the predominant Synechococcus clade, especially in upper euphotic depths. In shallow and middle euphotic depths, clades UC-A, III, and CRD1 were distributed broadly. However, a distinct shift in the horizontal distribution was found at ca. $20^{\circ}N$. Conversely, clades XVII and CRD2 dominated at deep euphotic depths and constituted a higher proportion than clade II. These niche-partitioning of Synechococcus clades seemed to be related with temperature, nutrient concentration as well as iron concentration.

• ALGAE
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• 제30권4호
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• pp.281-290
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• 2015

We explored phagotrophy of the phototrophic ciliate Mesodinium rubrum on the cyanobacterium Synechococcus. The ingestion and clearance rates of M. rubrum on Synechococcus as a function of prey concentration were measured. In addition, we calculated grazing coefficients by combining the field data on abundance of M. rubrum and co-occurring Synechococcus spp. with laboratory data on ingestion rates. The ingestion rate of M. rubrum on Synechococcus sp. linearly increased with increasing prey concentrations up to approximately 1.9 × 10⁶ cells mL^-1, to exhibit sigmoidal saturation at higher concentrations. The maximum ingestion and clearance rates of M. rubrum on Synechococcus were 2.1 cells predator^-1 h^-1 and 4.2 nL predator^-1 h^-1, respectively. The calculated grazing coefficients attributable to M. rubrum on cooccurring Synechococcus spp. reached 0.04 day^-1. M. rubrum could thus sometimes be an effective protistan grazer of Synechococcus in marine planktonic food webs. M. rubrum might also be able to form recurrent and massive blooms in diverse marine environments supported by the unique and complex mixotrophic arrays including phagotrphy on hetrotrophic bacteria and Synechococcus as well as digestion, kleptoplastidy and karyoklepty after the ingestion of cryptophyte prey.

• Ocean Science Journal
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• 제41권4호
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• pp.315-318
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• 2006

Three Synechococcus strains were isolated from seawater near the Ieodo Ocean Research Station (IORS), and their 16S rDNA genes and the internal transcribed spacer (ITS) between the 16S and 23S rRNA genes were sequenced to investigate their phylogenetic relationships. Phylogenetic trees based on the 16S rDNA and ITS sequences showed that they clustered in the main MC-A Synechococcus group (subcluster 5.1), but formed branches differentiating them from the described clades. As the IORS is located in an area affected by diverse water masses, high Synechococcus diversity is expected in the area. Therefore, the IORS might be a good site to study the diversity, physiology, and distribution of the Synechococcus group.

• 미생물학회지
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• 제32권1호
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• pp.65-69
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• 1994

Synechococcus sp.의 cyanophage는 early, late viral function 모두 빛을 필요로 하는 것으로 나타났으며 증식 초기 2시간 동안 암처리한 경우 200%의 burst size를 나타내었다. Dark 상태에서의 Synechococcus sp.의 cyanophage증식은 대조군에 비해 11%의 burst size를 나타내었다. 광합성 억제제인 DCMU를 $10^{-6}$M로 처리했을 때 virus yield가 2%로 감소했으며 $10^{-4}$M의 CCCP는 cyanophage의 증식을 거의 중지시켰다. 또한 이러한 숙주세포의 광합성 의존도는 LPP-1, N-1과 AS-1보다는 크나 SM-1보다는 작은 것으로 나타났다.

• 상하수도학회지
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• 제34권6호
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• pp.437-443
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• 2020

Biological phosphorus removal is accomplished by exposing PAO(phosphorus accumulating organisms) to anaerobic-aerobic conversion conditions. In the anaerobic condition, PAO synthesize PHB(polyhydroxybutyrate) and simultaneously hydrolysis of poly-p resulting phosphorus(Pi) release. In aerobic condition, PAO uptake phosphorus(Pi) more than they have released. In this study, cyanobacteria Synechococcus sp., which is known to be able to synthesize PHB like PAO, was exposed to anaerobic-aerobic conversion. If Synechococcus sp. can remove excess phosphorus by the same mechanism as PAO, synergistic effects can occur through photosynthesis. Moreover, Synechococcus sp. is known to be capable of synthesizing PHB using inorganic carbon as well as organic carbon, so even if the available capacity of organic carbon decreases, it was expected to show stable phosphorus removal efficiency. In 6 hours of anaerobic condition, phosphorus release occurred in both inorganic and organic carbon conditions but SPRR(specific phosphorus release rate) of both conditions was 10 mg-P/g-MLSS/day, which was significantly lower than that of PAO. When converting to aerobic conditions, SPUR(specific phosphorus uptake rate) was about 9 mg-P/g-MLSS/day in both conditions, showing a higher uptake rate than the control condition showing SPUR of 6.4 mg-P/g-MLSS/day. But there was no difference in terms of the total amount of removal. According to this study, at least, it seems to be inappropriate to apply Synechococcus sp. to luxury uptake process for phosphorus removal.

