미토콘드리아 DNA의 제한효소 분석법에 의한 영지의 계통분류

홍순규,정학성,Hong, Soon-Gyu,Jung, Hack-Sung 한국미생물학회 1994 미생물학회지 Vol.32 No.4

영지속(Ganoderma)에 속하는 7종 10균주에 대하여 미토콘드리아 DNA의 제한효소 분절양상 비교를 통한 계통분석을 수행하였다. 여러 가지 제한효소들 중 생산된 절편이 충분한 정보를 가지고 있으면서 서로 구별할 수 있는 6가지의 제한효소를 분석에 이용하였다. 절편양상을 설 비교하여 전체 절편중 공통된 절편의 개수를 구하고 이로부터 염기위치당 염기치환율을 구하였으며, 이를 균주간의 진화거리로 계산하여 PHYLIP package의 Neighbor-joining 방법에 이한 계통도를 얻고 그 결과를 고찰하였다. 특이한점은 G. lucidum의 3균주와 G. lobatum 이 유연관계가 많이 있다는 점이다. 이러한 결과는 G. lucidum과 G. lobatum은 종의 다양성으로 인하여 과거부터 복합종으로 취급되어 왔으며 고전적인 영지속의 분류에 문제점이 많이 있음을 시사해 주고 있다. 따라서 영지속의 분류가 진화경로에 바탕을 둔 자연분류가 되기 위해서는 형태분류 뿐만 아니라 배양 분류와 분자생물학적이 sqnstjr등 다양한 기준에 의해서 재고되어야 할 것으로 판단된다. Ten strains of 7 species from the genus Ganoderma, G. lucidum ATCC 64251, FP-103561-T, and ES70701, G. applanatum ATCC 44053 and FP-57035-T. G. lobatum ATCC 42985, G. resinaceum ATCC 52416, G. subamboinense var. laevisporum ATCC 52420, G. meredithae ATCC 64492, and G. microsporum ATCC 76024, were studied to discuss their phylogenetic relationships by utilizing restriction fragment length polymorphisms (RFLPs) of mitochondrial DNAs (mtDNAs). Six restriction enzymes, BamHI, BglII, EcoRI, HindIII, PvuII, and XbaI which digested mtDNAs into adequate numbers of restriction fragments for cluster analysis, were used in this study. Restriction profiles of strains for each restriction enzyme were treated as analysis characters to calculate similarity coefficients, which were converted into nucleotide sequence divergence values whose mean values were then arranged in a matrix table. This table was utilized for a phylogenetic analysis using the Neighborjoining method of the PHYLIP package to construct phylogenetic tree. Three strains of G. lucidum and two strains of G. applanatum exhibited different lineages each but one of G. applanatum strains showed a close relationship with G. lobatum, which reflected the species complexity of these species whose strains were phenotypically indistinguishable but genetically distinct. The present results suggest that the natural classification of Ganoderma needs to be considered from the viewpoints of molecular biology-based systematics as well as morphological classifications and cultural identifications for better phylogenetic conclusions.

Genome sequence of Caballeronia sordidicola strain PAMC 26577 isolated from Cladonia sp., an Arctic lichen species

양정안,홍순규,오현명,Yang, Jhung Ahn,Hong, Soon Gyu,Oh, Hyun-Myung The Microbiological Society of Korea 2017 미생물학회지 Vol.53 No.2

Caballeronia sordidicola 균주 PAMC 26577은 다산 기지 근처에서 채집된 지의류인 Cladonia 종에서 분리되었다. Illumina 방식으로 분석한 균주 PAMC 26577의 초안 유전체 서열은 182개의 콘티그로 이루어졌으며, N50값은 159,226 염기쌍 길이에 해당하였다. 초안 유전체로 총 8,334,211 염기쌍을 확인하였으며, 59.4% G+C 함량을 나타냈다. 유전체는 단백질을 코드하지 않는 8개의 rRNA 유전자와 51개의 tRNA 유전자를 포함하였다. 8,065개의 단백질 유전자는 기본 대사 과정뿐 아니라 부탄올/부티르산 생합성, 폴리하이드록시부티르산 대사, serine cycle methylotrophy 및 글라이코겐 대사 유전자들을 가지고 있었다. 2백개 이상의 막 전달 단백질은, 인산화 전달 시스템과 TRAP 전달시스템이 부재하였다. PAMC 26577은 CRISPR 관련 서열 및 단백질이 없었으며, 파아지 유전자의 감염흔적으로 인한 11개의 파아지 관련 유전자를 찾아낼 수 있었다. Caballeronia sordidicola strain PAMC 26577 was isolated from Cladonia sp., a lichen collected from Svalbard Archipelago in the Arctic Ocean. Draft genomic sequences of PAMC 26577 were determined using Illumina and 182 contigs were submitted to GenBank and N50 value was 159,226. The genome of PAMC 26577 was comprised of 8,334,211 base pairs and %G+C content was 59.4. The genome included 8 ribosomal RNA genes and 51 tRNA genes as non-coding sequences. Protein-coding genes were 8,065 in number and they included central metabolism genes as well as butanol/butyrate biosynthesis, polyhydroxybutyrate metabolism, serine cycle methylotrophy genes, and glycogen metabolism. Membrane transporters were more than two-hundreds in number, but sugar phosphotransferase system and TRAP transporters were lacking. PAMC 26577 lacked CRISPR-associated sequences and proteins. No transposable elements were observed and there were only limited number of phage remnant regions with 11 phage-related genes.

