River estuaries are dynamic and productive ecosystems with high regional biodiversity. Environmental DNA (eDNA) has become a useful approach to assessing biodiversity in aquatic ecosystems. This study was conducted to investigate fish community characteristics and species diversity in two river estuary ecosystems, the Taehwa River and Changwon Stream. We further compared conventional and eDNA metabarcoding analyses of the fish communities. The conventional survey was performed in May, July, and October 2022, while the eDNA analysis was conducted only in May. We observed various fish species with different life histories, including carp, goby, and marine fish. We also found that migratory fish, such as dace Tribolodon hakonensis, sweetfish Plecoglossus altivelis, and eel Auguilla japonica, occurred in the Taehwa River, suggesting high river connectivity. Marine fish species were predominant in the Changwon Stream, as this river is located close to the sea. The diversity indices showed that the Taehwa River generally had higher species richness, evenness, and diversity values than the Changwon Stream. A total of 9-19 species were detected in the conventional survey for the three sites, whereas 11-18 species were found from eDNA analysis. The findings indicate that the sensitivity of eDNA was similar to or higher than that of the conventional method. Our study findings suggest the efficiency and efficacy of eDNA-based fish community monitoring, although with some shortcomings in applying the genetic marker to Korean fish, including no clear-cut distinction for Korean endemic species and/or genetically closely related species groups.

eDNA (environmental DNA)란 특정 환경에 서식하는 생물로부터 유래한 DNA를 의미한다. 환경 시료로부터 추출한 eDNA를 활용하면 해당 환경에 서식하는 생물들의 효율적이고 정확한 모 니터링을 수행할 수 있다. 해수 시료로부터 얻은 eDNA를 기반으로 해양생물 다양성 연구를 수행할 수 있다. 해수 시료를 채집하고 이로부터 eDNA를 추출한 뒤, metagenome 분석을 통 해 서식하는 해양생물의 종 동정과 다양성 분석이 가능하다. 본 리뷰에서는 이처럼 해수의 eDNA를 활용하여 해양 지역의 생물 다양성 연구를 수행하는 전체적인 과정을 제시하고 있다. 아직 국내에는 해양생물 다양성 연구를 위해 eDNA를 적용하는 방법이 보편화 되어있지 않으 며, 본 리뷰를 기반으로 이와 같은 eDNA 연구 방법을 정립하는데 도움을 줄 수 있을 것이다.

The family Crambidae, so called as Grass moths, have been known as a difficult group in identification due to their similar wing patterns among the allied species. Some species are well known as pests to the agricultural and ornamental plants of economic importance. Therefore, this study was carried out to provide the DNA barcode and related information for distinguishing the complex species among Crambidae. In this study, we extracted and analyzed the DNA barcodes from 185 specimens of 76 species in the family Crambidae. Based on the result, one species of the genus Schoenobius, Pagyda, Neoanalthes, Palpita, Ecpyrrhorrhoe and Paratalanta area reported for the first time from Korea.

As a result of our taxonomic study of the genus Epistrophe (Walker) in Korea, we recognized a total of 16 species including seven putative new species (code names are temporarily given from A to F). We also conducted a DNA barcoding analysis of 25 nominal species and 130 samples of Epistrophe. In our barcoding analysis, despite insufficient bootstrap support, Epistrophe formed a cluster with two genera, Epistrophella and Leucozona, topologically supporting their close relationships. Our analysis also showed some interesting results worthy of attention: First, at least two distinct cryptic species were found within the E. grossulariae cluster. Second, the taxon identified as E. nitidicollis seems to represent at least three distinct species. Third, three BOLD-deposited European samples listed as E. olgae showed almost identical barcode sequences with the European E. nitidicollis.

