• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제26권1호
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• pp.120-129
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• 2016

An industrial complex in Wonju, contaminated with trichloroethene (TCE), was one of the most problematic sites in Korea. Despite repeated remedial trials for decades, chlorinated ethenes remained as sources of down-gradient groundwater contamination. Recent efforts were being made to remove the contaminants of the area, but knowledge of the indigenous microbial communities and their dechlorination abilities were unknown. Thus, the objectives of the present study were (i) to evaluate the dechlorination abilities of indigenous microbes at the contaminated site, (ii) to characterize which microbes and reductive dehalogenase genes were responsible for the dechlorination reactions, and (iii) to develop a PCE-to-ethene dechlorinating microbial consortium. An enrichment culture that dechlorinates PCE to ethene was obtained from Wonju stream, nearby a trichloroethene (TCE)-contaminated industrial complex. The community profiling revealed that known organohalide-respiring microbes, such as Geobacter, Desulfuromonas, and Dehalococcoides grew during the incubation with chlorinated ethenes. Although Chloroflexi populations (i.e., Longilinea and Bellilinea) were the most enriched in the sediment microcosms, those were not found in the transfer cultures. Based upon the results from pyrosequencing of 16S rRNA gene amplicons and qPCR using TaqMan chemistry, close relatives of Dehalococcoides mccartyi strains FL2 and GT seemed to be dominant and responsible for the complete detoxification of chlorinated ethenes in the transfer cultures. This study also demonstrated that the contaminated site harbors indigenous microbes that can convert PCE to ethene, and the developed consortium can be an important resource for future bioremediation efforts.

• 생명과학회지
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• 제26권6호
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• pp.711-720
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• 2016

게놈분석이 완료된 680개의 세균의 공통 유전자 보유 정도와 유연관계를 파악하기 위해 4,631개의 COG (Clusters of Orthologous Groups of protein) 보유 유사도와 COG 보유 계통수를 작성하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 균주별 COG 보유개수는 103~2,199개 사이였고 평균 1377.1개 였다. 곤충과 절대공생성인 Candidatus Nasuia deltocephalinicola str. NAS-ALF가 최저였고 기회성병원균인 Pseudomonas aeruginosa PAO1가 최대였다. 2개의 세균들 사이에 나타내는 COG 보유 유무의 유사도는 49.30~99.78% 사이였고 평균 72.65%였다. 초고온성이며 자가영양생활을 하는 Methanocaldococcus jannaschii DSM 2661과 중온성이며 공생생활을 하는 Mesorhizobium loti MAFF303099 사이가 최소였다. 유전자 보유 정도가 생물이 각 서식지에 적응하는 정도를 나타내므로 이 결과는 원핵생물 진화의 역사 혹은 현재 지구의 원핵생물 서식지 범위를 나타내는 것일 수도 있다. COG 보유계통수를 통하여 첫째 진정세균인 Chloroflexi문의 일부는 진정세균보다 고세균과 유연관계가 높았고, 둘째 16S rRNA유전자에서 동일한 문(phylum)이나 강(class)으로 분류되지만 COG 보유 계통수에서는 일치하지 않는 경우가 많았으며, 셋째 delta-와 epsilon-Proteobacteria는 다른 Proteobacteria와 다른 분계(lineage)를 이루었다. 본 연구결과는 생물의 기원 파악과 기능적 연관성 파악 그리고 유용유전자 탐색 등에 이용할 수 있을 것이다.