본 연구는 논과 밭 토양의 황산염 환원세균의 군집구조와 T-RFLP 패턴을 조사한 논문으로, 유기 농법 토양과 관행 농법 토양 그리고 밭 토양 총 3종류의 토양을 8월과 11월에 채집하여 실험하였다. 토양 성분 분석 결과 총 질소, 총 탄소, 총 인의 값은 모든 토양이 비슷하게 나타났고 계절별로는 수분의 함량은 8월에, 총 탄소는 11월에 가장 높게 나타났다. 황산염 환원세균은 초산보다 젖산을 기질로 이용하는 황산염 환원세균이 더 많이 분포하고, 유기 농법 토양에 황산염 환원세균이 가장 많이 분포하는 것으로 나타났다. 각 토양에서 얻은 총 181개 클론으로 계통학적 분석을 한 결과, 대부분의 클론들은 배양 가능한 황산염 환원세균과는 매우 낮은 상동성을 보였으나, 자연계에서 확인되는 클론들과는 90% 이상의 높은 상동성을 나타내었다. T-RFLP 분석 결과 91, 357, 395, 474 bp의 분포가 가장 높았고, 계절에 따라 황산염 환원세균의 군집 구조가 달라지는 것을 확인하였다.
Kim, Joong-Jae;Kim, Hee-Na;Masui, Ryoji;Kuramitsu, Seiki;Seo, Jin-Ho;Kim, Kwang;Sung, Moon-Hee
Journal of Microbiology and Biotechnology
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제18권4호
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pp.611-615
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2008
Novel groups of uncultivable anaerobic thermophiles were isolated from compost by enrichment cultivation in medium with a cell-free extract of Geobacillus toebii. The cell-free extract of G. toebii provided the medium with growth-supporting factors (GSF) needed to cultivate the previously uncultured microorganisms. Twenty-nine GSF-requiring candidates were successfully cultivated, and 16 isolated novel bacterial strains were classified into three different groups of uncultivable bacteria. The similarity among these 16 isolates and a phylogenetic analysis using 16S rRNA gene sequences revealed that these GSF-requiring strains represented novel groups within the family Clostridiaceae.
Bacterial diversity based on the denaturing gradient gel electrophoresis (DGGE) analysis of PCR-amplified 16S rRNA gene sequences was determined for soil samples from two abandoned mine sites and the corresponding enrichment cultures using soil sample as key inoculum. Sequencing analysis of DGGE bands obtained from both the soil samples matched mostly with sequences of uncultured and newly described organisms, or organisms recently associated with the acid mine drainage environment. However, the enrichment of soil samples in ferrous sulfate and elemental sulfur media yielded sequences that were consistent with well-known iron- and sulfur-oxidizing acidophilic bacteria. Analysis of enrichment cultures of soil samples from Dalsung mine revealed abundant ${\gamma}$-$Proteobacteria$, whereas that of Gubong mine sample displayed acidophilic groups of ${\gamma}$-$Proteobacteria$, ${\alpha}$-$Proteobacteria$, $Actinobacteria$ and $Firmicutes$. Chemical elemental analysis of the mine samples indicated that the Dalsung site contained more iron and sulfate along with other toxic components as compared with those of the Gubong site. Biogeochemistry was believed to be the primary control on the acidophilic bacterial group in the enrichment samples.
Marine sediments are a microbial biosphere with an unknown physiology, and the sediments harbor numerous distinct phylogenetic lineages of Bacteria and Archaea that are at present uncultured. In this study, the structure of the archaeal and bacterial communities was investigated in the surface and subsurface sediments of Jeju Island using a next-generation sequencing method. The microbial communities in the surface sediments were distinct from those in the subsurface sediments; the relative abundance of sequences for Thaumarchaeota, Actinobacteria, Bacteroides, Alphaproteobacteria, and Gammaproteobacteria were higher in the surface than subsurface sediments, whereas the sequences for Euryarchaeota, Acidobacteria, Firmicutes, and Deltaproteobacteria were relatively more abundant in the subsurface than surface sediments. This study presents detailed characterization of the spatial distribution of benthic microbial communities of Jeju Island and provides fundamental information on the potential interactions mediated by microorganisms with the different biogeochemical cycles in coastal sediments.
We determined the optimal culture conditions for obtaining the maximum number of intestinal bacteria from the olive flounder Paralichthys olivaceus, and studied bacterial diversity using both culture-dependent and culture-independent methods. Using six culture conditions, mean bacterial numbers were greater than $10^6$ per gram of gut mucus, regardless of the medium. However, the bacterial diversity, based on colony morphology, appeared much higher on Marine agar (MA) and Zobell 2216 agar than on other media. We found eight and 17 cultured bacterial phylotypes with 99% minimum similarity in gut mucus grown on MA and tryptic soy agar, respectively. Furthermore, we used genomic DNA extracted from gut mucus to generate 78 random clones, which were grouped into 25 phylotypes. Of these, six were affiliated with Firmicutes, Actinobacteria, and Verrucomicrobia, and were not found using our culture-dependent methods. Consequently, we believe that Marine agar and Zobell 2216 agar are optimal media for culturing diverse intestinal microbes; we also discovered several novel sequences not previously recognized as part of the gut microbiota of olive flounder.
