• 생명과학회지
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• 제22권1호
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• pp.110-116
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• 2012

누룩은 탁주와 약주의 제조를 위한 당화효소와 알코올발효를 위한 미생물의 공급원으로서 제품의 맛과 품질을 결정하는 중요한 역할을 한다. 본 연구에서는 산성누룩의 세균과 진균의 다양성을 조사하기 위해 순수분리 종과 16S 및 28S rRNA gene를 대상으로 한 PCR-DGGE를 이용한 분석을 수행하였다. 누룩 내 세균의 수는 $2.7{\times}10^9$ CFU/g이었으며 순수분리와 PCR-DGGE 분석에서 우점종은 Kocuria spp., Pantoea spp., Lactobacillus spp., Pediococcous spp., Weissella spp., Staphylococcus spp. 그 외 endophytic bacterium, uncultured gamma-proteobacteria, uncultured Cyanobacteria와 Actinobacteria였다. PCR-DGGE profile에서 주된 우점종은 Pediococcous pentosaceus와 uncultured Cyanobacteria 이었다. 누룩 내 진균의 수는 $3.5{\times}10^8$ CFU/g이었으며 순수분리와 PCR-DGGE 분석에서 우점종은 Trichomonascus spp., Pichia spp., Torulaspora spp., Wickerhamomyces spp., Sacharomycopsis spp., Lichtheimia spp., Mucor spp., Rhizopus spp., Aspergillus spp., Cladosporium spp.였다. PCR-DGGE profile에서 주된 우점종은 Pichia kudriavzevii와 Aspergillus oryzae이었다. PCR-DGGE 기술은 본 연구에서 누룩의 미생물군집을 평가하기 위해 처음으로 사용되었으며 미생물 다양성을 설명하는 데 효과적임을 입증하였다.

• 산업식품공학
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• 제15권4호
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• pp.370-375
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• 2011

현재 식중독 미생물의 검사에 전통적인 배지법이 다수를 차지하고 있으나 PCR이나 면역 분석법과 같은 신속 검출 법들의 사용이 증가하는 추세이다. 그러나 대개 speciesspecific 프라이머를 이용한 PCR에 의한 DNA 증폭산물을 전기영동을 통해 확인하는 방법을 사용하고 있는데 이는 각종 균주에 대해 각기 다른 프라이머를 사용하여야하는 단점이 있다. 이러한 단점을 보완하기 위하여 본 연구에서 는 여러 가지 균주를 동시에 신속하게 검지할 수 있도록 PCR-DGGE 기술을 연구하게 되었다. 그 결과 6종(S. typhimurium, P. fluorescens, B. cereus, S. aureus, E. coli, L. monoytogenes)의 유해 미생물을 선정하였고 DGGE 상에서 확실한 분리능을 보여 유해미생물의 인공마커로 사용할 수 있음을 보였다. 또한 실제 PCR-DGGE 기법을 사용하기 위하여 채소에서의 유해미생물 검출 감도를 확인한 결과 B. cereus를 제외한 5종(S. typhimurium, P. fluorescens, S. aureus, E. coli, L. monoytogenes)의 균들은 모두 $10^1$ CFU/g까지 검출할 수 있었고 B. cereus는 $10^3$ CFU/g이상 채소에 존재할 때 검출할 수 있었다. 또한 균질화 방법에 따라서 식물 DNA와 유해 미생물 간의 경쟁적 증폭현상이 일어남도 확인할 수 있었다. 이로써 본 연구에서는 유해 미생물의 검지, 인공마커의 제조, 식물 DNA와 유해미생물간의 경쟁적 증폭 현상 방지책과 유해미생물의 검출 감도 확인 및 염기서열을 통한 동정을 통해 PCR-DGGE가 식품에서 유해 미생물의 신속 검지 방법으로써 활용할 수 있을 것으로 사료된다. 향후 국내 식품소비 패턴이 유기농 채소의 수요와 공급이 날로 증대 되고 있기 때문에 PCR-DGGE 기법이 유기농 채소들의 식중독 균에 대한 database를 구축하여 안전성을 확보하는데 기여할 수 있다고 생각된다.

• Journal of Microbiology
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• 제41권2호
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• pp.157-160
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• 2003

To estimate genetic relationships within the genus Rhizopus, genetic variations in 20 strains were investigated by DGGE and PCR-RFLP of rDNA ITS region (ITSI, ITS2,5.8S). The size of the amplified products showed the interspecific polymorphisms, 650 bp,700 bp, and 900 bp. The DGGE approach allowed the separation of PCR amplicons of the same length according to their sequence variations. When the rDNA ITS region was digested with six restriction enzymes, 20 strains were classified into five RFLP haplotypes. The range of similarity between the 20 strains by PCR-RFLP was 42.3-100%. Based on the results of DGGE aud PCR-RFLP, the 20 strains were divided into four groups, R. oryzae, R. stolonifer, R. microsporus and R. homothallicus. Further study of R. homothallicus is required.

