The detection of virulence factors of Aeromonas is a key component in determining potential pathogenicity because these factors act multifunctionally and multifactorially. In this study water samples were collected from a trout farm on a seasonal basis, and diseased fish and Aeromonas species were isolated and identified. For rapid detection of six virulence factors of isolated Aeromonas, a hexaplex-polymerase chain reaction (hexaplex-PCR) assay was used. The detected virulence factors include aerolysin (aer), GCAT (gcat), serine protease (ser), nuclease (nuc) lipase (lip) and lateral flagella (laf). The dominant strain found in our isolates was Aeromonas sobria, and the dominant virulence factors were aer and nuc for all seasons. We confirmed that A. sobria and two of the virulence genes (aer and nuc) are related. We proposed a method by which one can identify the major strains of Aeromonas: A. hydrophila, A. sobria, A. caviae, and A. veronii, using hexaplex-PCR.
Anthrax is a zoonotic disease caused by Bacillus anthracis, and well recognized as a potential agent for bioterrorism. B. anthracis can be identified by detecting the virulence factors genes located on two plasmids, pXO1 and pXO2. The aim of the present study was to determine the presence of virulence genes in 27 isolates of B. anthracis isolated from clinical and environmental samples. For this purpose, multiplex PCR and DNA probes were designed to detect protective antigen (pag), edema factor (cya), lethal factor (lef), and capsule (cap) genes. Our results indicated that all the isolates contained all the above virulence genes, suggesting that the isolates were virulent. To the best our knowledge, this is the first study about the determination of virulence marker genes in clinical and environmental isolates of B. anthracis using multiplex PCR and DNA probes in India. We suggest that the above methods can be useful in specific identification of virulent B. anthracis in clinical and environmental samples.
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.
We have isolated 65 strains(2.0%) of Y. enterocolitica among 3,219 water samples from 380 spring water sites in Seoul from 1994 to 1999. The biochemical characteristics of isolated strains revealed that TSI was A/A, urea, M.R.($37^{\circ}C$), nitrate, motility($37^{\circ}C$), sorbitol, maltose, manitol, arabinose, mannose, trehalose, xylose were positive(100%) and H$_2$S, arginine, lysine, oxidase, citrate, V.P.($37^{\circ}C$), DNase, motility($37^{\circ}C$), dulcitol, adonitol, lactose and raffinose were negative(100%). In in vitro virulence test, positive rate of AAG and CRMOX were 9.2% and 4.6%, respectively. However in the virulence gene detectable gene detectable test by multiplex-PCR using ail, yst, virF genes, 65 strains were all negative, meaning that Y.enterocolitica strains from domestic spring water were not detected for the virulence. Otherwise, mutiplex-PCR which using ail, yst and subgenus-specific primer pair was the best for identifying the virulence of Y. enterocolitica.
Escherichia coli are the predominant facultative bacteria found in the gastrointestinal tract of animals and humans. Some strains of E. coli that acquire virulence factors and cause foodborne and waterborne diseases in humans are called pathogenic E. coli and can be divided into five pathotypes according to the virulence mechanism: EAEC, EHEC, EIEC, EPEC, and ETEC. Although selective media have been developed to detect E. coli, distinguishing pathogenic strains from non-pathogenic ones is difficult because of their similar biochemical properties. Therefore, it is very important to find a new and effective diagnostic method to identify pathogenic E. coli. With recent advances in molecular biology and whole genome sequencing, the use of polymerase chain reaction (PCR) is increasing rapidly. In this review paper, we provide an overview of pathogenic E. coli and present a review on PCR detection methods that can be used to diagnose pathogenic E. coli. In addition, the possibility of real-time PCR incorporating IAC is introduced. Consequently, this review paper will contribute to solving the current challenges related to the detection of pathogenic E. coli.
Identification of the genes responsible for the recovery of virulence in brain-passaged Acanthamoeba culbertsoni was attempted via mRNA differential display polymerase chain reaction (mRNA DD-PCR) analysis. In order to identify the regulatory changes in transcription of the virulence related genes by the brain passages, mRNA DD-PCR was performed which enabled the display of differentially transcribed mRNAs after the brain passages. Through mRNA DD-PCR analysis. 96 brain-passaged amoeba specific amplicons were observed and were screened to identify the amplicons that failed to amplify in the non-brain-passaged amoeba mRNAs. Out of the 96 brain-passaged amoeba specific amplicons, 12 turned out to be amplified only from the brain-passaged amoeba mRNAs by DNA slot blot hybridization. The clone, A289C, amplified with an arbitrary primer of UBC #289 and the oligo dT$_{11}$-C primer, revealed the highest homology (49.8%) to the amino acid sequences of UPD-galactose lipid transferase of Erwinia amylovora, which is known to act as an important virulence factor. The deduced amino acid sequences of an insert DNA in clone A289C were also revealed to be similar to cpsD, which is the essential gene for the expression of type III capsule in group B streptococcus. Upregulated expression of clone A289C was verified by RNA slot blot hybridization. Similar hydrophobicity values were also observed between A289C (at residues 47-66) and the AmsG gene of E. amylovora (at residues 286-305: transmembrane domains). This result suggested that the insert of clone A289C might play the same function as galactosyl transferase controlled by the AmsG gene in E. amylovora.a.
