16S rRNA 유전자 분석방법을 이용한 동해 심해퇴적물 내 고세균 군집 다양성

Abstract

고세균의 16S rRNA 유전자 분석을 통해 동해 울릉분지와 대륙사면의 심해 퇴적물 내에 분포하는 고세균의 수직적 군집구조와 다양성에 대해 연구하였다. 대륙사면에서는 세 깊이의 퇴적층(0-1, 8-9, 18-19 cm)에서 총 311개의 클론이 나타났으며, 울릉 분지에서는 다섯 깊이의 퇴적층(0-1, 3-4, 5-6, 8-9, 13-14 cm)에서 총 565개의 클론이 나타났다. 고세균의 16S rDNA 클론의 염기서열 분석결과 배양 가능한 미생물 그룹과 일치 하지 않았으며 대부분 심해환경에서 연구된 클론들과 연관이 있는 것으로 조사되었다. 대륙사면과 울릉분지의 표층에서는 암모니아 산화세균이라고 알려져 있는 Marine Group I 그룹이 각각 97.3% 와 88.5%의 비율을 보이며 질소 순환과 관련하여 중요한 역할을 수행할 것으로 여겨진다. 반면 산소가 고갈된 두 지역의 저층 환경에서는 우세하게 나타나는 그룹이 확연한 차이를 보였다. 대륙사면의 저층에서는 Crenarchaeota에 속하는 Marine Benthic Group B(MBG B), Miscellaneous Crenarchaeotal Group(MCG) 그룹과 Euryarchaeota 에 속하는 Marine Benthic Group D(MBG D)그룹이 우세하게 나타났다. 울릉분지의 저층에서는 Marine Benthic Group C(MBG C)그룹이 60% 이상의 높은 비율로 나타났다. 지화학적 특성 차이로 인해 대륙사면에서는 황 원소 순환과 관련된 고세균 군집이 우세하게 나타났으며, 상대적으로 산화된 환경인 울릉분지에서는 환경 내 높은 농도로 존재하는 금속산화물을 이용하여 대사 작용을 하는 고세균 그룹이 서식할 것으로 사료된다.