• 미생물학회지
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• 제42권2호
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• pp.116-124
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• 2006

직접 생균수 측정법(DVC)과 평판계수법(PC)을 이용하여 소나무림과 상수리나무림 토양에 분포하는 세균군집의 정량적 평가를 실시한 결과, DVC법에 의해 계수된 생균수에 대해 평판법에 의해 계수된 생균수 1% 미만으로 나타났다. 이상의 결과로부터 산림토양 내에 평판배양법으로는 배양이 곤란한 난배양성(viable but non culturable; VBNC) 세균이 99% 이상 존재해 있는 것으로 판단되었다. 이들 VBNC 세균의 군집구조 해석을 위하여 토양으로부터 직접 DNA를 추출하고 16S rDNA-ARDRA 분석을 통하여 계통학적 특성을 검토하였다. 소나무림과 삼수리나무림 토양으로부터 각각 111 clones, 108 clones을 획득하고 HaeIII 절편양상에 따라 30 groups과 26 groups의 ARDRA group으로 분류하였다. 각 ARDRA group으로부터 대표 clone을 선발하여 16S rDNA 염기서 열을 결정한 결과, 소나무림 토양의 경우 ${\alpha}$-proteobacteria (12 clones), ${\gamma}$-proteobacteria (3 clones), ${\delta}$-proteobncteria (1clone), Flexibacter/Cytophaga (1 clone), Actinobacteria (4 clones), Acidobacteria (4 clones), 그리고 Planctomycetes (5 clone)의 7개의 계통군이 확인되었으며, 상수리나무림 토양에서는 ${\alpha}$-proteobacteria (4 clones), ${\gamma}$-proteobacteria (2 clones), Actinobacteria (10 clones), Acidobacteria (8 clones), Planctomycetes (1 clone), 그리고 Verrucomicrobia (1clone)로 6개의 다양한 계통군이 확인되었다. 이상, 소나무림과 상수리나무림 토양 내에 존재하는 99% 이상의 VBNC 세균군집의 대부분은 미배양성 혹은 미동정균으로 계통학적으로 다양한 미지의 미생물로 구성되어 있음이 확인되었다.

• 생명과학회지
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• 제25권2호
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• pp.189-196
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• 2015

순천만 일대 칠면초 군락의 근권 토양에 존재하는 근권 세균의 다양성 분석을 위해 몇 개 지점을 선정한 후 샘플링을 실시하였다. 채취한 토양시료는 marine broth, tryptic soy broth 한천배지를 이용하면서 세균 집락 간 형태학적인 구분을 통해 순수분리 되었다. 분리된 세균의 genomic DNA를 획득한 후, 각각의 16S rDNA 염기서열을 증폭 분석하여 총 29 strain이 부분동정 되었다. 이들의 유연관계 확인을 위해 계통수를 작성한 결과, 이들은 각각 firmicutes문 (44.8%), gamma-proteobacteria group (27.6%), alpha-proteobacteria group (10.3%), bacteriodetes 문(10.3%), actinobacteria 문(6.8%)에 속하였다. 최우점하는 firmicutes 문에서는 Bacillus 속이, 차 우점하는 gamma-proteobacteria group에서는 각각 Marinobacterium, Halomonas, Vibrio 속이 집중 분포하는 것으로 나타났다. 또한 채취 지점별로 몇 가지 척도를 사용하여 다양성 지수를 도출하였을 때, 채취 지점 간 지수의 차이를 보여 전체 순천만 갯벌 중 위치에 따라 상이한 미생물상을 가지는 것으로 추측된다. 분리된 균들 중 일부는 갯벌 특유의 극한환경을 극복하면서 칠면초 근권에서 생존하며 물질순환, 식물생장 촉진 및 병원체 방어작용 유도 등 식물생장에 긍정적 역할을 수행할 것으로 생각된다.

• 대한환경공학회지
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• 제27권12호
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• pp.1311-1320
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• 2005

