• 미생물학회지
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• 제54권3호
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• pp.188-199
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• 2018

다양한 미생물학 연구 분야의 발전에 힘입어 유전체역학은 발전되어 왔다. 예를 들어, 대용량서열화 기술의 발전으로 미생물 유전체의 수는 급속도로 증가해 오고 있다. 이러한 풍부한 유전체 데이터는 전에는 보지 못한 보다 더 정확한 미생물종의 동정에 도움을 주는 균주종 타이핑에 새로운 기회를 제공한다. 유전체역학은 유전체에 일반적인 유전자를 찾고 표기하는 것 뿐만 아니라 항균 저항성 유전자를 찾을 수 있다. 균주종 타이핑과 항균 저항성 유전자 찾기는 각각 종을 구분하고 유전체내의 유전자 위치를 결정하는 유전체 역학의 방법들로 시간에 따른 변화가 없는 측면이다. 이에 반하여, 하나의 숙주가 어떤 숙주를 감염시켰는지 알아내기 위해서는 감염된 숙주들 사이의 시간에 따른 동적인 전염 경로를 추론해야 한다. 이렇게, 균주종 타이핑, 항균 저항성 유전자 찾기, 전염 계통수 추론을 통하여 유전체역학의 궁극적인 목표 중 하나인 미생물성 전염병을 보다 효율적으로 감시할 수 있을 것으로 기대된다. 그리고, 대용량서열화 기술 중, 3세대 서열화기술 중 하나인 옥스포드 나노포어 MinION의 보다 나은 휴대성과 빠른 서열화의 성능 덕분에 유전체역학은 더 많은 발전을 거듭할 것으로 보인다. 이에, 본 연구는 항균 저항성 유전자를 찾고 전염병 경로를 추론하는 계산적인 방법에 대하여 살펴보고, 미생물 유전체역학에서 MinION이 응용된 예들에 대하여 논하였다.

• 대한임상검사과학회지
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• 제52권2호
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• pp.136-142
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• 2020

세균의 항균제 내성율은 지난 몇십년 동안 지속적으로 상승하였으며 mobile genetic elements를 통한 항균제내성인자들의 전파는 다제내성세균의 출현 및 확산을 가중시켰다. 본연구에서는 임상검체에서 분리된 aminoglycoside에 비감수성 대장균 33주를 대상으로 mobile genetic elements를 통해 전파될 수 있는 aminoglycoside 내성인자를 조사하였다. 16S ribosomal RNA methyltransferases (RMTases)와 aminoglycoside-modifying enzyme (AME)유전자가 PCR과 DNA 염기서열분석을 통해 검출되었다. 그 결과 aac(3')-II 유전자(54.5%)를 포함하고 있는 균주가 제일 많았으며 그 다음으로 aph(3')-Ia 유전자(18.2%)가 많았고 aac(6')-Ib 유전자(15.2%)를 포함하는 균주도 있었다. RMTase 유전자는 본 연구에서는 검출되지 않았다. aac(3')-II 유전자를 포함하고 있는 18균주 중 17균주가 gentamicin에 내성을 보였으며 이중 16균주는 tobramycin에도 내성을 보였다. aac(6')-Ib 유전자를 포함하고 있는 5균주는 모두 tobramycin에 내성을 보였다. 본 연구에서 AME 유전자를 획득하는 것은 사람에서 분리된 대장균이 aminoglycoside에 내성을 나타내는 중요한 기전 중 하나임이 확인되었다. 사람으로부터 분리된 세균을 대상으로 지속적으로 항균제 내성인자를 조사하는 것은 내성세균의 확산을 막는데 필요할 것으로 사료된다.

• 한국동물위생학회지
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• 제37권1호
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• pp.19-27
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• 2014

