Paenibacillus 박테리아는 고체의 표면에서 키랄, 가지, 소용돌이 형태 등 특유의 swarming 운동 형태를 보인다. 해양 홍조류가 생산해내는 Agar는 다당류로써 agaropectin와 agarose로 구성되어 있다. 본 연구는 agar 표면에 생육하며 agar 분해 활성을 지니는 Paenibacillus 균주를 분리하여 높은 swarming 운동능력이 agar의 이용성과 상관관계를 갖는지 파악한다. 실험을 위해 균주 Paenibacillus sp. CK214는 agar을 첨가한 고체배지에서 배양되었다.
<h1>서 론</h1> <p>Agar는 주로 해양 홍조류가 생산해내는 다당류로써 agarose와 agaropectin으로 구성되어 있다. Agarose와 agaropectin의 기본구조는 같지만 agaropectin은 agarose보다 분자량이 낮으며 더 많은 황산기를 포함하고 있다. Agar의 주구성성분은 agarose로서 전체 agar의 \( 70 \% \) 를 차지한다. Agarose는 D-galactose와 3,6-anhydro-L-galactose가 교대로 \( \beta-1,4 \) 결합과 a-1,3 결합으로 연결된 단위체인 agarobiose의 중합체이다. 대부분 해양생태계에서 생산되는 agar는 여러 agar 분해 박테리아에 의해 탄소원과 에너지원으로 이용된다. 대부분의 agar 분해 박테리아는 해양생태계에 서식하는 해양미생물이지만 수생환경에 서식하지 않는 agar 분해 박테리아 또한 발견되고 있다.</p> <p>Paenibacillus는 내생포자를 형성하는 그람 양성 박테리아로서 이전에는 Bacillus로 분류되었다. 대부분 서식지 환경에서 다양한 분해 효소를 생산하며 물질 순환에 중요한 역할을 담당한다. Paenibacillus의 몇몇 종은 일반적인 다른 세균들과는 다르게 고체표면에서 소용돌이, 가지, 키랄 형태와 같은 특유의 swarming 운동 형태를 보이는데 P. alvei,P. dendritiformis, \( P \). vortex가 대표적이다. Swarming 운동은 편모 활성을 필요로 하며 swarming 운동을 하는 대부분의 박테리아는 주로 주모성 편모를 가진다. 여러 환경적 요인에 의한 편모 유전자의 발현 조절은 swarming 운동을 하는 박테리아에게는 매우 중요한 요인이다. 이러한 환경적 요인 중 특히 당 이용성은 편모의 발현 조절과 함께 박테리아의 운동성에 크게 관여한다.</p> <p>본 연구에서는 agar 표면 환경에 생 육하면서 특유의 소용돌이, 가지형의 swarming 운동 능력을 가지며, 집락 주위에 움푹한 투명환을 형성하는 agar 분해 활성을 지니는 균주를 분리하였다. 이 분리균주가 가지는 특이한 표현형적 특성에 관심을 가져 그 균을 동정하고 agar 이용성과 높은 swarming 운동 능력과의 상관관계를 파악하기 위한 연구를 수행하여 그 결과를 보고한다.</p> <h1>재료 및 방법</h1> <h2>사용 균주 및 배양 조건</h2> <p>본 연구에서 사용된 Paenibacillus sp. CK214는 Luria-Bertani (LB)와 M9 \( \left (0.2 \% \mathrm { w } / \mathrm { v } \right . \) sugar, \( 33.7 \mathrm { mM } \mathrm { Na } _ { 2 } \mathrm { HPO } _ { 4 } , 22.0 \) \( \mathrm { mM } \mathrm { KH } { } _ { 2 } \mathrm { PO } _ { 4 } , 8.55 \mathrm { mM } \mathrm { NaCl } , 9.35 \mathrm { mM } athrm { NH } _ { 4 } \mathrm { Cl } \) ) 액체배지 또는 \( 1.5 \%( \mathrm { w } / \mathrm { v } ) \) agar를 첨가한 고체배지를 사용하여 \( 37 ^ {\circ } \mathrm { C } \) 에서 배 양하였다. 최소배지는 M9 CK214 균주의 효소액을 분리하기 위해서 \( 0.2 \%( \mathrm { w } / \mathrm { v } ) \) agar가 첨가된 LB 액체배지에서 24 시간 동안 배양하였다.</p>