$\require{mediawiki-texvc}$

연합인증

연합인증 가입 기관의 연구자들은 소속기관의 인증정보(ID와 암호)를 이용해 다른 대학, 연구기관, 서비스 공급자의 다양한 온라인 자원과 연구 데이터를 이용할 수 있습니다.

이는 여행자가 자국에서 발행 받은 여권으로 세계 각국을 자유롭게 여행할 수 있는 것과 같습니다.

연합인증으로 이용이 가능한 서비스는 NTIS, DataON, Edison, Kafe, Webinar 등이 있습니다.

한번의 인증절차만으로 연합인증 가입 서비스에 추가 로그인 없이 이용이 가능합니다.

다만, 연합인증을 위해서는 최초 1회만 인증 절차가 필요합니다. (회원이 아닐 경우 회원 가입이 필요합니다.)

연합인증 절차는 다음과 같습니다.

최초이용시에는
ScienceON에 로그인 → 연합인증 서비스 접속 → 로그인 (본인 확인 또는 회원가입) → 서비스 이용

그 이후에는
ScienceON 로그인 → 연합인증 서비스 접속 → 서비스 이용

연합인증을 활용하시면 KISTI가 제공하는 다양한 서비스를 편리하게 이용하실 수 있습니다.

[국내논문] 북극 스발바르 군도 중앙로벤 빙하 해안 지역의 토양 시료 내 메타지놈 기반 미생물 군집분석
Microbial Community of the Arctic Soil from the Glacier Foreland of Midtre Lovénbreen in Svalbard by Metagenome Analysis 원문보기

Microbiology and biotechnology letters = 한국미생물·생명공학회지, v.44 no.2, 2016년, pp.171 - 179  

석윤지 (인천대학교 대학원 생명과학과) ,  송은지 (한국식품연구원 장내미생물연구단) ,  차인태 (인천대학교 생명공학부) ,  이현진 (인천대학교 대학원 생명과학과) ,  노성운 (과학기술연합대학원대학교) ,  정지영 (극지연구소 북극환경.자원연구센터) ,  이유경 (극지연구소 북극환경.자원연구센터) ,  남영도 (한국식품연구원 장내미생물연구단) ,  서명지 (인천대학교 대학원 생명과학과)

초록
AI-Helper 아이콘AI-Helper

최근 빙하의 융해로 인해 빙하 해안지역에 다양한 토양 미생물과 초목들이 드러나고있다. 본 연구에서는 북극 스발바르 군도 중앙로벤 빙하 해안 지역으로부터 Ion Torrent Personal Genome Machine(PGM)을 활용한 메타지놈 분석을 통해 세균(bacteria), 고균(archaea), 및 진핵생물(eukaryotes)를 포함하는 다양한 미생물 군집을 분석하였다. 연구에 사용된 토양시료는 빙하 후퇴에 따른 토양의 노출 시기에 따라 2개 지역(ML4 및 ML7)으로부터 수집하였다. ML4 및 ML7 시료의 메타지놈 염기서열을 기반으로 총 2,798,108 및 1,691,859 reads가 각각 미생물 군집 분석에 활용되었다. Domain (계) 수준에서 미생물 군집의 상대 빈도를 분석한 결과 2개 시료 모두 세균(86−87%)이 높은 반면 고균과 진핵생물은 1% 미만으로 존재하는 것으로 나타났다. 또한 약 12%의 염기서열은 기존에 분류되지 않은(unclassified) 서열로 분석되었다. 세균의 경우 Proteobacteria(40.3% for ML4 and 43.3% for ML7)와 Actinobacteria(22.9% and 24.9%)가 우점하는 것으로 분석되었다. 고균의 경우에는 Euryarchaeota(84.4% and 81.1%) 및 Crenarchaeota(10.6% and 13.1%), 그리고 진핵생물의 경우에는 Ascomycota(33.8% and 45.0%)가 우점하는 것으로 분석되었다. 본 연구를 통해 Ion Torrent PGM 플랫폼을 활용한 메타지놈 분석이 북극의 중앙로벤 빙하 해안 지역의 전체 미생물 군집 구조를 파악하는데 충분히 적용될 수 있을 것으로 사료된다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

Recent succession of soil microorganisms and vegetation has occurred in the glacier foreland, because of glacier thawing. In this study, whole microbial communities, including bacteria, archaea, and eukaryotes, from the glacier foreland of Midtre Lovénbreen in Svalbard were analyzed by metage...

주제어

AI 본문요약
AI-Helper 아이콘 AI-Helper

이론/모형

  • 0 [23]. To analyze the phylotype diversity, the richness estimators, Chao_1, and Shannon and Simpson diversity indices were calculated using the Species Prediction and Diversity Estimation (SPADE) software [5].
본문요약 정보가 도움이 되었나요?

