The objective of this study was to review application of next-generation sequencing (NGS) to investigate microbiome in the livestock sector. Since the 16S rRNA gene is used as a phylogenetic marker, unculturable members of microbiome in nature or managed environments have been investigated using the NGS technique based on 16S rRNA genes. However, few NGS studies have been conducted to investigate microbiome in the livestock sector. The 16S rRNA gene sequences obtained from NGS are classified to microbial taxa against the 16S rRNA gene reference database such as RDP, Greengenes and Silva databases. The sequences also are clustered into species-level OTUs at 97% sequence similarity. Microbiome similarity among treatment groups is visualized using principal coordinates analysis, while microbiome shared among treatment groups is visualized using a venn diagram. The use of the NGS technique will contribute to elucidating roles of microbiome in the livestock sector.
Clostridium chauvoei is the etiologic agent of blackleg, a high mortality rated disease infection mainly cattle. In the present study, the partial sequences of 16S rRNA and flagellin gene of C. chauvoei isolated in Jeonbuk, Korea were determined and compared with those of reference strain. Oligonucleotide primers were designed to amplify a 811 bp fragment of 16S rRNA gene and 1229 bp fragment of flagellin gene. Sequencing analysis of 16S rRNA gene showed high homology to the reference strains ranging 82.3% to 100%, while flagellin gene were different from published foreign clostridia, showing 98.7% to 72.0% nucleotide sequence homology. Phylogenetic analysis based on 16S rRNA gene revealed the close phylogenetic relationship of C. chauvoei and C. septicum in cluster I, which includes C. carnis, C. tertium, C. quinii, C. celatum, C. perfringens, C. absonum, C. botulinum B. Phylogentic analysis also revealed that flagellin gene formed a single cluster with C. chauvoei, C. septicum, C. novyi A, C. novyi B, C. tyrobutylicum, C. acetobutylicum. The genetic informations obtained from this study could be useful for the molecular study of C. chauvoei.
Seo, Dong Woo;Kim, Seung Min;Lee, Heoun Reoul;Yum, Su-jin;Jeong, Hee Gon
Korean Journal of Food Science and Technology
/
v.53
no.3
/
pp.334-343
/
2021
Various vegetables, including cucumbers, have a high probability of foodborne illness because they are usually eaten raw. In this study, we analyzed the 16S rRNA gene sequences of the cucumber (Cucumis sativus L.) microbiota. The diversity indices of cucumber cultivated in May were higher than in cucumber cultivated in November. At the phylum level, Proteobacteria, Firmicutes, and Actinobacteria were predominant. The classes generally comprised Gammaproteobacteria, Bacilli, Alphaproteobacteria, and Actinobacteria. At the genus level, the proportions of Aureimonas, Escherichia, and Microbacterium in samples from May were relatively high, whereas Enterococcus, Pseudomonas, and Rhizobium accounted for a higher proportion in samples from November. Moreover, it is noteworthy that potential pathogenic genera such as Acinetobacter, Aerococcus, Aureimonas, Enterobacter, Enterococcus, Escherichia, Pantoea, Pseudomonas, and Staphylococcus were detected. Although further studies on the characteristics of potential pathogens are required, our results can be used to improve the food safety of vegetables.
In this study, Bacillus licheniformis which has been used as probiotics was isolated from Korean traditional fermented soybean. A total of 69 strains were presumptively identified as B. licheniformis by phenotypic methods. Based on PCR amplification and 16S rRNA gene sequencing, the multilocus sequence typing of gyrA and rpoB, followed by phylogenetic analysis was performed. The isolates were distinctly differentiated and found to be closely related to B. amyloliquefaciens, B. subtilis, and B. aerius. The partial 16S rRNA gene sequences of those strains matched those of B. sonorensis (97%) and B. aerius (98%) in the phylogenetic tree. In contrast, multilocus phylogenetic analysis (MLPA) showed that only 61 (86.9%) out of 69 strains were B. licheniformis. The rest of those strains were found to be B. subtilis (5.8%), B. amyloliquefaciens (2.9%), and B. sonorensis (2.9%), respectively. Therefore, our results suggested that since the 16S rRNA gene sequencing alone was not sufficient to compare and discriminate closely related lineages of Bacillus spp., it was required to analyze the MLPA simultaneously to avoid any misleading phenotype-based grouping of these closely related species.
Two Gram positive bacterial strains, designated strain GC-1 and GC-4, were isolated from coastal seawater near Jeju Island in the Republic of Korea. The two strains were identified as members of the genus Bacillus, based on 16S rRNA gene sequencing and data for physiological characteristics analyses. A subtle difference in physiological and genotypical characteristics has led us to designate the strains GC-1 and GC-4. The strain GC-1 showed a 99.91% similarity in 16S rRNA gene sequencing with B. tequiliensis and B. subtilis subsp. inaquosorum and the strain GC-4 showed a 100% similarity in 16S rRNA gene sequencing with those of B. altitudinis, B. stratosphericus, and B. aerophilus. However, both strains exhibited different physiological and genotypical characteristics in many aspects from those of their phylogenetically closest neighbors listed above, which implies that genus Bacillus has diversified into various species during its evolutionary process.
