• 한국환경과학회지
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• 제33권4호
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• pp.235-247
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• 2024

A total of 64 individuals of Acanthogobius flavimanus, which inhabit the coast of Korea, were collected from 8 regions from July to August 2023. A haplotype network and a phylogenetic tree were created. The genomic DNA of the target fish species was compared and analyzed with the genomic DNA of four regions in Japan downloaded from the National Center for Biotechnology Information (NCBI). In the haplotype network of Acanthogoboius flavimanus, Eocheong-do (EC) and Goseong (MAJ) exhibited low genetic similarity with other regions in Korea and Japan. The Phylogenetic tree showed that the population of MAJ exhibited differences in genetic structure compared to populations in other regions of Korea and Japan, indicating a distant relationship. Most marine organisms are known to migrate and spread via ocean currents, which is the most crucial factor promoting gene flow through larvae between populations. The haplotype of Acanthogobius flavimanus in MAJ differs from the haplotypes in Korea and Japan. The population in MAJ is believed to have limited genetic exchange due to the North Korea Cold Currents. We identified haplotype patterns based on the geographical distribution of Acanthogobius flavimanus off the coast of Korea and inferred that ocean currents have some influence on genetic distances.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제34권2호
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• pp.296-305
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• 2024

Peach tree gummosis is a botanical anomaly distinguished by the secretion of dark-brown gum from the shoots of peach trees, and Botryosphaeria dothidea has been identified as one of the fungal species responsible for its occurrence. In South Korea, approximately 80% of gummosis cases are linked to infections caused by B. dothidea. In this study, we isolated microbes from the soil surrounding peach trees exhibiting antifungal activity against B. dothidea. Subsequently, we identified several bacterial strains as potential candidates for a biocontrol agent. Among them, Bacillus velezensis KTA01 displayed the most robust antifungal activity and was therefore selected for further analysis. To investigate the antifungal mechanism of B. velezensis KTA01, we performed tests to assess cell wall degradation and siderophore production. Additionally, we conducted reverse transcription-quantitative polymerase chain reaction (RT-qPCR) analysis based on whole-genome sequencing to confirm the presence of genes responsible for the biosynthesis of lipopeptide compounds, a well-known characteristic of Bacillus spp., and to compare gene expression levels. Moreover, we extracted lipopeptide compounds using methanol and subjected them to both antifungal activity testing and high-performance liquid chromatography (HPLC) analysis. The experimental findings presented in this study unequivocally demonstrate the promising potential of B. velezensis KTA01 as a biocontrol agent against B. dothidea KACC45481, the pathogen responsible for causing peach tree gummosis.

• 대한환경공학회지
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• 제28권10호
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• pp.1055-1064
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• 2006

본 연구소에서는 혐기성 입상슬러지를 충진한 UASB 반응기와 탄소섬유를 충진한 배양기를 조합하여 아주 느린 성장특성을 가진 혐기성 암모늄 산화균의 배양을 시도하였다. 연속배양 180일 이후, 유입질소부하가 0.6 kg $N/m^3-d$였을 때, 평균 질소전환율은 0.54 kg $N/m^3-d$로 나타났다. 검은 혐기성 입상슬러지는 연속배양시간이 지남에 따라 갈색과 붉은 색으로 변화되었으며, anammox 반응기는 붉은색 입상슬러지가 많을수록 높은 활성도를 나타내었다. 따라서, 붉은색 입상슬러지를 채취하여 분자생물학적 방법을 이용하여 미생물 군집구조를 분석하였다. 클로닝 및 계통분류학적 분지도 작성 결과, anammox UASB 반응조의 붉은색 입상슬러지에서 발견된 미생물 종류는 anammox 미생물과 더불어 문단위의 4가지 다른 미생물, Proteobacteria, Acidobacteria, Chlorobi와 Chloroflexi로 나타났다. Anammox UASB 반응조내의 붉은색 입상슬러지에서는 clone의 개수를 기준으로 anammox 미생물이 약 25%가 존재하였고 $\beta$-proteobacteria가 우점하고 있는 양상을 보여주었으며, 본 연구의 클로닝 정보와 AMX368 FISH 탐침자를 이용해 in silico 실험을 수행한 결과 AMX368과 정확히 들어맞는 anammox 미생물 clone 하나와 하나의 염기서열이 변이를 일으킨 11개의 anammox 미생물 clone을 확인할 수 있었다. 사상균 형태의 Chloroflexi는 혐기조건 입상 슬러지의 형성과 관련이 있는 것으로 판단되었다. FISH 수행결과, anammox 미생물은 붉은색 입상 슬러지에 우점하고 있는 것으로 나타났다.

