Molecular and cultivation techniques were used to characterize the bacterial communities of biobead reactor biofilms in a sewage treatment plant to which an Aerated Up-Flow Biobead process was applied. With this biobead process, the monthly average values of various chemical parameters in the effluent were generally kept under the regulation limits of the effluent quality of the sewage treatment plant during the operation period. Most probable number (MPN) analysis revealed that the population of denitrifying bacteria was abundant in the biobead #1 reactor, denitrifying and nitrifying bacteria coexisted in the biobead #2 reactor, and nitrifying bacteria prevailed over denitrifying bacteria in the biobead #3 reactor. The results of the MPN test suggested that the biobead #2 reactor was a transition zone leading to acclimated nitrifying biofilms in the biobead #3 reactor. Phylogenetic analysis of 16S rDNA sequences cloned from biofilms showed that the biobead #1 reactor, which received a high organic loading rate, had much diverse microorganisms, whereas the biobead #2 and #3 reactors were dominated by the members of Proteobacteria. DGGE analysis with the ammonia monooxygenase (amoA) gene supported the observation from the MPN test that the biofilms of September were fully developed and specialized for nitrification in the biobead reactor #3. All of the DNA sequences of the amoA DGGE bands were very similar to the sequence of the amoA gene of Nitrosomonas species, the presence of which is typical in the biological aerated filters. The results of this study showed that organic and inorganic nutrients were efficiently removed by both denitrifying microbial populations in the anaerobic tank and heterotrophic and nitrifying bacterial biofilms well-formed in the three functional biobead reactors in the Aerated Up-Flow Biobead process.
국내해안의 젓갈과 김치류로부터 86종의 GABA 생산균주를 분리하였다. 분리된 균주들을 Thin layer chromatography를 이용하여 GABA 생성능이 우수한 AML15, AML45-1, AML72의 3종의 균주를 선발하였다. 선별된 3종의 균주의 아미노산 분석 결과 GABA 생성능이 가장 우수한 AML15 균주를 본 실험에 사용하였다. AML15의 분류학적 위치를 규명하기 위하여 16S ribosomal DNA 영역의 부분염기서열 분석을 실시하였다. 165 rDNA 분석결과 Lactobacillus brevis ATCC 367과 99%의 유사도를 나타내어 L. brevis AML15로 명명하였다. MRS 배지에 최종 전환 농도로 설정된 5%(w/v) monosodium glutamic acid를 첨가하고 배지의 초기 pH를 4.0, 5.0과 6.0으로 조정하여 배양한 결과 배지의 초기 pH가 5.0일 때 GABA 생성능이 가장 높게 조사되었다. GABA 생산배지에 GAD 효소활성에 조효소로 작용하는 PLP를 0. 10. 50과 100 ${\mu}M$의 농도로 첨가하여 아미노산 분석결과 PLP를 10${\mu}M$ 첨가하였을 때 10,424 $nM/{\mu}$l의 GABA가생산되었다. PLP를 첨가하지 않았을 때보다 PLP 첨가 후 GABA 생성이 증가됨을 확인할 수 있었다.
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.
During a survey of fungal diversity of the order Mucorales, three zygomycete isolates, CNUFC-YR113-1, CNUFC-KNU16-7, and CNUFC-BS1-1 were isolated from freshwater and soil samples in Korea. The strains were analyzed both morphologically and phylogenetically based on internal transcribed spacer and 28S rDNA gene sequences. Based on their morphology and phylogeny, the CNUFC-YR113-1 and CNUFC-KNU16-7 isolates were identified as Actinomucor elegans, and CNUFC-BS1-1 was identified as Mucor minutus. To the best of our knowledge, the species A. elegans and M. minutus, belonging to an undiscovered taxon, have not been previously described in Korea.
Zhang, Yuhong;Shi, Pengjun;Liu, Wanli;Meng, Kun;Bai, Yingguo;Wang, Guozeng;Zhan, Zhichun;Yao, Bin
Journal of Microbiology and Biotechnology
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제19권9호
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pp.888-897
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2009
Lipase diversity in glacier soil was assessed by culture-independent metagenomic DNA fragment screening and confirmed by cell culture experiments. A set of degenerate PCR primers specific for lipases of the hormone-sensitive lipase family was designed based on conserved motifs and used to directly PCR amplify metagenomic DNA from glacier soil. These products were used to construct a lipase fragment clone library. Among the 300 clones sequenced for the analysis, 201 clones encoding partiallipases shared 51-82% identity to known lipases in GenBank. Based on a phylogenetic analysis, five divergent clusters were established, one of which may represent a previously unidentified lipase subfamily. In the culture study, 11 lipase-producing bacteria were selectively isolated and characterized by 16S rDNA sequences. Using the above-mentioned degenerate primers, seven lipase gene fragments were cloned, but not all of them could be accounted for by the clones in the library. Two full-length lipase genes obtained by TAIL-PCR were expressed in Pichia pastoris and characterized. Both were authentic lipases with optimum temperatures of ${\le}40^{\circ}C$. Our study indicates the abundant lipase diversity in glacier soil as well as the feasibility of sequence-based screening in discovering new lipase genes from complex environmental samples.
