Microbial diversity across a range of scales
고속화된 유전자 분석방법은 특정 환경에서 살고 있는 생물들의 다양성을 보기위한 방법으로 많은 양의 DNA를 추출하고 분석할 수 있는metagenetics라는 새로운 분야를 가능케 했다. 우리가 어느 곳을 관찰하건 이제껏발견되지 못한 수천의 박테리아와 고세균 그리고 균류들이 발견되었다. 본 연구실에서 수행되어 온 연구들은주로 한국, 일본, 말레이시아, 중국 그리고 몽골과 같은 아시아 지역의 원핵생물에 집중되어왔다. 이에관련된 논문들은 우리 홈페이지의 Publication page에 게재되어있다.
Recent findings byour group include:
l 열대성 나무의 각 종의 이파리는 그들 각각의 잎 표면의 물리적, 화학적조건에 적응한 독특한 수천 종의 박테리아 군집을 갖는다. 이런 박테리아들이 그들의 나무에 대해서 공생자인지상리공생자인지 혹은 기생생물로의 역할을 하는지는 아직 밝혀진 바 없다. 진화적으로 더 가깝게 위치한나무 종들일수록 더 유사한 박테리아 군집(그들의 잎에 서식하는)을갖는 경향을 보인다.
l 열대지방에서는 흙에 서식하는 박테리아들이 중성pH에서 최대 다양성을나타냈고 pH가 산성 또는 알칼리성에 다다를수록 다양성이 감소하는 것으로 관찰됐다. 개개의 박테리아 문(門) 또한 중성 pH정도에서 다양성을정점으로 나타냈으며, 심지어 산성조건의 흙에서 최대 종 풍부도를 나타내는 acidobacteria와 같은 경우도 그러한 경향이 관찰됐다. 이 연구는 말레이시아에서 수행되었다.
l 일본의 후지산(Mount Fuji)에서 연구된 토양성 박테리아와토양성 고세균의 경우 중간 정도의 고도에서 다양성이 최대로 나타났다. 이는 대한 추측은 그 고도에서중간 정도의 교란이 많은 미생물 종들의 공존을 가능케 했다는 것이다.
l 말레이시아의 열대성 나무 뿌리 표면은 독특한 박테리아 군집을 갖고 있는데 이들은 각 나무 종에 대해 특이성을갖고 있으며 주변 산림 토양과는 다른 성격을 띤다. 이러한 군집을 형성하는 요소들은 질소고정을 하는속 Burkholderia 와같은 정숙성(定宿性, host-specific) 을 가지며 이는 열대성 나무들이 갖는 새로운 질소 고정원을 의미한다.
l 한국 제주에 위치한 한라산 정상의 살고 있는 토양성 박테리아 군집들은 기후나 식생형(植生型, vegetation type)에 의해 좌우되기 보다는그들이 원래 형성되었던 용암 기질 종류에 따라 차이를 보인다. 이는 토양성 미생물이 토양 속 광물이나화학물질의 특성에 의해 지배된다는 것을 시사한다.
l Laboratory-based 토양 교란 실험은 흙에대한 교란이 토양 군집내의 전반적인 종 다양성을 감소시켰음을 보여주었다. 그럼에도 불구하고, 각 교란 정도에서 특정 문(門, phyla)이나 종이 우점하는 예측가능한 군집이 형성되었다. 교란 정도가 심해질수록 군집 조성이점차 예측 불가능해졌는데 이는 ‘lottery’ colonization’의 역할과 적은 수의 개척자집단에서의 경쟁을 시사한다.
l 몽골에서의 반건성토양(半乾性土壤, semi-arid soil)에 서식하는 박테리아군집에 대한 연구는 완전히 새로운 박테리아 문(門, phyla)들의 존재를 규명한다. 또한 이연구를 통해 이곳 환경의 박테리아 군집 조성이 토양의 pH나 지피식생(地被植生, vegetationcover)보다는 염도와 흙의 토성(土性, soil texture)에 의해 결정된다는 것을 알 수 있었다.