Identification and diversity of bacterial population of sea water

국문 초록 (Abstract)

자연계에서는 많은 미생물이 존재하지만, 배양에 의해 분리할 수 있는 미생물은 매우 적다. DNA의 염기 서열의 분석 방법을 이용한 다양한 실험기술의 개발로 인하여 자연계에 존재하는 미생물의 분포를 확인하여 오고 있다. 우리나라는 3면이 바다이면서 각각의 미생물학적 분포가 매우 다양할 것으로 추측하고 있다. 본 논문에서는 우리나라 바다 환경을 대상으로 배양이 가능한 방법을 통해서 분리한 균주를 분리하여 그 염기 서열을 분석하였다. 그결과, 동해와 서해에서는 각각 Bacillales (17.9%), Alteromonadales (16.3%) and Pseudomonadales (14.9%)와 Bacillales (22.9%), Rhodobacterales (17.0%) and Alteromonadales (11.5%)가 우점종으로 분포하고 있음을 확인하였다. 서해에서는 경기권과 남부 전라권과의 미생물 분포는 서로 다른 분포를 가지고 있으며, 이는 주변에 영향을 끼치고 있는 민물에 의한 영양이 있는 것으로 추측한다.
서해에 존재하는 염전은 높은 염분 농도로 인해 주변 바다와는 전혀 다른 미생물 분포를 가지고 있다. 전라도에 존재하는 염전을 대상으로 염전에 존재하는 미생물의 분포를 순수 분리하여 살펴보고, 염전내의 염분 농도에 따른 미생물의 다양성을 DGGE 방법을 이용하여 살펴보았다. 그 결과, 염전 환경 내에서의 미생물 분포는 염분농도가 높더라도 그 다양성을 유지하고 있음을 DGGE 밴드를 통하여 확인할 수 있었다. 염분 농도에 따라 미생물 분포는 크게 2개의 group으로 나뉘는것 을 확인할 수 있었다. 이는 염전 환경내에서 염분 농도가 미생물의 다양성을 감소시키는 것이 아니라 염분농도와는 상관없이 미생물 다양성을 유지함을 확인하는 결과로 나타났다.
그외 염전과 주변 환경의 수계내에서 다양한 미생물을 분리하여, 그중에 기존에 알려진 균주와 97% 이상의 유사도를 지닌 미생물을 대상으로 새로운 종의 분류를 수행하였다. 그 결과, Soonwooa buanensis gen. nov., sp. nov., Pedobacter yonginense sp. nov., Chryseobacterium yonginense sp. nov., Mucilaginibacter myungsuensis sp. nov., Chryseobacterium jeungdoense sp. nov., Chryseobacterium croceum sp. nov., and Hymenobacter yonginense sp. nov., 등의 7종(1속, 6종)을 보고 하였다. 서해에서 분리한 균주 3종과 한국외국어 대학교내에 존재하는 명수당의 민물에서 4종의 신종이 존재하였다. 해수에서 뿐만 아니라 염전에서는 그 환경이 우리나라에서는 매우 특이한 환경이므로, 앞으로 지속적인 조사를 통해서 산업적으로 유용한 새로운 신종이 할 수 있을것으로 보여진다.

목차 (Table of Contents)

• CHAPTER 1: INTRODUCTION 1
• 1. Plate counts method 3
• 2. Community level sole carbon source utilization patterns analyses 3
• 3. Nucleic acid hybridization and fluorescent in situ hybridization (FISH) 4
• 4. FAME analyses 4
• 5. Randomly amplified polymorphic DNA polymerase analyses 5
• 6. Restriction fragment length polymorphism (RFLP)/ ARDRA analyses 6
• 7. Denaturing gradient gel electrophoresis (DGGE) analyses 7
• CHAPTER 2: Bacterial diversity of seawater environmental conditions in Korea 11
• Part 1: Bacterial diversity of Yellow Sea and East Sea 12
• 1. Introdution 13
• 2. Mertrials and methods 16
• 3. Bacterial strains and growth conditions 16
• 4. PCR conditions and sequenceing 16
• 5. Phylogenetic analysis 17
• 6. Results and discussion 19
• 7. Bacterial diversity of East Sea 19
• 8. Bacterial diversity of Yellow Sea 23
• 9. Bacterial diversity of aquatic environmental conditions 31
• Part 2: Diversity of microorganism effects various salt concentrations and solar saltern in Jeungdo. 36
• 1. Introdution 37
• 2. Mertrials and methods 39
• 3. Bacterial strains and growth conditions 39
• 4. PCR conditions, sequenceing and Phylogenetic analysis 39
• 5. PCR-DGGE analysis 40
• 6. Results and discussion 44
• 7. Community analysis of DGGE 44
• 8. Diversity of solar saltern by culture dependent bacteria 49
• 9. Diversity of new strains in solar saltern 58
• CHAPTER 3: Taxonomy of newly identified phylogenetic strains. 62
• Part 1. Soonwooa buanensis gen. nov., sp. nov., in the family Flavobacteriaceae 63
• Part 2. Pedobacter yonginense sp. nov., isolated from a mesotrophic artificial lake in Korea. 82
• Part 3. Chryseobacterium yonginense sp. nov., isolated from a mesotrophic artificial lake. 98
• Part 4. Mucilaginibacter myungsuensis sp. nov., isolated from mesotrophic artificial lake in Korea. 114
• Part 5. Chryseobacterium jeungdoense sp. nov. and Chryseobacterium croceum sp. nov., isolated from a clay tablet solar saltern in Korea. 128
• Part 6. Hymenobacter yonginense sp. nov., isolated from a mesotrophic artificial lake. 143
• CHAPTER 4: CONCLUSION 156
• 국문초록 158
• 감사의 글 160