• 대한의생명과학회지
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• 제10권2호
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• pp.163-169
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• 2004

Worldwide, tuberculosis remains one of the leading infectious diseases, accounting for nearly 3 million deaths and more than 8 million new cases annually. DNA typing of Mycobacterium tuberculosis is important for the control of tuberculosis, since it can be used to track transmission route of tuberculosis, source of internal laboratory contaminations, and to answer questions on the nature of tuberculosis infections such as reactivation or exogenous reinfection of disease. At present, IS6110-based RFLP is the choice of method for typing large numbers of clinical isolates of M. tuberculosis, since it has the highest resolution power. However, RFLP requires long time, high cost and qualified experts, so only reference level laboratories can use the RFLP technique. In order to have an optional molecular typing method suitable for the clinical settings, this study evaluated the use of one of PCR-based typing methods, IS6110-based outward PCR for typing clinical isolates of M. tuberculosis. In brief, the results from this study showed that IS6110-based RFLP is useful to discriminate diverse clinical isolates of M. tuberculosis as well as to identify clinical isolates that belong to the same family or cluster groups that have been previously classified by RFLP analysis. In addition, the banding profiles resulted from IS6110-based outward PCR seemed to represent genomic characteristics of M. tuberculosis, since strains belong to the K-family generated unique band that is not present in any other strains but present only in the genome of K-family strains. The IS6110-based outward PCR was also shown to be useful with DNAs isolated directly from liquid cultures indicating this method can be suitable for typing M. tuberculosis in clinical settings.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제28권2호
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• pp.338-346
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• 2018

Two molecular epidemiologic methods, IS6110 restriction fragment length polymorphism (IS6110-RFLP) and 24-locus mycobacterial interspersed repetitive unit-variable-number tandem repeat (MIRU-VNTR), are used worldwide in studies of Mycobacterium tuberculosis (MTB). Conversely, because of its poor resolution, pulsed-field gel electrophoresis (PFGE) is not widely used for MTB. In this study, we improved the 24-locus MIRU-VNTR and PFGE protocols and compared the effectiveness of these approaches for the molecular typing of MTB using 75 clinical isolates obtained from a cohort investigation of high-risk populations infected with MTB. The 24-locus MIRU-VNTR method demonstrated superior discriminatory ability, followed by PFGE and IS6110-RFLP. Next, we analyzed six isolates with clear epidemiologic connections; that is, isolates from patients who attended the same school. IS6110-RFLP and PFGE identified these samples as the same type. By contrast, according to MIRU-VNTR, two isolates differed from four other isolates at one locus each; one isolate was identified as Mtub29 and the other as QUB-26. In summary, the 24-locus MIRU-VNTR assay was the most useful molecular typing method among the three methods investigated due to its discriminatory power, short time required, and availability as an epidemiologic investigation tool. PFGE was the second-best method. Compared with the other loci assessed in the 24-locus MIRU-VNTR assay, the Mtub29 and QUB-26 loci appeared to exhibit greater variability during transmission.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제48권3호
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• pp.308-314
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• 2000

연구배경 : RFLP를 이용한 결핵균의 유전자 분석은 결핵의 분자 역학적 연구에 유용하게 이용되고 있다. Pvu-II 효소를 이용한 RFLP 방법의 표준화로 RFLP 양상의 국제적인 비교가 가능해졌고, 극동아시아에서 RFLP 양상이 유사한 결핵균주의 군이 발견되었다. 저자들은 서울대병원에서 수집된 결핵균의 RFLP 양상을 분석하고 다른 극동아시아의 균주들과 비교하였다. 방 법 : 1998년 서울대병원에 입원했거나 외래 방문한 환자의 객담에서 분리하여 배양된 50개의 결핵균주를 대상으로 하였다. 결핵균주에서 DNA를 추출한 뒤, Pvu-II로 소화시키고, IS6110에 대한 DNA probe를 이용하여 Southern blot을 시행하였다. 이들의 RFLP 양상을 비교하여 유사성이 있는 균주들을 같은 군으로 분류하였고, RFLP의 다양성의 정도와 각 군 간의 임상적인 차이가 있는지 알아보고자 하였다. 결 과 : 50개의 결핵균 균주 중에서 6예의 Beijing family를 확인하였고, 다른 9개의 균주가 한 군으로 분류되었다. 이들 균주 군간에 나이, 성별, 지역, 약제 내성, 기관지 결핵 동반 여부, 기저질환 유무 등의 임상상에서는 차이를 보이지 않았다. 결 론 : 서울대병원에서 분리된 결핵균주의 RFLP 양상에서 서로 유사한 군이 존재함을 확인할 수 있었다. 그러나, 이들이 임상적으로는 큰 의미를 갖지 못하는 것으로 보인다.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제76권2호
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• pp.59-65
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• 2014

