북서태평양 연해인 동해 중남부에 위치한 화산섬 독도는 대만난류와 북한한류가 교차하고 육지와 격리된 지리적 위치로 인해 내륙지역과는 다른 독특한 기후대를 형성하고 희귀생물종이 많다. 본 연구에서는 독도에서 채집하여 분리한 해양 세균의 염색체에서 추출한 염색에 DNA의 염기서열 분석으로 독도에 있는 해양미생물의 종류를 밝힌다.
<h1>서 론</h1> <p>독도는 북서태평양 연해인 동해의 중남부에 위치하고 있는 화산섬으로 수리적 위치는 동도, 서도 및 그 주변에 흩어져 있는 89개의 바위섬으로 이루어진 화산섬이다. 동도는 동경 131도 52분 10.4초, 북위 37도 14분 26.8초에, 서도는 동경 131도 51분 54.6초, 북위 37도 14분 30.6초에 위치하는 아한대남단 해역에 속해 있지만, 대만난류와 북한한류가 교차하는 해역으로 이 난류와 한류의 세력에 따라 다양한 시공간적이 변화를 가져온다. 이곳은 플랑크톤이 풍부하여 회유성 어족이 풍부하고, 독도 주변의 파식대지와 암초에는 미역, 다시마 등의 해조류와 전복, 소라 등 패류가 많이 서식하고 있다. 독도의 표면 수온은 바다 표층수온이 \( 9.0 \sim 26.0 ^{\circ} \mathrm{C} \) 의 범위 내에서 변하는뎨, 3~4월에 \( 10^{\circ} \mathrm{C} \) 전후로 가장 낮고 8 월에 \( 25^{\circ} \mathrm{C} \) 전후로 가장 높은 것으로 알려져 있다. 표면수 염분 농도는 \( 33 \sim 34 \%\), 표층 산소량은 \( 6.0 \mathrm{ml} / \mathrm{L} \), 투명도는 \( 17 \sim 20 \mathrm{~m} \)로 비교적 높은 염분 농도와 맑은 수역을 형성하고 있다.</p> <p>해양생태계는 식물, 동물플랑크톤 및 미생물 등 구성원들간 서로 밀접한 관계를 가지고 상호작용 한다. 그러므로 어느 한 구성원이 변화를 보이면 다른 구성원의 변화를 초래하게 된다. 특히 해양미생물군집은 유기물 분해와 영양 물질 순환 등으로 인하여 해양 생태계에서 생산자이면서 분해자로 생태계의 안정한 동적 평형을 유지시키는 중요한 생물군집이다. 그래서 해양생태계의 가장 기본적인 단위인 미생물에 의한 역할과 그 중요성이 점차 커지고 있다. 해양생태계는 매우 다양한 생물들에 의해 복잡, 다양하게 구성되어있기 때문에, 해양세균의 분포 종류와 군집은 물리 화학적 환경에 의해 지배된다.</p> <p>1990년대 후반 독도 연구를 시작한 이후 독도의 식물군집과 동물군집에 대해서는 여러 연구팀에 의해 꾸준히 보고 되어왔고, 미생물에 대해서는 2004년부터 미생물 탐사가 시작된 이래로 2005년 윤 등에 의해 독도 해수에서 Virgibacillus dokdonensis를 분리하여 보고하였고, 이어서 2009년까지 새로운 속 4종을 포함한 40여 개의 새로운 종의 미생물을 분리하여 보고하였다. 그러나 독도에 존재하는 미생물군집에 관한 연구는 이루어지지 않았고, 2009년 전 등에 의해 독도에 서식하는 식물근권에서 분리한 세균군집의분포에 대해 처음 보고 되었다. 독도는 육지와 격리된 지리적 위치로 인하여 내륙지역과는 다른 독특한 기후대를 형성하고, 동해와는 다른 환경적 특징을 보이기 때문에 독도에는 다른 곳엔 없는 희귀생물종이 많다. 그래서 학계에 보고 되지 않은 생물신종들이 발견돼 ‘독도’라는 지명이 담긴 국제학명이 붙는 일도 잦은 편이다.</p> <p>우리나라 해양세균의 종 다양성 및 분포에 대해서는 여러 학자들이 남해와 서해의 갯벌과 해저퇴적물에서 연구한 바 있지만, 생물지화학순환과 생물환경 정화에서 결정적인 역할을 하는 만이나 해변 지역에서 미생물군집의 조성에 대해 서는 거의 알려지지 않았다. 특히, 독도 연안의 해양세균의 분포에 대한 연구는 거의 없다. 그러므로, 본 연구에서는 독도의 동도 연안과 선착장 주변, 서도 어민 숙소 근처에서 2007년과 2008년에 3차례에 걸쳐 해수와 모래 등을 채집하여 해양 세균을 분리한 후, 그 염색체 DNA를 추출하여 16S rRNA의 염기서열을 분석하여 부분동정을 통하여 독도에 존재하는 해양미생물의 종류를 밝혔다. 동시에 독도에 서식하는 배양가능한 세균의 우점속을 파악하며, 새로운 종 또는 새로운 속으로의 가능성을 제시하고, 나아가 보다 유용한 세균 자원 확보를 위한 기초 데이터를 제공하였다.</p>