Draft genome sequence of Caballeronia sordidicola strain PAMC 26633 isolated from an antarctic lichen, Psoroma species

김정희,홍순규,오현명,Kim, Junghee,Hong, Soon Gyu,Oh, Hyun-Myung The Microbiological Society of Korea 2017 미생물학회지 Vol.53 No.4

본 연구에서 남극 킹 조지 섬 인근에서 채집한 지의류 Psoroma 종에서 분리한 Caballeronia sordidicola 균주 PAMC 26633의 초벌 유전체를 분석하였다. 이전의 연구를 통한 극지방의 지의류에 공생하는 Caballeronia 속 세균의 유전체와 마찬가지로 생물공학 및 생태학적으로 활용가능성 있는 다양한 유전자를 발견할 수 있었다. 이는 다양한 대사 관련 유전자를 포함하며, 탄수화물, 아미노산, 질소/황 대사, 스트레스, 세포막 수송체, 항생제 및 중금속 내성에 관련이 있었다. 파아지와 트랜스포존 유전자가 소수 있었으며, CRISPR 관련 유전자 및 서열은 발견되지 않았다. Here we report the draft genome sequence of the Caballeronia sordidicola strain PAMC 26633, isolated from Psoroma species, a lichen material from Barton Peninsula, King George Island in Antarctica. As we have observed in previous genomic studies in the genus Caballeronia from polar lichen, draft genomic sequences of PAMC 26633 had an assortment of genes of ecological importance and of biotechnical potentials, which include diverse metabolic genes for carbohydrates, amino acids, and genes for nitrogen/sulfur metabolisms, stress responses, membrane transporters, antibiotic resistance, and heavy metal resistance. CRISPR genes and sequences were not found and there were some phage remnants and transposons.

Genome sequence of Caballeronia sordidicola strain PAMC 26510 isolated from Psoroma sp., an Antarctic lichen

양정안,홍순규,오현명,Yang, Jhung Ahn,Hong, Soon Gyu,Oh, Hyun-Myung The Microbiological Society of Korea 2017 미생물학회지 Vol.53 No.2

Caballeronia sordidicola 균주 PAMC 26510은 남극 킹조지섬의 바톤반도에서 채집된 지의류인 Psoroma sp.에서 분리되었다. 균주 PAMC 26510의 초안 유전체 서열은 224개의 콘티그로 이루어졌으며, 총 7,872,143 염기쌍은 59.7% G+C 함량을 나타냈다. 유전체는 7,580개의 단백질 유전자, 6개의 rRNA 유전자와 46개의 tRNA 유전자를 포함하였다. 균주 PAMC 26510는 이전에 연구한 Caballeronia sordidicola에 속하는 북극 균주와 마찬가지로 대사능력에 있어서 광범위한 능력을 가지고 있는 것으로 여겨진다. PAMC 26510의 초안 유전체는 6개의 CRISPR arrays를 각각의 콘티그 상에 가지고 있으며, 이중 두 개의 콘티그 상에 CRISPR-관련 유전자가 연결되어 있었다. Caballeronia sordidicola strain PAMC 26510 was isolated from Psoroma sp., a lichen material, collected from Barton Peninsula of King George Island in Antarctica. The draft genome sequence of PAMC 26510 consisted of 224 contigs and they was 7,872,143 base pairs with 59.7% G+C content. The genome included 7,580 protein coding sequences and 6 ribosomal RNA genes and 46 tRNA genes. The strain PAMC 26510 is also a metabolic generalist as we have observed in previous genomic studies in the arctic strain of Caballeronia sordidicola. The draft genomic sequences of PAMC 26510 had six CRISPR arrays on six contigs, and there were two clusters of CRISPR-associated genes that were linked with respective CRISPR arrays.

