• 미생물학회지
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• 제48권4호
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• pp.319-324
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• 2012

본 연구는 남조세균 흔들말목(Cyanobacteria, Oscillatoriales)의 16S ribosomal RNA (rRNA) 및 RNA polymerase beta subunit(rpoB) 유전자를 대상으로 염기서열 변이 및 분자계통학적 특성을 분석한 것이다. 흔들말목 rpoB 유전자는 16S rRNA보다 유전자 변이(유전거리: rpoB=0.270, 16S=0.109)가 큰 것으로 조사되었으며, 통계적으로 유의한 차이를 보였다(Student t-test, p<0.001). 흔들말목 16S rRNA와 rpoB의 계통분석에서 유사한 계통 분지형태를 보였으며, rpoB 유전자가 높은 해상도를 갖고 있어 흔들말목 분류군을 더 명확하게 구분하였다. 또한, parsimony 분석을 통해 rpoB 유전자가 16S rRNA 보다 2.40배 빠르게 진화하는 것으로 파악되었다. 본 연구결과는 rpoB 유전자가 흔들말목의 분자계통 및 종 분류 연구에 매우 유용하다는 것을 제시해 준다.

• 미생물학회지
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• 제46권3호
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• pp.296-302
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• 2010

남조세균 Microcystis (Cyanobacteria, Chroococcales)는 담수 녹조원인 생물의 하나로써 일부 종은 microcystin이라는 간 독소를 분비한다. 따라서 담수 수질관리 및 보건위생 측면에서 이들에 대한 관리가 필요하다. 본 연구는 Microcystis 분자 검출을 위한 신규 마커로 RNA polymerase beta subunit (rpoB) 유전자 염기서열을 분석하여 이들의 분자적 특성을 규명하였다. Microcystis rpoB 유전자는 16S rRNA보다 염기 유사도와 유전거리에서 큰 변이가 있는 것으로 조사되었으며, 통계적으로 유의한 차이를 보였다(Student t-test, p<0.05). Parsimony 분석을 통해 rpoB 유전자가 16S rRNA 유전자보다 2배 이상 빠르게 진화하는 것으로 파악되었다. 또한 rpoB 유전자 phylogeny 분석에서 16S rRNA tree 보다 M. aeruginosa 균주를 명확하게 구분해 주었다. Microcystis가 속하는 Chroococcales 목은 염색체 안에 2개 정도의 rRNA 오페론이 있고 rpoB 유전자는 1개 있는 것으로 조사되었다. 본 연구결과는 rpoB 유전자가 Microcystis의 분자계통분류 및 분자검출 마커로 유용하다는 것을 제시해 준다.

• Genomics & Informatics
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• 제12권4호
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• pp.276-282
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• 2014

The disease tuberculosis, caused by Mycobacterium tuberculosis (MTB), remains a major cause of morbidity and mortality in developing countries. The evolution of drug-resistant tuberculosis causes a foremost threat to global health. Most drug-resistant MTB clinical strains are showing resistance to isoniazid and rifampicin (RIF), the frontline anti-tuberculosis drugs. Mutation in rpoB, the beta subunit of DNA-directed RNA polymerase of MTB, is reported to be a major cause of RIF resistance. Amongst mutations in the well-defined 81-base-pair central region of the rpoB gene, mutation at codon 450 (S450L) and 445 (H445Y) is mainly associated with RIF resistance. In this study, we modeled two resistant mutants of rpoB (S450L and H445Y) using Modeller9v10 and performed a docking analysis with RIF using AutoDock4.2 and compared the docking results of these mutants with the wild-type rpoB. The docking results revealed that RIF more effectively inhibited the wild-type rpoB with low binding energy than rpoB mutants. The rpoB mutants interacted with RIF with positive binding energy, revealing the incapableness of RIF inhibition and thus showing resistance. Subsequently, this was verified by molecular dynamics simulations. This in silico evidence may help us understand RIF resistance in rpoB mutant strains.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제50권3호
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• pp.334-342
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• 2001

배 경 : rpoB 유전자 돌연변이는 rifampicin 내성결핵의 96-98%에서 발견된다. 실험실 검사에서는 rpoB 유전자가 다제내성결핵의 지표로서 빠른 진단에 사용될 수 있음이 보고되었으나 임상적 적용에 대해서는 아직 국내 및 외국에도 보고가 없는 실정이다. 연구 방법 : 서울중앙병원에서 1998 년 6월부터 2000년 7월 까지 LiPA법을 이용하여 rpoB유전자 돌연변이분석이 시행된 33명 환자에서 후향적으로 의무기록을 조사하였다. 환자의 임상상, 약제 감수성, 그리고 LiPA 검사 결과를 비교 분석하였다. 전통적인 약제감수성 결과를 표준으로 하여 LiPA 검사 결과와 비교하였으며 양 검사결과가 불일치하는 경우에 rpoB 유전자 염기서열분석을 시행하였다. 연구결과 : 평균 나이는 $42{\pm}19$세이고, 남녀비는 24 : 9 이었다. rpoB 유전자 검사 요청 시간으로부터 결과 보고까지 평균 시간은 $5.2{\pm}2.6$일 이었다. rpoB 유전자 검사 결과는 약제 감수성 결과보다 평균시간은 $56{\pm}35$일 빠르게 보고되었다. 감수성 결과가 얄려진 33명 중 28(85%)명에서는 유전자 검사와 동일한 결과를 보였고, 5명은(15%) 반대 결과를 보였다. 반대 결과를 보인 5명에서 염기서열 분석을 하였을 때, 3예에서 약물 감수성 결과가 오류였을 가능성이 있고, 나머지 2예는 LiPA 검사결과가 오류였을 가능성이 있다. 치료 약 선택에 도움을 준 경우가 28예(85%) 있었다. 결 론 : LiPA 방법을 이용한 rpoB 유전자 검사는 임상에서도 다수에서 다제내성을 신속하고 정확하게 진단할 수 있었고, 치료약 선택에 도움을 주었다. 하지만 현재의 시점에서 LiPA 방법이 기존의 도말 및 배양검사를 완전히 대치할 수는 없고 임상상, 도말 및 배양검사결과와 종합하여 보조적으로 사용하면 도움이 될 것으로 사료되었다.

