우리나라 여러 해양환경 지역으로부터 확보한 370주의 해양세균, 균류, 미세조류로부터 기초생 리활성(항산화, 항염, 항균, 항암, 항바이러스)을 조사하여 채집지, 분리원, 종(種) 수준에서의 활성결과를 비교하였다. 해양세균의 경우, 일반적으로 유용성이 많이 알려진 Streptomyces 속 과 Bacillus 속에 속하는 균주들이 두드러진 강한 효능이 관찰되었고, 주로 해양퇴적물로부터 유용한 자원을 분리할 수 있었다. 해양균류와 미세조류의 경우에도 종 특이적으로 활성이 강 하게 나타나는 결과를 확인할 수 있었고, 효능 특이적으로 활성을 보이는 결과도 얻을 수 있었 다. 이러한 결과를 바탕으로 추후 특정질병에 선택적으로 효능을 보이는 화학물질 연구 또는 자원 기반 연구 수행 시 유용성을 전제로 한 자원 확보 전략 수립과 산업 활성화를 위한 전 략소재로 우선적 접근이 용이할 수 있는 연구결과라 생각된다. 또한, 이들 결과를 해양바이오 뱅크를 통한 분양소재로 활용함으로써 학계, 산업계에서 활용하여 해양바이오산업 활성화에 좀 더 빠른 접근을 도울 수 있다고 생각한다.

Two tree frogs, Dryophytes suweonensis and Dryophytes japonicus, inhabiting Korea, are morphologically similar and share the same habitats. Therefore, they are identified mainly through their calls, especially for males. Dryophytes suweonensis is registered as an endangered (IUCN: EN grade) and protected species in South Korea. Thus, it is necessary to develop a method to rapidly identify and discriminate the two species and establish efficient protection and restoration plans. We identified significant genetic variation between them by sequencing a maternallyinherited mitochondrial 12S ribosomal DNA region. Based on the sequence data, we designed a pair of primers containing 7 bp differences for high resolution melting (HRM) analysis to rapidly and accurately characterize their genotypes. The HRM analysis using genomic DNA showed that the melting peak for D. suweonensis was 76.4±0.06°C, whereas that of D. japonicus was 75.0±0.05°C. The differential melt curve plot further showed a distinct difference between them. We also carried out a pilot test for the application of HRM analysis based on immersing D. suweonensis in distilled water for 30 min to generate artificial environmental DNA (eDNA). The results showed 1.10-1.31°C differences in the melting peaks between the two tree frog samples. Therefore, this HRM analysis is rapid and accurate in identifying two tree frogs not only using their genomic DNA but also using highly non-invasive eDNA.

Mitochondrial genomes of three specimens of Gadus chalcogrammus Pallas 1,814 from Korea and Japan were completely analyzed by the primer walking method. They were 16,570~16,571 bp in length, each comprising 13 protein-coding genes, two ribosomal RNA genes, and 22 transfer RNA genes. Their gene orders were identical to those of conspecific specimens, but exhibited unique haplotypes. In the phylogenetic tree, the juvenile Korean and adult Japanese specimens were separated from the dominant clade composed of specimens from Japan, Korea, the Bering Sea, and the Arctic, including the adult Korean specimen.

Pacific herring, Clupea pallasii, a keystone species with significant ecological and commercial importance, is declining globally throughout much of its range. While traditional fishing equipment methods remain limited, new sensitive and rapid detection methods should be developed to monitor fisheries resources. To monitor the presence and quantity of C. pallasii from environmental DNA (eDNA) extracted from seawater samples, a pair of primers and a TaqMan® probe specific to this fish based on mitochondrial cytochrome b (COB) sequences were designed for the real-time PCR (qPCR) assay. The combination of our molecular markers showed high specificity in the qPCR assay, which affirmed the success of presenting a positive signal only in the C. pallasii specimens. The markers also showed a high sensitivity for detecting C. pallasii genomic DNA in the range of 1 pg~100 ng rxn-1 and its DNA plasmid containing COB amplicon in the range of 1~100,000 copies rxn-1, which produced linear standard calibration curves (r2=0.99). We performed a qPCR assay for environmental water samples obtained from 29 sampling stations in the southeastern coastal regions of South Korea using molecular markers. The assay successfully detected the C. pallasii eDNA from 14 stations (48.2%), with the highest mean concentration in Jinhae Bay with a value of 76.09±18.39 pg L-1 (246.20±58.58 copies L-1). Our preliminary application of molecular monitoring of C. pallasii will provide essential information for efficient ecological control and management of this valuable fisheries resource.

메타바코딩을 이용한 환경 DNA 분석은 검출 감도가 높아 어류의 생물다양성 평가 및 멸종위기종의 검출에 유용 한 기술이다. 이번 연구는 메타바코딩을 이용해 우리나라 담수어류를 대상으로 높은 검출 효율을 보일 수 있는 적합 한 분석방법을 확인하기 위해 4가지 분석조건별, 즉 필터 (cellulose nitrate filter, glass fiber filter), 추출 키트 (DNeasy® Blood & Tissue Kit, DNeasy® PowerWater Kit), 프라이머 조합 (12S rDNA, 16S rDNA) 그리고 PCR 방법 (conventional PCR, touchdown PCR)로 나타나는 Operational Taxonomic Units (OTUs) 수와 종 조성을 비교하였다. Glass fiber filter와 DNeasy® Tissue & Blood Kit를 이용해 추출한 시료는 12S rDNA와 16S rDNA 프라이머 조합에서 담수어류 OTUs가 가장 많이 검출되었다. 모든 분석조건 중 프라이머 조합에서만 조기어강 (Class Actinopterygii) 평균 OTUs 수에서 통계적으로 유의한 차이를 보였고 (Non-parametric Wilcoxon Signed Ranks Test, p=0.005), 담수어류 평균 OTUs 수는 유의하지 않았다. 종 조성 비교 결과 역시 프라이머 조합에서 유의한 차이를 보였고 (PERMANOVA, Pseudo-F=6.9489, p=0.006), 나머지 분석조건에서는 유의한 차이를 보이지 않았다. NMDS 분석 결과 종 조성은 유사도 65% 기준에서 프라이머 조합에 따라 묶였고, 16S rDNA 프라이머 세트는 주로 멸종위기종인 모래주사 (Microphysogobio koreensis), 꼬치동자개 (Pseudogobio brevicorpus)가 기여하였고, 12S rDNA 프라이머 세트는 주로 일반종인 피라미 (Zacco platypus), 꺽지 (Coreoperca herzi) 등이 기여한 것으로 나타났다. 본 연구는 국내 하천에서 채취한 시료에 대한 메타바코딩을 이용한 종 다양성 분석의 기초정보를 제공한다.