• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제13권5호
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• pp.751-758
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• 2003

Mutations in the rdxA gene had been reported to be associated with metronidazole resistance in Helicobacter pylori. In this study, sensitivity to metronidazole, RAPD profiles, and DNA sequences of the rdxA gene of 32 local H. pylori isolates were analyzed. Of these, 13 were found to be resistant, while 19 were sensitive to metronidazole. Among the 32 isolates, 10 were paired isolates from the antrum and body of the stomach of individual patients. Interestingly, the RAPD profiles of isolates from individual patients were distinctly different from each other, whereas paired isolates from the same patient were identical regardless of their sensitivities to metronidazole. DNA sequences of the rdxA gene of all 32 isolates showed 95% to 97% homology when compared with the HP0954 locus of H. pylori 26695 genome. From the 19 metronidazole-sensitive strains, 10 (with $MIC{\le}0.5\;\mu\textrm{g}/ml$ metronidazole) were selected and induced to become metronidazole resistant by sequentially passaging through serial 2-fold increasing concentrations of metronidazole. Nine of the 10 induced paired isolates showed mutations in the rdxA sequences which resulted in truncated protein or changes in the translated amino acid sequences. However, the changes did not occur at any specific site in the DNA or amino acid sequences of the rdxA gene of all the isolates analyzed. The results show that the rdxA gene cannot be a definitive marker for metronidazole resistance in H. pylori isolates of an Asian population, and that other factors may contribute to resistance to metronidazole.

• 미생물학회지
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• 제54권4호
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• pp.343-353
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• 2018

이전 연구에서 우리는 RDX (hexahydro-1,3,5-trinitro-1,3,5-triazine) 분해세균 Pseudomonas sp. HK-6에서 xenobiotic reductase B를 암호화하는 xenB 유전자의 돌연변이 균주를 이용하여 RDX 스트레스에 대한 xenB 유전자의 역할에 관하여 연구를 보고하였다[Lee et al. (2015) Curr. Microbiol. 70(1): 119-127]. 본 연구에서는 Pseudomonas sp. HK-6 xenA 돌연변이 균주로 연구 범위를 확대하여 RDX 스트레스 조건에서 세포반응과 프로테옴 프로필의 변화를 분석하였다. RDX 첨가 배지에서 xenA 돌연변이 균주는 야생균주와 비교하여 RDX를 약 2배 정도 느리게 분해하였으며, RDX 스트레스 하에서 xenA 돌연변이 균주의 생장률과 생존율은 야생균주와 비교하여 낮았다. RDX 스트레스에 의한 심한 형태적 손상이 xenA 돌연변이 균주의 세포 표면에 발생하는 것이 주사전자현미경을 통해서 확인되었다. RDX 스트레스 하에서 야생균주에서 발현된 충격단백질인 DnaK 및 GroEL의 양은 배양 초기 혹은 상대적으로 낮은 RDX 농도에서는 증가하였으나, 배양시간이 길어지거나 높은 RDX 농도에서는 다소 감소하였다. 그러나 xenA 돌연변이 균주에서는 DnaK와 GroEL의 발현양은 RDX 농도가 증가함에 따라 점차 감소되었다. RT-qPCR에 의해 측정된 야생균주에서 dnaA와 groEL의 전사 수준은 RDX 스트레스가 증가된 상태에서 잘 유지되었으나, xenA 돌연변이 균주에서는 점차 감소되어 결국에는 소멸되었다. RDX 스트레스에서 xenA의 돌연변이에 의한 프로테옴 프로필의 변화를 2-DE PAGE를 통해서 관찰한 결과에 따르면 27개 단백질이 감소하고 3개가 증가한 것으로 나타났다. 이들 결과로 보아, 정상적인 xenA 유전자는 RDX 스트레스 하에서 세포의 온전한 형태 유지와 효율적인 RDX 분해 과정을 수행하기 위해서 필요하다는 것을 의미하였다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제30권6호
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• pp.839-847
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• 2020

In the present study, an anaerobic microbial consortium for the degradation of hexahydro-1,3,5-trinitro-1,3,5-triazine (RDX) was selectively enriched with the co-addition of RDX and starch under nitrogen-deficient conditions. Microbial growth and anaerobic RDX biodegradation were effectively enhanced by the co-addition of RDX and starch, which resulted in increased RDX biotransformation to nitroso derivatives at a greater specific degradation rate than those for previously reported anaerobic RDX-degrading bacteria (isolates). The accumulation of the most toxic RDX degradation intermediate (MNX [hexahydro-1-nitroso-3,5-dinitro-1,3,5-triazine]) was significantly reduced by starch addition, suggesting improved RDX detoxification by the co-addition of RDX and starch. The subsequent MiSeq sequencing that targeted the bacterial 16S rRNA gene revealed that the Sporolactobacillus, Clostridium, and Paenibacillus populations were involved in the enhanced anaerobic RDX degradation. These results suggest that these three bacterial populations are important for anaerobic RDX degradation and detoxification. The findings from this work imply that the Sporolactobacillus, Clostridium, and Paenibacillus dominant microbial consortium may be valuable for the development of bioremediation resources for RDX-contaminated environments.