• 응용통계연구
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• 제22권2호
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• pp.415-424
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• 2009

비지도 학습 신경망모형의 한 종류인 자기조직도(self-organizing map: SOM)는 고차원 자료를 차원축소하고 저차원지도를 통해 유사한 개체를 군집화하는 방법이며 다양한 분야의 데이터에 적용되고 있다. 한편 최소생성나무(minimal spanning tree: MST)는 개체점들을 닫힌 루프 없이 가장 짧게 선분으로 연결하는 그래프 방법이다. 본 연구에서는 부노드 자기조직도에 최소생성나무를 적용하여 부노드 간 거리를 근사적으로 나타내는 자료 시각화 방법과 자기조직도의 최적 형태와 크기를 결정하기 위한 거리 측도를 제안하였다. 또한 피서의 붓꽃자료와 실제 유전자발현자료 및 모의생성 자료에 적용하여 이 방법의 유용성을 살펴보았다.

• 한국균학회지
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• 제47권1호
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• pp.13-18
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• 2019

A fungal strain, designated PTT-2, was isolated from the bark of the trunk of a persimmon (Diospyros kaki) tree in Cheongdo, Korea. The isolate showed morphological similarities with Leptosphaerulina saccharicola. Strain PTT-2 had more rapid growth on potato dextrose agar medium than on oatmeal agar, malt extract agar, and synthetic nutrient poor agar media, with colony sizes of 53.8 mm, 49.8 mm, 48.4 mm, and 28.1 mm after 7 days at $25^{\circ}C$ temperature, respectively. Strain PTT-2 produced ascospores, which had irregular wavy edges, oblong to ellipsoidal shape, hyaline appearance and $23.6{\times}10{\mu}m$ size. The black ascomata were developed on PDA medium, and asci were recorded. A BLAST search of the internal transcribed spacer (ITS) region, TEF1-${\alpha}$ and RPB2 gene sequences revealed that strain PTT-2 showed more than 99% nucleotide similarity with a strain of Leptosphaerulina saccharicola previously reported from Thailand. A neighbor-joining phylogenetic tree was constructed by concatenating the above-mentioned sequences, and showed that strain PTT-2 clustered in the same clade with L. saccharicola. Based on these findings, this is the first record of Leptosphaerulina saccharicola occurring in Korea.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제51권4호
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• pp.403-415
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• 2023

This study aimed to isolate and identify L-(+)-lactic acid-producing bacteria from tree barks collected in Thailand and evaluate the potential strain as probiotics. Twelve strains were isolated and characterized phenotypically and genotypically. The strains exhibited a rod-shaped morphology, high-temperature tolerance, and the ability to ferment different sugars into lactic acid. Based on 16S rRNA gene analysis, all strains were identified as belonging to Weizmannia coagulans. Among the isolated strains, BKMTCR2-2 demonstrated exceptional lactic acid production, with 96.41% optical purity, 2.33 g/l of lactic acid production, 1.44 g/g of lactic acid yield (per gram of glucose consumption), and 0.0049 g/l/h of lactic acid productivity. This strain also displayed a wide range of pH tolerance, suggesting suitability for the human gastrointestinal tract and potential probiotic applications. The whole-genome sequence of BKMTCR2-2 was assembled using a hybridization approach that combined long and short reads. The genomic analysis confirmed its identification as W. coagulans and safety assessments revealed its non-pathogenic attribute compared to type strains and commercial probiotic strains. Furthermore, this strain exhibited resilience to acidic and bile conditions, along with the presence of potential probiotic-related genes and metabolic capabilities. These findings suggest that BKMTCR2-2 holds promise as a safe and effective probiotic strain with significant lactic acid production capabilities.

• 생명과학회지
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• 제25권9호
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• pp.970-975
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• 2015

본 연구는 mtDNA cytochrome b (cyt b) 유전자의 염기변이를 동정하고 이를 토대로 백한우의 계통유전학적 유연관계를 파악하기 위하여 실시하였다. 백한우 14두에 대한 mtDNA cyt b 유전자 전체서열 내에서 염기의 삽입/결실변이 없이 1개의 silent mutation이 동정되었고, 2개의 haplotype으로 분류되었다. 14두 중 13두가 major haplotype인 H1에 포함되었으며, 나머지 1두는 칡소와 같은 haplotype에 속하였다. Haplotype 다양성지수 및 염기변이율은 각각 0.143, 0.00013으로, 기존에 보고된 한국 재래소 및 중국소 품종들보다 현저히 낮게 나타났다. 한국, 일본, 중국 및 유럽 소 품종과의 유전적 유연관계를 확인하기 위해서 Dxy 유전거리 산출 및 neighbor-joining tree를 작성하였다. 2개의 group (A, B)으로 분류되었으며, 백한우는 B. taurus 계열인 A group에 포함되었다. Dxy유전거리 산출 결과, 백한우는 흑우(0.00018) 및 Yanbian (0.00021) 품종과 가까운 유연관계를 보였다. 이상의 결과를 종합해보면, 모계유전특성에 기초하여 백한우는 칡소, 흑우 및 Yanbian과 유전적으로 높은 연관성을 보였다. 이러한 결과는 백한우의 효율적인 관리 및 지속가능한 활용을 위한 중요한 자료로 이용될 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국산림과학회지
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• 제103권2호
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• pp.189-195
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• 2014

