16S rRNA 유전자의 454 파이로서열 분석을 이용한 해삼(Apostichopus japonicas)과 새우(Litopenaeus vannamei)의 장내 세균의 다양성 연구

노은수,김영삼,김동현,김경호,Noh, Eun Soo,Kim, Young-Sam,Kim, Dong-Hyun,Kim, Kyoung-Ho 한국미생물학회 2013 미생물학회지 Vol.49 No.3

16S rRNA 유전자를 대상으로 454 파이로서열 분석법을 이용하여 해삼(Apostichopus japonicus)과 새우(Litopenaeus vannamei)의 장내 세균의 다양성을 분석하였다. 해삼의 경우, 대부분의 서열은 두 개의 속과 연관성이 있는 것으로 나타났다. 하나는 Fusobacteria 문의 Propionigenium 속이며, 다른 하나는 Bacteroidetes 문의 Flavobacteriaceae 과에 속하는 미분류 속이었다. 새우는 해삼에 비해 다양한 속들을 포함하고 있었으며 Lactococcus, Leuconostoc, Prochlorococcus, Vibrio 속들과 Flavobacteriaceae, Rhodobacteraceae, Desulfobulbaceae, Helicobacteraceae 과와 Mycoplasmatales 목에 속하는 미분류 속들을 포함하고 있었다. 해삼과 새우의 속들의 절반 이상이 환경에서 비배양적으로 얻어진 서열만 존재하는 미분류된 속인 것으로 확인되었다. 대용량 454 파이로서열 분석법을 통하여 해삼과 새우의 장내 세균의 다양성을 밝힐 수 있었으며, 그 결과 해삼과 새우는 아직까지 밝혀지지 않는 새로운 미생물을 많이 포함하고 있는 것을 알 수 있었다. Bacterial diversities in the guts of sea cucumbers (Apostichopus japonicus) and shrimps (Litopenaeus vannamei) were investigated using barcoded or tag-encoded 454 pyrosequencing of 16S rRNA genes. In sea cucumbers, most of sequences were related to two genera, the genus Propionigenium in the phylum Fusobacteria and an unclassified genus in the family Flavobacteriaceae of phylum Bacteroidetes. Shrimps showed various kinds of genera including Lactococcus, Leuconostoc, Prochlorococcus, and Vibrio as well as the unclassified genera in the families, Flavobacteriaceae, Rhodobacteraceae, Desulfobulbaceae, and Helicobacteraceae and in the order Mycoplasmatales. Unclassified genera containing environmental sequences only are more than half of genera from sea cucumbers and shrimps. Sea cucumbers and shrimps could be unexplored sources of novel microbes and the bacterial diversity of them was revealed by high throughput 454 pyrosequencing.

Genome sequence of the strain RR3-28 isolated from a seawater recirculating aquaculture system and related to the genus Nitratireductor

노은수,김영삼,이다은,김경호,Noh, Eun Soo,Kim, Young-Sam,Lee, Da-Eun,Kim, Kyoung-Ho The Microbiological Society of Korea 2017 미생물학회지 Vol.53 No.1

해수순환여과양식시스템에서 분리된 Nitratireductor 속과 관련된 균주 RR3-28의 전체 유전체 서열을 해독하였다. 그 유전체는 3,357,577 bp, 58.6% G+C 함량을 가진 하나의 원형의 염색체로 구성되었다. 유전체 분석을 통해 21개의 탈질대사 관련 유전자와 하나의 온전한 프로파지도 확인되었다. Complete genome sequences were retrieved from the strain RR3-28 that was isolated from a seawater recirculating aquaculture system and related to the genus Nitratireductor. The genome sequence consists of a single, circular chromosome of 3,357,577 bp with 58.6% G+C content. The genome was identified to contain twenty-one genes related to denitrification and one intact prophage.

