• 대한환경공학회지
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• 제30권9호
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• pp.939-947
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• 2008

본 연구에서는 PCR-DGGE 기법을 이용하여 DO 농도에 따른 동시 질산화.탈질 반응조 내 미생물 군집 변화 양상을 규명하고자 하였다. DO 농도의 변화에 따른 eubacteria의 군집 변화 해석 실험에서, DO 농도를 2와 1 mg/L로 운전한 반응조 내의 band profile은 거의 유사하게 관찰되었으며 5종의 우점화 미생물(Uncultured Bacterium 3종, Bacillus sp. 1종, Uncultured Bacteroidetes sp. 1종)을 포함한 16종의 미생물을 동정할 수 있었다. 그리고 DO 농도 0.5 mg/L로 운전한 반응조 내의 DGGE 결과 7종의 우점화 미생물(Uncultured Bacterium 5종, Zoogloea sp. 2종)을 포함한 12종의 미생물을 동정할 수 있었으며, DO 농도 0.1 mg/L로 운전한 반응조의 경우 3종의 우점화 미생물(Uncultured Bacterium 1종, Zoogloea sp. 2종)을 포함한 11종의 미생물을 동정할 수 있었다. 반응조 내 DO 농도의 변화에 따른 $\beta$-AOB($\beta$-Ammonia Oxidizing Bacteria)의 군집 변화 해석 실험 결과, 하나의 band를 관찰할 수 있었다. 이 band는 Uncultured Nitrosomonas sp. done DNB Y20와 97%의 유사도를 갖는 것으로 나타났으며 2, 1, 그리고 0.5 mg/L의 DO 농도에서 추출한 sample에서는 선명하게 관측되었으나, 0.1 mg/L DO 농도에서 추출한 sample에서는 선명도가 현저히 감소하였다. 이는 NH$_4{^+}$-N의 질산화 양상과 상관관계가 있음을 보였다. 반응조 내 DO 농도에 따른 탈질 bacteria의 군집 변화 해석실험 결과, 다섯 개의 band(nirS를 함유하는 Uncultured organism 미생물 3종, nirK를 함유하는 Uncultured bacterium 미생물 2종)가 관측되었으며 관측된 band 중 한 band는 DO 농도가 낮아질수록 선명도가 현저히 증가하는 것을 확인할 수 있었다. 이 band에 해당하는 미생물은 86%의 유사도를 가진 Uncultured organism clone eS1 cd1 nirS gene, partial cds로, 본 연구의 탈질 반응에 직접적으로 관여 하는 미생물로 사료된다.

• 미생물학회지
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• 제45권1호
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• pp.1-9
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• 2009

미생물 군집 내의 미생물은 순수하게 배양된 미생물과는 다른 생리적 특징을 갖는다. 전통적으로 미생물 연구는 순수배양에 초점을 맞추어 이루어져 왔고 실제 생태계에 존재하는 대부분의 미생물들이 난배양성 미생물로 알려져 있다. 따라서 복잡한 미생물 군집에서 미생물의 기능에 대한 연구는 실질적으로 미진한 실정이다. 그러나 stable isotope probing (SIP), fluorescence in situ hybridization (FISH)와 microautoradiography (MAR)의 조합, isotope micrarray, 메타게노믹스 등의 새로운 분석방법들은 미생물 군집 내에서 난배양성 미생물의 기능 분석을 어느 정도 가능하게 해 주었다. 본 논문에서는 이들 방법 등에 대해 간단히 설명하고 좀 더 정확한 결과를 얻기 위한 최신 연구 동향을 소개하고자 한다.

• 한국축산시설환경학회지
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• 제20권2호
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• pp.77-84
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• 2014

This study was conducted to investigate the bacterial capability to accumulate phosphorus during liquid composting process of pig slurry. Storage liquid compost and pig slurry were analyzed by using MALDI-TOF technique, which showed the colonies of Acinetobacter towneri and Bacillus licheniformis. In addition, bacterial colonies were isolated under high phosphoric acid conditions using X-phosphate MOPS medium with the addition of 2 mM $K_2HPO_4$. Microbial growth was observed in high and low phosphoric conditions due to the growth of bacterial diversities in the liquid fertilizer and slurry. The colonies isolated in the high phosphoric acid medium were uncultured bacterium clone and Acinetobacter sp. were identified by analysis of 16S rRNA gene sequences. Uncultured bacterium showed higher growth rate and excellent phosphorus ability then Acinetobacter sp.. In addition to Paenibacillus sp. AEY-1 isolated from pig slurry performed excellent phosphorus utilizing capability.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제21권9호
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• pp.885-892
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• 2011

The bacterial communities in the intestinal tracts of earthworm were investigated by culture-dependent and -independent approaches. In total, 72 and 55 pure cultures were isolated from the intestinal tracts of earthworms under aerobic and anaerobic conditions, respectively. Aerobic bacteria were classified as Aeromonas (40%), Bacillus (37%), Photobacterium (10%), Pseudomonas (7%), and Shewanella (6%). Anaerobic bacteria were classified as Aeromonas (52%), Bacillus (27%), Shewanella (12%), Paenibacillus (5%), Clostridium (2%), and Cellulosimicrobium (2%). The dominant microorganisms were Aeromonas and Bacillus species under both aerobic and anaerobic conditions. In all, 39 DNA fragments were identified by polymerase chain reaction-denaturing gradient gel electrophoresis (PCR-DGGE) analysis. Aeromonas sp. was the dominant microorganism in feeds, intestinal tracts, and casts of earthworms. The DGGE band intensity of Aeromonas from feeds, intestinal tracts, and casts of earthworms was 12.8%, 14.7%, and 15.1%, respectively. The other strains identified were Bacillus, Clostridium, Enterobacter, Photobacterium, Pseudomonas, Shewanella, Streptomyces, uncultured Chloroflexi bacterium, and uncultured bacterium. These results suggest that PCR-DGGE analysis was more efficient than the culturedependent approach for the investigation of bacterial diversity and the identification of unculturable microorganisms.

