• 제목/요약/키워드: mcy gene

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국내 주요 상수원지에서 독성 및 비독성 Microcystis의 분포 특성 (Distribution of Toxic and Non-toxic Microcystis in Korean Water Supply)

  • 이경락;신유나;이재안;이재관;김한순
    • 생태와환경
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    • 제49권4호
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    • pp.393-399
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    • 2016
  • 국내 주요 상수원지 (영천호, 안계호, 가창호)에서 분리한 6종의 Microcystis (M. aeruginosa, M. ichthyoblabe, M. flos-aquae, M. novacekii, M. viridis 및 M. wesenbergii)를 대상으로 microcystin 생성유전자(mcy gene) 함유률 및 생성률을 조사하였다. 조사 결과에서 M. aeruginosa는 80%(55개 균주)가 mcy gene을 함유하고 있었으며, 그 다음으로 M. ichthyoblabe는 45% (10개 균주)의 함유율을 나타내었다. 그 외에 M. flos-aquae와 M. wesenbergii는 각각 11%(4개 균주)와 33% (1개 균주)가 microcystin 생성유전자를 포함하였다. 6종의 Microcystis에서 mcy gene의 함유율은 실제 microcystin 생성율과 거의 일치하였다. 특히, 가장 많은 균주에서 mcy gene이 확인된 M. aeruginosa는 대부분 균주들(75%)이 실제로 microcystin을 생성하는 것으로 조사되었다.

담수환경에서 eDNA와 eRNA를 이용한 Microcystin 합성 남조류 탐색 및 세포 내 Microcystin 생합성 활성 변화 (Detection of Microcystin Synthetic Cyanobacteria and Variation of Intracellular Microcystin Synthesis Using by eDNA and eRNA in Freshwater Ecocystem)

  • 김건희;박채홍;조현진;권대률;황순진
    • 생태와환경
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    • 제56권1호
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    • pp.1-13
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    • 2023
  • 북한강 수역에서 가장 많이 검출되는 Microcystin (MC)을 대상으로 하여 MC 생합성 유전자(mcyA gene), 남조류 세포밀도, MC 농도 사이의 관계를 분석하여 RNA-MC 환산식을 도출하고 남조류 세포 내 존재하는 MC 농도를 예측하였다. 북한강 수역에서 mcyA 유전자는 묵현천 합류 이후 북한강 하류 지점에서 주로 발견되었으며 평균적으로 다른 지점보다 높은 copy number가 발견되었다. 북한강 상류 의암호 수역의 경우, 공지천 지점에서 mcyA 유전자 copy number가 증가하였으며 9월 이후 북한강 수역 전체에서 mcyA 유전자 copy number는 감소하였다. mcyA gene expression은 상류와 하류 수역의 시·공간적 차이가 존재하였으며 여름철 짧은 시기에 집중적으로 발현하였다. mcyA gene expression 양은 MC 농도와 상관성이 매우 높을 뿐만 아니라 MC을 생합성하는 것으로 알려진 Microcystis aeruginosa와 Dolichospermum circinale의 세포밀도와도 통계적으로 유의한 상관성이 존재하였다. RNA-MC 관계를 기반으로 도출된 6개의 환산식은 통계적 유의성을 보이며(p<0.05) 0.9 이상의 높은 상관계수(r)를 나타냈다. eRNA에 존재하는 MC 생합성 유전자 발현량은 수중의 남조독소 물질 합성을 판단하고 유전자의 활성 정도를 빠르게 정량하여 MC 발생 조기경보에 충분히 활용할 수 있을 것으로 판단된다.