전복류(Genus Haliotis)의 분류를 위한 단일염기변이 기반 기계학습분석

노은수 ( Eun Soo Noh ),김주원 ( Ju-won Kim ),김동균 ( Dong-gyun Kim ) 한국수산과학회 2021 한국수산과학회지 Vol.54 No.4

Climate change is affecting the evolutionary trajectories of individual species and ecological communities, partly through the creation of new species groups. As population shift geographically and temporally as a result of climate change, reproductive interactions between previously isolated species are inevitable and it could potentially lead to invasion, speciation, or even extinction. Four species of abalone, genus Haliotis are present along the Korean coast-line and these species are important for commercial and fisheries resources management. In this study, genetic mark-ers for fisheries resources management were discovered based on genomic information, as part of the management of endemic species in response to climate change. Two thousand one hundred and sixty one single nucleotide poly-morphisms (SNPs) were discovered using genotyping-by-sequencing (GBS) method. Forty-one SNPs were selected based on their features for species classification. Machine learning analysis using these SNPs makes it possible to differentiate four Haliotis species and hybrids. In conclusion, the proposed machine learning method has potentials for species classification of the genus Haliotis. Our results will provide valuable data for biodiversity conservation and management of abalone population in Korea.

스티브 잡스의 선사상적 사고에 따른 애플디자인의 조형적 특성 연구

노은수 ( Eun Soo Noh ),윤재은 ( Jae Eun Yoon ) 한국기초조형학회 2012 기초조형학연구 Vol.13 No.4

디자인은 인간의 사고와 함께 발전하며, 사회와 인간의 삶에 지속적인 영향을 준다. 21세기 디자이너 상의 변화는 디자인 활동을 산업 생산과 관계된 부가적 이윤창출의 관점에서만 보지 않고 문화적 가치를 창출하는 분야로서 인식하고 있다. 이러한 현상에 근거하여 인간의 가치에 근거한 디자인 철학을 탐색하고, 인간의 회복에 요구되는 완전한 인식을 위한 하나의 행동양식을 창조하여야 한다는 움직임이 시작되었다. 이러한 발전 가능성을 21세기 정보 혁명 시대의 선두주자인 스티브 잡스와 애플사의 디자인에서 찾고자 한다. 그가 믿었던 선사상이 애플사 제품 디자인에 투영 되었는지를 알아보고자 참고 문헌을 바탕으로 애플사 디자인의 역사와 특성을 찾고, 선사상의 개념인 사구게를 각각의 조형적 특성 요소로 나눈다. 분류된 선사상적 조형 특성과 애플사 제품의 조형적 특성을 비교, 분석 하여 애플 제품에 나타나는 선사상적 조형 특성을 분류하였다. 그 결과, 애플 디자인은 선사상의 제거, 절제를 통해 자유, 휴식, 해방감을 제시하고 인간으로서의 자아의 존재를 느낄 수 있는 기회를 제공하여 사용자의 편의성을 유도 하였고, 사용자들이 직관적으로 사용 할 수 있는 경험 중심적 특징과, 직관적인 작동으로 인간과 기계의 관계를 개선시켜 인간 삶의 질적 향상을 추구 하였다. 따라서, 스티브 잡스의 내면적 사고가 애플 제품의 디자인으로 표현 되어졌고 이를 통하여 디자이너의 내면적 사고의 성찰이 디자인의 질적 향상을 가져올 수 있다는 가능성을 제시하고 있다. Design has evolved along with the thoughts of mankind, and constantly affects their lives and the society. The change of phase of the designers of the 21st century can be seen in the fields that creates cultural value, instead of merely connecting the design works with the perspective of industrial manufacturing and additional profits. With this phenomenon as proof, the movement in order to create a behavior pattern for the whole perception required for mankind`s restoration and exploration of design philosophy that shows the value of human beings have started. Such possibilities of innovation can be found in the design of Apple company established by the 21st century`s pioneer of the information revolution generation. In this article, for the purpose of inquiring the projection of Jobs belief of zen thought onto products` designs of the Apple company, its features of design and history will be explored through references. For-Line Saguge, a concept of zen thought, will be classified by formative characteristic elements and these formative characteristics of zen thought will be compared with those of product designs of the Apple company so that zen thought formative characteristics of the Apple`s products could be identified. For that result, Apple designs has suggested the elimination, freedom through moderation, rest, and relinquishment as the concept of zen thought which provides an opportunity as human to feel alive as an individual leading to the user`s convenience, with the intention and characteristic of giving the users an experience to test the items subjectively, enhancing the convenience of human lives by improving the quality of the relationship between human and machine with the subjective operation. This means that Steve Jobs inner thoughts and conceptions have been reflected on the Apple company product designs, which also suggests the possibility of quality upgrade of design through the inner thoughts and belief of the designer.