폐수 처리장의 방류수에 페놀을 첨가한 후 terminal restriction fragment length polymorphism (T-RFLP) 방법을 이용하여 세균군집의 구조와 변화를 조사하였다. 시료로부터 얻은 16S rRNA gene은 eubacterial primer로 증폭하였으며, 한 primer는 5'말단에 biotin을 부착하였다. 증폭된 product는 HaeIII와 AluI으로 각각 절단하였고, 절단된 단편 중에서 terminal restriction fragment (T-RF)를 streptavidin paramagnetic particle을 이용하여 분리하였다. 분리된 T-RF는 전기영동과 silver staining을 통하여 확인하였다. 본 실험의 유용성을 검증하기 위하여 표준 균주 10 균주를 대상으로 실험하였고, 균주마다 특징적인 T-RF를 가지는 것과 그 크기가 Ribosomal database project (RDP) 자료로부터 계산된 결과와 일치하는 것을 확인할 수 있었다. 한편, 대조군으로 사용된 페놀을 첨가하지 않은 방류수 시료에서는 Acinetobacter, Bacillus, Pseudomonas 속 등이 우점종을 차지하고 있었고, 페놀 (최종농도 250mg.$l^{-1}$)을 첨가한 방류수 시료에서는 Acinetobacter, Comamonas, Cytophaga, Pseudomonas 속 등이 우점종을 차지함을 알 수 있었다. Gel에서 분리한 Acinetobacter와 Cytophaga에 해당되는 T-RF는 재증폭 및 염기 서열 분석이 가능하였는데, database의 염기서열과 비교한 결과 Acinetobacter junii와 유연관계가 가깝다는 것을 확인하였다.
제주도 양식장 배출수 퇴적층에서 다당 분해효소를 생산하는 세균을 분리되었으며, 각각 ST-63, ST-140라고 명명하였다. 분리균주 ST-63의 16S rDNA의 염기서열 분석 결과 Bacillus amyloliquefaciens와 Bacillus velezensis의 염기서열과 99%의 상동성을 보였으며, BIOLOG를 이용한 생화학적 분석에서도 Bacillus amyloliquefaciens와 가장 유사한 특성을 보여 최종적으로 분리균주 ST-63을 Bacillus sp. ST-63으로 명명하였다. 또한 분리균주 ST-140의 16S rDNA의 염기서열 분석 결과 Pseudoalteromonas marina와 Pseudoalteromonas agarivorans의 염기서열과 99%의 상동성을 보였으며, BIOLOG를 이용한 생화학적 분석에서도 Pseudoalteromonas 종과 유사한 특성을 보여 최종적으로 분리균주 ST-140을 Pseudoalteromonas sp. ST-140이라고 명명하였다. 다당 분해효소 생산 균주인 Bacillus sp. ST-63과 Pseudoalteromonas sp. ST-140의 증식을 위한 최적 배양온도를 확인하고 증식온도에 따른 다당 분해효소 활성의 변화를 조사하였다. 그 결과 균주 Bacillus sp. ST-63는 $20^{\circ}C$ 및 $40^{\circ}C$ 배양실험구 보다 $30^{\circ}C$ 배양실험구에서 가장 높은 균생육도를 보였으며, 효소활성에 대한 영향을 확인해본 결과 $20{\sim}40^{\circ}C$ 모든 실험구에서 24시간 이후 매우 높은 활성을 보이는 것으로 나타나서 본 균주는 효소활성의 생산에 있어서 온도에 매우 민감하게 작용하지 않는 것으로 나타났다. 또한 Pseudoalteromonas sp. ST-140 균주는 $20^{\circ}C$ 및 $40^{\circ}C$ 배양실험구 보다 $30^{\circ}C$ 배양실험구에서 가장 높은 균 생육도를 보였으며, 효소활성에 대한 영향을 확인해본 결과 $20{\sim}40^{\circ}C$ 배양실험구 모두에서 24시간을 기준으로 효소활성이 계속적으로 증가하였으며, $30^{\circ}C$와 $40^{\circ}C$ 배양 실험구에서는 배양 시간 96시간에도 높은 효소활성을 보이는 것으로 나타났다. 그리고 분리균주가 배지의 초기 pH에 따른 효소활성의 변화를 확인하기 위하여 pH $4{\sim}10$ 범위의 배지를 사용하여 조사하였다. 그 결과 Bacillus sp. ST-63과 Pseudoalteromonas sp. ST-140 균주 모두다 비슷한 결과를 보였으며, pH 6을 기준으로 효소활성이 급격히 증가하다가 $7{\sim}8$에서 최고 활성을 보였다. 차후 분리균주의 효소생산을 위한 최적배양조건 및 물질분리 방법을 통하여 미생물 유래의 효과적인 효소를 생산하는 기술을 개발할 수 있을 것으로 사료된다.
