We determined the sequences of the quinolone resistance-determining region (QRDR) of gyrA and gyrB for 21 clinical strains of Enterobacteriaceae resistant to ciprofloxacin, norfloxacin and levofloxacin. The clinical strains were isolated from the specimens of three general hospitals in Busan. In the present study, we found mutations in type II topoisomerase (DNA gyrase) genes for all strains. We confirmed that some genera of Enterobacteriaceae of clinical specimen exhibited decreased sensitivity to fluroquinolone due to changes in Ser-83$\rightarrow$Leu and Asp-87$\rightarrow$Asn types on gyrA and alterations in Glu-465$\rightarrow$Arg and Ser-492$\rightarrow$Asn type on gyrB. All the twenty-one strains had a missense mutation in gyrA (codon 83 and 87). Three of them had an additional mutation in gyrB (codon 465 or 492), but one of them had an additional mutation in gyrB (codon 426, 427, 491, 495 and 496). The strains which had two mutations in type II topoisomerase genes (gyrA and gyrB) were significantly more resistant to fluoroquinolones than those with a single mutation in gyrA (mean MICs of ciprofloxacin: $\geq8\mu$g/ml, mean MICs of levofloxacin: $\geq16\mu$g/ml). Interestingly, the examination of silent nucleotide changes n the gyrA and gyrB genes revealed six different patterns of DNA polymorphism, respectively. Fifteen strains of the twenty-one strains bearing the gyrase A mutation shared the same polymorphism and eleven strains of the twenty-one strains bearing the gyrase B mutation shared the same polymorphism.
Background : Moxifloxacin is an 8-methoxyquinolone compound which has been shown to have the best activity of the quinolones against M. tuberculosis but there is no literature showing the rate of cross-resistance between moxifloxacin and the other quinolones such as ofloxacin. Therefore, we tested the activity of moxifloxacin against ofloxacin resistant M. tuberculosis by a study of cross-resistance. Methods : We tested MIC's of moxifloxacin and ofloxacin by proportion method against 34 M. tuberculosis isolates showing resistance against ofloxacin at $2.5{\mu}g/m{\ell}$ concentration and 13 ofloxacin susceptible isolates from specimens submitted to clinical laboratory of National Masan Hospital from March 2003 to March 2004. Results : For ofloxacin susceptible isolates, $MIC_{50}$ and $MIC_{90}$ of ofloxacin were all $1.25{\mu}g/m{\ell}$, and $MIC_{50}$ and $MIC_{90}$ of moxifloxacin were $0.31{\mu}g/m{\ell}$ and $0.63{\mu}g/m{\ell}$ respectively. For ofloxacin resistant isolates, $MIC_{50}$ of ofloxacin was over $10{\mu}g/m{\ell}$ and $MIC_{50}$ of moxifloxacin was $5{\mu}g/m{\ell}$, $MIC_{90}$ of ofloxacin and moxifloxacin were all over $10{\mu}g/m{\ell}$. The rate of cross-resistance between the two was 67.6%(23/34) at $2.5{\mu}g/m{\ell}$ concentration. Conclusions : Moxifloxacin showed activity against 82.4%(28/34) of ofloxacin resistant M. tuberculosis at $10{\mu}g/m{\ell}$, but more studies are needed so that moxifloxacin will be used for patient with multi-drug resistant tuberculosis including oflokacin resistance.
The aim of this study was to investigate the prevalence and characterization of plasmid-mediated quinolone resistance (PMQR) gene in 79 Enterobacteriaceae isolated from dogs and cats. Of 79 isolates, PMQR genes were found in 10 (12.7%) isolates, including aac(6')-lb-cr, qnrB, qnrS and qnrA detected alone or in combination in 8 (10.1%), 4 (5.1%), 2 (2.5%) and 1 (1.3%) isolates, respectively. Interestingly, two qnrS genes were detected in nalidixic acid and ciprofloxacin susceptible isolates. Extended-spectrum ${\beta}$-lactamase (ESBL) was detected in 90% (9 isolates) of PMQR positives isolates. Among ESBL genes, CTX-M, TEM and SHV were detected in 9, 8 and 3 isolates, respectively. Almost all PMQR genes were detected in co-existence with ESBL genes. All PMQR positives isolates were multidrug resistance (i.e. resistant to five or more antibiotics). qepA, OXA and CMY-2 genes were not found. The six transconjugants were obtained by conjugation experiment. The aac(6')-lb-cr, qnrB and qnrS were co-transferred with CTX-M, TEM and/or SHV, whereas qnrA was not observed among transconugants. This is the first report of the presence of aac(6')-lb-cr and qnrA gene among Enterobacteriaceae isolates from dogs in Korea. The prudent use of antimicrobials and continuous monitoring for companion animals are required.
