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한국하천호수학회 / v.38, no.2, 2005년, pp.137-145 
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대청호로부터 제작한 메타지놈 라이브러리에서 1, 2-dichloroethane의 분해에 관여하는 dhlA 유전자의 분리
( Isolation of dhlA Gene Responsible for Degradation of 1, 2-dichloroethane from Metagenomic Library Derived from Daecheong Reservoir ) |
| 강철희;문미숙;송지숙;이상만;김치경; 충북대학교 미생물학;충북대학교 미생물학;충북대학교 미생물학;청주대학교 생명과학과;충북대학교 미생물학;
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| 초 록 |
| 전통적인 스크린 방법으로는 자연계에 존재하는 99% 이상의 미생물 자원을 확보하지 못했다. 자연생태계의 핵산을 직접 클로닝하는 전략은 배양 가능한 미생물의 유전적인 정보보다 더 광범위한 유전적인 정보를 전체의 미생물 메타지놈에서 확보하기 위한 계획을 세웠다. 그 결과 유용한 유전자를 탐색하는 한 방법으로 다양한 환경에서 메타지놈 DNA 라이브러리를 구축하는 방법이었다. 본 연구는 국내 중부권에 위치한 대청호로부터 시료를 수집하였고, T-RFLP 방법을 사용하여 미생물 군집의 다양성을 분석하였다. 핵산의 추출은 SDS를 사용한 freeing-thawing 방법을 사용하였으며, 추출한 핵산은 $UltraClean^{TM}kit$ (MoBio, USA)을 사용하여 정제하였다. 메타지놈 라이브러리는 제작은 정제한DNA와 pBACe3.6 vector를 EcoRI, BamHI, 그리고 SacII 등의 제한효소로 partial digestion하였고, 이들을 ligation한 다음 Escherichia coli DH10B에 형질전화 시켜 제작하였다. 메타지놈 라이브러는 14 Mb 정도 확보하였는데, 평균 insert size는 약 13 ${sim}$ 15 kb이었다. Colony hybridization으로 메타지놈 라이브러리로부터 1, 2-dichloroethane (1, 2-DCE) hydrolytic dehalogenation의 분해에 관련된 유전자를 확인하였다. 1, 2-DCE dehalogenas효소는 기질에 대한 높은 활성을 나타내었다. 1, 2-dichloroethane dehalogenase 유전자의 클론을 만들었고, 염기서열을 분석하였다. 이들 결과로 보아 대청호로부터 제작한 메타지놈에서 dhlA 유전자를 확인한 균주는 1, 2-DCE 분해에 탁월한 능력을 나타내었다.것으로 사료된다.결과 볶음온도와 시간이 증가함에 따라서 타락죽의 고소한 맛과 색깔 및 알갱이(gritty)를 느끼는 관능적 특성이 유의적으로 증가하였다. 점성은 $165^{circ}C$에서 25분까지는 유의적인 차이를 보이지 않았으나 이후 감소하였다. 타락죽의 선호도는 $185^{circ}C$에서 25분 볶은 멥쌀가루로 만든 타락죽이 유의적으로 가장 높게 나타났다.$19.25{sim}28.65%$이었다. 대조구의 ACE 저해활성은 20.55%이었고 홍국 사용량에 따라 활성이 증가하였으며 ACE 저해활성은 각각 $24.66{sim}50.13%$로 홍국주의 제조방법에 따라 그 차이가 컸다. 성분변화(成分變化) 조사(調査)에 있어서도 당분(糖分), vitamin C 및 산(酸)의 변화(變化)가 감압(減壓)이 상압(常壓)보다 적었으며 특(特)히 유기산중(有機酸中) malic acid의 감소억제효과(減少抑制效果)가 감압구(減壓區)에서 크게 나타났다. 이와같은 효과(效果)는 감산비(減酸比)에서 뚜렷함을 알 수 있었다.해 준다. 6. 실험(實驗)한 sausage중(中) Frank sausage의 품질(品質)이 가장 양호(良好)한 편이나 아직 외국(外國) sausage의 품질(品質)을 따르지 못 하고 있음은 그 육함량(肉含量)의 차(差)에 기인한다고 본다. 들기름이 2중 결합 3개인 Linolenic acid가 58.4%로 다른 식물성기름보다 월등히 높았다. 한편 식물성 기름에는 Arachidonic acid 가 소량있으나 동물유(動物油)나 어유(魚油)에서는 분석(分析)되지 못했다. 5. Paper chromatograhpy에 의하여 유기산(有機酸)을 분석(分析)한 결과(結果)는 다음과 같았다. a) Volatile acid i) 7년(年) 묵은 재래식(在來式) 간 |
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| Traditional screening techniques have missed up to 99% of microbial resources existing in the nature. Strategies of direct cloning of environmental DNAs comprising tine genetic blueprints of entire microbial metagenomes provide vastly more genetic information than is contained in the culturable. Therefore, one way to screening the useful gene in a variety of environments is the construction of metagenomic DNA library. In this study, the water samples were collected from Daecheong Reservoir in the mid Korea, and analyzed by T-RFLP to examine the diversity of the microbial communities. The crude DNAs were extracted by SDS-based freezing-thawing method and then further purified using an $UltraClean^{TM}kit$ (MoBio, USA). The metagenomic libraries were constructed with the DNAs partially digested with EcoRI, BamHI, and SacII in Escherichia coli DH10B using the pBACe3.6 vector. About 14.0 Mb of metagenomic libraries were obtained with average inserts 13 ${sim}$ 15 kb in size. The genes responsible for degradation of 1, 2-dichloroethane (1, 2-DCE) via hydrolytic dehalogenation were identified from the metagenomic libraries by colony hybridization. The 1, 2-dichloroethane dehalogenase gene (dhlA) was cloned and its nucleotide sequence was analyzed. The activity of the 1, 2-DCE dehalogenase was highly expressed to the substrate. These results indicated that the dhlA gene identified from the metagenomes derived from Deacheong Reservoir might be useful to develop a potent strain for degradation of 1, 2-DCE. |
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| 키워드 |
| metagenomic libraries;dhlA;1, 2-dichloroethane dehalogenase;T-RFLP; |
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한국하천호수학회지 / v.38, no.2, 2005년, pp.137-145
한국하천호수학회
ISSN : 1976-8087
UCI : G100:I100-KOI(KISTI1.1003/JNL.JAKO200518317184435)
언어 : 한국어 |
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| 논문 제공 : KISTI 한국과학기술정보연구원 |
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