This study was conducted to investigate the antimicrobial resistance, presence of ${\beta}$-lactamase genes and integrons in 83 ESBL-producing Escherichia coli isolated from Nakdong river and Geumho river in Daegu. Among the ${\beta}$-lactam antimicrobials, all isolates were resistant to ampicillin, cephalothin, cefamandole and cefotaxime, followed by piperacillin (98.8%), ampicillin/sulbactam (86.7%), aztreonam (60.2%) and cefepime (59.0%), whereas resistance to piperacillin/tazobacram, ticarcillin/clavulanic acid and cefoxitin was less than 30%. Many of the ESBL-producing Escherichia coli were also resistant to non-${\beta}$-lactams antimicrobials such as nalidixic acid (83.1%), sulfonamides (72.3%), ciprofloxacin (62.7%) and gentamicin (38.6%). All isolates showed resistance to seven or more antimicrobial agents. The most frequently detected gene was $bla_{TEM+CTX-M}$ (49.4%), followed by $bla_{CTX-M}$ (27.7%), $bla_{TEM}$ (6.0%) and $bla_{OXA}$ (1.2%). But $bla_{SHV}$ was not found. Class 1 integrons were found in 61.4% (51 isolates) of isolates, however, class 2 and 3 integrons were not detected. The results showed water from Nakdong river and Geumho river is contaminated with ESBL-producing E. coli isolates. These results suggest the need for further investigation of antibiotic resistant bacteria to prevent public health impacts in the water environment.

• 대한임상검사과학회지
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• 제48권2호
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• pp.118-123
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• 2016

지난 반세기 동안 세균 감염증 치료 또는 성장촉진을 목적으로 가금류에게 광범위하게 항균제를 사용해 왔다. 그러나 항균제 내성의 증가는 사람에게 보편적으로 사용되는 항균제들에 대한 내성을 유도하여 치료를 위한 항균제 선택에 제약을 주어 치료에 어려움을 가중시키고 있다. 본 연구에서는 경상도 지역에서 사육된 닭으로부터 분리된 장내세균을 대상으로 ${\beta}-lactam$, quinolone, 및 aminoglycoside 계열 항균제에 대한 내성유전자의 빈도를 조사하였다. 그리고 항균제 감수성 검사를 시행하여 내성유전자와의 관련성을 알아보았다. 본 연구에서 총 43균주의 장내세균이 40마리의 닭의 맹장으로부터 분리되었으며 디스크확산법을 이용하여 항균제 감수성 검사를 시행하였다. 그리고 중합효소연쇄반응과 염기서열분석을 통해 플라스미드 매개 항균제 내성 유전자를 조사하였다. 총 43균주 중 2균주가 $bla_{CTX-M-14}$ 유전자를 포함하고 있었으며 qnrS 및 aac(6')-Ib-cr 유전자도 각각 2균주와 5균주에서 확인되었다. 총 43균주를 대상으로 항균제 감수성을 조사한 결과 cefepime, ceftazidime, 및 cefaclor를 제외한 모든 항균제에 대해 0.0%부터 23.3%까지의 낮은 감수성률을 보였다. 본 연구에서는 닭으로부터 분리된 대장균에 플라스미드 매개 항균제 내성유전자가 확산되어 있음을 확인하였다. 항균제 내성 유전자의 확산을 막기 위해서는 지속적인 항균제 내성유전자의 조사와 감시가 필요할 것으로 사료된다.

• 한국동물위생학회지
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• 제46권1호
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• pp.35-45
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• 2023

Pathogenic Escherichia coli is the cause of a wide range of diseases in pigs, including diarrhea, edema disease, and septicemia. Diarrhea caused E. coli may result in significant economic losses, making pathogenic E. coli an important pathogen for the swine industry. This study investigated the prevalence of virulence factor genes, antimicrobial resistance phenotypes, and resistance genes in E. coli isolated from feces of piglets in Korea between 2017 and 2020. As a result, 119 pathogenic E. coli isolates were obtained from 601 fecal samples. The F4 adhesin gene and the STb enterotoxin gene were commonly present in E. coli isolated from diarrhea samples. The dominant virulotypes of isolates from diarrhea samples were STb, Stx2e, and F4:LT:STb. More than 80% of the screened isolates were resistant to ampicillin, sulfisoxazole, chloramphenicol, or tetracycline. To confirm the resistance mechanisms for β-lactam or quinolone, we investigated the genotypic factors of resistance. Each of the ceftiofur-resistant E. coli produced an extended-spectrum β-lactamase encoded by bla_CTX-M-14, bla_CTX-M-27, and bla_CTX-M-55. And all ciprofloxacin-resistant E. coli harbored mutations in quinoloneresistance-determining-regions. In addition, some of the ciprofloxacin-resistant E. coli contained the plasmid-mediated-quinolone-resistance genes such as qepA, qnrB1, or qnrD. This study has confirmed that the F4 fimbria and the STb enterotoxin are the most predominant in pathogenic E. coli isolated from piglets with diarrhea in Korea and there is a great need for responsible and prudent use of antimicrobials to treat colibacillosis.