담수 생태계에서 Microcystin을 생산하는 남조세균의 분리 (Isolation of Cyanobacteria Producing Microcystin from Lakes)

  • 이희선;오경희;조영철
    • 미생물학회지
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    • 제44권3호
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    • pp.251-257
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    • 2008
  • 대청호와 용담호로부터 조류 독소인 microcystin을 생산하는 남조세균을 분리하고, 이의 16S rRNA와 microcystin 생합성 유전자(mcyA)를 분석하였다. 분리된 조류 중 대청호에서 분리된 DC-2와 총담호에서 분리된 YD-1, YD-6은 16S rRNA와 mcyA 유전자 염기서열을분석한 결과 Microcystis aeruginosa에 속하는 것으로 판단되었다. 용담호에서 분리된 YDS2-3의 경우, mcyA 유전자는 M. aeruginosa와 매우 유사하나 16S rRNA 유전자는 매우 상이한 것으로 나타나 Microcystis 속에 속하는 새로운 종일 가능성 이 있는 것으로 판단되었다. 대청호와 용담호 시료로부터 mcyA 유전자 library를 구축하여 분리된 조류의 유전자와 비교한 결과, DC-2의 mcyA 유전자가 두 호수에서 가장 우점하는 것과 일치하였다. 본 연구에서 분리된 조류는 독성 조류의 모니터링 및 제어에 관한 연구에 활용될 수 있을 것으로 사료된다.

국내 호수에서 Microcystins의 생합성에 관여하는 mcyA 유전자의 염기서열 다양성 분석 (Analysis of Sequence Diversity of mcyA Gene Involved in Microcystin Synthesis in Korean Reservoirs)

  • 오경희;한아원;조영철
    • 미생물학회지
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    • 제46권2호
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    • pp.162-168
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    • 2010
  • 국내에서 분리된 독소생산 Microcystis 속과 조류 대발생 시기에 대청호, 충주호, 용담호, 소양호, 및 의암호에서 채취한 시료에서 조류 독소인 microcystins의 생합성에 관여하는 mcyA 유전자의 염기서열 다양성을 분석하였다. GenBank에 등록된 mcyA 염기서열과 비교한 결과, 국내 호소에서 분리된 Microcystis 속의 mcyA 유전자 염기서열은 매우 낮은 다양성을 나타내었다. 환경 시료 분석 결과, 2-3종류의 clone이 전체의 87-100%를 차지하였으며, Anabaena 속이나 Planktothrix 속의 mcyA 유전자와 유사한 염기서열은 발견되지 않았다. 이러한 결과로 볼 때, 대상 호소에서 microcystins는 주로 Microcystis 속에 의해 생산되며, 독소 생산에 관여하는 mcyA 유전자의 염기서열은 보존되어 있는 것으로 판단된다.

Detection and Quantification of Toxin-Producing Microcystis aeruginosa Strain in Water by NanoGene Assay

  • Lee, Eun-Hee;Cho, Kyung-Suk;Son, Ahjeong
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제27권4호
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    • pp.808-815
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    • 2017
  • We demonstrated the quantitative detection of a toxin-producing Microcystis aeruginosa (M. aeruginosa) strain with the laboratory protocol of the NanoGene assay. The NanoGene assay was selected because its laboratory protocol is in the process of being transplanted into a portable system. The mcyD gene of M. aeruginosa was targeted and, as expected, its corresponding fluorescence signal was linearly proportional to the mcyD gene copy number. The sensitivity of the NanoGene assay for this purpose was validated using both dsDNA mcyD gene amplicons and genomic DNAs (gDNA). The limit of detection was determined to be 38 mcyD gene copies per reaction and 9 algal cells/ml water. The specificity of the assay was also demonstrated by the addition of gDNA extracted from environmental algae into the hybridization reaction. Detection of M. aeruginosa was performed in the environmental samples with environmentally relevant sensitivity (${\sim}10^5$ algal cells/ml) and specificity. As expected, M. aeruginosa were not detected in nonspecific environmental algal gDNA over the range of $2{\times}10^0$ to $2{\times}10^7$ algal cells/ml.