본 연구에서는 pilot 규모의 활성탄 공정을 운전하면서 입상활성탄(granular activated carbon: GAC) 단계에서부터 생물활성탄(biological activated carbon: BAC) 단계로 전환되고 난 후 까지 활성탄 재질별로 유기물 제거능과 미생물 군집특성을 함께 조사하였다. 활성탄 재질별 유기물 흡착능은 석탄계 재질의 활성탄이 가장 우수하였고, bed volume 20,000 이후부터는 3가지 활성탄들이 정성상태에 도달하였다. 부착세균의 생체량과 생산력 또한 석탄계 재질 활성탄에서 가장 높은 것으로 나타났으며, heterotrophic plate count(HPC), eubacteria(EUB), 4,6-diamidino-2-phenylindole(DAPI) 및 생산력은 각각 $0.95{\times}10^7{\sim}52.4{\times}10^7$ CFU/g, $3.8{\times}10^8{\sim}134.2{\times}10^8$ cell/g, $7.0{\times}10^8{\sim}250.2{\times}10^8$ cell/g 및 $1.2{\sim}3.4\;mg{\cdot}C/m^3{\cdot}h$의 범위로 나타났다. 그리고 부착세균의 생체량과 생산력은 모두 bed volume 20,000 이후부터 증가하는 경향을 보였다. 활성탄 재질별 부착세균 생체량과 세균 생산력에 대한 동화가능한 유기탄소(assimilable organic carbon: AOC) 제거율과의 상관성 평가에서는 석탄계 재질 활성탄이 가장 양호한 상관성을 보였으며, 항목별로는 세균 생산력에 대한 상관성이 상대적으로 높은 것으로 나타났다. Fluorescent in situ hybridization(FISH)에 의한 세균군집 구조 조사결과, bed volume 20,000까지는 모든 활성탄에서 $\alpha$ 그룹($\alpha$-proteobacteria)과 other bacteria가 우점하였고, bed volume 20,000 이상에서는 석탄계 재질 환성탄에서는 $\beta$ 그룹($\beta$-proteobacteria)과 $\gamma$ 그룹($\gamma$-proteobacteria)의 우점비율이 상승하였으나, 야자계와 목탄계에서는 $\alpha,\;\beta$ 및 $\gamma$ 그룹의 우점비율이 상승하는 것으로 조사되었다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제34권2호
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• pp.166-173
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• 2006

본 연구는 매립지 침출수로 오염된 지하수에서 수지화학적 분석결과와 미생물 군집구조 사이의 관계를 밝히기 위해 수행되었다. 이 연구를 위해 5개의 시료, 즉 침출수(KSG1-12), 처리수(KSG1-16), 두 개의 오염 지하수(KSG1-07과 KSG1-08), 비오염 지하수(KSG1-13)를 채취하여 분석하였다. 각 시료의 pH는 순서대로 8.83, 8.04, 6.87, 6.87, 6.53이였으며, 산화환원전위(Eh)는 각각 108, 202, 47, 200, 154 mV 이였고, 전기전도도(EC)는 3710, 894, 1223, 559, 169.9 $\mu$S/cm이였으며, 부유물질(SS)의 농도는 각각 86.45, 13.74, 4.18, 0.24, 11.91 mg/L이었다. KSG1-12 시료의 음이온 농도가 전체적으로 높았는데, 특히 염소이온($Cl^-$)와 중탄산염 ($HCO_3^-$)이 높았다. 기타 전자수용체와 관련 있는 이온들의 농도에서, 철(Fe), 망간(Mn), 황산염($SO_4^{2-}$)은 KSG01-08보다 KSG1-07에서 더 높았고 질산염은 반대로 나타났다. DGGE fingerprint 분석을 통한 유사도 비교는 KSG1-13과 KSG1-16이 57.2%로 가장 높았는데, 둘 다 오염도가 낮거나 오염이 전혀 없기 때문으로 추정된다. 한편, KSG1-08은 KSG1-13과 25.8% 그리고 KSG1-12와 27.6%의 유사성을 나타냈는데 이는 오염도의 차이 때문일 것으로 사료된다. 각 시료 별 우점종들의 가장 많이 분포된 계통발생학적 집단을 보면 KSG1-12는 분석된 클론 중 55.6%가 $\alpha$-Proteobacteria에 속하였고, KSG1-16은 50.0%가 $\gamma$-Proteobacteria, KSG1-07은 66.7%가 $\beta$-Proteobacteria, KSG1-08은 54.5%가 $\gamma$-proteobacteria, KSG1-13은 36.4%가 $\beta$-Proteobacteria에 속하였다. 이러한 결과를 통해 매립지 침출수가 지하수를 따라 흐르면서 미생물 군집구조가 바뀌었음을 알 수 있었는데, 오염물질의 농도변화, 이용 가능한 전자수용체, 및 기타 여러 환경요인들의 차이에 의한 것임을 추측할 수 있다.

