• 제목/요약/키워드: DNA-DNA reassociation

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미생물의 유전자(Genome) 해석과 임상세균학에 이용 (Microbial Genome Analysis and Application to Clinical Bateriology)

  • 김성광
    • Journal of Yeungnam Medical Science
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    • 제19권1호
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    • pp.1-10
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    • 2002
  • With the establishment of rapid sequence analysis of 16S rRNA and the recognition of its potential to determine the phylogenetic position of any prokaryotic organism, the role of 16S rRNA similarities in the present species definition in bacteriology need to be clarified. Comparative studies clearly reveal the limitations of the sequence analysis of this conserved gene and gene product in the determination of relationship at the pathogenic strain level for which DNA-DNA reassociation experiments still constitute the superior method. Since today the primary structure of 16S rRNA is easier to determine than hybridization between DNA strands, the strength of the sequence analysis is to recognize the level at which DNA pairing studies need to be performed, which certainly applies to similarities of 97% and higher.

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Deinococcus rubrus sp. nov., a Bacterium Isolated from Antarctic Coastal Sea Water

  • Srinivasan, Sathiyaraj;Lim, Sangyong;Lim, Jae-Hyun;Jung, Hee-Young;Kim, Myung Kyum
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제27권3호
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    • pp.535-541
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    • 2017
  • Two Gram-staining-negative, red-pinkish, coccus-shaped, non-motile, and aerobic bacterial strains, designated $Ant21^T$ and Ant22, were isolated from the Antarctic coastal sea water. Strains $Ant21^T$ and Ant22 showed UVC and gamma radiation resistance. Phylogenetic analyses based on 16S rRNA gene sequences determined that these strains belong to the genus Deinococcus. Through the analyses of the 16S rRNA gene sequences, strains $Ant21^T$ and Ant22 were found to have 97.7% and 97.8% similarity to Deinococcus marmoris DSM $12784^T$ and 97.0% and 97.2% similarity to Deinococcus saxicola AA-$1444^T$, respectively. The sequence similarity with the type strains of other Deinococcus species was less than 96.9% for both strains. Strains $Ant21^T$ and Ant22 shared relatively high 16S rRNA gene sequence similarity (99.3%) and had a closely related DNA reassociation value of $84{\pm}0.5%$. Meanwhile, they showed a low level of DNA-DNA hybridization (<30%) with other closely related species of the genus Deinococcus. The two strains also showed typical chemotaxonomic features for the genus Deinococcus, in terms of the major polar lipid (phosphoglycolipid) and the major fatty acids ($C_{16:0}$, $C_{16:1}$ ${\omega}6c/{\omega}7c$, $iso-C_{17:0}$, and $iso-C_{15:0}$). They grew at temperatures between $4^{\circ}C$ and $30^{\circ}C$ and at pH values of 6.0-8.0. Based on the physiological characteristics, the 16S rRNA gene sequence analysis results, and the low DNA-DNA reassociation level with Deionococcus marmoris, strains $Ant21^T$ ($=KEMB\;9004-167^T$ $=JCM\;31436^T$) and Ant22 (KEMB 9004-168 =JCM 31437) represent novel species belonging to the genus Deinococcus, for which the name Deinococcus rubrus is proposed.

고추의 게놈 분석 (Analysis of Red Pepper (Capsicum annuum) Genome)

  • 안정선
    • Journal of Plant Biology
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    • 제39권1호
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    • pp.57-61
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    • 1996
  • Thermal denaturation, reassociation kinectics 및 핵부피 측정 방법으로 고추 게놈의 염기 조성, kinetic component 및 게놈 크기를 조사하였다. 변성온도(Tm)에 근거한 고추 게놈의 염기 조성은 37% (G+C)였으며, Cot 커브에 근거한 고추 게놈은 카피수가 10,754, 178 및 1이고 kinetic complexity가 $5.6{\times}10^{3}\;bp,\;1.9{\times}10^{6}\;bp\;및\;1.9{\times}10^{8}\;bp$인 3개의 성분이 게놈의 4.2%, 26% 및 65%를 차지하고 있었다. 이로부터 계산한 고추 게놈의 크기는 $1.25{\times}10^{9}\;bp/C$인데, 이는 핵부피($62.4\;\mu\textrm{m}^3/C$)로부터 계산한 $4.053{\times}10^{9}\;bp/C$의 약 33%에 해당한다.

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폐가스 처리용 바이오필터에 미생물 군집 분석 기법의 적용 (Application of Methodology for Microbial Community Analysis to Gas-Phase Biofilters)