• KSBB Journal
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• 제8권2호
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• pp.185-191
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• 1993

산소발생능에 있어 오랜 기간 안정성을 유지하는 세포와 분리 틸라코이드 막을 단세포성 남조류인 Synechococcus PCC7002로부터 PVA로 고정화하여 구할 수 있었다. 분리 틸라코이드 막 및 고정화한 세포나 틸라코이드 막의 흡수스펙트럼의 굽대가 청색쪽으로 3nm정도 전이하였다. PVA에 고정화한 세포나 틸라코이드 막은 $4^{\circ}C$에 보관할 경우 광합성에 의한 전자전달 활성, 특히 광계 2의 활성을 오랜기간 보존할 수 있었다. 세포를 고온에 처리하였을 때 Fo와 Fv가 증가하였으나 고정화한 후에는 Fo의 변화가 거의 없었다. 이 결과는 고정화가 열처리에 의한 광계 2 복합체의 손상 특히 물분해기구의 손상에 대해 보호작용을 할 수 있음을 시사한다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제18권1호
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• pp.23-27
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• 2008

Self-splicing group I introns in tRNA anticodon loops have been found in diverse groups of bacteria. In this work, we identified $tRNA^{fMet}$ group I introns in six strains of marine Synechococcus elongatus. Introns with sizes around 280 bp were consistently obtained in all the strains tested. In a phylogenetic analysis using the nucleotide sequence determined in this study with other cyanobacterial $tRNA^{fMet}$ and $tRNA^{Leu}$ intron sequences, the Synechococcus sequence was grouped together with the sequences from other unicellular cyanobacterial strains. Interestingly, the phylogenetic tree inferred from the intronic sequences clearly separates the different tRNA introns, suggesting that each family has its own evolutionary history.

• 한국해양학회지:바다
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• 제20권4호
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• pp.192-198
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• 2015

초미소식물플랑크톤은 지름 $3{\mu}m$ 이하의 작은 크기에도 불구하고 열대 외양 뿐만 아니라 온대의 연안 해역에서도 일차생산자로서 중요한 기능을 한다. 초미소식물플랑크톤 중 Synechococcus와 Prochlorococcus는 현재까지 20여개 및 10여개 이상의 clade가 확인되어 유전적 다양성이 매우 높고, 주요 clade들의 생물지리학적 분포 및 생태적 특성도 잘 알려져 있다. 본 연구는 계절적 변동이 뚜렷하고, 난류와 한류의 영향으로 다양한 물리적 특성이 나타나는 독도 주변 해역에서 초미소남세균의 개체수 및 유전적 다양성을 조사함으로써, 독도 주변 해역에서 초미소남세균 다양성의 분포 특성과 환경과의 연관성을 이해하고자 하였다. Synechococcus 개체수는 겨울에 낮고 수온이 점차 증가함에 따라 지수적으로 증가한 후 $20^{\circ}C$ 이상에서 포화되는 양상을 보였다. 반면, Prochlorococcus는 대부분의 시기에 나타나지 않거나, 소수로 출현하는 것으로 파악되었다. 그러나, 여름에는 HLII 생태형에 속하는 Prochlorococcus가 약 7%정도까지 출현하였다. 봄과 초여름에 초미소남세균의 개체수는 주로 저온성인 Synechococcus clade I과 IV의 성장에 의해 증가되는 것으로 나타났으며, 이후 8월에는 난수와 빈영양 환경을 선호하는 clade II를 포함한 다양한 clade의 Synechococcus가 이들을 대체하며 높은 개체수를 유지하는 양상을 보였다. 그러나 하계에도 엽록소 최대층에서는 수온이 $9{\sim}17^{\circ}C$ 정도로 낮아 여전히 저온성 clade I과 IV가 우점하였다. 엽록소 최대층에서 Synechococcus 개체수 증가에 수온 이외에 수층의 안정도도 중요한 요인으로 나타났으며, Synechococcus의 다양성도 대체로 수온 분포에 의해 잘 설명될 수 있었으나, 물리적 특성이 다른 수괴의 유입과 혼합도 다양성의 분포를 결정하는 중요한 요인으로 파악되었다. 따라서, 독도 주변해의 부유성 생물의 생태를 이해하기 위해서는 계절적 환경 변동뿐만 아니라 다양한 물리적 과정도 고려되어져야 할 것으로 보인다.