참고문헌 (38)

  1. Bjorbækmo MFM, Carlsen T, Brysting A, Vrålstad T, Høiland K, Ugland KI, et al. 2010. High diversity of root associated fungi in both alpine and arctic Dryas octopetala. BMC Plant Biol. 10: 244. 

  2. Blaalid R, Davey ML, Kauserud H, Carlsen T, Halvorsen R, Høiland K, Eidesen PB. 2014. Arctic root-associated fungal community composition reflects environmental filtering. Mol. Ecol. 23: 649?659. 

  3. Brochier-Armanet C, Boussau B, Gribaldo S, Forterre P. 2008. Mesophilic Crenarchaeota: proposal for a third archael phylum, the Thaumarchaeota. Nat. Rev. Microbiol. 6: 245?252. 

  4. Cadillo-Quiroz H, Yahiro E, Yavitt JB, Zinder SH. 2008. Characterization of the archaeal community in a minerotrophic fen and terminal restriction fragment length polymorphism-directed isolation of a novel hydrogenotrophic methanogen. Appl. Environ. Microbiol. 74: 2059?2068. 

  5. Chao A, Shen TJ. 2003. Program SPADE (Species Prediction and Diversity Estimation) Program and user's guide available at http://chao.stat.nthu.edu.tw. 

  6. Coulson SJ, Hodkinson ID, Webb NR. 2003. Aerial dispersal of invertebrates over a high-Arctic glacier foreland: Midtre Lovénbreen, Svalbard. Polar Biol. 26: 530?537. 

  7. Edwards A, Mur LAJ, Girdwood SE, Anesio AM, Stibal M, Rassmer AME, et al. 2014. Coupled cryoconite ecosystem structure-function relationships are revealed by comparing bacterial communities in alpine and Arctic glaciers. FEMS Microbiol. Ecol. 89: 222?237. 

  8. Evonne PYT, Warwick FV, Proulx D, Noüe PLJ. 1997. Polar cyanobacteria versus green algae for tertiary waste-water treatment in cool climates. J. Appl. Phycol. 9: 371?381. 

  9. Green J, Bohannan JM. 2006. Spatial scaling of microbial biodiversity. Trends Ecol. Evol. 21: 501?507. 

  10. Hinzman LD, Bettez ND, Bolton WR, Chapin FS, Dyurgerove MB, Fastie CL, et al. 2005. Evidence and implications of recent climate change in northern Alaska and other arctic regions. Clim. Change 72: 251?298. 

  11. Hodkinson ID, Coulson SJ, Webb NR. 2003. Community assembly along proglacial chronosequences in the high Arctic: vegetation and soil development in north-west Svalbard. J. Ecol. 91: 651?663. 

  12. Kim OS, Kim HM, Lee HK, Lee YK. 2014. Microbial community structure of the active layer soil from Resolute, Canadian high Arctic. J. Climate Change Res. 5: 249?256. 

  13. Kwon HY, Jung JY, Kim OS, Laffly D, Lim HS, Lee YK. 2015. Soil development and bacterial community shifts along the chronosequence of the Midtre Lovénbreen glacier foreland in Svalbard. J. Ecol. Environ. 38: 461?476. 

  14. Larose C, Prestat E, Cecillon S, Berger S, Malandain C, Lyon D, et al. 2013. Interactions between snow chemistry, mercury inputs and microbial population dynamics in an arctic snowpack. PLoS One 8: e79972. 

  15. Lee SH, Jang I, Chae N, Choi T, Kang H. 2013. Organic layer serves as a hotspot of microbial activity and abundance in Arctic tundra soils. Microb. Ecol. 65: 405?414. 

  16. Llobet-Brossa E, Rossello-Mora R, Amann R. 1998. Microbial community composition of Wadden sea sediments as revealed by fluorescence in situ hybridization. Appl. Environ. Microbiol. 64: 2691?2696. 

  17. Meyer F, Paarmann D, D’Souza M, Olson R, Glass EM, Kubal M, et al. 2008. The metagenomics RAST server ? a public resource for the automatic phylogenetic and functional analysis of metagenomes. BMC Bioinformatics 9: 386. 

  18. Moreau M, Mercier D, Laffly D, Rousse E. 2008. Impacts of recent paraglacial dynamics on plant colonization: A case study on Midtre Lovénbreen foreland, Spitsbergen (79°N). Geomorphology 95: 48?60. 

  19. Muller F, Brissac T, Le Bris N, Felbeck H, Gros O. 2010. First description of giant Archaea (Thaumarchaeota) associated with putative bacterial ectosymbionts in a sulfidic marine habitat. Environ. Microbiol. 12: 2371?2383. 

  20. Nam YD, Kim HJ, Seo JG, Kang SW, Bae JW. 2013. Impact of pelvic radiotheraphy on gut microbiota of gynecological cancer patients revealed by massive pyrosequencing. PLoS One 8: e82659. 

  21. Nilsen L, Brossard T, Joly D. 1999. Mapping plant communities in a local Arctic landscape applying a scanned infrared aerial photograph in a geographical information system. Int. J. Remote Sens. 20: 463?480. 