분자생물학적 방법에 의한 남조류의 독성 생성능의 확인 (Detection of Toxigenicity of Cyanobacteria by Molecular Method)

  • 이경락;정원화;김종민;김한순
    • 생태와환경
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    • 제40권1호
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    • pp.149-154
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    • 2007
  • 남조류의 독성 잠재력을 확인하기 위해 microcystins 합성 유전자인 mcyB에 특이적으로 작용하는 TOX2P/TOX2M primer쌍을 이용한 whole-cell PCR을 실시하였다. 환경시료를 대상으로 한 실험 결과에서 TOX2P/TOX2M primer쌍은 약 1,000 $cells{\cdot}mL^{-1}$의 낮은 밀도에서 효과적으로 mcyB 유전자의 증폭에 성공하였으며, mcyB유전자를 지닌 종들은 모두 ELISA분석에 의해 microcystins의 생성이 확인되었다. 따라서, TOX2P/TOX2M primer쌍은 국내의 수체에서 독성 남조류의 신속하고 효과적인 검출을 위한 유용한 probe로 판단되었다.

독소 생성 Microcystis 검출을 위한 PCR primer의 평가 (Primer Evaluation for the Detection of Toxigenic Microcystis by PCR)

  • 이현경;김준호;유순애;안태석;김치경;이동훈
    • 미생물학회지
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    • 제39권3호
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    • pp.166-174
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    • 2003
  • Microcystin은 부영양화된 하천과 호수에서 cyanobacteria에 의해 생성되며 인간과 야생 동물에게 독성 물질로 작용하여 심각한 환경문제를 일으킨다. Microcystin은 mcy 유전자에 의해 암호화되는 microcystin synthetase로 알려진 multi-functional enzyme complex에 의해 리보좀의 관여 업이 합성된다. 따라서 mcy유전자의 PCR 증폭을 통해 독소를 생성하는 Microcystis를 효과적으로 검출할 수 있다. 본 연구에서는 microcystin을 생성하는 균주를 구별하기 위해 설계된 7종의 primer쌍의 유용성을 검증하기 위하여, 17주의 cyanobacteria와 국내 호수 시료에서 추출된 핵산을 대상으로 PCR 증폭을 하였다. TOX4E-TOX4R, FAA-RAA, FP-RP primer쌍에 의해서는 독소를 생성하는 Microcystis 균주 중 일부가 검출되지 않았다. NSZW2-NSZW1 primer쌍을 사용한 PCR의 경우 microcystin을 생성하는 국내 균주에서 예상하지 못한 크기의 산물이 관찰되었다. TOX1P-TOX1F primer쌍으로 PCR을 한 결과, 증폭된 산물을 관찰할 수 없었다. MSF-MSR과 TOX2P-TOX2F primer쌍만이 독소를 생성하는 11주의 Microcystis로부터 mcy유전자의 증폭을 성공하였다. 20개의 국내호수 시료에 각 Primer쌍에 의한 증폭여부를 확인한 결과, TOX2P-TOX2F primer쌍을 사용한 경우에만 모든 호수 시료에서 증폭된 산물을 관찰할 수 있었다. 본 연구 결과 TOX2P-TOX2F primer쌍이 국내 환경에서 독소를 생산하는 Microcystis를 검출하는데 가장 우수한 primer임을 확인할 수 있었다. 또한 Microcystis aenginosa NIER10010의 mcy 유전자의 염기서열 분석을 통해 국내 분리 균주의 유전적 다양성을 확인할 수 있었다.X> 을 일부 함유하고 있기 때문인 것으로 여겨진다. 궁극적으로 이 연구결과는 벤토나이트의 품위 산정에는 XRD 정량분석법이 적용되는 것이 합리적이고 CEC와 관련된 품질 특성은 전적으로 ‘Total CEC’ 개념에 의거하여 평가되어야 한다는 것을 시사한다.세균은 부유세균과는 다른 다양성을 이루고, 다른 천이과정을 거치는 것으로 확인되었다.로 interlayer된 것을 보여준다. 이와 같은 결과는 백운모, 녹니석 및 흑운모와 같은 변성 광물들이 비평형 광물 반응으로 만들어 졌으며 그 결과 불균질한 광물로 되었다는 것을 암시한다. led to the highest durability of all tested here. The reason of the improvement is due to thin MgF$_2$, which can prevent the $Mg_2$Ni electrode from forming Mg(OH)$_2$layer that is the main cause of degradation.platin에 의한 직접적 폐 독성은 발견되지 않았다이 낮았으나 통계학적 의의는 없었다[10.0%(4/40) : 8.2%(20/244), p>0.05]. 결론: 비디오흉강경술에서 재발을 낮추기 위해 수술시 폐야 전체를 관찰하여 존재하는 폐기포를 놓치지 않는 것이 중요하며, 폐기포를 확인하지 못한 경우와 이차성 자연기흉에 대해서는 흉막유착술에 더 세심한 주의가 필요하다는 것을 확인하였다. 비디오흉강경수술은 통증이 적고, 입원기간이 짧고, 사회로의 복귀가 빠르며, 고위험군에 적용할 수 있고, 무엇보다도 미용상의 이점이 크다는 면에서 자연기흉에 대해 유용한 치료방법임에는 틀림이 없으나 개흉술에 비해 재발율이 높고 비용이 비싸다는 문제가 제기되고 있는 만큼 더 세심한 주의와 장기 추적관찰이 필요하리라 사료된다.전 도부타민 심초음파는 관상동맥우회로술 후 동면심근의