• 한국습지학회지
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• 제14권3호
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• pp.419-428
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• 2012

식물플랑크톤의 동정은 숙련된 전문가에게도 어려운 과제이다. 별 특징없는 외형과 다양한 크기와 종은 형태학적으로 구분하기에 어려움이 있다. 본 연구에서는 미생물 군집의 다양성을 분석하는데 효과적인 fingerprinting 기법인 PCR-DGGE 방법을 사용하여 이런 형태학적 동정의 제한점을 보완하고자 하는데 목적이 있다. 5곳의 호수 샘플로부터 2008년 8월 총 46개의 band를 찾을 수 있었고, 2008년 11월 총 26개 band를 찾을 수 있었다. 이 fingerprint 결과는 각각 다른 샘플링 장소를 비교하는데 용이하였다. 본 연구에서 PCR-DGGE 방법은 북한강 호수들의 플랑크톤 군집의 다양성을 파악하는데 사용되었고, 이 DGGE 기법이 플랑크톤의 동정기법으로써의 가능성을 검토해보았다.

• 생명과학회지
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• 제22권2호
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• pp.232-238
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• 2012

금정산성 막걸리$^{(R)}$는 전통적인 수제누룩과 쌀로부터 발효된 한국의 전통적인 술이다. 본 연구에서는 막걸리 발효기간 동안 세균과 진균의 다양성을 특성화하기 위해 16S와 28S rRNA 유전자를 목적으로 하는 PCRDenaturing Gradient Gel Electrophoresis (PCR-DGGE) 분석을 수행하였다. 막걸리 발효기간 동안 PCR-DGGE profile에서 검출된 세균은 16S rRNA 유전자 서열에 기초한 동정결과 Lactobacillus spp. (L. curvatus, L. kisonensis, L. plantarum, L. sakei 및 L. gasseri), Pediococcus spp. (P. acidilactici, P. parvulus, P. agglomerans및 P. pentosaceus), Pantoea spp. (P. agglomerans 및 P. ananatis) 그리고 Citrobacter freundii로 총 12종이었으며, 배양2일 이후 L. curvatus가 주된 우점 종을 형성하였다. 반면 PCR-DGGE profile에서 검출된 진균은 28S rRNA 유전자 서열에 기초한 동정결과 Pichia kudriavzevii, Saccharomyces cerevisiae, Asidia idahoensis, Kluyveromyces marxianus, Saccharomycopsis fibuligera 및 Torulaspora delbrueckii로 6종이었으며 주된 우점 진균은 배양0일에서 2일에 P. kudriavzevii에서 배양 3일에서 6일에 S. cerevisiae로 전환되었다. 결과적으로 PCR-DGGE분석은 막걸리발효기간 동안 미생물의 구조와 다양성을 이해하는 데 유용한 도구임을 보여주었다.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제20권12호
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• pp.1887-1894
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• 2007

In this paper, a rapid and reliable gene-targeted species-specific polymerase chain reaction (PCR) technique based on a two-step process was established to identify bifidobacteria in dairy products. The first step was the PCR assay for genus Bifidobacterium with genus specific primers followed by the second step, which identified the species level with species-specific primer mixtures. Ten specific primer pairs, designed from nucleotide sequences of the 16-23S rRNA region, were developed for the Bifidobacterium species including B. angulatum, B. animalis, B. bifidum, B. breve, B. catenulatum, B. infantis, B. longum, B. minimum, B. subtile, and B. thermophilum. This technique was applied to the identification of Bifidobacterium species isolated from 6 probiotic products, and four different Bifidobacterium spp. (B. bifidum, B. longum, B. infantis, and B. breve) were identified. The findings indicated that the 16S-23S rDNA gene-targeted species-specific PCR technique is a simple and reliable method for identification of bifidobacteria in probiotic products. PCR combined with Denaturing Gradient Gel Electrophoresis (DGGE) for identification of the bifidobacteria was also evaluated and compared with the gene-targeted species-specific technique. Results indicated that for fermented milk products consistency was found for both species-specific PCR and PCR-DGGE in detecting species. However, in some lyophilized products, the bands corresponding to these species were not visualized in the DGGE profile but the specific PCR gave a positive result.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제41권3호
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• pp.292-299
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• 2013

본 연구에서는 분자생물학적 기법인 PCR-DGGE를 사용하여 친환경 농법을 적용한 고추경작지에서 서식하는 진균의 군집 변화를 분석하고자 하였다. 먼저 토양으로부터 추출한 DNA는 DGGE 분석을 위해 진균의 universal primer인 ITS 1/4 primer set를 사용하여 nested-PCR을 수행하였으며, 증폭된 산물을 사용하여 DGGE를 수행한 결과 진균의 군집을 나타내는 band의 수는 고추 정식 전에는 3-4개에 불과했으나 고추를 정식한 후에는 전체 처리구에서 평균 15개로 조사되어 작물의 정식이 진균의 밀도 및 다양성을 증가시키는 것으로 확인되었다. 처리구 별로는 윤작과 컨소시엄 미생물제제를 동시에 적용한 고추 경작지에서 band 수가 18개로 나타나 가장 많은 것으로 조사되었다. 반면에 연작지의 화학농약 처리구에서는 band의 수가 14개로 나타나 처리구 중에서 진균의 다양성이 가장 낮은 것으로 확인되었다. 또한 식물에 질병을 일으키는 주요 병원성 진균의 DNA를 marker로 사용하여 각 처리구 별로 패턴을 비교한 결과, 연작지에서 모잘록병을 일으키는 R. solani AG-1 (IB)이 존재함을 확인할 수 있었다. 또한 염기서열 분석을 통해 우점종을 조사한 결과, 고추 정식 전에는 Paraphaeosphaeria quadriseptata, 정식 후에는 Mortierella chlamydospora, Cucurbitaria berberidis 및 Chaetomium globosum 종이 우점하고 있는 것으로 확인되었다. 처리구 간의 유사성 분석에서는 연작지의 컨소시엄 미생물제제 처리구와 윤작지의 컨소시엄 미생물제제 처리구가 유사한 것으로 나타났으며, 화학농약 처리구 역시 경작체계가 다름에도 불구하고 유사성이 있는 것으로 확인되었다.