Inwon HWANG;Sang-Ha KIM;Taewon JUNG;Young-Kwon KIM;Sunghyun KIM
Korean Journal of Clinical Laboratory Science
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v.56
no.2
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pp.115-124
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2024
The emergence and spread of Staphylococcus aureus, which is resistant to quinolone antibacterial agents, has made it difficult to treat infectious diseases. Accordingly, this study examined the molecular epidemiological characteristics of quinolone-resistant S. aureus (QRSA) to obtain helpful data for treatment. Mutations in mecA and SCCmec typing, gyrA, and gyrB genes were investigated for QRSA strains isolated from the blood culture specimens at a general hospital in Daejeon Metropolitan City. The ciprofloxacin-resistant strains in SCCmec typing were II (44 strains, 73%), IVa (five strains, 8%), III, and V (one strain, 2%); the non-typeable strains (11 strains, 18%), and levofloxacin (LVX) and moxifloxacin (MXF) strains were II (44 strains, 73%), IVa (five strains, 8%), III, and V (one strain, 2%); the non-typeable strains were 10 (17%). In both gyrA and gyrB regions, there were 58 mutations, or 96.7%. In LVX, there were 56 mutations or 93.3%, and in MXF, there were 57 mutations or 95%. Twelve mutations, six mutations each in gyrA and gyrB, were identified for the QRSA strain. The resistance rate for the quinolone antibiotics of QRSA studied was approximately 98%, and 12 mutations, six each in gyrA and gyrB, were identified in the QRSA strain. Therefore, the rational use of antibiotics needs to be improved.
Sojin Ahn;Eunbyeol Ahn;So Yun Jhang;Misun Jeong;Sangryeol Ryu;Seoae Cho
Microbiology and Biotechnology Letters
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v.51
no.4
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pp.555-558
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2023
Staphylococcus aureus is a prominent multidrug-resistant pathogen known for its resistance to a variety of antibiotics. To combat this, a wide range of antibiotics, including quinolones, is utilized. While the efficacy of quinolones against S. aureus has been established, the rise in quinolone-resistant strains, particularly in methicillin-resistant S. aureus (MRSA), has necessitated a shift in their usage patterns. Genomic sequencing plays a crucial role as it offers insights into the genetic mechanisms of resistance. Thus, we report the complete genome sequence of an oxolinic acid-resistant strain of S. aureus isolated from sweet potato leaves, a crop commonly cultivated in Korea.
Son, Se Hyun;Seo, Kwang Won;Kim, Yeong Bin;Noh, Eun Bi;Lee, Keun-Woo;Oh, Tae-Ho;Kim, Seung-Joon;Song, Jae-Chan;Kim, Tae-Wan;Lee, Young Ju
Korean Journal of Veterinary Research
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v.60
no.3
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pp.173-177
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2020
Edible offal is easily contaminated by Escherichia coli (E. coli) and fluoroquinolone (FQ)-resistant E. coli is considered a serious public health problem, thus, this study investigated the genetic characteristics of FQ-resistant E. coli from edible offal. A total of 22 FQ-resistant E. coli isolates were tested. A double mutation in each gyrA and parC led the highest MIC. Four (18.2%) isolates carried plasmid-mediated quinolone resistance genes. The fimH, eaeA, escV, astA, and iucC genes were confirmed. Seventeen isolates (77.3%) were positive for plasmid replicons. The isolates showed high genetic heterogeneity based on pulsed-field gel electrophoresis patterns.
In this research 26 Shigella isolates were examined by PCR and direct nucleotide sequencing for genetic alterations in the quinolone-resistance determining regions (QRDRs). We tested for the presence of qnr genes by PCR in 91 strains, but no qnr genes were found. The results did show, however, some novel mutations at codon 83 of gyrA ($Ser{\rightarrow}Ile$) and codon 64 of parC ($Ala64{\rightarrow}Cys,\;Ala64{\rightarrow}Asp$), which were related to fluroquinolone resistance.