Composting is widely used to transform waste into valuable agricultural organic fertilizer. Anaerobic ammonium-oxidizing (anammox) bacteria play an important role in the global nitrogen cycle, but their role in composting remains poorly understood. In the present study, the community structure, diversity, and abundance of anammox bacteria were analyzed using cloning and sequencing methods by targeting the 16S rRNA gene and the hydrazine oxidase gene (hzo) in samples isolated from compost produced from cow manure and rice straw. A total of 25 operational taxonomic units were classified based on 16S rRNA gene clone libraries, and 14 operational taxonomic units were classified based on hzo gene clone libraries. The phylogenetic tree analysis of the 16S rRNA gene and deduced HZO protein sequences from the corresponding encoding genes indicated that the majority of the obtained clones were related to the known anammox bacteria Candidatus "Brocadia," Candidatus "Kuenenia," and Candidatus "Scalindua." The abundances of anammox bacteria were determined by quantitative PCR, and between $2.13{\times}10^5$ and $1.15{\times}10^6$ 16S rRNA gene copies per gram of compost were found. This study provides the first demonstration of the existence of anammox bacteria with limited diversity in cow manure composting.
Flores-Fernandez, Carol N.;Chavez-Hidalgo, Elizabeth;Santos, Marco;Zavaleta, Amparo I.;Arahal, David R.
Microbiology and Biotechnology Letters
/
v.47
no.3
/
pp.401-411
/
2019
All Idiomarina species are isolated from saline environments; microorganisms in such extreme habitats develop metabolic adaptations and can produce compounds such as proteases with an industrial potential. ARDRA and 16S rRNA gene sequencing are established methods for performing phylogenetic analysis and taxonomic identification. However, 16S-23S ITS is more variable than the 16S rRNA gene within a genus, and is therefore, used as a marker to achieve a more precise identification. In this study, ten protease producing Idiomarina strains isolated from the Peruvian salterns were characterized using biochemical and molecular methods to determine their bacterial diversity and industrial potential. In addition, comparison between the length and nucleotide sequences of a 16S-23S ITS region allowed us to assess the inter and intraspecies variability. Based on the 16S rRNA gene, two species of Idiomarina were identified (I. zobellii and I. fontislapidosi). However, biochemical tests revealed that there were differences between the strains of the same species. Moreover, it was found that the ITS contains two tRNA genes, $tRNA^{Ile(GAT)}$ and $tRNA^{Ala(TGC)}$, which are separated by an ISR of a variable size between strains of I. zobellii. In one strain of I. zobellii (PM21), we found nonconserved nucleotides that were previously not reported in the $tRNA^{Ala}$ gene sequences of Idiomarina spp. Thus, based on the biochemical and molecular characteristics, we can conclude that protease producing Idiomarina strains have industrial potential; only two I. zobellii strains (PM48 and PM72) exhibited the same properties. The differences between the other strains could be explained by the presence of subspecies.
Studies based on microbial community analyses have increased in the recent decade since the development of next generation sequencing technology. Associations of gut microbiota with host's health are one of the major outcomes of microbial ecology filed. The major approach for microbial community analysis includes the sequencing of variable regions of 16S rRNA genes, which does not provide the information of bacterial activities. Here, we conducted RNA-based microbial community analysis and compared results obtained from DNA- and its cDNA-based microbial community analyses. Our results indicated that these two approaches differed in the ratio of Firmicutes and Bacteroidetes, known as an obesity indicator, as well as abundance of some key bacteria in gut metabolisms such as butyrate producers and probiotics strains. Therefore, cDNA-based microbial community may provide different insights regarding roles of gut microbiota compared to the previous studies where DNA-based microbial community analyses were performed.
Kim, Minji;Lee, Ki-Eun;Cha, In-Tae;Lee, Byoung-Hee;Park, Soo-Je
Journal of Species Research
/
v.9
no.4
/
pp.339-345
/
2020
The Earth contains billions of microbial species, although the vast majority cannot be cultured in laboratories and are thus considered unidentified and uncharacterized. Extremophiles are microorganisms that thrive in extreme conditions, including temperature, salinity, and pH. Extremophilic microorganisms have provided important insights for biological, metabolic, and evolutionary studies. Between 2017 and 2019, as part of a comprehensive investigation to identify bacterial species in Korea, eight bacterial strains were isolated from marine and non-marine environments in Jeju Island. These strains were cultured under extreme salinity or pH conditions. Phylogenetic analysis using 16S ribosomal RNA(rRNA) gene sequencing indicated that all eight strains belonged to the phyla Gammaproteobacteria, Bacilli, and Alphaproteobacteria. Based on their high 16S rRNA gene sequence similarities(>98.7%) and the formation of strong monophyletic clades with their closest related species, all isolated strains were considered as an unrecorded strain, previously unidentified species. Gram stain reaction, culture conditions, colony and cell morphology, biochemical characteristics, isolation source, and National Institute of Biological Resources(NIBR) IDs are described in this article. The characterization of these unrecorded strains provides information on microorganisms living in Korea.
Bovine mastitis (BM) has resulted in enormous economic loss in the dairy industry and coagulase-negative staphylococci (CNS) have caused subclinical BM. Although VITEK 2 GP ID card (VITEK 2) has been used for CNS identification, the probability of identification varies. The rpoB sequence typing (RSTing) method has been used for molecular diagnosis and epidemiology of bacterial infections. In this study, we undertook RSTing of CNS and compared the results with those of VITEK2 and 16S rRNA gene sequencing. As compared VITEK2, the molecular-based methods were more reliable for species identification; moreover, RSTing provided more molecular epidemiological information than that from 16S rRNA gene sequencing.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.