• 한국수산과학회지
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• 제47권3호
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• pp.220-226
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• 2014

Sixty-seven Vibrio parahaemolyticus isolates from surface seawater from the Wando area, on the southern coast of Korea, were analyzed for their susceptibility to 15 different antimicrobials and the presence of virulence genes. According to the disk diffusion susceptibility test, all of the strains studied were resistant to ampicillin and oxacillin, while decreasing percentages were resistant to vancomycin (64.2%), streptomycin (56.7%), amikacin (31.3%), kanamycin (22.3%), cephalothin (20.9%), erythromycin (10.4%), ciprofloxacin (4.5%), and tetracycline (3.0%). All of the strains were susceptible to five antimicrobials: chloramphenicol, gentamycin, nalidixic acid, sulfamethoxazole/trimethoprim, and trimethoprim. Fifty-nine isolates (88.1%) were resistant to three or more classes of antimicrobial and defined as multidrug resistant, and two strains were resistant to seven antimicrobial agents. The minimum inhibitory concentration (MIC) of the 67 V. parahaemolyticus isolates to ampicillin and oxacillin ranged from 512-2,048 and $64-512{\mu}g/mL$, respectively. All 67 isolates were also examined for the presence of the tdh and trh virulence genes using the polymerase chain reaction (PCR). However, no isolates possessed either tdh or trh. The VPA0477 (${\beta}$-lactamase) gene, present in all of the tested strains, was validated as a new specific marker gene in PCR assays for the accurate detection and identification of V. parahaemolyticus.

• Journal of Veterinary Science
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• 제23권6호
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• pp.12.01-12.10
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• 2022

Background: Staphylococcus aureus and Streptococcus agalactiae are the main cause of clinical mastitis in dairy cattle in Argentina, whereas coagulase-negative staphylococci (CNS) and environmental streptococci are the main cause of subclinical mastitis. Bacteria isolated from infected animals show increasing antimicrobial resistance. Objectives: This study aims to determine the antimicrobial resistance of staphylococci and streptococci isolated from milk with mastitis, and to genotypically characterize the methicillin-resistant (MR) staphylococci. Methods: Isolation was performed on blood agar and identification was based on biochemical reactions. Antimicrobial susceptibility was according to the Clinical and Laboratory Standards Institute guidelines. The antimicrobial resistance genes, SCCmec type and spa type were detected by the polymerase chain reaction method. Results: We isolated a total of 185 staphylococci and 28 streptococci from 148 milk samples. Among the staphylococcal isolates, 154 were identified as CNS and 31 as S. aureus. Among the 154 CNS, 24.6% (n = 38) were resistant to penicillin, 14.9% (n = 23) to erythromycin, 17.5% (n = 27) to clindamycin, 6.5% (n = 10) to cefoxitin and oxacillin. Among the S. aureus isolates, 16.1% (n = 5) were resistant to penicillin, 3.2% (n = 1) to cefoxitin and oxacillin (MRSA). Six MR isolates (5 CNS and 1 MRSA) were positive to the mecA gene, and presented the SCCmec IVa. The MRSA strain presented the sequence type 83 and the spa type 002. Among the 28 streptococcal isolates, 14.3% (n = 4) were resistant to penicillin, 10.7% (n = 3) to erythromycin and 14.3% (n = 4) to clindamycin. Conclusions: The present findings of this study indicate a development of antimicrobial resistance in main bacteria isolated from cows with mastitis in Argentina.