The importance of biological resources has been gradually increasing, and mollusks have been utilized as main fishery resources in terrestrial ecosystems. But little is known about genomic and transcriptional analysis in mollusks. This is the first report on the transcriptomic profile of Meretrix lusoria. In this study, we constructed cDNA library and determined 542 of distinct EST sequences composed of 284 singletons and 95 contigs. At first, we identified 180 of EST sequences that have significant hits on protein sequences of the exclusive Mollusks database through BLASTX program and 343 of EST sequences that have significant hits on NCBI NR database. We also found that 211 of putative sequences through local BLAST (blastx, E < e-10) search against KOG database were classified into 16 functional categories. Some kinds of immune response related genes encoding allograft inflammatory factor 1 (AIF-1), B-cell translocation gene 1 (BTG1), C-type lectin A, thioester-containing protein and 26S proteasome regulatory complex were identified. To determine phylogenetic relationship, we identified partial sequences of four genes (COX1, COX2, 12S rRNA and NADH dehydrogenase) that significantly matched with the mitochondrial genomes of 3 species-Ml (Meretrix lusoria), Mp (Meretrix petechialis) and Mm (Meretrix meretrix). As a result, we found that there was a little bit of a difference between sequences of Korean isolates and other known isolates. This study will be useful to develop breeding technology and might also be helpful to establish a classification system.
Kyoung-Taek Park;Leonid N. Ten;Soo-Min Hong;Song-Woon Nam;Chang-Gi Back;Seung-Yeol Lee;Hee-Young Jung
식물병연구
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제30권1호
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pp.88-94
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2024
In July 2021, symptoms of soft rot were observed on the stems of Ficus carica in Yeongam, Jeollanamdo, Korea. To accurately diagnose the cause, infected stem was collected and bacterial strain was isolated. Among these, the pathogenic strain KNUB-08-21 was identified as Pectobacterium aroidearum through 16S rRNA gene sequencing and phylogenetic analysis based on the concatenated sequences of the dnaX, leuS, and recA genes. The affiliation of the isolate with this bacterial species was also confirmed by its biochemical characteristics obtained using API ID 32 GN system. Artificial inoculation confirmed the strain's pathogenicity in figs, causing significant damage to both stems and fruits. To our knowledge, this is the first report of P. aroidearum causing soft rot disease in F. carica in Korea.
적변삼은 인삼에서 흔히 볼 수 있으며, 농가에 커다란 경제적 손실을 주지만, 아직까지 주원인에 대해서는 밝혀지지 않았다. 본 연구는 적변삼의 발생원인을 밝히기 위하여 적변삼과 내생 세균과의 연관성을 검토하였다. 인삼의 내생 세균 밀도는 정상 인삼의 경우 $0.96{\sim}1.5{\times}10^2cfu/g\;fw$에 불과하였으나 적변이 심한 경우는 $0.37{\sim}5.1{\times}10^7\;cfu/g\;fw$로 정상 인삼에 비하여 밀도가 매우 높았다. 적변삼에서 분리한 31개 균주는 적변정도의 차이는 있지만 적변을 유발하였다. 적변과 관련이 있는 세균은 대부분이 그람 음성균이었다. 적변을 유발하는 세균을 세균학적 특성과 16S rDNA의 염기서열 분석에 의해 동정한 결과 Agrobacterium tumefaciens, A. rhizogenes, Burkholderia phenazinium, Ensifer adharens, Lysobacter gummosus, Microbacterium Iuteolum, M. oxydans, Pseudomonas marginalis, P. veronii, Pseudomonas sp., Rhizobium leguminosarum, R. tropica, Rhodococcus erythropolis, Rh. globerulus, Variovorax paradoxus의 세균으로 동정되었다. 따라서 인삼적변의 발생은 내생세균의 침입 및 증식에 기인한 것으로 추정된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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