Two virulence factors of Helicobacter pylori, cagA and vacA, have been known to play a role in the development of severe gastric symptoms. However, they are not always associated with peptic ulcer or gastric cancer. To predict the disease outcome more accurately, it is necessary to understand the risk of severe symptoms linked to other virulence factors. Several other virulence factors of H. pylori have also been reported to be associated with disease outcomes, although there are many controversial descriptions. H. pylori isolates from Koreans may be useful in evaluating the relevance of other virulence factors to clinical symptoms of gastric diseases because the majority of Koreans are infected by toxigenic strains of H. pylori bearing cagA and vacA. In this study, a total of 116 H. pylori strains from Korean patients with chronic gastritis, peptic ulcers, and gastric cancers were genotyped. The presence of virulence factors vacAs1c, alpA, babA2, hopZ, and the extremely strong vacuolating toxin was found to contribute significantly to the development of severe gastric symptoms. The genotype combination vacAs1c/alpA/babA2 was the most predictable determinant for the development of severe symptoms, and the presence of babA2 was found to be the most critical factor. This study provides important information on the virulence factors that contribute to the development of severe gastric symptoms and will assist in predicting clinical disease outcomes due to H. pylori infection.
Soo Min Lee;Jin Ju Lee;Yong Ho Choi;Hun Kim;Gyung Ja Choi
Research in Plant Disease
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v.29
no.2
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pp.158-167
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2023
Black rot of Chinese cabbage caused by Xanthomonas campestris pv. campestris (Xcc) is one of the most severe diseases in crop cultivation. To define the resistance characteristics of Chinese cabbage to Xcc, we tested the virulence of eight Xcc isolates in four susceptible cultivars of Chinese cabbage. The isolates of Xcc showed different the virulence on the cultivars. On the other hand, we selected 22 resistant or moderately resistant cultivars of Chinese cabbage to Xcc and tested the occurrence of black rot on the cultivars caused by the isolates of Xcc. Mean disease severity of black rot on the Chinese cabbage caused by each isolate was also positively correlated with the virulence of Xcc isolates. Furthermore, the development of black rot in each cultivar increased according to virulence of Xcc isolates. The number of resistant cultivars of Chinese cabbage to eight isolates of Xcc decreased according to the virulence increase of bacteria. Taken together, these results suggest that resistance of Chinese cabbage cultivars to Xcc is likely affected by the virulence of Xcc isolates, but not result from race differentiation.
Ten strains of the entomopathogenic fungi Metarhizium anisopliae and Beauveria bassiana were evaluated to find the most effective strain for optimization studies. The first criterion tested for strain selection was the mortality (> 50%) of Spodoptera litura larvae after inoculation of the fungus for 4 days. Results on several bioassays revealed that B. bassiana BNBCRC showed the most virulence on mortality S. litura larvae (80% mortality). B. bassiana BNBCRC also showed the highest germination rate (72.22%). However, its conidia yield ($7.2{\times}10^8$ conidia/mL) was lower than those of B. bassiana B 14841 ($8.3{\times}10^8$ conidia/mL) and M. anisopliae M6 ($8.2{\times}10^8$ conidia/mL). The highest accumulative radial growth was obtained from the strain B14841 (37.10 mm/day) while the strain BNBCRC showed moderate radial growth (24.40 mm/day). M. anisopliae M6 possessed the highest protease activity (145.00 mU/mL) while M. anisopliae M8 possessed the highest chitinase activity (20.00 mU/mL) during 96~144 hr cultivation. Amongst these criteria, selection based on virulence and germination rate lead to the selection of B. bassiana BNBCRC. B. bassiana B14841 would be selected if based on growth rate while M. anisopliae M6 and M8 possessed the highest enzyme activities.
P. gingivalis has been implicated as a strong pathogen in periodontal disease and known to have three serotypes of P. gingivalis. The purpose of this study is to investigate on the relationship between virulence, metabolic acids and genetic heterogeneity of P. gingivalis. P. gingivalis W50 standard strain and five strains of P. gingivalis serotype b Korean isolates were used in this study. For in vitro virulence test, lyophilized whole cell P. gingivalis were suspended, and sonicated with ultrasonic dismembranometer. Sonicated samples were applied to cultured cells derived from periodontal ligament, and cell activity was assayed with growth and survival assay. The metabolic acids were also extracted, and determined by High Performance Liquid Chromatography. Pst I-digested bacterial genomic DNA was electrophoresed, and densitometric analysis was performed to study the genetic heterogeneity. All of the P. gingivalis serotype b produced butyric acid. In cell activity study, butyric acid inhibited the cell activity irrespective of its concentration. Densitometric analysis showed restriction fragment length polymorphism. These results suggested that there existed heterogeneity of the metabolic acids and the virulence of P. gingivalis and such heterogeneity might be related to genetic heterogeneity.
Abd-Elsalam, Kamel A.;Omar, Moawad R.;El-Samawaty, Abdel-Rheem;Aly, Aly A.