• 한국환경과학회지
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• 제17권5호
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• pp.555-564
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• 2008

The bacterial community structure in biological activated carbon (BAC) process in drinking water treatment plant was investigated by Fluorescent in situ Hybridization (FISH) with rRNA-targeted oligonucleotide probe. Samples were collected at different three points in BAC process every month for one year. They were hybridized with a probe specific for the alpha, beta, gamma subclass of the class Proteobacteria, Cytophaga-Flavobacteria group and Gram-positive high G+C content (HGC) group. Total numbers of bacteria in BAC process counted by 4',6-diamidino-2-phenylindole (DAPI) staining were $5.4{\times}10^{10}$ (top), $4.0{\times}10^{10}$ (middle) and $2.8{\times}10^{10}$ cells/ml (bottom). The number of the culturable bacteria was from $1.0{\times}10^7$ to $3.6{\times}10^7$ cells/ml and the culturability was about 0.05%. The faction of bacteria detectable by FISH with the probe EUB338 was about 83% of DAPI counts. Gamma and alpha subclass of the class Proteobacteria were predominant in BAC process and their ratios were over 20% respectively. In top and middle, alpha, beta and gamma subclass of the class Proteobacteria competed with each other and their percentages was changed according to the season. In bottom, gamma subclass of the class Proteobacteria was predominant all through the year. It could be successfully observed the seasonal distribution of bacterial community in biological activated carbon process using FISH.

• 생태와환경
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• 제37권4호통권109호
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• pp.363-367
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• 2004

낙동강 전 수계 8개 정점에서 분자기법인 FISH (Fluorescent in situ Hybridization)법으로 세균군집구조를 비교분석하였다. Eubacteria에 ${\alpha}\;{\cdot}\;{\beta}\;{\cdot}\;{\gamma}-subclasses$ proteobacter CF group 세균의 합이 총세군수에서 차지하는 비율이 9.3-42.5%에서 변화하였고 그 최고치는 히상류, 청량에서 나타났다. 각 세균그룹이 총세균수에서 차지하는 비율이 10% 미만이었으나 최상류에서의 CF그룹이 총세균수에서 차지하는 비율은 23%이었다. 또한 유기물질을 분해해서 빠른 성장을 한다는 ${\gamma}-subclasses$ proteobacteria 세균군이 예상과는 달리 유기오염정도가 높은 하류에 비해 상류에서 더 많이 검출되었다. 아울러 암모니아산화세균은 $2.7-18.0{\times}10^4$ cells $mL^{-1}$의 범위에서 변화하였고 하류에서 최저치를 그리고 최고치는 중류에서 보였다. 반면에 아질산산화세균의 경우, 전수계에 걸쳐 정점간의 별 차이 없이 $5.2-7.7{\times}10^4$ Cells $mL^{-1}$에서 변화하였으며 그들이 총세균수에서 차지하는 비율은 두세균군간의 차이없이 1.0-13.6%에서 변화하였다. 결론적으로 FISH법은 통상적으로 세균군집의 정량적인 분석에 사용되지만 그 결과는 본 연구결과에서 보는 바와 같이 수계 환경의 현황에 관한 좋은 정보를 제공해주기도 한다.

• The Plant Pathology Journal
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• 제28권1호
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• pp.20-31
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• 2012

Endophytic bacterial communities of tidal flat plants antagonistic to oomycete plant pathogens were studied by the isolation of 256 root colonizing endophytic bacteria from surface-disinfected root tissues of six plants ($Rosa$ $rugosa$, $Suaeda$ $maritima$, $Vitex$ $rotundifolia$, $Carex$ $scabrifolia$, $Glehnia$ $littoralis$ and $Elymus$ $mollis$) growing in a tidal flat area of Namhae Island, Korea. To understand the antagonistic potential, an $in$ $vitro$ antagonistic assay was performed to characterize and identify strains that were antagonistic to the oomycete plant pathogens $Phytophthora$ $capsici$ and $Pythium$ $ultimum$ from the total population. Nine percent of the total number of isolated bacteria exhibited in vitro inhibitory activity against target plant pathogenic oomycetes. Taxonomic and phylogenetic placement of the antagonistic bacteria was investigated by analysis of the 16S rRNA gene sequences. The sequence analysis classified the antagonistic strains into four major classes of the domain bacteria ($Firmicutes$, ${\alpha}-Proteobacteria$, ${\gamma}-Proteobacteria$ and $Actinomycetes$) and 10 different genera. Further production of secondary metabolites, hydrolytic enzymes and plant growth promoting traits were determined for the putative new species of antagonistic endophytic bacteria. These new strains could not be identified as known species of ${\alpha}-Proteobacteria$, and so may represent novel bacterial taxa. The unexpected high antagonistic bacterial diversity associated with the tidal flat plants may be indicative of their importance in tidal flat plants as a promising source of novel antimicrobial compounds and biocontrol agents.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제12권5호
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• pp.819-825
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• 2002