• 생명과학회지
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• 제17권5호
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• pp.723-727
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• 2007

본 연구는 H. pylori에서 metronidazole내성에 관여하는 유전자를 발견하고 이들 유전자들의 상호 조절 기전을 밝힘으로서 위장질환의 원인균인 H. pylori를 퇴치하기 위한 기본바탕을 마련하고자 수행되었다. 우선적으로 metronidazole 내성을 조절하는 유전자인 fdxA(ferredoxin)에 의한 metronidazole 내성 조절 기전을 밝히기 위하여 다음의 연구를 수행하였다. Type I 균주인 26695균주의 fdxA 유전자에 chloramphenicol 내성 유전자를 삽입하여 결손돌연변이주를 구축하였다. fdxA의 비활성화에 의한 rdxA 및 frxA 유전자의 발현을 알아보기 위하여 2-D electrophoresis와 MALDI-TOP-MS을 이용하여 fdxA 유전자의 비활성화에 의해 over-expressed protein과 under-expressed protein을 검색하였다. 본 실험의 결과로 type I 균주인 26695에서 fdxA 유전자를 비활성화시킨 결과 frxA 유전자의 발현양이 증가함을 northern으로 확인하였으며, 또한 fdxA유전자의 downstream에 위치한 유전자들이 H. pylori의 생존에 중요한 역할은 한다는 것을 알 수 있었다. 또한 2-D electrophoresis와 MALDI-TOP-MS을 이용하여 fdxA 유전자의 inactivation에 의해 over-expressed protein으로 nifU-like protein(HP0221), frxA(HP0642), nonheme ferritin(HP0653)와 아직 기능이 밝혀지지 않은 hypothetical protein(HP0902) 등이 발견되었다. 그리고 5'-methylthioadenosine/S-adenosylhomocysteine nucleosidase(HP0089), (3R)-hydroxymyristoyl ACP dehydratase(HP1376)과 thioredoxin(HP1458)등이 under-expressed protein으로 발견되었다.

• 미생물학회지
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• 제40권3호
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• pp.183-188
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• 2004

TNT 분해 세균 Stenotrophomonas sp. OK-5는 세 개의 다른 NAD(P)H-nitroreductase의 활성 fractions (NTR fractions I, II, III)을 갖고 있는 것으로 확인된 바 있다. 본 연구에서는 NTR fractions I, II, III에 대한 생리학적 특성과 분자생물학적 특성을 규명하고자 하였다. TNT에 대한 균주 OK-5의 NTR fractions I, II, 그리고 III의 활성은 억제 물질인 $\beta$-mercaptoethanol의 첨가 시에 효소의 활성 이 모두 억제되는 것으로 확인되었다. TNT와 그 유사 기질을 이용하여 균주 OK-5에서 분리된 NTR의 기질 특이성을 조사한 결과, nitrobenzene, 그리고 RDX에 대 해서는 비교적 활성 이 높게 나타났으나 2,6-DNT와 2,4-DNT에서는 낮은 활성을 나타내는 것으로 확인되었다. 균주 OK-5에서 정제된 NTR fraction I의 N-말단 아미노산 서 열은 $^1MSDLLNADAVVQLFRTARDS^20$로 분석되었고, Xanthomonas campestris의 NTR과 X. axonopodis의 NTR에서 각각 70%와 65%로 비교적 높은 유사성을 가지는 것으로 나타났다. 균주 OK-5의 NTR fraction I의 효소를 암호화하는 SmOK5nrI 유전자의 염기서열을 확인하고 분석된 유전자로부터 유추되는 아미노산 서열을 각각 비교한 결과 X. campestris의 NTR과 81%, X. axonopodis의 NTR과 75%,그리고 Streptomyces avermitilis의 NTR과 30%의 유사성이 있는 것으로 조사되었으나, Pseudomonas putida KT2440의 NTR (pnrB)과는 16%로 낮은 유사성이 있는 것으로 확인되었다.