The Plant Pathology Journal
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v.23
no.2
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pp.62-69
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2007
Twenty-nine isolates of Fusarium solani, originally isolated from diseased cotton roots in Egypt, were evaluated for their ability to cause symptoms on four genetically diverse cotton cultivars. Analysis of variance showed highly significant variance among cultivars, and isolates as well as the isolate x genotype interactions were highly significant(p < 0.0001). Although most isolates showed intermediate pathogenicity, there were two groups of isolates that showed significant differences in pathogenicity on all four cultivars. None of the cultivars were found to be immune to any of the isolates. On all cultivars, there were strong significant positive correlations between dry weight and each of preemergence damping-off, survival, and plant height. Considering 75% similarity in virulence, two groups comprising a total of 29 isolates were recognized. Ninety-three percent of the isolates have the same pathogenicity patterns with consistently low pathogenicity, and narrow diversity of virulence. Isolates Fs4 and Fs5 shared the same distinct overall virulence spectrum with consistently high pathogenicity. There was no clear-cut relationship between virulence of the isolates based on reaction pattern on 4 cultivars and each of host genotype, previous crop, and geographic origin.
Segregation and condensation protein B (ScpB) is essential for replication and segregation in living organisms. Here, we reported the functions of ScpBXv (ScpB-like protein in Xanthomonas campestris pv. vesicatoria) using phenotypic and proteomic analyses. Growth of $Xcv{\Delta}scpBXv$ (ScpBXv knockout mutant) was reduced under both slow and fast growth conditions in rich medium, but comparable to this of the wild-type in plant-mimic conditions. Interestingly, the mutant was significantly less virulent than the wild-type in tomato, indicating that ScpBXv is involved in virulence. To investigate ScpBXv-associated mechanisms, comparative proteomic analyses were carried out and the abundance of 187 proteins was altered. Among them, diverse transcriptional regulators involved in biofilm formation and virulence were abundant in the wild-type. We further showed that biofilm formation of $Xcv{\Delta}scpBXv$ was reduced. This study provides new insights into the functions of ScpBXv in bacterial replication and biofilm formation, which may contribute to the virulence of Xcv.
Numerous secreted and cell-associated virulence factors have been proposed to account for the fulminating and destructive nature of Vibrio vulnificus infections. Among the putative virulence factors are an elastase, elastolytic protease, and a cytolytic hemolysin. Effects of the elastase on the hemolysin were assessed by evaluating changes of hemolytic activities either in the presence or absence of the protease. Although hemolytic activity in the culture supernatant was lowered by the purified elastase added in vitro, the cellular level of hemolytic activity was unaffected by the mutation of vvpE encoding the elastase. Growth kinetic studies revealed that hemolysin reached its maximum level in the exponential phase of growth, and the elastase appeared at the onset of the stationary phase. These results have provided insight into the regulation of virulence factors: temporally coordinate regulation of virulence factors is essential for the overall success of the pathogen during pathogenesis.
This study assessed the effects of the antimicrobial substances sulforaphane, grapefruit seed extracts (GSE), and reuterin on the expression of Salmonella HilA and InvF virulence gene using a LacZY assay (${\beta}$-galactosidase assay) with hilA:lacZY and invF:lacZY fusion strains of Salmonella typhimurium SL1344. Salmonella was grown for 8 hr at $37^{\circ}C$ in the presence of diluted antimicrobial substances ($2\;{\mu}g/mL$ sulforaphane, $20\{\mu}g/mL$ GSE, and 0.26 mM reuterin) at concentrations that did not inhibit the cellular growth of Salmonella. Sulforaphane inhibited the expression of HilA and InvF by 50-90 and 20-80%, respectively. GSE also inhibited the expression of both genes, but to a lesser degree. Among the 3 antimicrobial substances, reuterin showed the least inhibition, which was abolished after 3-4 hr. None of the antimicrobial substances inhibited the ${\beta}$-galactosidase enzyme activity of S. typhimurium. The assay used in this study represents a very sensitive method for screening bioactive substances that inhibit the expression of virulence genes in Salmonella.
Listeria spp. were isolated from a total of 402 naturally contaminated domestic ready-to-eat (RTE) vegetable samples by the conventional Food and Drug Administration protocol and confinned by API-Listeria kit. Also, the susceptibility to 12 antibiotics, polymerase chain reaction (PCR) assay for virulence gene of pathogenic Listeria monocytogenes isolates, and in vitro virulence assay using myeloma and hybridoma cells from murine and human sources were tested. Among the samples, 17 samples (4.2%) were found to be contaminated with Listeria species. Among the 17 strains of Listeria spp. isolates, only 2 strains (11.8%) of L. monocytogenes and 15 strains (88.2%) of L. innocua were identified. Antibiotic susceptibility test showed that the Listeria spp. isolates were very susceptible to the antibiotics tested, except for nalidixic acid. Among 17 strains of Listeria spp., PCR analysis showed that 2 strains of L. monocytogenes isolates proved to have a virulence hly gene, but none of L. innocua had the hly gene. Also, hybridoma Ped-2E9 cells assay showed that only L. monocytogenes isolates killed approximately 95-99% hybridoma cells after 6 h, but L. innocua isolates had about 0-5% lethal effect. These results indicate that PCR assay with hly primer or hybridoma Ped-2E9 cells assay could be used as a good monitoring tool or in vitro virulence test for L. monocytogenes.
Forty-one Enterococcus faecalis (E. faecalis) isolates from feces of pigs and chickens in Korea were screened for the presence of virulence factors. Gelatinase activity (85.4%, 35/41) was the more commonly observed phenotype of virulence in E. faecalis, compared with hemolytic activity (12.2%, 5/41). Thirty-one of 35 (88.6%) gelatinase-positive E. faecalis isolates harbored the gelE and fsrABC genes. A gene encoding for the enterococcal surface protein (Esp) was detected in 24.4% (10/41) of the isolates. All beta-hemolysin-producing isolates harbored the esp gene.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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