In marine ecosystems, the biosynthesis and catabolism of dimethylsulfoniopropionate (DMSP) by marine bacteria is critical to microbial survival and the ocean food chain. Furthermore, these processes also influence sulfur recycling and climate change. Recent studies using emerging genome sequencing data and extensive bioinformatics analysis have enabled us to identify new DMSP-related genes. Currently, seven bacterial DMSP lyases (DddD, DddP, DddY, DddK, DddL, DddQ and DddW), two acrylate degrading enzymes (DddA and DddC), and four demethylases (DmdA, DmdB, DmdC, and DmdD) have been identified and characterized in diverse marine bacteria. In this review, we focus on the biochemical properties of DMSP cleavage enzymes with special attention to DddD, DddA, and DddC pathways. These three enzymes function in the production of acetyl coenzyme A (CoA) and CO2 from DMSP. DddD is a DMSP lyase that converts DMSP to 3-hydroxypropionate with the release of dimethylsulfide. 3-Hydroxypropionate is then converted to malonate semialdehyde by DddA, an alcohol dehydrogenase. Then, DddC transforms malonate semialdehyde to acetyl-CoA and CO2 gas. DddC is a putative methylmalonate semialdehyde dehydrogenase that requires nicotinamide adenine dinucleotide and CoA cofactors. Here we review recent insights into the structural characteristics of these enzymes and the molecular events of DMSP degradation.

We determined the composition of water and sediment bacterial assemblages from the East Sea using 16S rRNA gene sequencing. Total bacterial reads were greater in surface waters (<100 m) than in deep seawaters (>500 m) and sediments. However, total OTUs, bacterial diversity, and evenness were greater in deep seawaters than in surface waters with those in the sediment comparable to the deep sea waters. Proteobacteria was the most dominant bacterial phylum comprising 67.3% of the total sequence reads followed by Bacteriodetes (15.8%). Planctomycetes, Verrucomicrobia, and Actinobacteria followed all together consisting of only 8.1% of the total sequence. Candidatus Pelagibacter ubique considered oligotrophic bacteria, and Planctomycetes copiotrophic bacteria showed an opposite distribution in the surface waters, suggesting a potentially direct competition for available resources by these bacteria with different traits. The bacterial community in the warm surface waters were well separated from the other deep cold seawater and sediment samples. The bacteria exclusively associated with deep sea waters was Actinobacteriacea, known to be prevalent in the deep photic zone. The bacterial group Chromatiales and Lutibacter were those exclusively associated with the sediment samples. The overall bacterial community showed similarities in the horizontal rather than vertical direction in the East Sea.

북방전복 Haliotis discus hannai 웅성생식세포의 분화과정과 정자의 형태를 미세구조적으로 기 재하였다. 정자의 분화과정은 정원세포기, 정모세포기, 정세포기 및 정자기의 4단계로 구분하였 다. 정원세포기에서 정모세포기로의 분화과정은 형태학적 변화가 크지 않았다. 그러나 정자변 태과정 동안 염색질 응축, 핵의 형태 변화, 첨체와 중편 및 편모 형성 등의 급격한 형태학적 변 화를 나타냈다. 북방전복의 정자는 두부, 중편 및 미부로 구성되며, 두부의 길이는 약 5.3 μm로 전자밀도가 높은 핵과 총알형의 첨체로 이루어져 있었다. 중편은 기저체와 미토콘드리아로 구 성되어 있었으며, 기저체를 중심으로 5개의 미토콘드리아가 한 층으로 배열되어 있었다. 미부 의 횡단면은 "9+2"의 미세소관 구조를 보였다. 이러한 형태 및 구조적 특징은 북방전복의 정자 는 원시형(primitive type) 정자임을 보여주는 결과이다.

Larvae from the marine medaka fish Oryzias javanicus were exposed with polystyrene microplastics (MPs) for 24 h. Exposure to waterborne fluorescent MPs showed clear ingestion and egestion in feces. Under constant MPs, the concentration of dissolved oxygen significantly decreased in 24 h compared to the control. Significant intracellular reactive oxygen species and malondialdehyde contents were detected in larvae, indicating oxidative stress and lipid peroxidation. Significant elevations in mRNA expressions of heat shock protein 70 and antioxidant defense system genes (glutathione reductase, glutathione peroxidase, catalase, and superoxide dismutase) were measured with increases in enzymatic activity of oxidative stress-related proteins. Taken together, the alterations to the molecular and biochemical components suggested that waterborne MPs had an oxidative stress effect on marine medaka larvae.

꼬막 종류 중 하나인 Tegillarca granosa는 해양 이매패류로서 한국, 중국, 일본 등의 중요한 수 산 자원 중 하나이다. 꼬막의 염색체 수는 2n=38로 알려져 있지만, 유전체의 크기와 유전 정보에 대해서는 아직 명확하게 알려져 있지 않다. 꼬막의 유전체 크기 예측을 위하여 NGS Illumina HiSeq 플랫폼을 이용하여 얻은 짧은 DNA 서열 정보를 통하여 in silico 분석으로 유전 체 크기를 분석하였다. 그 결과 꼬막의 유전체 크기는 770.61 Mb로 예측되었다. 이후 MaSuRCA assembler를 통하여 드래프트 게놈 조립 작업을 수행하고, QDD pipeline을 이용하여 SSR (simple sequence repeats) 분석을 수행하였다. 꼬막의 유전체로부터 43,944개의 SSR을 발굴하였으며, 다이-뉴클레오타이드(di-nucleotide) 69.51%, 트라이-뉴클레오타이드(tri-nucleotide) 16.68%, 테 트라-뉴클레오타이드(tetra-nucleotide) 12.96%, 펜타-뉴클레오타이드(penta-nucleotide) 0.82% 그 리고 헥사-뉴클레오타이드(hexa-nucleotide) 0.03%로 구성되었다. 이후 꼬막의 유전적 다양성 연구에 활용할 수 있는 100개의 마이크로새틀라이트 마커의 프라이머 세트를 선별하였다. 앞 으로 이번 연구를 통해서, 꼬막의 집단유전학적 연구와 유전적 다양성을 규명하는데 도움이 될 것이며, 나아가 동종들 간의 원산지 분류를 알아낼 수 있을 것이다.