[논문]활성슬러지로부터 분리된 Miniimons sp. S16 세균의 특성

고현우; 김홍익; 박수제

doi:10.7845/kjm.2019.9069

활성슬러지로부터 분리된 Miniimons sp. S16 세균의 특성
Characterization of Miniimonas sp. S16 isolated from activated sludge 원문보기

Korean journal of microbiology = 미생물학회지, v.55 no.3, 2019년, pp.242 - 247

고현우 (비타바이오 생물자원개발연구소) , 김홍익 (비타바이오 생물자원개발연구소) , 박수제 (제주대학교 생물학과)

초록
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폐수 처리 설비에서 생물학적 요인은 유기물 분해 또는 제거에 필수적인 역할을 수행한다. 본 연구에서는, 폐수처리장의 미생물 기능적 역할을 이해하기 위해, 활성 슬러지 샘플로부터 박테리아 균주를 분리하고 그들의 특성 분석을 시도했다. S16 균주는 대한민국 대전광역시의 폐수처리장의 활성슬러지로 부터 분리되었다. 세포들은 그람음성, 비운동성, 통성 혐기성 그리고 막대모양이였다. S16 균주는 $15{\sim}40^{\circ}C$ (최적 $30^{\circ}C$), 0~9.0% (w/v) NaCl (최적 1.0~2.0%), pH 5.5~9.0 (최적 pH 7.0~7.5)에서 성장하였다. 분자계통학적 분석결과, S16은 Miniimonas 속의 고유종인 Miniimonas areae NBRC $106267^T$ (99.79%, 16S rRNA 유전자 염기서열 유사성)와 가장 밀접한 것으로 나타났다. 해양 미생물로 여겨지는 표준균주 NBRC $106267^T$의 분리 원은 바다 모래이지만 S16 균주는 육상 환경이다. 이는 서식지 전환에 대한 생태학적 의문을 제기할 수 있다. 따라서 비교 유전체 분석은 잠재적인 대사 특성 및 유전체 간소화를 밝히기 위한 가치있는 연구가 될 것이다.

Abstract ▼ AI-Helper

Biological factors (e.g. microorganism activity) in wastewater treatment plant (WWTP) play essential roles for degradation and/or removal of organic matters. In this study, to understand the microbial functional roles in WWTP, we tried to isolate and characterize a bacterial strain from activated sludge sample. Strain S16 was isolated from the activated sludge of a municipal WWTP in Daejeon metropolitan city, the Republic of Korea. The cells were a Gram-stain-positive, non-motile, facultative anaerobe, and rod-shaped. Strain S16 grew at a temperature of $15{\sim}40^{\circ}C$ (optimum, $30^{\circ}C$), with 0~9.0% (w/v) NaCl (optimum, 1.0~2.0%), and at pH 5.5~9.0 (optimum, pH 7.0~7.5). Phylogenetic analysis based on 16S rRNA gene sequences indicated that strain S16 was most closely related to the unique species Miniimonas arenae NBRC $106267^T$ (99.79%, 16S rRNA gene sequence similarity) of the genus Miniimonas. The cell wall contained alanine, glutamic acid, serine, and ornithine. Although the isolation source of the type strain NBRC $106267^T$ which considered as a marine microorganism is sea sand, that of strain S16 is terrestrial environment. It might raise an ecological question for habitat transition. Therefore, comparative genome analysis will be valuable investigation for shedding light on their potential metabolic traits and genomic streamlining.

주제어

표/그림 (4)

그림 Fig. 1. Neighbour-joining phylogenetic tree based on 16S rRNA gene sequences showing the position of S16 among recognized Miniimonas species and some other related taxa.
그림 Fig. 2. Morphology of a strain S16 cell as determined by transmission electron microscopy (Bar, 0.5 µm).
표 Table 1. Differential characteristics of strain S16 and closely related type strain of species belonging to the genus Miniimonas
표 Table 2. Cellular fatty acid content (%) of strain S16 and related type strain of related Miniimonas species

AI 본문요약
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문제 정의

폐수 처리 설비에서 생물학적 요인은 유기물 분해 또는 제거에 필수적인 역할을 수행한다. 본 연구에서는, 폐수처리장의미생물 기능적 역할을 이해하기 위해, 활성 슬러지 샘플로부터 박테리아 균주를 분리하고 그들의 특성 분석을 시도했다.

이론/모형

, 1997). Evolutionary distances were calculated using the Kimura two-parameter model (Kimura, 1989). The neighbor-joining method (Saitou and Nei, 1987), maximum-parsimony method (Fitch, 1971), and maximum-likelihood (Felsenstein, 1981) method in MEGA7 software (Kumar et al.
8, after cultivation for 5 days at 30℃) from the LB agar plates. The fatty acids were extracted and prepared according to the standard protocol of the Sherlock Microbial Identification System (MIDI). The profiles were also determined according to the MIDI/ Hewlett Packard Microbial Identification System that uses a gas chromatography (6890N and 7683 autosampler, Agilent Technologies) according to the manufacturer’s instructions.

성능/효과

Overall, strain S16 was clearly belonged to the member of the genus Miniimonas as a subspecies of M. arenae NBRC 106267^T, despite there was some distinguished results including their isolation habitat. The genus Miniimonas belonging to family Beutenbergiaceae within the phylum Actinobacteria was first described by Ue et al.
To determine the genomic DNA G + C content of strain S16, the gDNA removed RNAs by using a mixture of RNase A and T1 (20 U/ml each) at 30℃ for 1 h, which was also used and analyzed using the method of Gonzalez and Saiz-Jimenez (2002). The genomic DNA G + C content of the strain S16 was 73.7 mol%, which is similar to the value for the recognized species (M. arenae NBRC 106267^T, 74.2 mol%) of the genus Miniimonas (Table 1).
분자계통학적 분석결과, S16은 Miniimonas 속의 고유종인 Miniimonas areae NBRC 106267T (99.79%, 16S rRNA 유전자 염기서열 유사성)와 가장 밀접한 것으로 나타났다.

후속연구

이는 서식지 전환에 대한 생태학적 의문을 제기할 수 있다. 따라서 비교 유전체 분석은 잠재적인 대사 특성 및 유전체 간소화를 밝히기 위한 가치있는 연구가 될 것이다.

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