Application of a New Conjugation Method to Fish Pathogenic Bacteria Containing R Plasmid for the Analysis of Drug-Resistant Status in Aquaculture

To develop a new method of conjugation and to determine the distribution of R plasimds, we isolated multi-drug resistant strains from fish pathogenic bacteria in the farms of south and east seacoasts of Korea. Out of the 134 isolates examined, 10 showed resistance to chloramphenicol, tetracycline, streptomycin, ampicillin, colistin, nalidixic acid, oxolinic acid and kanamycin. One out of 10 multi-drug resistance bacteria, Vibfio damsela JE1 (V. damsela JE1), contained transferable R plasmid of chlorarnphenicol- tetracycline resistance genes and other nucleic acids encoding ampicillin and kanamycin resistance. The presence of the R plasmid was confirmed by conjugation using the chromocult medium (CC) as a selective and differential medium for transconiugants with identification based on the growth or colors of the colonies. The frequency of R plasmid transfer with filter mating method was come out much higher than that of broth mating method and appeared to be dependent upon the mating time and temperature. The optimum conditions for filter mating method were found to be 30$^{\circ}C$ and 24hrs as mating temperature and period, respectively, Moreover, donor cells with R plasmid, both isolate and standard bacteria, were shown to have an ability to transfer the plasmid against Escherichia coli K-12 HB101 (E. coli HB101) and Edwardsiella tarda (E. tarda) RE14 at fairly high frequencies, finally, we isolated 3 isolates of Sphingomonas sp., carrying R plasmid from 12 multi-drug resistant bacteria in normal microflora of the flounder (Paralichthys olivaceus) group used for the isolation of V emsela JE1 four months before. The same size and gene transfer chayateristics of R plasimds with those of V damsela JE1 confirmed that normal microflora have the reservoir activity for R plasmid in natural aquatic environment.

새로운 conjugation 방법을 응용한 R plasmid 함유 어병세균의 분리와 양식장 내성균의 현황 분석

R plasmid의 분포와 새로운 conjugation 방법 개발을 위하여, 한국의 남해안과 동해안의 양식현장의 어류질병관련 세균으로부터 항균제 다제 내성균을 분리하였다. 분리균 134종에서 10균주가 chlorarnphenicol, tetracycline, streptomycin, ampicillin, colistin, nalidixic acid, oxolinic acid, kanamycin 등에 대한 다제내성의 특성을 가지고 있었으며 이중 V. damsela JE1 한 균주는 chloram-phenicol과 tetracycline에 대한 내성전달 특성을 갖는 R plasmid 와 ampicillin과 kanamycin에 대한 유전자를 chromosome 등에 함유하고 있었다. 분리된 어병세균의 다제내성 특성이 R plasmid에 기인하는 것인지의 확인은 다양한 장내세균의 선택배지로 최근 개발된 CC 배지에서 각기 다른 균주들이 나타내는 증식여부 또는 집락 색깔의 차이를 이용하여 donor, recipient 그리고 transconjugant를 구별할 수 있는 방법을 적용하였다. Conjugation의 최적화를 위해 여러 가지 조건을 비교한 결과, V. damsela JE1의 R plasmid의 전달은 filter mating법을 사용하는 것이 broth mating법보다 약 100배 이상의 높은 성공률을 보여 주었으며 이때 사용온도는 30$^{\circ}C$ 이상, mating 시간은 24시간에서 가장 높은 전달 빈도를 나타내었다. R plasmid를 함유한 V. damsela JE1이 분리된 4개월 후, 동일 양식장의 동일 그룹의 넙치 장내세균에서 분리한 다제내성균 Sphingomonas sp. 3균주는 V. damsela JE1에서 분리된 것과 같은 크기의 R plasmid를 함유하고 있었으며, 그 특성 또한 V. damsela JE1의 R plasmid와 마찬가지로 다제 내성 중 Cm과 Tc에 대한 유전자만이 recipient로 전달되어 장내 세균총이 R plasmid의 reservoir로서의 역할을 하고 있음을 확인하였다.