• 대한환경공학회지
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• 제32권5호
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• pp.509-516
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• 2010

토양으로부터 농화배양된 두 미생물 군집의 디젤 분해 특성과 미생물의 군집 양상을 살펴보았다. 간균 형태를 띄는 두 군집은 육안으로 뚜렷히 구별되는 황색(YE-5)과 투명한 형태(WH-5)의 콜로니를 형성하였으며 1% 디젤 오염된 배지에서 26일간 배양하였을 때 디젤 분해율은 99.07 mg-Diesel/$L{\cdot}day$와 57.82 mg-Diesel/$L{\cdot}day$로 YE-5가 약 1.7배정도의 빠른 분해속도를 나타내었다. YE-5에 의한 디젤의 분해양상은 $C_8-C_{24}$ 전반에 걸쳐고르게 분해되는 양상을 보여주었다. PCR-DGGE 기법을 이용하여 YE-5를 동정한 결과 Psedomonas, Klebsiella, Escherichia, Stenotrophomonas 등이 관찰 되었으며 모두 단백세균에 속하는 것으로 분석 되었고 YE-5에서만 Uncultured Stenotrophomonas sp.가 관찰되었다. 본 실험을 통해 디젤의 효과적 분해를 위해 적절한 군집의 조합이 필요하다는 것을 알 수 있었으며 Escherichia hermannii나 Uncultured Stenotrophomonas sp.와 같은 기 보고되지 않은 종들이 디젤 분해에 미치는 영향에 관한 후속연구가 필요할 것으로 판단하였다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제23권11호
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• pp.1617-1626
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• 2013

The Bacterial community structure and its complexity of the enrichment culture during the isolation and screening of imidacloprid-degrading strain were studied using denaturating gradient gel electrophoresis analysis. The dominant bacteria in the original tea rhizosphere soil were uncultured bacteria, Rhizobium sp., Sinorhizobium, Ochrobactrum sp., Alcaligenes, Bacillus sp., Bacterium, Klebsiella sp., and Ensifer adhaerens. The bacterial community structure was altered extensively and its complexity reduced during the enrichment process, and four culturable bacteria, Ochrobactrum sp., Rhizobium sp., Geobacillus stearothermophilus, and Alcaligenes faecalis, remained in the final enrichment. Only one indigenous strain, BCL-1, with imidacloprid-degrading potential, was isolated from the sixth enrichment culture. This isolate was a gram-negative rod-shaped bacterium and identified as the genus Ochrobactrum based on its morphological, physiological, and biochemical properties and its 16S rRNA gene sequence. The degradation test showed that approximately 67.67% of the imidacloprid (50 mg/l) was degraded within 48 h by strain BCL-1. The optimum conditions for degradation were a pH of 8 and $30^{\circ}C$. The simulation of imidacloprid bioremediation by strain BCL-1 in soil demonstrated that the best performance in situ (tea soil) resulted in the degradation of 92.44% of the imidacloprid (100 mg/g) within 20 days, which was better than those observed in the ex situ simulations that were 64.66% (cabbage soil), 41.15% (potato soil), and 54.15% (tomato soil).

• KSBB Journal
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• 제21권2호
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• pp.144-150
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• 2006

본 연구는 메타게놈 유전자 특성과 E. coli에서 정상적으로 발현되는 유전자 특성을 생물정보학 기법으로 비교 분석하고 그 결과를 메타게놈 선별 연구에 활용하고자 하는데 그 목적을 두었다. 이를 위하여 메타게놈 유래의 URF 와 숙주세포로 이용되는 E. coli이 ORF에 대한 염기구조, 발현되는 단백질의 크기 및 분자량, 아미노산의 구성 및 코돈사용은 물론 전사와 번역에 관여하는 프로모터 부위와 리보솜 결합부위의 보존서열 특성을 비교 분석하였다. 메타게놈과 E. coli가 합성하는 단백질의 크기와 분자량은 매우 비슷한 경향을 보였으나, 아미노산의 조성비, G+C 함량 및 코돈사용에서는 매우 다른 경향을 나타내었다. 특히 전사와 번역에 직접적으로 관여하는 프로모터와 RBS 영역에서의 DNA 보존서열이 상당부분 부합되지 않아 E. coli에서 메타게놈의 발현율이 현저히 낮을 것으로 예측할 수 있었다. RBS와 같이 유전자 발현에 필수적인 조절인자가 메타게놈과 E. coli에서 큰 차이를 나타내는 문제점은 메타게놈으로부터 유용한 유전자원을 탐색하는 연구에서 심도있게 개선하여야 할 사항이다. 부분적으로는 라이브러리 구축에 사용되는 벡터 및 숙주의 개량을 통하여 위의 문제를 극복할 수도 있을 것이다.