본 연구에서는 수산물 시료 중 Salmonella spp. 검출을 위해 단시간의 전배양(2시간 이내)과 탈염과정을 포함한 DNA 추출법을 사용하여 분자생물학적 검출을 위한 수산 물 전처리 방법에 대해 연구하였다. 배양 시간에 따른 증 균 효율을 탐색하기 위해 100, 101 및 102 CFU/mL농도 의 Salmonella spp. 5종을 NB 0.5에 접종하여 증균 전, 1시간 및 2시간 동안의 증균 효율을 비교하였다. 그 결 과, 2시간 동안 모든 농도에서 약 1 log CFU/mL가 증균 되어 초기 농도와 유의적인 차이가 나타났다. 또한 지역 별 패류시료에 S. Typhimurium을 인위적으로 감염시킨 뒤 DNA를 추출하여 염농도를 측정한 결과, 모든 시료의 염농도가 0%로 DNA 추출과 동시에 탈염이 이루어진 것 을 확인하였다. 이후 추출한 DNA를 사용하여 PCR을 수 행한 결과 모든 시료에서 S. Typhimurium의 특이적 양성 밴드가 확인되었다. 다음으로 수산물 시료 중 Salmonella spp. 검출을 위한 증균 과정과 탈염을 포함한 DNA 추출 방법의 검증을 위해 멸균 홍합시료 및 비멸균 홍합시료 에 Salmonella spp. 5종을 인공적으로 약 100, 101, 102 CFU/g의 농도로 오염시켜 전배양과 DNA를 추출하여 PCR로 특이적 증폭 밴드의 여부를 확인한 결과, 모든 농 도의 Salmonella spp. 5종에서 특이적 밴드가 확인되었다 . 결과적으로 본 연구에서 제시한 전배양 및 DNA 추출 방법을 포함한 전처리 방법과 PCR을 사용하여 수산물 시 료에서 10 CFU/g 미만의 Salmonella spp.를 검출하였으 며, 시간과 비용면에서 효율적이며 과정이 복잡하기 않기 때문에 수산물의 처리 현장에 활용될 수 있을 것으로 기 대된다.

본 연구에서는 남극 로스해 연안에 서식하는 아델리펭귄(Pygoscelis adeliae)과 황제펭귄 (Aptenodytes forsteri)의 분변 시료를 기반으로 펭귄 장내 미생물 메타지놈 연구를 수행하였 다. Taxonomy 분석 결과, 아델리펭귄과 황제펭귄의 장내 미생물에는 주로 7개의 문(phylum), 18개의 과(family)가 존재하는 것으로 나타났다. 또한 미생물 다양성을 평가하기 위해 Alpha diversity 및 OTU abundance 분석을 수행한 결과, 전반적으로 아델리펭귄의 장내 미생물 다양 성이 황제펭귄보다 높은 것을 확인하였고, PCoA를 기반으로 한 Beta diversity 분석을 통해 두 개체군 간 장내 미생물 군집에 차이가 존재함을 확인하였다. PICRUSt를 활용한 기능적인 차원의 KEGG pathway 분석을 통해서는 아델리펭귄과 황제펭귄 시료에서 nucleoside and nucleotide biosynthesis pathway가 가장 많이 존재하는 것을 확인하였다. 본 연구를 통해 남극 아델리펭귄과 황제펭귄의 장내미생물 구성과 다양성을 비교분석 할 수 있었다. 본 연구 결과 는 향후 펭귄의 먹이 섭식 관련 연구에 활용될 수 있으며, 더 나아가 다양한 남극 생물의 장내 미생물 메타지놈 분석에 대한 기초가 될 수 있을 것이다.

Electricity generation using nuclear power has various advantages, such as carbon reduction, but the treatment of nuclear waste is emerging as a big issue in many countries. The development of technology that can selectively remove radionuclides from liquid radioactive waste is one of the ways to reduce nuclear waste. Here, we assessed a new way of removing radioactive cobalt from a liquid using an aptamer. Aptamers specifically binding cobalt ions were selected through systematic evolution of ligands by exponential enrichment (SELEX). Their binding strength and stability of their complexes with cobalt were analyzed through surface plasmon resonance assay and 2D program Mfold, respectively. The optimal aptamer/bead conjugate conditions for binding cobalt were established using a FA-C1 aptamer with the strongest binding to cobalt. Under these conditions, more than 80% of radioactive cobalt was removed, and more than 99.95% of removed cobalt was recovered. These results proved that radioactive cobalt removal using this aptamer can effectively reduce liquid radioactive waste. This means that the aptamer/bead complex can be utilized to remove various radioactive metal ions.