  22. Park HJ, Chae N, Sul WJ, Lee BY, Lee YK, Kim D. 2015. Temporal changes in soil bacterial diversity and humic substances degradation in subarctic tundra soil. Microb. Ecol. 69: 668?675. 

  23. Parks DH, Beiko RG. 2010. Identifying biologically relevant differences between metagenomics communities. Bioinformatics 26: 715?721. 

  24. Pereira e Silva MC, Dias ACF, van Elsas JD, Salles JF. 2012. Spatial and temporal variation of archaeal, bacterial and fungal communities in agricultural soils. PLoS One 7: e51554. 

  25. Ravenschlag K, Sahm K, Amann R. 2001. Quantitative molecular analysis of the microbial community in marine Arctic sediments (Svalbard). Appl. Environ. Microbiol. 67: 387?395. 

  26. Sahm K, MacGregor BJ, Jørgensen BB, Stahl DA. 1999. Sulfate reduction and vertical distribution of sulfate-reducing bacteria quantified by rRNA slot-blot hybridization in a coastal marine sediment. Environ. Microbiol. 1: 65?74. 

  27. Schmidt SK, Reed SC, Nemergut DR, Grandy AS, Cleveland CC, Weintraub MN, et al. 2008. The earliest stages of ecosystem succession in high-elevation (5000 metres above sea level), recently deglaciated soils. Proc. Biol. Sci. 275: 2793?2802. 

  28. Schulz S, Brankatschk R, Dümig A, Kögel-Knabner I, Schloter M, Zeyer J. 2013. The role of microorganisms at different stages of ecosystem development for soil formation. Biogeosciences 10: 3983?3996. 

  29. Schütte UME, Abdo Z, Foster J, Ravel J, Bunge J, Solheim B, et al. 2010. Bacterial diversity in a glacier foreland of the high Arctic. Mol. Ecol. 19: 54?66. 

  30. Serreze MC, Walsh JE, Chapin FS, Osterkamp T, Dyurgerov M, Romanovsky V, et al. 2000. Observational evidence of recent change in the northern high-latitude environment. Clim. Change. 46: 159?207. 

  31. Steven B, Pollard WH, Greer CW, Whyte LG. 2008. Microbial diversity and activity through a permafrost/ground ice core profile from the Canadian high Arctic. Environ. Microbiol. 10: 3388?3403. 

  32. Takahashi S, Tomita J, Nishioka K, Hisada T, Nishijima M. 2014. Development of a prokaryotic universal primer for simultaneous analysis of Bacteria and Archaea using next-generation sequencing. PLoS One 9: e105592. 

  33. Vishnivetskaya TA, Layton AC, Lau MC, Chauhan A, Cheng KR, Meyers AJ, et al. 2014. Commercial DNA extraction kits impact observed microbial community composition in permafrost samples. FEMS Microbiol. Ecol. 87: 217?230. 

  34. Whiteley AS, Jenkins S, Waite I, Kresoje N, Payne H, Mullan B, et al. 2012. Microbial 16S rRNA Ion Tag and community metagenome sequencing using the Ion Torrent (PGM) Platform. J. Microbiol. Methods 91: 80?88. 

  35. Wilhelm RC, Niederberger TD, Greer C, Whyte LG. 2011. Microbial diversity of active layer and permafrost in an acidic wetland from the Canadian High Arctic. Can. J. Microbiol. 57: 303?315. 

  36. Yang Y, Xie B, Yan J. 2014. Application of next-generation sequencing technology in forensic science. Genomics Proteomics Bioinformatics 12: 190?197. 

  37. Yergeau E, Hogues H, Whyte LG, Greer CW. 2010. The functional potential of high Arctic permafrost revealed by metagenomic sequencing, qPCR and microarray analyses. ISME J. 4: 1206?1214. 

  38. Yergeau E, Lawrence JR, Sanschagrin S, Waiser MJ, Korber DR, Greer CW. 2012. Next-generation sequencing of microbial communities in the Athabasca River and its tributaries in relation to oil sands mining activities. Appl. Environ. Microbiol. 78: 7626?7637. 

저자의 다른 논문 :

LOADING...

관련 콘텐츠

오픈액세스(OA) 유형

BRONZE

출판사/학술단체 등이 한시적으로 특별한 프로모션 또는 일정기간 경과 후 접근을 허용하여, 출판사/학술단체 등의 사이트에서 이용 가능한 논문

이 논문과 함께 이용한 콘텐츠

유발과제정보 저작권 관리 안내
섹션별 컨텐츠 바로가기

AI-Helper ※ AI-Helper는 오픈소스 모델을 사용합니다.

AI-Helper 아이콘
AI-Helper
안녕하세요, AI-Helper입니다. 좌측 "선택된 텍스트"에서 텍스트를 선택하여 요약, 번역, 용어설명을 실행하세요.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.

선택된 텍스트

맨위로