• 미생물학회지
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• 제45권4호
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• pp.430-434
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• 2009

세균 16S rRNA 유전자 염기서열은 분자계통분류, 진화역사 규명, 미생물 검출 등 다양한 목적으로 이용되어 왔다. 세균 제놈(genome)은 multiple rRNA 오페론을 갖고 있으며, 이들 유전자 염기서열은 일부 변이가 있는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 Vibrio 속의 16S rRNA 유전자 염기서열을 이용하여 세포 내 16S rRNA의 이질성을 규명하였다. 분석은 GenBank 자료 중에서 제놈 염기서열 annotation이 완료된 V. cholerae, V. harveyi, V. parahaemolyticus, V. splendidus, V. vulnificus를 이용하여 실시하였다. Vibrio 속은 1번 염색체에 7~10개의 16S rRNA 유전자 copy를 갖고 있으며, 이들의 세포 내 유전자 변이는 0.9% 이하 상이성(99.1%이상 DNA 상동성)을 보였다. 2번 염색체에서는 16S rRNA 유전자가 1개 이하로 존재하였다. 유전체내 16S rRNA 유전형은 최소 5개(V. vulnificus #CMCP6)에서 최대 8개(V. parahaemolyticus #RIMD 2210633, V. harveyi #ATCC BAA-1116)로 조사되었다. 본 결과는 Vibrio 속의 16S rRNA 유전자 염기서열이 높은 이질성을 갖는 것을 제시해 준다.

• Environmental Engineering Research
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• 제19권4호
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• pp.317-329
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• 2014

The diversity of cyanobacteria in Sri Lanka was studied in different water reservoirs, paddy fields, brackish water and tsunami affected areas using light microcopy, 16S rRNA sequences, followed by phylogenetic analysis. Based on light microscopy, 24 genera were identified from environmental samples belonging to the orders Chroococcales, Oscillatoriales, Pleurocapsales and Nostocales. In cultures, 33 genera were identified from all five cyanobacterial orders, including Stigonematales. Based on 16S rRNA gene sequences and their morphology, two isolates were identified up to species level, 72 to genus level, one isolate up to family and 11 up to order level. Twelve isolates couldn't be assigned to any taxonomic level. The results of 16S rRNA gene sequences along with the phylogenetic analysis indicated that some cyanobacterial isolates could be accommodated to genus or order level. The 16S rRNA sequence analysis data in this study confirmed that order Nostocales and order Pleurocapsales cyanobacteria are monophyletic while orders Chroococcales, Oscillatoriales and Stigonematales cyanobacteria are polyphyletic. Polyphasic approach including the combination of light microscopy, cultures and the analysis of 16S rRNA gene sequences provide a promising approach to ascertain the diversity of cyanobacteria in different habitats.

• 생명과학회지
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• 제13권6호
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• pp.856-864
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• 2003

원핵생물 (Procaryote)의 분류에 16S rRNA유전자가 많이 이용되어 있으나 제한된 해상력과 유전자의 수에 차이가 있는 등의 문제가 있어 이를 보완할 수 있는 새로운 생체분자를 찾고 그 분류 결과를 16S rRNA의 결과와 비교하였다. COG (Clusters of Orthologous of protein) 방법을 이용하여 43종의 미생물중에서 진핵생물을 제외한 42종의 원핵생물 (procaryote)에서만 발견되는 3종류의 COG인 Transcription elongation factor인 COG0195과 bacterial DNA primase인 COG0358 그리고 uridylate kinase인 COG0528를 구하였다. 이중 유사도와 유전자 수를 바탕으로 새로운 분류의 키로 uridylate kinase를 설정하여 분석한 결과, 같은 속 (genus)에 속하는 세균들은 아주 높은bootstrap value를 갖고 분류도에서 같은 위치에 분포하고 고세균 (Archaebacteria) 내부의 응집성이 높은 등의 유사성을 보였다. 한편 alpha와 epsilon 그룹의 Proteobacteria가 분류도에서 다르게 위치하고 진정세균 (Eubacteria)의 Spi-rochaetales에 속하는 Treponema pallidum (Tpa)와 Borrelia burgdorferi (Bbu)가 고세균과 유연관계가 높게 나타나는 등 차이점도 보였다. Uridylate kinase를 이용한 분류는, 아주 높은 보존성에 의해서 생기는 16S rRNA 유전자를 이용한 문제점을 보완하여 원핵생물의 정확한 분류에 기여할 수 있을 것으로 사료되었다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제24권6호
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• pp.812-822
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• 2014