Strain Identification and Comparative Analysis of Toxigenic Cyanobacteria Determined by PCR

  • Jung Jong-Mun;Jung Eun-Young;LEE You-Jung;Park Hong-Ki;Jung Mi-Eun;Ji Ki-Won;Joo Gea-Jae
    • 한국환경과학회지
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    • 제14권7호
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    • pp.649-655
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    • 2005
  • Microcystis aeruginosa is common form of cyanobacteria (blue-green algae) capable of producing toxic heptapeptide (microcystin) that cause illness or death. The comparison of molecular genetic method with the morphological characteristics of cyanobacteria was conducted. We have designed PCR primers (JJM98F, JJM1141R) for cyanobacterial 16S rRNA and phycocyanin intergenic spacer (PC-IGS) gene domain. To confirm the production of microcystins, PCR primers for the N-methyltransferase (NMT) domain of microcystin synthetase gene mcyA were designed using 21 cyanobacteria strains Most of isolated strains from the Nakdong River was classified as Microcystis aeruginosa and the similarities were $99\%$ with M. aeruginosa AF 139292. $38.1\%$ of isolated strains contained microcystin synthesis gene. NMT (N-methyltransferase) were not detected in isolated strain in several strains, which means non-toxic. However, the NMTs of the strains were detected during the cultivation.

The Selective Inhibitory Activity of a Fusaricidin Derivative on a Bloom-Forming Cyanobacterium, Microcystis sp.

  • Ko, So-Ra;Lee, Young-Ki;Srivastava, Ankita;Park, Seung-Hwan;Ahn, Chi-Yong;Oh, Hee-Mock
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제29권1호
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    • pp.59-65
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    • 2019
  • Fusaricidin analogs, produced by Paenibacillus polymyxa, were tested for selective control of a major bloom-forming cyanobacterium, Microcystis sp. Fusaricidin (A and B mixtures) and four analogs were isolated from P. polymyxa E681 and investigated for their inhibition of cyanobacterial cell growth. Among the four fusaricidin analogs, fraction 915 Da (designated as Fus901) showed growth inhibition activity for Microcystis aeruginosa but not for Anabaena variabilis and Scenedesmus acutus. Microcystin concentration decreased up to 70% and its content per cell also decreased over 50% after 3 days. Fusaricidin exhibited growth inhibition against Gram-positive bacteria but Fus901 did not. Molecular weights of fusaricidin A and B were 883 Da and 897 Da, whereas that of Fus901 was 915 Da. Structure analysis by a ring-opening method revealed a linear form for Fus901. Expression of the pod gene related to oxidative stress was increased 2.1-fold by Fus901 and that of mcyD decreased up to 40%. These results indicate that Fus901 exerts oxidative stress against M. aeruginosa. Thus, Fus901 can be used as a selective cyanobactericide without disturbing the ecological system and could help in decreasing the microcystin concentration.