다중 PCR 분석법을 이용한 참조기, 부세, 흑조기 및 긴가이석태의 신속한 종판별법 개발

노은수(Eun Soo Noh),이미난(Mi-Nan Lee),김은미(Eun-Mi Kim),박중연(Jung Youn Park),노재구(Jae Koo Noh),안철민(Cheul Min An),강정하(Jung-Ha Kang) 한국생명과학회 2017 생명과학회지 Vol.27 No.7

참조기는 민어과에 속하는 우리나라의 중요한 산업 어종 중 하나이다. 최근 과도한 남획과 해양 환경의 변화로 참조기의 어획량이 줄어들자 일부 유통과정에서 유사어종인 부세, 흑조기 및 긴가이석태를 참조기로 둔갑시키는 사례가 빈번하게 발생하고 있다. 이에 본 연구에서는 종 특이 primer를 사용하여 참조기, 부세, 흑조기 및 긴가이 석태를 신속하게 분석할 수 있는 방법을 마련하였다. 약 1,400 bp의 미토콘드리아 COI 유전자 분석을 통하여 종간 특이성을 나타내는 단일염기다형성 유전자를 탐색하였으며, PCR 증폭산물의 크기를 고려하여 4개의 종 특이적 정방향 primer를 제작하였다. 단일 PCR을 이용한 종간 교차반응을 통하여 최적의 PCR 조건을 확립하였으며, 이후 제작된 4개의 정방향 primer를 혼합하여 4종에 대한 다중 PCR 반응을 진행하였다. 증폭된 산물은 전기영동을 통해 크기에 따라 1,540 bp, 1,013 bp, 470 bp 그리고 182 bp로 분리되었으며, 각각 참조기, 흑조기, 부세, 긴가이석태로 명확하게 판별이 가능하였다. PCR 민감도 측정에서도 모든 종에서 0.1 ng/μl의 농도까지 검출 가능함을 확인하였다. 따라서, 본 연구에서 개발된 참조기와 유사어종에 대한 종특이 다중 PCR 분석법은 정확도와 민감도가 우수하여, 불법 유통가능성이 있는 제품에 대한 신속하고 정확한 판별로 식품안전관리에 효과적으로 활용될 것이라 사료된다. In order to rapidly identify four drums species, Larimichthys polyactis, L. crocea, Atrobucca nibe, and Pseudotolithus elongates, a highly efficient and quick method has been developed using multiplex polymerase chain reaction (PCR) with species-specific primers. Around 1.4 kbp of the mitochondrial COI gene sequences from the four drums species were aligned, and species-specific forward primers were designed, based on the single nucleotide polymorphism (SNP). The optimal conditions for PCR amplification were selected through cross-reactivity, using a gradient PCR method. The PCR results demonstrated species-specific amplification for each species at annealing temperatures between 50 and 62℃. Multiplex species-specific PCR (MSS-PCR) amplification reactions with four pairs of primers were performed for sixteen specimens of each species. MSS-PCR lead to a species-specific amplification of a 1,540 bp fragment in L. polyactis, 1,013 bp in A. nibe, 474 bp in L. crocea, and 182 bp in P. elongates, respectively. The four different sizes of each PCR product can be quickly and easily detected by single gel electrophoresis. The sensitivity of the MSS-PCR of the DNA was up to 0.01 ng/μl as a starting concentration for the four different species tested. These results suggest that MSS-PCR, with species- specific primers based on SNP, can be a powerful tool in the rapid identification of the four drums species, L. polyactis, L. crocea, A. nibe, and P. elongates.