Methanol dehydrogenase (MDH) is a key enzyme in the process of methanol oxidation in methylotrophic bacteria. However, information on MDH genes from genus Methylobacillus is limited. In this study, a 6.5-kb HindIII DNA fragment of Methylobacillus sp. SK-5 chromosomal DNA was isolated from the genomic library of the strain by using a degenerate oligonucleotide probe that was designed based on JV-terminal amino acid sequence of the MDH $\alpha$ subunit purified from the strain. Molecular analysis of the fragment revealed four tightly clustered genes (mxaFJGI) involved in the methanol oxidation. The first and fourth genes were very similar to mxaF (77% identity for nucleotides an 78% identity for amino acids) and mxaF (67% Identity for nucleotides and 68% Identity for amino acids) genes, respectively, from Methylovorus sp. SSI. Genes mxaF and mxaI encode $\alpha$ and $\beta$ subunits of MDH, respectively. The two subunits were identified from purified MDH from Methylobacillus sp. SK-5. A dendrogram constructed by comparison of amino acid sequences of MDH u subunits suggests that MxaF from Methylobacillus sp. SK-5 belongs to a subfamily cluster of MDH u subunits from $\beta$-subgroup Proteobacteria. The subfamily cluster is separated from the other subfamily that consists of $\beta$- and $\gamma$-subgroup Proteobacteria. This study provided information on mn genes from a methylotrophic bacterium in $\beta$-subgroup Proteobacteria, which would aid to better develop a gene probe to detect one-carbon metabolizing bacteria.

• 환경생물
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• 제29권4호
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• pp.265-273
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• 2011

Bacterial diversity based on the denaturing gradient gel electrophoresis (DGGE) analysis of PCR-amplified 16S rRNA gene sequences was determined for soil samples from two abandoned mine sites and the corresponding enrichment cultures using soil sample as key inoculum. Sequencing analysis of DGGE bands obtained from both the soil samples matched mostly with sequences of uncultured and newly described organisms, or organisms recently associated with the acid mine drainage environment. However, the enrichment of soil samples in ferrous sulfate and elemental sulfur media yielded sequences that were consistent with well-known iron- and sulfur-oxidizing acidophilic bacteria. Analysis of enrichment cultures of soil samples from Dalsung mine revealed abundant ${\gamma}$-$Proteobacteria$, whereas that of Gubong mine sample displayed acidophilic groups of ${\gamma}$-$Proteobacteria$, ${\alpha}$-$Proteobacteria$, $Actinobacteria$ and $Firmicutes$. Chemical elemental analysis of the mine samples indicated that the Dalsung site contained more iron and sulfate along with other toxic components as compared with those of the Gubong site. Biogeochemistry was believed to be the primary control on the acidophilic bacterial group in the enrichment samples.

• Journal of Microbiology
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• 제43권1호
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• pp.1-10
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• 2005

We isolated and cultured bacteria inhabiting solar saltern ponds in Taean-Gun, Chungnam Province, Korea. All of the isolated 64 strains were found to be moderately halophilic bacteria, growing in a salt range of 2-20 %, with an optimal concentration of 5% salt. Bacterial diversity among the isolated halophiles was evaluated via RFLP analyses of PCR-amplified 16S rDNAs, followed by phylogenetic analysis of the partial 16S rDNA sequences. The combination of restriction enzyme digestions with HaeIII, CfoI, MspI and RsaI generated 54 distinct patterns. A neighbor-joining tree of the partial 16S rDNA sequences resulted in the division of the 64 strains into 2 major groups, 45 strains of ${\gamma}-Proteobacteria$ (70.3%) and 19 strains of Firmicutes (29.7%). The ${\alpha}-Proteobacteria$ and Cytophaga-Flavobacterium-Bacterioides groups, which were repeatedly found to exist in thalassohaline environments, were not represented in our isolates. The ${\gamma}-Proteobacteria$ group consisted of several subgroups of the Vibrionaceae (37.5%), Pseudoalteromonadaceae (10.9%), Halomonadaceae (7.8%), Alteromonadaceae (7.8%), and Idiomarinaceae (6.3%). Members of Salinivibrio costicola (29.7%) were the most predominant species among all of the isolates, followed by Halobacillus treperi (12.5%). Additionally, three new species candidates were found, based on similarities of the 16S rDNA sequences to those of previously published species.