Background: Variable-number tandem repeat (VNTR) typing is a promising method to discriminate the Mycobacterium tuberculosis isolates in molecular epidemiology. The purpose of this study is to determine the optimal VNTR combinations for discriminating isolated M. tuberculosis strains in Korea. Methods: A total of 317 clinical isolates collected throughout Korea were genotyped by using the IS6110 restriction fragment length polymorphism (RFLP), and then analysed for the number of VNTR copies from 32 VNTR loci. Results: The results of discriminatory power according to diverse combinations were as follows: 25 clusters in 83 strains were yielded from the internationally standardized 15 VNTR loci (Hunter-Gaston discriminatory index [HGDI], 0.9958), 25 clusters in 65 strains by using IS6110 RFLP (HGDI, 0.9977), 14 clusters in 32 strains in 12 hyper-variable VNTR loci (HGDI, 0.9995), 6 clusters in 13 strains in 32 VNTR loci (HDGI, 0.9998), and 7 clusters in 14 strains of both the 12 hyper-variable VNTR and IS6110 RFLP (HDGI, 0.9999). Conclusion: The combination of 12 hyper-variable VNTR typing can be an effective tool for genotyping Korean M. tuberculosis isolates where the Beijing strains are predominant.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제67권6호
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• pp.499-505
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• 2009

Background: Mycobacterial Interspersed Repetitive Units (MIRUs) that are located mainly in intergenic regions dispersed throughout the Mycobacterium tuberculosis genome. The selected MIRU loci, which were composed of a 12-locus set, demonstrated a high power for discrimination of Mycobacterium tuberculosis isolates collected from Kangwon province of Korea. To evaluate its ability to discriminate the M. tuberculosis strains, 45 clinical isolates were genotyped using the methods IS6110 RFLP and MIRU. Methods: All the samples were collected during the period from January 2007 to December 2007 from TB patients, who were residents and registered to a public health center of Kangwon Province in Korea. A total of 45 DNAs were extracted from clinical isolated mycobacterial strains and genotyped using IS6110 RFLP, the MIRU method. Results: We compared the 12-MIRU with IS6110 RFLP in the 45 samples, the 12-locus version offered less discriminatory power (Hunter-Gaston discriminatory index [HGDI]: 0.959 vs 0.998; 57.78% of clustered cases vs 8.89%). Conclusion: This 12-locus MIRU can be useful when additional combinations of other loci for genotyping M. tuberculosis in Korea where the Beijing family strains are dominant.

• 대한임상검사과학회지
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• 제47권2호
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• pp.83-89
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• 2015

결핵(Mycobacterium tuberculosis, MTB) 감염은 아직까지 전 세계에서 높은 유병률과 사망의 주요 원인이 되고 있으며 비정형 결핵(nontuberculous mycobacteria, NTM)은 최근 후천성 면역결핍증(AIDS)이나, 종양, 이식 등으로 면역력이 저하된 환자들의 임상 검체에서 분리빈도가 증가함에 따라 분리 균주의 임상적 의의가 중요시 되고 있다. 이에 항산균 염색을 이용한 객담 도말검사는 결핵균과 비정형 결핵균을 구별할 수 없다는 제한점이 있고, 균 분리배양검사는 시간이 오래 걸린다는 단점이 있어, 본 연구에서는 이러한 제한점을 가진 기존의 검사법을 대신하여 분자생물학적 방법인 중합효소 연쇄반응(polymerase chain reaction, PCR)을 이용하여 균 분리배양 검사와 비교하여 보았다. Mycobacteria를 동정하는데 항산균 염색과 3% ogawa 배지를 이용하였고, 균 분리배양 후 M. tuberculosis를 확인하기 위해서 niacin test를 실시한 결과 집락의 DNA를 추출하여 PCR후 동정된 M. tuberculosis와 niacin 양성이 일치함을 확인할 수 있었다. 또, 이 실험에서 항산성균 염색이 2+ 이상인 객담검체와 집락검체 각각에서 DNA를 추출하여 결핵균을 동정하는 방법으로 M. tuberculosis complex에 특징적으로 존재하는 insertion sequence (IS) 6110의 특정부위인 547 bp와 285 bp 부분을 증폭한 two-tube nested polymerase chain reaction을 시행하였고, 비정형 결핵균 동정법으로는 mycobacteria에 공통적으로 존재하는 rpoB 유전자 중 일부인 360 bp 부분을 증폭한 후, 제한효소 Msp I을 첨가 PCR-restriction fragment length polymorphism (RFLP)을 시행하였으며, 결핵균과 비정형 결핵균 모두 동정율에 거의 차이가 없었다. 1+인 경우는 객담검체에서 PCR한 결과가 31.2%에서 집락검체의 PCR한 결과 93.7%까지 결핵균과 비정형결핵균의 동정율이 높아졌고, trace인 경우 객담검체에서 PCR 결과가 2%에서 집락검체에서 PCR한 결과가 97.9%까지 결핵균과 비정형 결핵균의 동정율을 높일 수 있었다. 이 실험에서 항산성균 염색 1+이하 일때 객담검체와 집락검체로 PCR을 실시하면 결핵균과 비정형 결핵균의 동정율에 차이가 있고, 배양만으로는 결핵균의 동정은 가능하지만 비정형 결핵균의 동정이 가능하지 않으므로 배양검사와 PCR 검사 모두를 병행하므로써 보다 신속하고 정확한 검사결과를 내는데 도움 될 것이다.