한국미생물학회 2005년도 International Meeting of the Microbiological Society of Korea
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pp.28-32
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2005
Epifluorescence microscopy and direct viable counting methods have shown that only 0.01-0.1% of all the microbial cells from marine environments form colonies on standard agar plates. To culture novel marine microorganisms, high throughput culturing (HTC) techniques were developed to isolate cells in very low nutrient media. This approaches was designed to address microbial metabolic precesses that occur at natural substrate concentrations and cell densities, which are typically about three orders of magnitude less than in common laboratory media. Approximately 5000 cultures of pelagic marine bacteria were examined over the course of 3 years. Up to 14% of cells from coastal seawater were cultured using this method, a number that is 1400 to 140-fold higher than obtained by traditional microbiological culturing techniques. Among the cultured organisms are many unique phylogenetic lineages that have been named as new phyla (7), orders (2, 5, 12), families (3), and genera (1, 4, 6). Over 90% of the cells recovered by this method do not replicate in standard agar plating, the most common method of microbial cell cultivation.
The bacterial diversity of the continental shelf sediment in the Yellow Sea was investigated by the cloning and sequencing of PCR-amplified 16S rRNA genes. The majority of the cloned sequences were distinct phylotypes that were novel at the species level. The richness estimator indicated that the sediment sample might harbor up to 32 phylum-level taxa. A large number of low-abundance, phylum-level taxa accounted for most of the observed phylogenetic diversity at our study site, suggesting that these low-abundance taxa might play crucial roles in the shelf sediment ecosystem.
Histamine은 적색육 어류의 histidine이 어육 중의 Morganella morganii, Hafnia alvei 및 Klebsiella pneumoniae와 같은 부패세균에 의해 탈탄산 되어 초기에 형성되는 것으로 allergy성 식중독을 일으킬 수 있다. 이는 적색육 어류인 고등어의 선도저하 시에 많이 생성된다. 그리고 부패 후기에는 histamine을 분해하는 세균도 존재하는 것으로 알려져 있다. 그러므로, histamine 식중독의 잠재력을 지닌 자반고등어로 인한 식중독 사고 예방과 그 위생 대책을 수립하는데 필요한 자료를 얻고자 자반고등어에서 histamine 분해능을 가진 균을 분리, 동정하였다. 시료는 대형마트에서 시판되는 상태로 구입하였다. 질소원과 탄소원으로써 histamine만을 첨가한 제한배지를 사용하여 histamine 분해능을 가진 균을 분리하였다. 그리고 Cram staining, oxidase, catalase, citrate, TSI test, $H_{2}S$ reaction 및 indole 생성 등의 기본적인 생화학적 동정시험을 거쳐 10종의 시험균주를 선택하였다. 이 균주들을 16SrRNA gene 염기서열 비교에 의한 계통발생학적 분석을 이용하여 동정 하였다. 그 결과, Pseudomonas putida strain RA2, Halomonas marina, Uncultured Arctic sea ice bacterium clone ARKXV1/2-136, Halomonas venusta, Psychrobacter sp. HS5323, Pseudemonas putida KT2440, Rhodococcus erythropolis, Klebsiella terrigena (Raoultella terrigena), Alteromonadaceae bacterium T1, Shewanella massilia의 10종이 모두 동정 되 었으며, 각각 $100\%,{\;}100\%,{\;}99\%,{\;}99\%,{\;}99\%,{\;}99\%,{\;}100\%,{\;}95\%,{\;}99\%,{\;}100\%$의 상동성을 보였다. Histamine분해능의 존재를 탁도측정법과 효소법에 의해 확인한 결과, 분리된 10종 모두의 histamine 분해능이 재확인 되었고, 그 중 Shewanella massilia가 최대의 histamine 분해능을 보이는 것으로 확인되었다. 이 결과로 자반고등어 시판 제품에는 다수의 histamine 분해 세균이 존재하는 것을 확인할 수 있었으며, 이 세균을 활용한다면 식품 내 존재하는 histamine을 효과적으로 분해할 수 있을 것이라 예상된다.
해양 해면 Asteropus simplex를 제주도에서 채집하여 배양에 의한 RFLP와 비배양에 의한 DGGE 분석 방법에 의해 세균군집 구조를 조사하였다. 16S rDNA-RFLP 분석을 위해 변형된 Zobell 배지와 MA를 이용하여 120균주를 선별하고 제한효소, HaeIII와 MspI을 사용하여 각각의 다른 RFLP 패턴으로 구분하였다. RFLP 패턴으로부터 유래한 16S rDNA 염기서열 분석결과, 알려진 세균 종과 94% 이상의 유사도를 나타내었으며 Alphaproteobacteria, Gammaproteobacteria, Actinobacteria, Bacteroidetes, Firmicutes, 5개의 문이 관찰되었다. 그 중 Gammaproteobacteria가 우점하였다. 같은 해면, A. simplex의 DGGE 분석을 위해 total genomic DNA로부터 16S rDNA를 증폭하여 DGGE fingerprinting을 수행한 결과 12개의 서로 다른 밴드가 관찰되었다. 각 밴드의 16S rDNA 염기서열은 알려진 세균의 염기서열과 90% 이상의 유사성을 나타내었으며 대부분의 염기서열은 uncultured bacteria에 속하였다. DGGE 분석으로부터 미생물의 군집은 Alphaproteobacteria, Betaproteobacteria, Gammaproteobacteria, Deltaproteobacteria, Actinobacteria, Chloroflexi, Nitrospira, 7개의 문으로 나타났다. RFLP와 DGGE 방법에 의해 Alphaproteobacteria, Gammaproteobacteria, Actinobacteria가 공통적으로 발견되었으나 전체적인 공생세균의 군집구조는 분석방법에 따른 차이를 나타내었다. 배양에 의한 방법보다 비배양 방법에서 더 다양한 세균군집구조를 나타내었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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