Species that belong to the Acinetobacter calcoaceticus-baumannii (Acb) complex are major causes of hospital-acquired infections. They are important opportunistic pathogens. These species are usually multidrug resistant (MDR), and the therapeutic options to treat the infections caused by these species are limited. In the present study, we investigated fluoroquinolone resistance mechanisms in 53 ciprofloxacin resistant Acinetobacter species isolates in Chungcheong, Korea. Antimicrobial susceptibilities were determined using the disk-diffusion method. Detections of genes and identification of mutations associated with fluoroquinolone resistance were carried out using PCR and DNA sequencing. In our study, 47 out of 53 ciprofloxacin resistant Acinetobacter isolates harbored sense mutations at the 83rd residue (serine to leucine) in the gyrA gene as well as at the 80th residue (serine to leucine) in the parC gene. Among the 47 isolates harboring sense mutations in gyrA and parC gene, 44 isolates were A. baumannii and 3 isolates were A. pittii. Plasmid-mediated quinolone resistance (PMQR) determinants were detected in isolates in our study. Among the 46 ciprofloxacin resistant A. baumannii isolates, 41 showed type A, B, or F banding patterns on their REP-PCR profiles. This result suggests that clonal relation and horizontal spreading of the bacterial isolates have been around hospitals in Chungcheong area. To prevent colonization and disseminations of fluoroquinolone resistance Acb complex isolates, continuous investigation and monitoring of antimicrobial resistant determinants of MDR isolates are needed.
Kim, Myoung-Sug;Jun, Lyu-Jin;Shin, Soon-Bum;Park, Myoung-Ae;Jung, Sung-Hee;Kim, Kwang-Il;Moon, Kyung-Ho;Jeong, Hyun-Do
Journal of Microbiology and Biotechnology
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v.20
no.12
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pp.1735-1743
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2010
The full-length genes gyrB (2,415 bp), parC (2,277 bp), and parE (1,896 bp) in Edwardsiella tarda were cloned by PCR with degenerate primers based on the sequence of the respective quinolone resistance-determining region (QRDR), followed by elongation of 5' and 3' ends using cassette ligation-mediated PCR (CLMP). Analysis of the cloned genes revealed open reading frames (ORFs) encoding proteins of 804 (GyrB), 758 (ParC), and 631 (ParE) amino acids with conserved gyrase/topoisomerase features and motifs important for enzymatic function. The ORFs were preceded by putative promoters, ribosome binding sites, and inverted repeats with the potential to form cruciform structures for binding of DNA-binding proteins. When comparing the deduced amino acid sequences of E. tarda GyrB, ParC, and ParE with those of the corresponding proteins in other bacteria, they were found to be most closely related to Escherichia coli GyrB (87.6% identity), Klebsiella pneumoniae ParC (78.8% identity), and Salmonella Typhimurium ParE (89.5% identity), respectively. The two topoisomerase genes, parC and parE, were found to be contiguous on the E. tarda chromosome. All 18 quinolone-resistant isolates obtained from Korea thus far did not contain subunit alternations apart from a substitution in GyrA (Ser83$\rightarrow$Arg). However, an alteration in the QRDR of ParC (Ser84$\rightarrow$Ile) following an amino acid substitution in GyrA (Asp87$\rightarrow$Gly) was detected in E. tarda mutants selected in vitro at $8{\mu}g/ml$ ciprofloxacin (CIP). A mutant with a GyrB (Ser464$\rightarrow$Leu) and GyrA (Asp87$\rightarrow$Gly) substitution did not show a significant increase in the minimum inhibitory concentration (MIC) of CIP. None of the in vitro mutants exhibited mutations in parE. Thus, gyrA and parC should be considered to be the primary and secondary targets, respectively, of quinolones in E. tarda.
This study investigated the genetic determinants of plasmid-mediated antibiotic resistance (PMAR) to quinolones and tetracycline in 106 Aeromonas strains isolated from eel (Anguilla japonica, 70 strains) and ornamental fish (36 strains) in Korea. Quinolones and tetracycline resistance phenotypes were found to be widely distributed throughout the both fish groups. However, the prevalence of qnr and tet genes was higher in ornamental fish strains than in eel strains (42.9% vs. 86.1% for qnr and 51.4% vs. 69.4% for tet). In addition, the profiling of the present genetic determinants revealed the dominance of qnrS, tetA, tetE and tetE+qnrS genes for eel strains but of tetA+qnrS qnrS and tetE+qnrS genes for ornamental fish strains. These results indicate that aquaculture and related industries could be a major threat to public health due to the possible spread of PMAR.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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