HAN Kyu-Lee;LEE Jongweon;KIM Don-Soo;PARK Soon-Jung;IM Kyung-il;YONG Tai-Soon
Parasites, Hosts and Diseases
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제44권1호
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pp.15-20
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2006
Free-living amoebae of the genus Acanthamoeba are causative agents of granulomatous amebic encephalitis and amebic keratitis. Because the virulence of Acanthamoeba culbertsoni cultured in the laboratory is restored by consecutive brain passages, we examined the genes induced in mouse brain-passaged A. culbertsoni by differential display reverse transcriptase polymerase chain reaction (DDRT-PCR). Enhanced A. culbertsoni virulence was observed during the second mouse brain passage, i.e., infected mouse mortality increased from $5\%\;to\;70\%.$ Ten cDNAs induced during mouse brain passage were identified by DDRT-PCR and this was confirmed by northern blot analysis. BlastX searches of these cDNAs indicated the upregulations of genes encoding predictive NADH-dehydrogenase, proteasomal ATPase, and GDP-mannose pyrophosphorylase B, which have previously been reported to be associated with A. culbertsoni virulence factors.
본 연구는 축산물 유래 L. monocytogenes에 대한 역학적 연구로서 분리균의 hemolysin(LLO) 및 lecithinase(LCP)생산성, Congo red dye(CRA)흡수성 및 hemolysin activity를 조사하는 한편 inlA, inlBV, actA, hlyA, plcA 및 plcB의 virulence gene을 PCR법으로 분석하였다. LLO, LCP 및 CRA의 양성률은 L. monocytogenes의 경우 68균주 중 각각 100%, 94.1% 및 77.9%이었고, L. ivanovii와 L. seeligeri를 제외한 다른 Listeria spp.(L. innocua, L. gray, L. murrayi, L. welchimeri)는 음성이었다. LLO와 LCP간에는 통계적인 유의성은 없었으나 CRA는 약간 낮게 나타났으며(p<0.05), serotype 1/2b 및 4b 간에도 유의성이 인정되지 않았다. 면양적혈구에 대한 용혈성(MHU)에서 L. monocytogenes의 경우 2배에서 16배까지 다양한 반응을 보였으나 L. ivanovii와 L. seeligeri를 제외한 다른 Listeria spp.는 음성이었다. hemolysin activity(HU)는 L. monocytogenes의 경우 대부분의 균주가 1.0 HU/mg 이상이었으나 다른 Listeria spp.는 대부분 0.04 HU/mg 이하였다. PCR 증폭하여 virulence gene을 분석한 결과 모든 L. monocytogenes는 각기 예상한 크기의 PCR 증폭산물이 검출되어 hlyA, plcA, plcB, inlA 및 inlB gene을 보유하고 있음이 확인되었으나 다른 Listeria spp.는 어떠한 증폭산물도 보이지 않았다. 또한 actA gene에 대한 증폭산물은 385bp와 268bp 크기의 2종류로 각각 57.4%와 42.6%의 분포를 나타내었다. actA gene의 size 분포에서 국내산 쇠고기, 닭고기, 유가공장에서는 큰 size가 많았는데 반하여 미국산 수입쇠고기에서는 작은 size가 많은 것으로 나타났다.
A total of 72 Bacillus cereus strains and 5 Bacillus thuringiensis strains were analyzed for their EcoRI ribogroup by ribotyping and for the presence or absence of seven virulence-associated genes. From these 77 strains, 42 distinctive ribogroup were identified using EcoRI, but the two species could not be discriminated by their EcoRI ribogroup. The 77 strains were also examined by PCR for the presence of seven virulence-associated genes, cerAB, pi-plc, entFM, bceT, hblA, hblC, and hblD. All five Bacillus thuringiensis strains were positive for these genes. Although differences in the patterns of virulence genes were observed among the different B. cereus strains, within any given ribogroup the patterns of the seven virulence genes was the same. Pulsed-field gel electrophoresis (PFGE) analysis in combination with available chromosomal maps for a selected group of B. cereus strains revealed significant differences in their chromosome size and the placement of virulence genes. Evidence for significant rearrangements within the B. cereus chromosome suggests the mechanism through which the pattern of virulence-associated genes varies. The results suggest linkage between ribogroups and virulence gene patterns as well as no apparent containment of the latter within any particular species boundary.
Vibrio parahaemolyticus causes food poisoning, mainly via marine fisheries products. We investigated the virulence factors and drug resistance of V. parahaemolyticus isolated from fisheries products purchased from the Yeosu Fisheries Market. The isolates were identified using a variety of biochemical tests and the detection of toxR and hns gene. The presence of the virulence factor-encoding genes tdh and trh in the isolates was also investigated by PCR. The resistance of the isolates to 13 antibacterial agents was tested using the disc-diffusion method and carriage of β-lactamase genes and class 1 integrons by ampicillin-resistant isolates was investigated by PCR. Four of seventeen isolates identified as V. parahaemolyticus by biochemical tests produced a species-specific PCR band. Those isolates showed >98% 16S rRNA gene sequence homology with V. parahaemolyticus and only one isolate harbored the tdh gene. All of the V. parahaemolyticus isolates were resistant to ampicillin and amoxicillin; moreover, VPA0477, a class A β-lactamase gene, and class 1 integrons were detected. Therefore, V. parahaemolyticus from fisheries products represents a low risk to human health. Also, V. parahaemolyticus is likely to develop multidrug resistance because it has class 1 integrons.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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