• 한국환경생태학회지
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• 제24권3호
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• pp.318-324
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• 2010

이 연구의 목적은 고라니(Hydropotes inermis argyropus)의 위내용물을 대상으로 PCR-DGGE 방법을 이용하여 그 식이습성을 조사하는데 있다. 이 연구를 위해, 강원도 철원과 전라남도 동부지역 등에서 자연사 혹은 로드킬에 의해 죽은 고라니 사체의 위에서 식이물 샘플을 채취하였다. 총 44개체의 위내용물에서 각각 DNA를 추출하였고, 두 가지의 프라이머(rbcLZ1과 rbcL19bR)를 이용하여 ribulose-1,5-bisphosphate carboxylase large subunit(rbcL) gene을 PCR 증폭하였다. 44개의 샘플 중 29 샘플에서 성공적으로 PCR을 수행하였다. 이 29개 partial rbcL gene의 PCR product는 PCR-DGGE에 이용되었다. 식이물에 대한 분석결과 총 6과의 식물이 확인되었다. 강원도 철원의 경우, 5과가 나타난 반면, 전라남도 동부의 경우, 3과만이 확인되었다. 이 연구에서는 종수준의 먹이식물의 구별에는 실패하였 지만, 차후 이 PCR-DGGE 기법은 고라니를 포함한 초식동물의 식이습성을 분석하는데 하나의 가능성 있는 방법이 될 것으로 생각된다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제20권11호
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• pp.1592-1596
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• 2010

To verify the dominance of microorganisms in wastewater biological treatment, PCR-DGGE (denaturing gradient gel electrophoresis) was performed as a supplementary support method for screening of the dominant microorganisms from activated sludge. Results suggest that the dominant microorganisms in activated sludge are primarily responsible for strengthening its effectiveness as a biological treatment system, followed by the non-main dominant microorganisms, whereas the non-dominant microorganisms showed no effects. The degree of microbial abundance present on the profile of PCR-DGGE was in line with the treatment efficiency of augmented activated sludge with isolated cultures, suggesting that PCR-DGGE can be used as an effective supplementary method for verifying culturable dominant microorganisms in activated sludge of coking wastewater.

• 대한환경공학회지
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• 제28권7호
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• pp.752-756
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• 2006

최근 수계의 총질소(T-N) 규제가 강화되면서 기존 BAF 공정의 개선을 위해 독립적인 무산소조가 추가로 도입되었다. 본 연구에 사용된 공정은 유기물과 질산화 중심으로 개발 된 기술인 $Biobead^{(R)}$공법으로 상용화된 상향류의 BAF공정의 하나이다. 독립적인 무산소조의 도입의 타당성을 검토하기 위해 분자생물학적 방법의 하나인 PCR-DGGE기법이 수행되었다. 두 가지 type의 nitrite reductase genes를 통해 진행되었는데, nirS로 암호화된 cytocrome $cd_1$ nitrite reductase gene과 nirK로 암호화된 Cu를 함유한 nitrite reductase gene이다. 이러한 탈질 기능유전자를 이용하여 PCR-DGGE를 통해 탈질 목적으로 순화된 독립적인 무산소조의 탈질미생물의 군집을 해석하였다. PCR 증폭결과, 탈질을 수행하는 무산소조 내에서는 nirS와 nirK유전자 가운데 nirS유전자만 검출되었고, DGGE 분석결과, 최초 식종원으로 이용된 활성슬러지에서는 상대적으로 많은 band들이 검출되는 반면, 무산소조 내에서는 운전일수와 nitrate 부하량이 증가할수록 단일 band로 우점화 하는 경향을 나타내었다. DGGE band에 대한 염기서열 분석결과, 식종 슬러지의 경우 다양한 uncultured bacteria가 나타났으나, nitrate 제거율이 높은 안정화된 무산소조에서는 alcaligenes faecalis 등 특정 탈질미생물이 우점화 되는 것으로 확인되었다. 결론적으로 이러한 탈질미생물 군집특성을 가지는 무산소조의 도입은 96%이상의 안정적인 탈질을 가능하게 하였으며, BAF 공정 개선을 위한 독립적인 무산소조의 도입은 적절한 것으로 판단되었다.