Basic leucine zipper(bZIP) 단백질은 식물의 성장과 발달 그리고 스트레스 반응을 조절하는 전사인자이다. 본 연구에서는 현사시나무(Populus alba ${\times}$ P. glandulosa)에서 SE3 그룹에 속하는 bZIP인 PagbZIP1 유전자를 분리하여 구조와 발현 특성 등을 조사하였다. 현사시나무의 PagbZIP1 유전자는 844개의 염기쌍으로 이루어져 있으며, 144개의 아미노산으로 구성되는 예상 분자량 16.6 kDa의 단백질을 암호화한다. PagbZIP1은 보존영역인 basic domain과 leucine zipper domain을 가지고 있으며, 현사시나무의 염색체에 2 copy가 존재하는 것으로 나타났다. PagbZIP1은 현사시나무의 뿌리와 배양세포에서 특이적으로 발현하며, 배양세포의 생장주기에서는 정지기에 높게 발현하였다. 또한 건조와 염 그리고 저온 스트레스 뿐 아니라 식물호르몬인 ABA 처리에 의해서도 발현이 유도되어, ABA를 경유한 신호전달경로를 따라 유전자 발현을 조절하는 것으로 판단되었다. 본 연구결과는 PagbZIP1 유전자의 도입과 발현조절을 통한 바이오매스 증진 및 스트레스 내성 나무의 개발에 도움을 줄 것으로 생각된다.

• 한국수산과학회지
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• 제33권2호
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• pp.103-109
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• 2000

열목어를 비롯한 산천어, 시마연어, 연어, 무지개송어 등 우리나라 연어아과 어류의 집단구조분석을 위한 기초자료를 얻기 위하여, 미토콘드리아 ribosomal RMA 유전자 영역의 염기서열변이를 비교${\cdot}$분석하였다. 미토콘드리아 DNA의 125 rRNA(945 bases, 열목어 의 경우 946 bases), Valine transfer RNA (72 bases), 및 16S rRNA(1513 bases) 등 3개의 유전자 영역에 걸쳐, 최대 2531 bases의 염기서열을 PCR/direct sequencing하여 얻었는데, 모든 염기변이중 전이가 월등히 우세하게 나타났으며, 종내${\cdot}$종간변이율은 모두 $0.5{\%}$이하로 낮게 나타나, 다른 영역에 비해 rRNA 유전자 영역에서의 염기서열이 매우 보존적임을 보여주었다. 또한, 미토콘드리아 rRNA 유전자 염기서열은 연어류의 속 (genus)단계 이상에서 집단분류표지인자로 유용하게 쓰일 수 있으리라 사료되어진다. 미토콘드리아 rRNA 염기서열자료를 기초로 구성된 phylogenetic tree를 통해 이들 종간의 진화적인 유연관계를 살펴본 결과, 시마연어가 무지개송어보다는 연어와 더 근연인 것으로 나타났으며, 열목어는 가장 유연이 먼 종임을 확인할 수 있었다.

• 식물분류학회지
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• 제45권3호
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• pp.243-253
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• 2015

붓꽃속(Genus Iris)의 금붓꽃계열(Series Chinensis)은 극동아시아에 국한되어 분포하고 있으며 한국에는 총 6분류군이 자생하고 있다. 이는 크게 두 개의 주요 그룹 (각시붓꽃 complex와 금붓꽃 complex)으로 나뉜다. 본 연구에서는 팔공산에서 발견된 잡종추정개체들의 실체와 붓꽃속 금붓꽃계열 분류군간의 계통학적 유연관계를 규명하기 위해 핵 rDNA ITS와 엽록체 matK 유전자의 염기서열을 확보하여 분석하였다. 총 55개체로부터 얻은 106 개 ITS amplicon의 염기서열 및 군외군의 염기서열을 분석한 결과, 금붓꽃계열의 노랑무늬붓꽃, 노랑붓꽃, 금붓꽃 및 잡종추정군은 군외군과 구분되어 유집되었으나, 군내군 사이에서는 높은 다형성 염기서열이 관측되었다. ITS 계통수에서 잡종추정군의 일부는 노랑무늬붓꽃과 하나의 분계조를 나타내었고, 나머지 잡종추정군의 경우는 금붓꽃+노랑붓꽃과 분계조를 형성하였다. 한편 cpDNA의 경우 matK를 제외한 나머지 마커는 금붓꽃과 노랑붓꽃의 차이를 보여주지 못하였다. matK의 NJ 계통수에서 잡종추정군이 금붓꽃과 높은 Bootstrap 값으로 하나의 분계조를 형성하였으며, 염기서열이 일치하였다. 이 결과를 바탕으로 팔공산에서 발견된 잡종추정군의 모계는 금붓꽃이고 부계는 노랑무늬붓꽃이라는 가능성을 제시하였다.