광양만 해수의 세균 군집의 계절적 변화를 배양법과 비배양법을 사용하여 분석하였다. 200개의 분리 균주에 대해 Amplified rDNA restriction 방법을 적용한 경우 분리 균은 Firmicutes, Proteobacteria, Actinobacteria, Bacteroidetes의 4개의 문에 속함을 확인하였다. 비 배양방법으로는 해수로부터 직접 추출한 DNA를 사용하여 pyrosequencing과 변성 농도구배 전기영동(DGGE)을 실시하였다. Pyrosequencing에 의한 16S rRNA 유전자의 염기서열 분석 결과 세균 군집은 춘계와 하계에 각각 24개, 추계에 39개 그리고 동계에 32개의 문으로 구성되었다. 다양도 지수는 추계에 높았으며 춘계에는 우점도 지수가 높았다. Firmicutes 문의 세균이 춘계에 예외적으로 많은 비율을 차지하였으며 나머지 계절에는 Proteobacteria 문의 세균이 우점하였다. 차 우점 분류군은 춘계에는 Proteobacteria 문의 세균인 반면 하계에는 Firmicutes 문, 추계와 동계에는 Bacteroidetes 문의 세균이 차지하였다. 과 수준에서의 우점 분류군은 Bacilliaceae가 춘계에, Rhodobacteraceae와 Bacilliaceae가 하계에, Rhodobacteraceae가 동계에 나타났으나 추계에는 우점 분류군이 없었다. DGGE 에서 확인된 27개의 DNA 절편을 추출하여 계통분석을 실시한 결과 춘계에는 Firmicutes 문에 이어 Proteobacteria 문이 우점하였으며 다른 계절에는 Proteobacteria 문이 우점하였다. 두 가지의 비배양법에 의한 군집 분석 결과 문 수준에서의 세균 군집의 계절적 변화는 유사한 경향이 나타났다.
울릉도 연안의 심해(1500 m)에 서식하는 미생물의 다양성을 조사하였다. Ultramembrane filter를 사용하여 해양미생물을 여과한 다음 미생물군집 DNA를 정제하여 16S rDNA를 증폭하였다. Pyrosequencing 방법으로 염기서열을 분석한 결과 총 13,029 reads를 얻었으며, 이중에 54.1%가 uncultured bacteria, 23.4%가 alphaproteobacteria, 22.3%가 gammaproteobacteria이었고 flavobacteria, actinobacteria, epsilonproteobacteria 등이 0.2%이내에서 분포하고 있었다. 울릉도 지역의 해양심층수에서 배양이 가능한 것으로 알려진 미생물로서는 alphaproteobacteria의 Rhodobacteraceae과 (family), gammaproteobacteria의 Alteromonadaceae, Halomonadaceae, Piscirickettsiaceae과가 주로 분포하였다.
The rhizobacterial composition varies according to the soil properties. To test if the effect of herbicides on the rhizobacterial communities of genetically modified NK603 glyphosate-tolerant maize varies according to different soil locations, a comparison was made between the effects of glyphosate (Roundup Plus), a post-emergence applied herbicide, and a pre-emergence applied herbicide (GTZ) versus untreated soil. The potential effect was monitored by direct amplification, cloning, and sequencing of the soil DNA encoding 16S rRNA, and high-throughput DNA pyrosequencing of the bacterial DNA coding for the 16S rRNA hypervariable V6 region. The results obtained using three different methods to analyze the herbicide effect on the rhizobacterial communities of genetically modified NK603 maize were comparable to those previously obtained when glyphosate-tolerant maize was grown in soil with different characteristics. Both herbicides decreased the bacterial diversity in the rhizosphere, with Actinobacteria being the taxonomic group most affected. The results suggest that both herbicides affected the structure of the maize rhizobacterial community, but glyphosate was environmentally less aggressive.