Diversity and Physiological Characteristics of Culturable Bacteria from Marine Sediments of Ross Sea, Antarctica

이영미,정유정,홍순규,김지희,이홍금,Lee, Yung Mi,Jung, You-Jung,Hong, Soon Gyu,Kim, Ji Hee,Lee, Hong Kum The Microbiological Society of Korea 2014 미생물학회지 Vol.50 No.2

남극 로스해의 퇴적물로부터 배양을 통해 분리한 균주의 분류 및 생리학적 특성 분석을 수행하였다. 분리 세균 63균주의 16S rRNA 유전자 염기서열을 이용한 계통분류학적 분석 결과, 이들은 Actinobacteria, Bacteroidetes, Alphaproteobacteria 및 Gammaproteobacteria 내의 21개의 파일로타입(phylotypes)에 속하였다. 98.65% 염기서열 유사도를 기준으로, 약 49%의 균주가 잠재적으로 신종 또는 신속 후보인 것으로 나타났다. 분리된 균주 중, 각각 46%, 25% 및 32%의 균주가 세포외 단백질분해효소, 지질분해효소 및 외부다당체 생성에 대한 활성을 나타냈다. 43개의 균주는 최소 1개의 세포외 분비 물질을 생산하였고, 이들 중 21개 균주는 최소 2개의 세포외 단백질분해효소, 지질분해효소 또는/및 세포외다당체를 생성하였다. 이러한 결과는 남극 로스해 퇴적물 내의 배양된 세균 군집이 해당 환경에서 탄소와 질소와 관련된 유기물질의 가수분해에 영향을 미치고 있다는 것을 시사한다. The affiliations and physiological characteristics of culturable bacteria isolated from the sediments of Ross Sea, Antarctica were investigated. Sixty-three isolates obtained by cultivation were grouped into 21 phylotypes affiliated with the phyla Actinobacteria and Bacteroidetes and with the classes Alphaproteobacteria and Gammaproteobacteria by phylogenetic analysis of 16S rRNA gene sequences. Based on phylogenetic analysis (<98.65% sequence similarity), approximately 49% of total isolates represented potentially novel species or genus. Among them, extracellular protease, lipase, and exopolysaccharide activities at $10^{\circ}C$ or $20^{\circ}C$ were detected in approximately 46%, 25%, and 32% of the strains, respectively. Forty-three isolates produced at least one type of extracellular material and 21 of them produced at least two extracellular protease, lipase, and/or exopolysaccharides. Our findings indicate that culturable bacterial diversity present within the marine sediments of Ross Sea, Antarctica may contribute to the hydrolysis of the major organic constituents which is closely related with carbon and nitrogen cycling in this environment.

Genome sequence of Caballeronia sordidicola strain PAMC 26592 isolated from an arctic lichen species

김정희,권개경,김병권,홍순규,오현명,Kim, Junghee,Kwon, Kae Kyoung,Kim, Byung Kwon,Hong, Soon Gyu,Oh, Hyun-Myung The Microbiological Society of Korea 2017 미생물학회지 Vol.53 No.1

Caballeronia sordidicola strain PAMC 26592 was isolated from Umbilicaria sp., a lichen material collected from Svalbard Archipelago in the Arctic Ocean. We report the draft genome sequence of the strain PAMC 26592, a metabolic generalist. As we have observed in previous genomic studies in the genus Caballeronia draft genomic sequences of PAMC 26592 had an assortment of genes of ecological importance and of bio-technical potentials, which include diverse metabolic genes for carbohydrates, aromatic compounds, amino acids, and vitamins, and genes for nitrogen / sulfur metabolisms, stress responses, membrane transporters, antibiotic resistance, and heavy metal resistance.

남극 세종기지 주변의 토양의 열이동에 관한 통계적인 연구

임현수(Hyoun Soo Lim),홍순규(Soon Gyu Hong),김현철(Hyun-Cheol Kim),김옥선(Ok-Sun Kim),노현주(Hyun Ju Noh),조안나(Ahnna Cho),이진용(Jin-Yong Lee),이정훈(Jeonghoon Lee) 대한지질학회 2014 대한지질학회 학술대회 Vol.2014 No.10

남북극 유래 저온성 박테리아 Culture Collection에서 저온활성 프로테아제 생산균주의 스크리닝과 효소 특성

김덕규,박하주,이영미,홍순규,이홍금,임정한,Kim, Doc-Kyu,Park, Ha-Ju,Lee, Yung-Mi,Hong, Soon-Gyu,Lee, Hong-Kum,Yim, Joung-Han 한국미생물학회 2010 미생물학회지 Vol.46 No.1