다중 PCR 분석법을 이용한 참서대과 어종의 신속하고 정확한 종판별 분석법 개발

노은수(Eun Soo Noh),강현숙(Hyun Sook Kang),안철민(Cheul Min An),박중연(Jung Youn Park),김은미(Eun Mi Kim),강정하(Jung Ha Kang) 한국생명과학회 2016 생명과학회지 Vol.26 No.9

본 연구에서는 국산 참서대과 어류 5종(개서대, 참서대, 칠서대, 박대, 용서대) 및 수입산 참서대과(Cynoglossidae) 어류 5종(기니개서대, 긴개서대, 큰비늘개서대, 큰입개서대, 세네갈 개서대)을 대상으로 분자생물학적 방법을 이용한 신속하고 정확한 종판별법을 검토하였다. 참서대과 어류 10종에 대한 최적의 종 특이 프라이머를 선정하기 위하여 약 1,500 bp의 COI 유전자를 분석하였으며, 종간 특이적인 단일염기다형성 유전자가 3’ 말단에 위치하도록 프라이머를 제작하였다. 제작된 10종에 대한 종특이 정방향 프라이머는 동일한 PCR조건과 전기영동을 통해 육안으로 식별이 가능할 정도의 PCR 산물의 상대적인 크기를 고려하였다. 다중 PCR 분석을 위해 종특이 정방향 프라이머는 모두 혼합되어 사용되었으며, 그 결과 세네갈개서대(208 bp), 용서대(322 bp), 큰입개서대(493 bp), 큰 비늘개서대(754 bp), 박대(874 bp), 칠서대(952 bp), 참서대(1,084 bp), 긴개서대(1,198 bp), 개서대(1,307 bp), 기니개서대(1,483 bp)에 해당하는 종 특이적인 증폭을 확인하였다. 또한 이들의 PCR 민감도를 측정한 결과 0.1~1.0 ng/μl의 농도까지 검출이 가능한 것을 확인 하였다. 본 연구에서 확인된 참서대과 어류 10종에 대한 종특이 프라이머는 특이도 및 민감도가 우수하며 향후 수산물의 수출입 및 유통 관리에 사용이 이루어진다면 정확한 종명 표기가 가능하여 국민 먹거리 안전을 위한 효과적인 방법이 될 것이다. A highly efficient, rapid, and reliable multiplex polymerase chain reaction based method for distinguishing ten species of genus Cynoglossus (C. senegalensis, C. abbreviates, C. macrolepidotus, C. arel, C. semilaevis, C. interruptus, C. joyneri, C. lingua, C. robustus, and C. monodi) is described. The species-specific primer sets were designed base on the cytochrome oxidase subunit I gene (1,500 bp). The optimal PCR conditions and primers were selected for ten of Cynoglossus species to determine target base sequences using single PCR. Multiplex PCR using the ten pairs of primers either specifically amplified a DNA fragment of a unique size or failed, depending on each species DNA. The length of amplification fragment of 208 bp for C. senegalensis, 322 bp for C. abbreviates, 493 bp for C. macrolepidotus, 754 bp for C. arel, 874 bp for C. semilaevis, 952 bp for C. interruptus, 1,084 bp for C. joyneri, 1,198 bp for C. lingua, 1,307 bp for C. robustus, and 1,483 bp for C. monodi with the species-specific primers, visualized by agarose gel electrophoresis, allowed perfectly distinction of the Cynoglossus species. The multiplex PCR assay can be easily performed on multiple samples and attain final results in less than 6 hours. This technique should be a useful addition to the molecular typing tools for the tentative identification of Cynoglossus species.

