• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제50권1호
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• pp.94-105
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• 2001

연구배경 : Pyrazinamide(PZA)는 결핵의 1차 치료 약제이며, 산성 환경 하에서만 작용하기 때문에 in vitro에서 생물학적인 감수성 검사를 하는 것이 어렵다. pncA는 PZase를 생성하는 유전자로 이의 돌연변이가 결핵균의 PZase 활성을 소실시켜 결핵균이 PZA에 대해서 내성을 획득하게 되는 기전으로 추정된다. 본 연구에서는 PZA의 생물학적 감수성, PZase 활성 및 pncA 유전자의 돌연변이 사이의 관계를 검토하고, 아울러 결핵균의 pncA 의 염기서열 결정이 PZA 내성을 예측하는데 이용될 수 있는지를 알아보고자 하였다. 방법 : 폐결핵 환자의 객담에서 분리된 결핵균 28균주를 대상으로 하여, 절대농도법으로 PZA의 감수성을 검사하고, pncA 유전자의 open reading frame 전체 561 bp를 포함하는 710 bp 크기의 유전자를 선택적으로 증폭하였다. PCR 증폭 산물을 직접 염기서열 결정에 이용하였고, GenBank에서 확인한 결핵균 야생주의 pncA 염기서열과 비교하여 돌연변이 여부를 확인하였다. 결과 : PZase 활성이 있는 6균주 모두 pncA의 돌연변이가 없었으나, 1균주(16.7%)는 절대농도법에 의한 감수성 검사에서 위내성으로 나타났다. PZase 활성이 없는 22균주 중 21균주(95.5%)는 pncA의 돌연변이가 확인되었고, 생물학적 감수성 검사에서는 20균주가 PZA 내성, 1균주는 검사 불능, 1균주는 감수성을 보였다. pncA의 돌연변이의 양상(중복 1예 포함)은 promotor 지역과 pncA의 전 open reading frame에 걸쳐서 단일 염기의 치환에 의한 silent mutation 1개, missense mutation 10개, nonsense mutation 1개, 3염기가 삽입된 insertion 1개, 1~3개의 염기가 삽입된 frame shift mutation 4개, 그리고 2~2347개의 염기가 결실된 frame shift mutation 2개였다. 그리고 나머지 3균주는 모두 pncA유전자의 open reading frame 상부의 11번째 염기가 똑같이 adenine에서 guanine으로 치환되어 있었다. 결론 : pncA의 돌연변이는 결핵균의 PZase 활성의 소실에 의한 PZA 내성의 주요 기전이며, 특히 pncA 시작 codon의 상부 11 번째 위치의 염기 치환은 promotor의 돌연변이에 의한 PZA 내성의 주요 부위인 것으로 추정된다. Automatic sequencing에 의한 pncA의 염기서열 결정은 결핵균의 PZA 내성 진단을 위한 빠르고 효과적인 방법으로 이용할 수 있으며, PZA 내성 결핵균의 균주간 연관성을 규명하기 위한 역학 조사의 목적으로 이용할 수 있을 것으로 생각된다.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제72권6호
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• pp.475-480
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• 2012

Background: Pyrazinamide (PZA) is an effective antitubercular drug that becomes toxic to Mycobacterium tuberculosis when converted to pyrazinoic acid by pyrazinamidase (PZase), encoded by mycobacterial pncA. A strong association was noted between the loss of PZase activity and PZA resistance. The causative organisms in extrapulmonary tuberculosis are rarely cultured and isolated. To detect pncA mutations in specimens from extrapulmonary tuberculosis as confirmative diagnosis of mycobacterial infection and alternative susceptibility test to PZA. Methods: Specimens were collected from clinically proven extrapulmonary tuberculosis. pncA was sequenced and compared with wild-type pncA. Results: pncA from 30 specimens from 23 donors were successfully amplified (56.6% in specimens, 59% in donors). Six mutations in pncA were detected (20.0% in amplified specimens, 26.1% in specimen donors) at nucleotide positions of 169, 248 and 419. The mutation at position 169 results in substitution of aspartic acid for histidine, a possible allelic variation of M. bovis that have intrinsic PZA resistance. The mutation at position 248 changes proline into arginine and that at position 419, arginine into histidine. Conclusion: DNA-based diagnosis using pncA may be simultaneously useful for the early diagnosis of mycobacterial infection and the rapid susceptibility to PZA in extrapulmonary tuberculosis. A potential implication of pncA allelic variation at 169 might be suggested as a rapid diagnostic test for M. bovis infection or Bacille Calmette-Gu$\acute{e}$rin (BCG) reactivation.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제45권6호
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• pp.1178-1187
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• 1998