Midgut microbiota is known to play a fundamental role in the biology and physiology of the agricultural pest, Spodoptera litura. This study reports the difference in the larval midgut microbiota of field-caught and laboratory-reared populations of S. litura by performing 16S rDNA amplicon pyrosequencing. Field populations for the study were collected from castor crops, whereas laboratory-reared larvae were fed on a regular chickpea based diet. In total, 23 bacterial phylotypes were observed from both laboratory-reared and field-caught caterpillars. Fisher's exact test with Storey's FDR multiple test correction demonstrated that bacterial genus, Clostridium was significantly abundant (p < 0.05) in field-caught larvae of S. litura as compared to that in the laboratory-reared larvae. Similarly, bacterial genera, such as Bradyrhizobium, Burkholderia, and Fibrisoma were identified (p < 0.05) predominantly in the laboratory-reared population. The Bray-Curtis dissimilarity matrix depicted a value of 0.986, which exhibited the maximum deviation between the midgut microbiota of the laboratory-reared and field-caught populations. No significant yeast diversity was seen in the laboratory-reared caterpillars. However, two yeast strains, namely Candida rugosa and Cyberlindnera fabianii were identified by PCR amplification and molecular cloning of the internal transcribed space region in the field-caught caterpillars. These results emphasize the differential colonization of gut residents based on environmental factors and diet.
Current ecological knowledge of methanotrophic biofilms is incomplete, although they have been broadly studied in biotechnological processes. Four individual DNA samples were prepared from a methanotrophic biofilm, and a multiplex 16S rDNA pyrosequencing was performed. A complete library (before being de-multiplexed) contained 33,639 sequences (average length, 415 nt). Interestingly, methanotrophs were not dominant, only making up 23% of the community. Methylosinus, Methylomonas, and Methylosarcina were the dominant methanotrophs. Type II methanotrophs were more abundant than type I (56 vs. 44%), but less richer and diverse. Dominant non-methanotrophic genera included Hydrogenophaga, Flavobacterium, and Hyphomicrobium. The library was de-multiplexed into four libraries, with different sequencing efforts (3,915 - 20,133 sequences). Sorrenson abundance similarity results showed that the four libraries were almost identical (indices > 0.97), and phylogenetic comparisons using UniFrac test and P-test revealed the same results. It was demonstrated that the pyrosequencing was highly reproducible. These survey results can provide an insight into the management and/or manipulation of methanotrophic biofilms.
The present study aimed to investigate the microbial diversity in Gouda cheese within the four months of ripening, via next-generation sequencing (NGS). Lactococcus (96.03%), and Leuconostoc (3.83%), used as starter cultures, constituted the majority of bacteria upon 454 pyrosequencing based on 16S rDNA sequences. However, no drastic differences were observed among other populations between the center and the surface portions of Gouda cheese during ripening. Although the proportion of subdominant species was <1%, slight differences in bacterial populations were observed in both the center and the surface portions. Taken together, our results suggest that environmental and processing variables of cheese manufacturing including pasteurization, starter, ripening conditions are important factors influencing the bacterial diversity in cheese and they can be used to alter nutrient profiles and metabolism and the flavor during ripening.
우리는 Loperamide로 유도한 변비 Sprague-Dawley 랫드 모델에서 프락토올리고당 및 과채류복합 추출물을 2 주간 경구 투여 한 후 랫 분변의 그룹 기간별로 수집 한 후 장내 마크로바이옴 변화 경향을 분석하였다. 프락토올리고당 및 과채복합추출물(FVCE)에 대한 미생물 군집 분석을 16S rDNA 클로닝 및 pyrosequencing을 통해 수행하여 표준화 및 체계화를 위한 기초 데이터를 얻었다. 과채복합추출물(FVCE) 제조 공정은 원핵생물 군집에 대한 미생물 분석을 통해 문 수준에서 미생물 verrucomicrobiota의 약간의 차이가 우세한 것으로 나타났다. 속 수준에서는 prevotella와 muribaculaceae가 종 수준에서 더 많은 차이를 보였다. 이러한 결과는 사용된 미생물 군집이 생산되는 과일 및 채소 복합 추출물(FVCE)의 품질에 영향을 미친다는 것을 시사한다고 할 수 있다. 따라서, 일관된 품질의 과일 및 채소 복합 추출물(FVCE)을 생산하기 위해서는 안정적인 미생물 군집이 유지되어야 한다.