극지연구소(KOPRI)는 국내외적으로 유일하게 남북극 지역에서 분리한 저온적응성 박테리아 균주를 대상으로 culture collection(약 6,300균주)을 구축하여 운영하고 있다. 보유 중인 프로테아제(protease) 생산 균주들(총 874균주) 중에서 활성이 높은 프로테아제를 생산하는 78개의 균주들을 1차 선발한 후, 1% skim milk가 포함된 0.1${\times}$ ZoBell 고체배지에 접종하고 다양한 온도($5-30^{\circ}C$)에서 배양하면서 세포외분비성 프로테아제의 활성을 비교하였다. 위의 신속하고 직접적인 균주 스크리닝 방법을 통해서, 최종적으로 저온활성 프로테아제를 생산하는 15개의 저온적응성 균주들을 선발하였다. 최종 선발된 균주들은 16S rRNA 유전자의 분석결과 Pseudoalteromonas (13균주)와 Flavobacterium (2균주) 속(genus)으로 분류되었고, $5-15^{\circ}C$ 저온에서도 활성을 나타내는 저온성 프로테아제를 생산하였다. 15개 균주들이 생산하는 각각의 프로테아제는 특이적 화합물에 의한 효소활성 억제 정도에 따라 5개의 그룹(serine protease, aspartic protease, cysteine protease, metalloprotease, 그리고 미분류 프로테아제)으로 분류되었다. 본 실험을 통해서 선발한 남북극 유래 박테리아 균주들은 새로운 저온활성 프로테아제를 발굴하기 위한 유용한 생물자원으로서의 가치를 가지고 있다. The Korea Polar Research Institute (KOPRI) has assembled a culture collection of cold-adapted bacterial strains from both the Arctic and Antarctic. To identify excellent protease-producers among the proteolytic bacterial collection (874 strains), 78 strains were selected in advance according to their relative activities and were subsequently re-examined for their extracellular protease activity on $0.1{\times}$ ZoBell plates supplemented with 1% skim milk at various temperatures. This rapid and direct screening method permitted the selection of a small group of 15 cold-adapted bacterial strains, belonging to either the genus Pseudoalteromonas (13 strains) or Flavobacterium (2 strains), that showed proteolytic activities at temperatures ranging between $5-15^{\circ}C$. The cold-active proteases from these strains were classified into four categories (serine protease, aspartic protease, cysteine protease, and metalloprotease) according to the extent of enzymatic inhibition by a class-specific protease inhibitor. Since highly active and/or cold-adapted proteases have the potential for industrial or commercial enzyme development, the protease-producing bacteria selected in this work will be studied as a valuable natural source of new proteases. Our results also highlight the relevance of the Antarctic for the isolation of protease-producing bacteria active at low temperatures.

한국산 민주름버섯목의 분류학적 연구 (4) - 수종 미기록 목재부후균류에 대하여 -

임영운(Young Woon Lim),홍순규(Soon Gyu Hong),정학성(Hack Sung Jung) 한국균학회 1999 韓國菌學會誌 Vol.27 No.1

N/A

남극 북빅토리아랜드 테라노바만 지역 토양의 지화학적 특징

권지은(Jieun Kwon),김옥선(Ok-Sun Kim),홍순규(Soon Gyu Hong),임현수(Hyoun Soo Lim) 대한지질학회 2021 대한지질학회 학술대회 Vol.2021 No.10

한국의 장보고과학기지가 위치한 동남극 북빅토리아랜드 테라노바만 지역에서 2011년과 2012년에 걸쳐 하계기간 동안 총 25곳에서 토양시료를 채취하였다. 연구지역의 기반암은 화강암과 화강편마암이며, 식생은 주로 이끼류와 지의류가 분포한다. 일부지역에서는 도둑갈매기의 뼈와 둥지, 바닷새뼈 등이 관찰되었으며, 장보고과학기지의 북쪽으로 다각형 구조토와 계단형 구조토가 발달하고 있다. 토양의 풍화 정도와 지화학 조성을 이해하기 위해 입도와 총유기탄소량(TOC), 총질소량(TN), 주원소 및 미량원소, 희토류원소(REE) 조성을 분석하였다. 토양의 입도는 위치에 따라 넓은 범위를 보이지만 대체로 모래(55.0%)와 자갈(24.7%)이 우세한 특징을 보인다. 토양 내 TOC와 TN 역시 넓은 범위를 보이며 평균값은 각각 0.69%와 0.08%의 낮은 값을 보인다. TOC와 TN 값이 높게 나타나는 지점은 주로 조류의 흔적이 발견된 연안지역 쪽에 집중되어 있으며, P₂O5의 함량도 이와 유사한 경향을 보였다. 주원소 조성은 상대적으로 좁은 범위를 보이는데, SiO₂ 함량은 평균 68.0%, Na₂O와 K₂O는 각각 평균 2.6%와 3.2%로 기반암인 화강암질 암석과 유사한 조성을 보인다. CIA값은 평균 62.5이며 57.5에서 71.7 사이의 범위를 가지므로 어느 정도 화학적 풍화를 받았음을 지시한다. 미량원소의 조성과 REE 분포양상에서는 지점별 특별한 경향성은 관찰되지 않는다. REE의 경우 전체적으로 경희토류원소의 부화와 중희토류원소의 결핍이 뚜렷하게 관찰되며, 음의 Eu 이상(anomaly)과 약한 양의 Ce 이상을 보였다.