Metagenomic analysis of the human intestinal microbiota has extended our understanding of the role of these bacteria in improving human intestinal health; however, a number of reports have shown that current total fecal DNA extraction methods and 16S rRNA universal primer sets could affect the species coverage and resolution of these analyses. Here, we improved the extraction method for total DNA from human fecal samples by optimization of the lysis buffer, boiling time (10 min), and bead-beating time (0 min). In addition, we developed a new long-range 16S rRNA universal PCR primer set targeting the V6 to V9 regions with a 580 bp DNA product length. This new 16S rRNA primer set was evaluated by comparison with two previously developed 16S rRNA universal primer sets and showed high species coverage and resolution. The optimized total fecal DNA extraction method and newly designed long-range 16S rRNA universal primer set will be useful for the highly accurate metagenomic analysis of adult and infant intestinal microbiota with minimization of any bias.

• 한국생물공학회:학술대회논문집
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• 한국생물공학회 2003년도 생물공학의 동향(XIII)
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• pp.810-814
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• 2003

원핵생물 (procaryote)의 분류에 16S rRNA 유전자가 많이 이용되어 있으나 제한된 해상력과 유전자의 수에 차이가 있는 등의 문제가 있어 이를 보완할 수 있는 새로운 생체분자를 찾고 그 분류 결과는 16S rRNA의 결과와 비교하였다. COG(clusters of orthologous of protein) 알고리즘으로 42종의 원핵생물 (procaryote)에서만 발견되는 transcription elongation factor (COG0195), bacterial DNA primase (COG0358) 그리고 uridylate kinase (COG0528)를 구하였다. 이중 유사도와 유전자수를 바탕으로 새로운 분류의 키로 uridylate kinase를 설정하여 분석한 결과 16S rRNA 유전자 결과와 유사점과 차이점을 보여, uridylate kinase를 이용한 분류가 16S rRNA 유전자를 이용한 분류의 문제점을 보완하여 원핵생물의 정확한 분류에 기여할 수 있을 것으로 사료되었다.

• 미생물학회지
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• 제41권2호
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• pp.125-128
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• 2005

S. chungbukensis DJ77로부터 16S rRNA유전자의 염기서열을 분식하였다. 염기서열은 총 1,502 bp로 2000 년에 등록된 부분 서열(1,435 bp)보다 5' 방향과 3' 방향으로 29 bp와 37 bp 길이만큼 각각 확장하였으며, 1 bp가 추가로 삽입되었다. E. coli의 16S rRNA유전자를 모델로 이차구조를 제작하였으며, 네 부위가 특이적임을 발견하였다. Sphnigomonas spp.의 16S rRNA 서열과 S. chungbukensis DJ77의 다중서열검색 결과, Sphingomonas종에서만 나타나는 보존부위와 가변부위를 발견할 수 있었다. 특히, Campylobacter jejuni에서만 나타나는 것으로 알려진 긴 stem loop구조가 서열은 조금 다르지만 구조적 일치를 보이는 유사한 구조를 S. chungbukensis DJ77에서도 발견하였다. 결과적으로, 다중서열검색을 통해 제작한 계통수와 nucleotide signatures분석에 근거하여 S. chugukensis DJ77을 cluster II (Sphingobium)로 분류하였다.

• 미생물학회지
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• 제37권2호
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• pp.137-144
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• 2001

순천만 갯벌의 세균 군집의 다양성을 조사하기 위해 16S rDNA의 다양성을 조사하였다. 갯벌로부터 전체 핵산을 분리한 후, 세균에 상보적인 universal primer로 증폭된 16S rDNA로부터 클론 라이브러리를 만들었다. 총 111개의 클론으로부터 HaeIII를 이용하여 amplified rDNA restriction analysis (ARDRA)를 수행하고, Gelcompar II 프로그램을 이용하여 pattern을 clustering하였다. 111개의 클론 중 100가지의 서로 다른 RFLP type이 조사되었고, 이들 중 전체 클론 라이브러리를 대표할 수 있는 20개의 클론을 선별하여 부분적인 염기서열을 분석하여 세균 다양성을 분석하였다. 20개의 클론중에는 RDP와 GenBank에서 제공하는 small subunit RNA database와 동일한 클론은 존재하지 않았으며, 이미 알려진 배양 가능한 세균의 16S rRNA 염기서열과 비교 하였을때 77∼96.8%의 유사도를 보였다. 또한 이들 20개의 클론은 alpha-, delta-, gamma-Proteobacteria, low G+C Gram positive bacteria, high G+C Gram positive bacteria, Sphingobacteria (Cytophaga); Cyanobacteria (Chloroplast)등 주요한 7개 lineage에 속했으며, 클론들 중 Proteobacteria가 우점종을 차지하고 있었다.