연구배경 : Pyrazinamide(PZA)는 대식세포(macrophage)내의 결핵균에 주로 작용하는 항결핵약제로서 단기화학요법의 중요한 요소이다. 최근 서구에서 AIDS 발생의 증가와 함께 약제내성 결핵의 발생이 증가하면서 약제내성을 조기에 발견하려는 노력이 시도되고 있다. 현재 우리나라에서는 PZA 감수성 검사 대신에 pyrazinamidase(PZase) 활성도 유무로 PZA에 대한 내성여부를 판별하고 있다. 최근 결핵균의 PZase를 coding하는 pncA 유전자가 밝혀졌고 이 유전자의 돌연변이가 결핵균의 PZA 내성에 관여한다는 보고가 있었다. 이에 본 연구자는 결핵균의 pncA 유전자를 대상으로 한 PCR-SSCP 법으로 PZA 내성여부를 진단할 수 있는지 알아보기 위하여 본 연구를 시행하였다. 방 법 : 환자에서 추출되어 배양후 대한결핵연구원에서 PZase 활성도가 확인된 44예의 결핵균주와 대한결핵연구원에서 공여받은 BCG-French Strain, BCG-Tokyo strain, 그리고 1예의 우형결핵균 배양검체를 대상으로 하였다. 검체에서 bead beater 법으로 DNA를 추출하였으며 pncA 유전자를 포함하는 561bp 분절을 중합효소연쇄반응으로 증폭하였다. 이 증폭된 DNA를 BstB I 제한효소로 절단한 후 폴리아크릴아마이드젤에서 SSCP를 시행하여 그 결과를 표준균주 H37Rv와 비교하였다. 결 과 : 44예의 결핵균 중 22예는 PZase 활성도 양성이었고 22예는 PZase 활성도 음성이었다. 양성 22 예중 18예(82%)에서 표준균주인 H37Rv와 동일한 band의 이동성을 보였고 4예는 다른 band의 이동성을 보였다. 음성균주 22예중 19예(86%)에서 H37Rv와 다른 band의 이동성을 보였고 3예는 H37Rv와 동일한 band의 양상을 보여서 두 검사방법간의 관련성 검증 결과 통계적으로 유의하였다 (p<0.01). 근본적으로 PZA에 내성을 갖는 BCG strains과 1예의 우형결핵균 모두 H37Rv와 다른 band의 양상을 보여주었다. 결 론 : 결핵균의 PZase를 coding하는 pncA 유전자를 이용한 PCR-SSCP 법은 PZA 내성의 진단방법으로 기대된다.

• 한국가금학회지
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• 제36권3호
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• pp.207-213
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• 2009

퓨린 합성의 반응을 촉진시키며 뇌기능장애, 성장장애 그리고 에너지대사에 핵심적인 역할을 하는 ADSL(Adenylosuccinate lyase)의 exon 영역을 중심으로 PCR을 수행하여 DNA 염기서열 분석을 통해 한국재래닭에서 단일염기다형성을 확인하였다. 염기분석 결과 총 11개(intron 5: T7724C, C7732T intron 8: G10108T intron 9: A10356T, G10375A, A10402 intron 10: A12716T, T12717A intron 12: C15491T exon 13: C15542T, C15550T)를 확인할 수 있었으며 특히 exon 13지역의 변이들은 각각 아미노산이 바뀌는 missense mutation 임이 확인되었다(Alanine$\rightarrow$Valine, Proline$\rightarrow$Serine). 또한 C15542T 변이는 NCBI의 SNP 데이터베이스에 등록된 것으로 확인되었고, C15550T는 SNP 데이터베이스에 등록되지 않은 신규 변이지역으로 확인되었다. 이는 단백질 발현이 향상되는 3'UTR 지역 근처인 exon 13 부위이며 추가적으로 ADSL 유전자의 아미노산 변이가 닭 집단의 성장 및 에너지 대사와의 연관성 검증을 통해 본 연구 결과는 중요하게 활용될 것으로 기대된다.