| 초록 |
【목적】차세대 고속 시퀀싱과 전통적인 변성 구배 젤 전기영동(Denaturing Gradient Gel Electrophoresis, DGGE)의 핑거프린트법을 비교하여 토양 미생물 군집의 구조를 연구하는데 이용되는 해당 2가지 기법의 장점과 단점을 평가하고자 한다. 【기법】뉴질랜드(NewZealand)의 전형적인 초지와 삼림 토양에 초점을 맞추고, 16S rRNA 유전자를 표적으로 하여, 고속 시퀀싱과 DGGE 기술을 통하여 토양 미생물 군집의 조성, 풍도와 다양성을 분석하였으며, 2가지 기법이 토양 미생물 연구에서의 적용성을 비교하였다. 【결과】다양한 미생물 분류 수준에 따라 검출한 결과, 고속 시퀀싱을 이용하여 초지 토양에서 22문, 54강, 60목, 131과, 350속을 검출할 수 있었으며, DGGE을 이용하여 6문, 9강, 8목, 10과, 10속을 검출할 수 있었다. 이는 DGGE가 토양 미생물 군집의 조성을 과소 평가하였다는 것을 설명한다. 삼림 토양에서도 유사한 법칙을 얻었으며, 고속 시퀀싱의 검출 감도(detection sensitivity)는 DGGE의 3.8, 6.7, 6.4, 19.2, 39.4배였다. 토양 내 주요한 미생물 집단의 상대 풍도를 한층 더 분석함으로써 분류 수준이 낮을수록 고속 시퀀싱과 DGGE 결과의 차이가 크다는 것을 발견하였다. 특히 과(family)와 속(genus) 수준의 차이가 가장 컸다. 고속 시퀀싱 결과를 기준으로 하였을 때, DGGE는 토양 내 대부분 미생물 집단의 상대 풍도를 과소 평가하였는데, 최대 2,000배에 이르렀다. 2가지 기법 모두 초지 토양의 다양성 지수가 삼림 토양에 비해 높다는 것을 반영하였으나, DGGE에 기반한 다양성 지수의 절대값은 고속 시퀀싱에 기반한 결과에 비해 뚜렷하게 낮았다. 【결론】고속 시퀀싱은 토양 미생물의 군집 구조를 전면적이고 정확하게 반영할 수 있었으나, DGGE는 제한된 우점종 미생물 집단만 반영할 수 있었으며, 토양 미생물의 종 조성을 아주 크게 과소 평가하고 풍도를 과대 평가하였다. |
