- 독소 생성 Microcystis 검출을 위한 PCR primer의 평가
- ㆍ 저자명
- 이현경,김준호,유순애,안태석,김치경,이동훈
- ㆍ 간행물명
- 미생물학회지
- ㆍ 권/호정보
- 2003년|39권 3호|pp.166-174 (9 pages)
- ㆍ 발행정보
- 한국미생물학회
- ㆍ 파일정보
- 정기간행물| PDF텍스트
- ㆍ 주제분야
- 기타
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Microcystin은 부영양화된 하천과 호수에서 cyanobacteria에 의해 생성되며 인간과 야생 동물에게 독성 물질로 작용하여 심각한 환경문제를 일으킨다. Microcystin은 mcy 유전자에 의해 암호화되는 microcystin synthetase로 알려진 multi-functional enzyme complex에 의해 리보좀의 관여 업이 합성된다. 따라서 mcy유전자의 PCR 증폭을 통해 독소를 생성하는 Microcystis를 효과적으로 검출할 수 있다. 본 연구에서는 microcystin을 생성하는 균주를 구별하기 위해 설계된 7종의 primer쌍의 유용성을 검증하기 위하여, 17주의 cyanobacteria와 국내 호수 시료에서 추출된 핵산을 대상으로 PCR 증폭을 하였다. TOX4E-TOX4R, FAA-RAA, FP-RP primer쌍에 의해서는 독소를 생성하는 Microcystis 균주 중 일부가 검출되지 않았다. NSZW2-NSZW1 primer쌍을 사용한 PCR의 경우 microcystin을 생성하는 국내 균주에서 예상하지 못한 크기의 산물이 관찰되었다. TOX1P-TOX1F primer쌍으로 PCR을 한 결과, 증폭된 산물을 관찰할 수 없었다. MSF-MSR과 TOX2P-TOX2F primer쌍만이 독소를 생성하는 11주의 Microcystis로부터 mcy유전자의 증폭을 성공하였다. 20개의 국내호수 시료에 각 Primer쌍에 의한 증폭여부를 확인한 결과, TOX2P-TOX2F primer쌍을 사용한 경우에만 모든 호수 시료에서 증폭된 산물을 관찰할 수 있었다. 본 연구 결과 TOX2P-TOX2F primer쌍이 국내 환경에서 독소를 생산하는 Microcystis를 검출하는데 가장 우수한 primer임을 확인할 수 있었다. 또한 Microcystis aenginosa NIER10010의 mcy 유전자의 염기서열 분석을 통해 국내 분리 균주의 유전적 다양성을 확인할 수 있었다.
Microcystin produced by cyanobacteria in surface waters, such as eutrophic lake and river, is a kind of serious environmental problems due to its toxicity to human and wild animals. Microcystin is synthesized nonribosomally by the large modular multi-functional enzyme complex known as microcystin synthetase encoded by the mcy gene cluster. Amplification of mcy genes by PCR from cultures and environmental samples is a simple and efficient method to detect the toxigenic Microcystis. In order to evaluate primers designed to detect toxic microcystin-producing strains, 17 cyanobacterial strains and 20 environmental samples were examined by PCR with 7 pairs of primers. Some microcystin-producing cyanobacteria were not detected with FAA-RAA, TOX4F-TOX4R and FP-RP primers. The fragment of unexpected size was amplified with NSZW2-NSZW1 primers in Microcystis strains isolated from the lakes in Korea. TOX1P-TOX1F primers failed in amplification of toxin-producing strains. Only MSF-MSR and TOX2P- TOX2F primers amplified the fragments of mcy genes from 11 strains of microcystin-producing Microcystis. The water samples taken from 20 lakes in Korea were analyzed by PCR using each of the primers. In all the water samples, cyanobacteria capable of producing microcystin were detected by the PCR with TOX2P-TOX2F primers. These results indicate that TOX2P-TOX2F primers are better than the other primers for detection of microcystin-producing Microcystis strains in Korea. The nucleotide sequences of mcy gene in Microcystis aeruginosa NIER10010 suggest genetic diversity of Korean isolates.