  • 이은희;박현정;조윤성;류희욱;조경숙
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제48권2호
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    • pp.147-156
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    • 2010
  • 폐가스 처리용 바이오필터의 핵심 요소 기술은 생촉매(미생물), 담체, 설계 운전 기술 및 진단 관리 기술이다. 특히, 바이오필터의 성능은 부하 조건과 바이오필터 내 미생물 군집 구조에 의해 영향을 받는다. 지금까지 바이오필터의 미생물 연구는 대부분 배양법을 기초로 하여 수행되어 왔으나, 최근에 보다 신속하고 정확하게 미생물 군집을 분석할 수 있는 방법들이 제시되고 있다. 본 논문에서는 생리적, 생화학적 및 분자생물학적 미생물 군집 분석 방법과 이를 활용한 바이오필터의 미생물 군집 특성을 조사한 연구사례를 소개하고, 미생물 군집 분석법의 바이오필터에 적용 가능성에 대해 고찰하였다. Community-level physiological profile 방법은 시료 중에 포함된 종속영양미생물의 탄소기질 이용능력을 기반으로 군집 특성을 조사하는 것이며, Phospholipid fatty acid analysis는 미생물 세포막 지방산을 분석하여 군집 특성을 조사하는 방법이다. 환경시료로부터 직접 추출한 DNA를 활용하는 분자생물학적 분석법에는 "partial community DNA analysis"와 "whole community DNA analysis"가 있다. 전자의 방법은 PCR 과정에 의해 증폭시킨 염기서열을 분석하는 것으로 ribosomal operon 유전자가 가장 많이 활용되었다. 이 방법은 다시 PCR fragment cloning 및 genetic fingerprinting으로 구분되며, genetic fingerprinting 방법으로는 denaturing gradient gel electrophoresis, terminal-restriction fragment length polymorphism, ribosomal intergenic spacer analysis 및 random amplified polymorphic DNA 방법으로 세분화된다. 추출된 전체 군집의 DNA를 분석하는 방법에는 total genomic cross-DNA hybridization, 총 추출 DNA의 열 변성/재결합 방법 및 밀도구배를 이용하여 추출한 DNA를 분획화하는 방법 등이 있다.

마늘(Allium sativum L.) 게놈의 고반복서열의 분이와 특성 조사 (Cloning and Characterization of Highly Repetitive Sequences in the Genome of Allium sativum L.)

  • 이동희
    • Journal of Plant Biology
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    • 제39권1호
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    • pp.49-55
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    • 1996
  • 본 연구는 마늘(Allium sativum L.)의 기초적인 유전적 특성을 파악하기 위해, 단양마늘을 대상으로 염색체 DNA의 반복서열의 양상을 확인하고, 고반복서열이 매우 빠르게 reassociation되는 특성을 이용하여 이들에 해당되는 부분을 분리하고, 클로닝하였다. 이들 고반복서열 클론의 게놈 내의 copy수는 대체적으로 $10^{5}~10^{7}$이었다. 이 중 일부 클론의 염기서열과 분석한 결과, G/C 함량은 25~40% 정도로 낮았고, 일부서열의 내부에서는 소단위의 염기서열이 반복배열되어 있었다. 단양을 비롯한 문경, 서산, 의성 품종 사이에서 해당 반복서열의 변이정도를 조사하기 위하여, 다섯종류의 고반복서열을 탐침으로 이들 품종 마늘에 대한 RELP(restriction fragment length polymorphism)분석을 한 결과 이들 서열의 유전적변이는 거의 나타나지 않았다.

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An Efficient Method to Compute Partial Atomic Charges of Large Molecules Using Reassociation of Fragments

  • Lee, Jung-Goo;Jeong, Ho-Young;Lee, Ho-Sull
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제24권3호
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    • pp.369-376
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    • 2003
  • Coulson (ZINDO), Mulliken $(MP2/6-31G^*)$ and Natural $(MP2/6-31G^*)$ population analyses of several large molecules were performed by the Fragment Reassociation (FR) method. The agreement between the conventional ZINDO (or conventional MP2) and FR-ZINDO (or FR-MP2) charges of these molecules was excellent. The standard deviations of the FR-ZINDO net atomic charges from the conventional ZINDO net atomic charges were 0.0008 for $C_{10}H_{22}$ (32 atoms), 0.0012 for $NH_2-C_{16}O_2H_{28}-COOH$ (53 atoms), 0.0014 for $NH_3^+-C_{16}O_2H_{28}-COOH$ (54 atoms), 0.0017 for $NH_2-C_{16}O_2H_{28}-COO^-$ (52 atoms), 0.0019 for $NH_3^+-C_{16}O_2H_{28}-COO^-$ (53 atoms), 0.0024 for a conjugated model $(O=CH-(CH=CH)_{15}-C=O-(CH=CH)_{12}-CH=CH_2)$, 118 atoms), 0.0038 for aglycoristocetin $(C_{60}N_7O_{19}H_{52}^+$, 138 atoms), 0.0023 for a polypropylene model complexed with a zirconocene catalyst $(C_{68}H-{121}Zr^+$, 190 atoms) and 0.0013 for magainin $(C_{112}N_{29}O_{28}SH_{177}$, 347 atoms), respectively. The standard deviations of the FR-MP2 Mulliken (or Natural) partial atomic charges from the conventional ones were 0.0016 (or 0.0016) for $C_{10}H_{22}$, 0.0019 (or 0.0018) for $NH_2-C_{16}O_2H_{28}-COOH$ and 0.0033 (or 0.0023) for $NH_3^+-C_{16}O_2H_{28}-COO^-$, respectively. These errors were attributed to the shape of molecules, the choice of fragments and the degree of ionic characters of molecules as well as the choice of methods. The CPU time of aglycoristocetin, conjugated model, polypropylene model complexed with zirconocene and magainin computed by the FR-ZINDO method was respectively 2, 4, 6 and 21 times faster than that by the normal ZINDO method. The CPU time of $NH_2-C_{16}O_2H_{28}-COOH\;and\;NH_3^+-C_{16}O_2H_{28}-COO^-$ computed by the FR-MP2 method was, respectively, 6 and 20 times faster than that by the normal MP2 method. The largest molecule calculated by the FR-ZINDO method was B-DNA (766 atoms). These results will enable us to compute atomic charges of huge molecules near future.