• 한국축산식품학회지
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• 제42권2호
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• pp.225-239
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• 2022

As commensal colonizers in livestock, there has been little attention on staphylococci, especially non-aureus staphylococci (NAS), contaminating meat production chain. To assess prevalence of staphylococci in retail pork and slaughterhouse carcass samples in Korea, we collected 578 samples from Korean slaughterhouses (n=311) and retail markets (n=267) for isolation of staphylococci and determined antimicrobial resistance phenotypes in all the isolates. The presence of and prevalence of fusB-family genes (fusB, fusC, fusD, and fusF) and mutations in fusA genes were examined in fusidic acid resistant isolates. A total of 47 staphylococcal isolates of 4 different species (Staphylococcus aureus, n=4; S. hyicus, n=1; S. epidermidis, n=10; Mammaliicoccus sciuri, n=32) were isolated. Fusidic acid resistance were confirmed in 9/10 S. epidermidis and all of the 32 M. sciuri (previously S. sciuri) isolates. Acquired fusidic acid resistance genes were detected in all the resistant strains; fusB and fusC in S. epidermidis and fusB/C in M. sciuri. Multi-locus sequence type analysis revealed that ST63 (n=10, 31%) and ST30 (n=8, 25%) genotypes were most prevalent among fusidic acid resistant M. sciuri isolates. In conclusion, the high prevalence of fusB-family genes in S. epidermidis and M. sciuri strains isolated from pork indicated that NAS might act as a reservoir for fusidic acid resistance gene transmissions in pork production chains.

• 대한임상검사과학회지
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• 제54권2호
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• pp.119-124
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• 2022

녹농균(Pseudomonas aeruginosa), 대장균(Escherichia coli) 및 포도알균(Staphylococcus aureus)은 기회감염균이다. 또한 이들 세균은 다제내성(Multiple-Drug Resistance, MDR) 세균의 성질을 가지는 것으로 알려져 있다. 녹농균, 대장균, 포도알균에 대한 다양한 효능을 지닌 6가지 발효액의 항균활성을 분석하였다. 발효액을 섭취했을 때 대장균에서 유전적 발현 변화가 일어나는지 알아보기 위해 annealing control primer를 사용하여 유전자발현 분석을 수행하였다. 디스크확산법을 통해 무화과식초와 대봉감식초가 다른 발효액에 비해 억제대의 크기가 가장 크게 나타났고, 토종약초발효소는 항균효과가 없었다. 대장균에 5% 무화과식초를 처리하여 21일간 매일 계대배양하여 Escherichia coli O157:H7 OmpW gene for outer membrane protein W 유전자 발현이 감소하며, Synthetic construct Lao1 gene for L-amino acid oxidase, complete cds 유전자가 발현이 증가함을 확인하였다. 발효액 중에서 특히 무화과식초를 섭취하는 것은 우리 주변에 항상 존재하는 대장균에 대해 방어능력을 더욱 단단하게 가질 수 있음을 의미하며, 나아가 다제내성균에 대한 천연치료제로 유용하게 쓰일 수 있기를 기대한다.

• 한국식품위생안전성학회지
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• 제36권6호
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• pp.520-527
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• 2021

본 연구에서는 보육시설 실내공기에서 분리된 식중독 균주의 독소 유전자 분포와 항생제 내성을 분석하여 보육시설 실내공기에 의한 식중독 발생을 사전 예방하고 식중독 발생 시 적절한 치료를 위한 기초자료를 제공하고자 하였다. 어린이집 실내공기에서 분리된 Staphylococcus aureus 16주, Bacillus cereus 37주를 실험대상으로 하였다. S. aureus와 B. cereus 독소 유전자는 PCR 방법으로 검출하였다. 항생제 감수성 실험은 Clinical and Laboratory Standard Institute의 디스크 확산법에 따라 실험하였다. S. aureus 16 균주 중 11 균주(68.6%)에서 seg와 sei 독소 유전자가 검출되었다. B. cereus 37 균주 모두에서 nheA와 nheB 독소 유전자가 검출되었다. B. cereus 독소 유전자 패턴은 총 12개로 나타났으며 nheA-nheB-nheC 독소 유전자가 가장 중요한 패턴으로 나타났다. S. aureus 16 균주의 항생제 감수성실험 결과 ampicillin과 penicillin 항생제에 93.8%, 87.5% 내성을 나타내었으나 methicillin resistance Staphylococcus aureus와 vacomycin resistance Staphylococcus aureus는 검출되지 않았다. B. cereus 37 균주의 항생제 감수성 실험 결과 ampicillin과 penicillin 항생제에 100% 내성을 나타냈었다. 이러한 결과를 종합하여 볼 때 보육시설 실내공기에 오염된 S. aureus와 B. cereus에 의한 식중독을 발생을 예방하기 위하여 주기적인 환기와 공기 질 관리가 필요한 것으로 판단되었다.