Complete genome of a denitrifying Halioglobus sp. RR3-57 isolated from a seawater recirculating aquaculture system

김영삼,노은수,이다은,김경호,Kim, Young-Sam,Noh, Eun Soo,Lee, Da-Eun,Kim, Kyoung-Ho The Microbiological Society of Korea 2017 미생물학회지 Vol.53 No.1

Halioglobus sp. RR3-57는 해수순환여과양식시스템의 생물여과조에서 순수분리되었으며, PacBio RS II 서열분석법을 이용하여 전체 유전체 서열이 해독되었다. 그 결과 길이 4,847,776 bp, G+C함량 57.5%인 염색체와 155,799 bp, 53.2%인 플라스미드로 구성된 유전체 서열을 획득하였다. 유전체 분석결과 탈질작용에 관련된 18개의 유전자와 불완전한 프로파지(prophage)로 추정되는 유전자서열이 확인되었다. Halioglobus sp. RR3-57 was isolated from a biofilter of a seawater recirculating aquaculture system and its complete genome sequence was obtained using the PacBio RS II platform. Two circular contigs were assembled and considered as a chromosome and a plasmid (size of 4,847,776 bp and 155,799 bp, and G+C content of 57.5% and 53.2%, respectively). Genomic analysis showed RR3-57 had 18 denitrification-related genes and an incomplete prophage.

다중 PCR 분석법을 이용한 전갱이속 어종의 신속한 종판별 분석법 개발

박연정(Yeon Jung Park),이미난(Mi Nan Lee),김은미(Eun Mi Kim),노은수(Eun Soo Noh),노재구(Jae Koo Noh),박중연(Jung Youn Park),강정하(Jung-Ha Kang) 한국생명과학회 2018 생명과학회지 Vol.28 No.9

국제 무역 및 전세계 수산물 소비의 증가로 인해 다양한 수산물이 국내로 수입되어 유통되고 있다. 최근 수입수산물의 종명 및 원산지 표시사항을 허위로 기재하는 경우가 급증하여 식품안전성에 심각한 문제가 야기되고 있다. 불법적으로 유통되는 수산물의 안전관리를 위해 DNA 기반 기술을 이용한 종 판별법 마련이 시급하다. 본 연구에서는 전세계적으로 중요한 대형선망어업 어종 중 하나인 전갱이속 어류의 종을 판별하기 위해 duplex-PCR을 사용한 검출 방법을 개발하였다. 국내에 유통되는 T. japonicus과 T. novaezelandiae의 시료를 확보하여 COI 영역의 염기서열 분석을 통하여 종간 특이성을 나타내는 단일염기다형성 유전자를 탐색하였으며, PCR 증폭 산물의 크기를 고려하여 2개의 종 특이적인 정방향 primer를 설계하였다. Duplex-PCR 분석 결과, T. japonicus (103 bp), T. novaezelandiae (214 bp)와 같은 단일 밴드를 전기영동상에서 확인 할 수 있었으며 상호간의 비 특이적 밴드는 형성되지 않았다. 또한 duplex-PCR 방법을 통한 T. japonicus과 T. novaezelandiae에서 최저 0.01 ng/μl까지 검출됨을 확인 할 수 있었다. 따라서 본 연구에서 개발된 duplex-PCR 분석법을 이용한 전갱이속 어류의 종 판별법은 정확도와 민감도가 우수하여 수산물의 수출입 및 시중에 불법적으로 유통 가능성이 있는 제품을 신속하고 과학적으로 판별할 수 있어 수산물안전관리에 활용도가 매우 클 것으로 기대된다. Reliable labeling of fish products can reassure consumers regarding the identity and quality of seafoods. Therefore, techniques that can identify adulteration or mislabeling are valuable. To rapidly identify two Trachurus species, Trachurus japonicus and Trachurus novaezelandiae, a highly efficient, rapid, duplex polymerase chain reaction (PCR) having two species-specific primers simultaneously was identified. This species-specific primer focused on a single nucleotide mismatch in the 3’-terminal base of a primer designed in the mitochondrial cytochrome c oxidase (COI) subunit I DNA. To optimize the duplex PCR condition, gradient PCR reactions were conducted to determine the primer annealing temperature and the primer concentration. The PCR’s product was observed on the gel, suggesting that DNA molecules may be useful in differentiating the two species. The length of the amplification fragments were 103 bp for Trachurus japonicus and 214 bp for Trachurus novaezelandiae, which, along with the species-specific primer visualized by agarose gel electrophoresis, enabled accurate distinction of the species of the Trachurus genus. These results indicate that the duplex PCR, which has a species- specific primer based on single nucleotide polymorphism (SNP), can be useful for rapidly differentiating the two species of Trachurus. This duplex PCR analysis is simple, rapid, and reliable, and could be beneficial to protecting consumers’ rights.