쇠고기 이력추적제는 소 개체마다 이력번호를 부여하여 수입쇠고기가 한우고기로 둔갑하는 사례를 막고, 소비자 에게 구입한 한우고기의 세부 이력 정보들을 제공하는 데 도움을 준다. 이번 연구는 2021년-2022년 서울지역 대형 축산물판매업소에서 유통되는 한우고기 344건에서 DNA 동일성 검사를 실시하여 이력번호 등 주요 표시정보들의 진위를 판별하였다. 그 결과 45건(13.1%)에서 이력번호가 불일치한 것으로 확인되었다. 불일치율은 2021년(14.7%) 에 비해 2022년(11.3%) 감소하였고, 도심서북권 20.7%, 동 북권 14.4%, 서남권 및 동남권 10.2% 순으로, 북부권 (16.9%)이 남부권(10.2%)에 비해 높게 나타났다. 또한 6개 브랜드 중 B사 및 D사는 이력관리가 양호한 반면, E사 및 A사는 이력관리가 취약한 것으로 확인되었고, 통계적 으로 유의한 결과 차이를 보였다(P<0.001). 이력번호 불일 치 시료의 실제 이력번호는 업소 내 입(출)고 거래내역 자 료를 근거로 조사하였고, 그 결과 실제 이력번호 확인율 은 53.9%에 불과하였으나, 확인된 범위 내에서 시료의 표 시정보 진위 판별 결과, 거짓 표시는 이력번호 13.1%, 성 별 2.9%, 도축장명 2.2%, 등급 1.6% 순으로 나타났고, 품종 (한우) 거짓 표시는 없었다. 거짓 표시 축산물의 유통 차 단을 위해 표시정보의 신속한 진위 판별이 중요하므로 업 소 내 이력번호가 기재된 날짜별 부분육 소분할 작업내역 작성을 의무화하는 법적 근거 마련이 필요하다. 본 연구 결과는 투명한 축산물 유통 거래 질서 정착을 위한 이력 관리 방향 설정에 참고자료로 활용하고자 한다.

In recent years, macroalgal bloom occurs frequently in coastal oceans worldwide. It might be attributed to accelerating climate change. “Green tide” events caused by proliferation of green macroalgae (Ulva spp.) not only damage the local economy, but also harm coastal environments. These nuisance events have become common across several coastal regions of continents. In Korea, green tide incidences are readily seen throughout the year along the coastlines of Jeju Island, particularly the northeastern coast, since the 2000s. Ulva species are notorious to be difficult for morphology-based species identification due to their high degrees of phenotypic plasticity. In this study, to investigate temporal variation in Ulva community structure on Jeju Island between 2015 and 2020, chloroplast barcode tuf A gene was sequenced and phylogenetically analyzed for 152 specimens from 24 sites. We found that Ulva ohnoi and Ulva pertusa known to be originated from subtropical regions were the most predominant all year round, suggesting that these two species contributed the most to local green tides in this region. While U. pertusa was relatively stable in frequency during 2015 to 2020, U. ohnoi increased 16% in frequency in 2020 (36.84%), which might be associated with rising sea surface temperature from which U. ohnoi could benefit. Two species (Ulva flexuosa, Ulva procera) of origins of Europe should be continuously monitored. The findings of this study provide valuable information and molecular genetic data of genus Ulva occurring in southern coasts of Korea, which will help mitigate negative influences of green tide events on Korea coast.

Gut contents analysis is essential to predict the impact of organisms on food source changes due to variations of the habitat environment. Previous studies of gut content analysis have been conducted using traditional methods, such as visual observation. However, these studies are limited in analyzing food sources because of the digestive process in gut organ. DNA metabarcoding analysis is a useful method to analyze food sources by supplementing these limitations. We sampled marine fish of Pennahia argentata, Larimichthys polyactis, Crangon affinis, Loligo beka and Sepia officinalis from Gwangyang Bay and Yeosu fisheries market for analyzing gut contents by applying DNA metabarcoding analysis. 18S rRNA v9 primer was used for analyzing food source by DNA metabarcoding. Network and two-way clustering analyses characterized the relationship between organisms and food sources. As a result of comparing metabarcoding of gut contents for P. argentata between sampled from Gwangyang Bay and the fisheries market, fish and Copepoda were analyzed as common food sources. In addition, Decapoda and Copepoda were analyzed as common food sources for L. polyactis and C. affinis, respectively. Copepoda was analyzed as the primary food source for L. beka and S. officinalis. These study results demonstrated that gut contents analysis using DNA metabarcoding reflects diverse and detailed information of biological food sources in the aquatic environment. In addition, it will be possible to provide biological information in the gut to identify key food sources by applying it to the research on the food web in the ecosystem.