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[국내논문] 지질생산 및 유전자 조작의 잠재적 자원으로서의 토착 미세조류 Chlamydomonas reinhardtii K01의 분리 및 특성
Isolation and Characterization of the Indigenous Microalgae Chlamydomonas reinhardtii K01 as a Potential Resource for Lipid Production and Genetic Modification 원문보기

생명과학회지 = Journal of life science, v.32 no.3, 2022년, pp.202 - 209  

김은경 (한국생명공학연구원 세포공장연구센터) ,  조대현 (한국생명공학연구원 세포공장연구센터) ,  서상익 (경상국립대학교 환경공학과) ,  이창준 (경상국립대학교 환경공학과) ,  김희식 (한국생명공학연구원 세포공장연구센터) ,  서현효 (경상국립대학교 환경공학과)

초록
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반수체 단세포 진핵생물인 녹조류 Chlamydomonas reinhardtii는 미세조류와 유전자 변형을 이용하여 고부가가치 물질을 생산하는 세포 공장으로 연구자와 산업계에서 오랫동안 사용되어 왔다. 현재 대부분의 기초 및 산업 연구에 사용되는 외래종인 C. reinhardtii를 대체하기 위하여 충청과 전라지역 12개의 담수에서 채취한 시료에서 Chlamydomonas로 추정되는 미세조류 K01을 분리하였다. 분리균주 K01의 형태학적 분석과 18S rDNA 유전자 서열(NCBI 수탁번호 KC166137)의 계통발생학적 분석을 통하여 분리균주 K01는 Chlamydomonas reinhardtii로 동정 되었다. 분리균주 C. reinhardtii K01의 성장 및 지질 함량은 TAP 배지에서 3개의 야생 균주 및 4개의 돌연변이 균주와 비교하였다. 이들 균주 중 C. reinhardtii K01 균주가 배양 3일째 1.74×107 cells/ml개의 세포수가 관찰되었다. 이는 비교 균주 중 가장 높은 세포 수(1.20×107 cells/ml)를 나타내어 UTEX2244와 비교했을 때 1.5배 빠른 성장속도를 보였다. 분리균주 C. reinhardtii K01의 지질함량(20.67%)은 야생형 균주의 지질함량과 유사하였다. 분리균주 Chlamydomonas reinhardtii K01의 지방산 성분은 7종의 분양 균주에서 확인된 지방산 중 oleate (C18:1)가 검출되지 않았다. 분리균주 C. reinhardtii K01은 nitrate (NaNO3)를 질소원으로 포함하는 BG11배지에서 배양 6일 동안 0.87 g/l까지 세포밀도가 증가하였으나, 분양균주인 7종의 Chlamydomonas의 경우 모든 균주에서 세포증식이 거의 일어나지 않았다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

The green alga Chlamydomonas reinhardtii, a unicellular haploid eukaryote, has long been used by researchers and industries as a cell factory to produce high value-added microalgae substances using genetic modification. Microalga K01, presumed to be Chlamydomonas, was isolated from 12 freshwater sam...

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AI 본문요약
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제안 방법

  • The isolated microalgae were identified by examining their morphological and genetic characteristics. A morphological study was conducted using an optical microscope (Nikon Eclipse 80i, Nikon, Japan), and genetic identification was carried out by amplifying the gene sequence of 18S rDNA through polymerase chain reaction (PCR). For PCR, GO Taq DNA polymerase (GoTaq Green Master Mix 2×, Promega, USA) was introduced, and genomic DNA extracted with a DNA extraction kit (Wizard® Genomic DNA Purification Kit, Promega, USA) was used as a template.
  • In order to compare the culture characteristics and lipid productivity of the isolated strain C. reinhardtii K01 with previously isolated Chlamydomonas, three wild strains (UTEX 2243, UTEX2244, and W14) were acquired from UTEX (Culture Collection of Algae at the University of Texas in Austin, Texas), a microalgae distribution institution, and four mutant strains (Sta6-parent, Sta6, BAFJ5C2, and I7) were acquired from the Chlamycollection (Chlamydomonas Resource Center, University of Minnesota), and a comparative experiment was performed (Table 1).
  • 1). For the molecular genetic identification of the isolated strain K01, the genome was extracted and the 18S rDNA sequence was amplified to obtain a sequence of 1,480 bp, and its homologous features were checked through the NCBI BLAST system. Phylogenetic analysis results showed that the 18S rDNA sequence of the isolated K01 was 99% similar to that of C.

이론/모형

  • Total lipid contents were determined for C. reinhardtii K01 and the acquired strains of Chlamydomonas by modifying the Bligh and Dryer method [2]. A culture solution volume of 10 ml was centrifuged at 5,000x g for 30 min.
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참고문헌 (18)

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