• 미생물학회지
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• 제46권3호
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• pp.296-302
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• 2010

남조세균 Microcystis (Cyanobacteria, Chroococcales)는 담수 녹조원인 생물의 하나로써 일부 종은 microcystin이라는 간 독소를 분비한다. 따라서 담수 수질관리 및 보건위생 측면에서 이들에 대한 관리가 필요하다. 본 연구는 Microcystis 분자 검출을 위한 신규 마커로 RNA polymerase beta subunit (rpoB) 유전자 염기서열을 분석하여 이들의 분자적 특성을 규명하였다. Microcystis rpoB 유전자는 16S rRNA보다 염기 유사도와 유전거리에서 큰 변이가 있는 것으로 조사되었으며, 통계적으로 유의한 차이를 보였다(Student t-test, p<0.05). Parsimony 분석을 통해 rpoB 유전자가 16S rRNA 유전자보다 2배 이상 빠르게 진화하는 것으로 파악되었다. 또한 rpoB 유전자 phylogeny 분석에서 16S rRNA tree 보다 M. aeruginosa 균주를 명확하게 구분해 주었다. Microcystis가 속하는 Chroococcales 목은 염색체 안에 2개 정도의 rRNA 오페론이 있고 rpoB 유전자는 1개 있는 것으로 조사되었다. 본 연구결과는 rpoB 유전자가 Microcystis의 분자계통분류 및 분자검출 마커로 유용하다는 것을 제시해 준다.

• 한국수산과학회지
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• 제36권3호
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• pp.239-246
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• 2003

We have examined the 16S-23S rRNA intergenic spacer region (ISR) of Vibrio vulnificus KCTC 2959. ISRs were amplified by primers complementary to conserved regions of 16S and 23S rRNA genes. ISR amplicons were cloned and sequenced. Analysis of the ISR sequences showed that V. vulnificus KCTC 2959 contains five types of polymorphic ISRs. Size of ISRs ranged from 424 to 741 bp in length and the number of tRNA genes ranged from one to four. The ISRs were designated as ISR-E $(tRNA^{Glu}),\;ISR-IA\;(tRNA^{Ile}-tRNA^{Ala})$, ISR-EKV $(tRNA^{Glu}-tRNA^{Lys}-tRNA^{Val})$, ISR-IAV $(tRNA^{Ile}-tRNA^{Ala}-tRNA^{val})$ and ISR-EKAV $(tRNA^{Glu}-tRNA^{Lys}-tRNA^{Ala}-tRNA^{Val})$ based on their tRNA genes. Multiple alignment of representative sequences from different Vibrio species revealed several domains of high sequence variability. We used the sequences of variable domains to design species-specific primer for detection PCR. Specificity of the primers was examined using genomic DNA prepared from 18 different Vibrio species. The results showed that the PCR using primers designed in this study can be used to detect V. vulnificus from other Vibrio species.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제32권3호
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• pp.218-223
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• 2004

용균성 야생 점액세균 204균주를 국내 토양으로부터 순수분리하였고, 분리균주의 16S rRNA 부분 염기서열을 결정하였다. Ribosomal Database Project(RDP) II를 이용하여 분리균주 각각의 16S rRNA 염기서열을 분석한 결과 전체 분리균주의 65%를 차지하는 132 균주들이 Myxococcus 속에 속할 것으로 예상되었으며, 29%를 차지하는 59 균주들이 Corallococcus 속, 4 균주가 Archangium 속, 그리고 4 균주가 Stigmatella 속에 속할 것으로 분석되었다. 그리고 나머지 5 균주는 알려진 균주와의 유연관계가 멀어 분류가 확실하지 않았다. 한편, 16S rRNA염기서열의 비교분석은 분리균주의 50%가 16S rRNA부분 염기서열상에 적어도 한 염기 이상의 차이를 지니고 있음을 보여주었다. 하지만 동일한 염기서열을 지니는 것으로 분석된 균주에서도 서로 다른 집락모서리를 형성하는 등 다른 균주로 판명되는 것으로 보아 전체 분리균주는 다양성이 81% 이상인 다양한 균주들인 것으로 사료되었다.