• 환경생물
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• 제37권1호
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• pp.93-108
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• 2019

Synechococcus 속은 전 계절에 출현하였으며, 저수온기에 현존량이 가장 낮았고, 고수온기에 서쪽해역에서 최대 현존량을 나타내었다. 동중국해 북부해역의 서쪽해역에서 Synechococcus 속은 2017년에 비해 장강희석수의 유입량이 많았던 2016년에 현존량이 높게 나타나 고수온과 장강희 석수를 통한 영양염 유입이 Synechococcus 속 성장에 밀접한 관계가 있음을 알 수 있었다. 또한 Synechococcus 속은 동중국해 북부해역의 서쪽해역과 동쪽해역에서 서로 다른 계통군이 존재함을 기존 연구에서도 알 수 있었다(Choi 2012). Picoeukaryotes은 계절적으로 춘계에 현존량이 가장 높았고, 조사시기 동안 Synechococcus 속에 비해서는 현존량이 낮았다. 그러나 picoeukaryotes은 Synechococcus와 Prochlorococcus 속보다 크기가 크고 생체량이 높기 때문에 동중국해 북부해역에서 일차생산자로써 중요한 역할을 할 것으로 판단된다. Prochlorococcus 속은 저수온기인 동계와 춘계에는 출현하지 않았으며, 하계와 추계에는 쿠로시오수의 영향을 받는 동쪽해역에서 제한적으로 분포하였고 수직적으로 유세포 분석기의 형광값 차이에 의해서 형광값이 낮았던 생태형 I과 형광값이 높았던 생태형 II로 구분되어 나타났다. 또한 Prochlorococcus 속은 쿠로시오수의 유입량이 많은 추계에 가장 넓은 범위에서 분포함에 따라 쿠로시오수의 유입량이 생장 및 분포 범위에 영향을 미치는 것으로 판단된다. 이와 같이 동중국해 북부해역에서 Synechococcus와 Prochlorococcus 속의 생장과 분포는 수괴의 영향에 따라 서로 다른 물리 화학적 환경에서 다양한 계통군이 출현하였다. 따라서 동중국해 북부해역의 수괴의 구조를 파악하는데 초미소식물플랑크톤이 유용한 생물학적 지표가 될 수 있으며, 동중국해의 환경 특성 및 이에 연동되는 생태계 특성을 파악하기 위한 유용한 정보를 제공하기 위해서는 분자생물학적 분석이 병행되어야 할 것으로 생각한다.

• 한국환경과학회지
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• 제17권11호
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• pp.1243-1253
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• 2008

The seasonal variations of picoplankton including Prochlorococcus, Synechococcus and Picoeukayotes around Ulneung Island were investigated by flow cytometry in spring, summer and autumn in 2006. All groups of picoplankton showed clear seasonal patterns in population abundance. Among the group, Synechococcus showed the most prominent seasonal variation during the study period. The maximal abundance of Synechococcus occurred in summer and the lowest in autumn. The seasonal distribution of Prochlorococcus displayed the reverse tendency with that of Synechococcus. The abundance of Prochlorococcus ranged from $2.9{\times}10^3$ cells/ml in summer to $311{\times}10^3$ cells/ml in autumn. However, the seasonal distribution of Picoeukaryotes was shown to be relatively constant, and the maximal abundance was $81.5{\times}10^3$ cells/ml in summer. The highest abundance of Picoeukaryotes occurred in summer and the lowest in autumn and the seasonal distribution in abundance of Picoeukaryotes showed a similar trend with that of Synechococcus. The estimated total carbon biomass of picoplankton were ranged from $74.7\;mg\;C/m^2$ to $1,055.9\;mg\;C/m^2$. The highest total carbon biomass occurred in summer, but lowest occurred in autumn. The pattern of the contribution of three picoplankton to total autotrophic picoplankton carbon is different. The contribution of Synechococcus to total autotrophic picoplankton carbon is increased to 75%, but the contribution of Prochlorococcus dropped to 12% in summer. The contribution of Picoeukaryotes is ranged from 24% in summer to 72.5% in spring.