Possibility of Natural Hybridization between Red Seabream (Pagrus major) and Blackhead Seabream (Acanthopagrus schlegeli)

Jung-Ha Kang(강정하),Sang-Geun Yang(양상근),Eun-Mi Kim(김은미),Eun-Soo Noh(노은수),Dong-Gyun Kim(김동균),Bong-Seok Kim(김봉석),Tae-Jin Choi(최태진) 한국생명과학회 2015 생명과학회지 Vol.25 No.1

참돔과 감성돔은 우리나라 주변에 서식하는 고유 어종으로, 참돔의 암컷과 감성돔의 수컷을 이용한 인공수정에 의하여 잡종은 생산되었으나, 자연 상태에서는 이들 간의 잡종이 보고된 바 없다. 이들 두 어종의 암수 및 타 어종을 섞어서 대형 수조에서 사육하는 과정에서 생산된 수정란을 회수하여 부화시켜 육성하는 과정에서 이들 두 종간의 잡종의 형태를 보이는 개체들이 관찰되었다. 임의로 96개체를 선택하여 두 종에 모두 적용할 수 있는 microsatellite marker를 이용하여 유전학적 분석을 실시한 결과 96개체 중 두 종의 혼합된 형태적 특징을 보이는 15개체는 참돔 암컷과 감성돔 수컷 간의 잡종으로 판명되었으며, 나머지 81개체는 감성돔 치어로 확인되었다. 사육수조의 크기가 매우 컸으며 다른 어류들도 함께 들어 있었다는 점과, 이와 같이 유전적으로 구분되는 두 종 간의 잡종이 자연상태와 유사한 환경에서 생산되었다는 점을 고려할 때 본 연구의 결과는 자연 상태에서도 인위적인 영향이나 기후 변화에 의하여 이들의 서식지가 중복될 경우 두 종간의 잡종이 생산될 가능성이 있다는 것을 시사한다. During the storage of these two species in a large conservation tank, fertilized eggs were collected and the offspring were raised. During culturing of the offspring, individuals with mixed characteristics of these two species were observed, and 96 individuals were randomly tested using microsatellite markers applicable to both species. Among the 96 individuals, 15 individuals with mixed morphological characteristics were confirmed to be hybrids showing both of genotypes red seabream and blackhead seabream. Additionally, based on sequence analysis of mitochondrial cytochrome oxidase subunit 1 (mtDNA CO1), 81 showed 99% nucleotide sequence identity to that of black sea bream, and the remaining 15 individuals showed over 99% sequence identity to that of red seabream. So, hybrids were produced by female red seabream and male blackhead seabream. These results suggest that hybrids may form in nature between these two species if their habitats overlap due to the influence of humans or global climate change.