본 연구의 목적은 가축사체 매몰지 토양의 침출수 오염에 따른 병원성 미생물에 의한 잠재적 위해성을 평가하기 위하여 미생물 군집을 조사하는 것이다. 경기도 지역에 위치한 가축사체 매몰지 세 군데(A, B, C) 토양을 대상으로 DNA를 추출하여, 16S rRNA 염기서열을 분석을 통해 미생물 군집을 조사하였다. 연구결과를 문(phylum)별로 구분해보면, A 토양은 전체 토양미생물이 Proteobacteria (100%) 1개의 문으로 동정되었으며, B 토양은 Actinobacteria (66.4%) > Proteobacteria (31.1%) > Bacteriodetes (2.1%) > Acidobacteria (0.3%) 순으로, C 토양은 Actinobacteria (63.1%) > Proteobacteria (36.9%) 순으로 분포하였다. 속(genus)별로 구분해보면, A 토양에서는 Pseudomonas가 98% 비율로 나타났고,B와 C 토양의 경우 Arthrobacter이 각각 68, 61%로 우점하였다. 세 군데(A, B, C) 토양 미생물 군집의 종 다양성을 Shannon 지수에 근거하여 분석한 결과, B 토양(3.45)과 C 토양(3.43)은 유사한 수준이었으나, A 토양(2.37)은 가장 낮게 계산되었다. 또한, 분석결과 Salmonella, Campylobacter 그리고 Clostridium perfringens과 같은 병원균도 발견되지 않았으나, 세균혈증을 일으키는 Ralstonia pickettii가 높은 농도로 관찰되었다. 본 연구에 사용된 가축 매몰지 토양은 침출수에 의한 미생물학적 오염도가 낮은 것으로 판단되지만, 가축매몰에 따른 병원성 미생물에 의한 토양의 잠재적 위해성을 평가하기 위하여 지속적인 모니터링이 필요하다.
해양 환경에서 세균은 다양한 생지화학적 순환에 있어서 중요한 역할을 수행하고 있으며, 그들의 다양성에 대한 정보는 생태계에서 세균의 생지화학적 기능을 이해하는데 중요하다. 본 연구는 $CO_2$ 해양지중저장의 후보지인 동해 남부해역의 표층 퇴적물과 퇴적물 위의 저층 해수에서 최신 연구 기법인 pyrosequencing을 통하여 세균의 계절적 다양성을 분석함으로써, 동해 퇴적물 세균상의 특성을 이해하고자 하였다. 퇴적물에서는 대부분의 시기에 Gammaproteobacteria가 우점한 반면, 저층 해수에서는 Alphaproteobacteria가 우점하여 두 서식처에서 세균의 다양성은 큰 차이를 보였다. 또한 속 수준의 다양성 분석에서도 저층 해수에서는 대부분의 시기에 SAR11 그룹에 속하는 Pelagibacter가 가장 우점한 반면, 퇴적물 시료에서는 Gammaproteobacteria에 속하는 미동정 속이 가장 우점하였다. 그러나 두 서식처 모두에서 5% 이상의 점유율을 보인 속의 수는 10 속 미만으로 소수였으며, 낮은 점유율을 갖는 많은 종류의 세균들이 군집 내에 공존하는 공통적인 특성이 나타났다. 본 연구의 세균 다양성 연구는 동해 저층 해수 및 퇴적물의 세균 다양성에 대한 특성의 이해와 더불어 $CO_2$ 해양지중저장 사업의 진행에 따른 세균의 다양성 및 기능 변화에 대한 사전 자료 및 해역이용영향평가 배경 자료로 활용될 수 있을 것이다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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