• 미생물학회지
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• 제44권4호
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• pp.333-338
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• 2008

Bacillus anthracis, B. cereus, B. thuringiensis 를 분류하기 위해 rpoB 유전자 배열을 이용한 컴퓨터 분석 작업을 수행하였다. 17개의 B. anthracis, 9개의 B. cereus, 7개의 B. thuringiensis 를 database에서 구하였다. B. anthracis 는 rpoB 유전자의 in silico 제한효소 절단에 의해, B. cereus, B. thuringiensis 2 group과 구별되었다. 그러나 B. cereus와 B. thuringiensis 는 제한효소 절단에 의해 구분되지는 않고, 염기배열과 Blast 탐색의 도움으로 구분이 가능하였다. 본 연구를 통해 3 종류의 Bacillus 종을 동정할 수 있는 알고리즘이 개발되었다.

• 대한의생명과학회지
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• 제20권4호
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• pp.250-255
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• 2014

Mycobacterium tuberculosis (MTB) resides and replicates inside macrophages. In our previous report, we reported that CD8+ T cell-mediated immune responses specific for the peptide derived from MTB RNA polymerase beta-subunit ($RpoB_{127-135}$) could be induced in TB patients expressing HLA-$A^*0201$ subtype. In order to examine whether $RpoB_{127-135}$ specific CD8+ T cells can recognize MTB infected macrophages in vitro, CD8+ T cell lines specific for $RpoB_{127-135}$ peptide were generated from peripheral blood mononuclear cells (PBMCs) of healthy HLA-$A^*0201$ subjects by in vitro immunization technique. In this study, we observed $RpoB_{127-135}$ specific CD8+ T cells could recognize and destroy macrophages infected with MTB for 2 to 4 days. $RpoB_{127-135}$ specific CD8+ T cell immune response was inducible from PBMC of healthy subjects expressing HLA-$A^*0206$ subtype, one of HLA-A2 supertype members. Next, we investigated the HLA-I processing mechanism of $RpoB_{127-135}$ peptide in MTB infected macrophages. As a result, the presentation of the MTB derived epitope peptide, $RpoB_{127-135}$, to CD8+ T cells was not inhibited by the treatment with brefeldin-A (ER-Golgi transport inhibitor) or lactacystin (proteasome inhibitor), which blocks the classical HLA-I processing pathway. However, $RpoB_{127-135}$ specific CD8+ T cell activity was blocked either by the blocking agent for the endocytosis (cytochalasin D) or by the blocking antibody (W6/32) for HLA-I molecules. Therefore, the $RpoB_{127-135}$ peptide may be processed by accessing the alternate HLA-I processing pathway. Understanding the processing and presentation mechanisms of the MTB derived proteins will help to improve the efficacy of vaccines and the efficiency of therapeutic agents for TB.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제48권6호
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• pp.853-869
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• 2000

연구배경 : 최근 세계적으로 결핵의 증가와 함께 다제내성 결핵의 조절이 문제가 되고 있으며, 결핵 및 약제갑수성의 신속한 진단과 새로운 약제의 개발이 시급하다. Rifabutin (RBU)은 rifampicin (RFP)과 같은 rifamycin계통의 약제로, 일부 다제내성 결핵에서 효과가 있음이 보고되어 있다. 소수의 국외 연구에서 RFP내성과 관련된 rpoB 유전자의 돌연변이 양상에 따라 rifamycin계통 약제의 감수성여부가 결정된다고 보고 되었다. 아직도 내성율이 높은 국내 현실에서 다제내성 결핵균의 rpoB 유전자 돌연변이 양상을 파악하고, RBU감수성을 나타내는 돌연변이 양상을 확인하여 RBU감수성 다제내성 결핵을 신속하게 확인할 수 있는 진단법의 기초자료를 구하고자 하였다. 방법 : 1997년 7월에서 1999년 6월 사이에 서울중앙병원을 방문한 65명의 다제내성결핵환자에서 얻은 균주를 대상으로 RBU감수성검사와 rpoB 유전자 염기서열결정법을 시행하여 그 결과를 비교하였다. 결과 : 다제내성 결핵균 65균주중 52균주에서 RBU약제감수성검사를 시행하였고, 56균주에서 rpoB 유전자 염기서열이 확인되었다. 44균주에서 rpoB 유전자 염기서열분석과 RBU약제감수성검사가 동시에 시행되었다. 염기서열이 확인된 56균주중 53균주(95%)에서 rpoB 유전자 돌연변이가 발견되었다. 발견된 60개 돌연변이중 531 코돈 돌연변이가 26개(43%)로 가장 많았으며, 7예에서는 돌연변이가 2가지씩 존재하였다. RBU감수성 균주는 10% (5/53) 이었다. RBU감수성 균주가 채취된 5명중 1명에서 RBU를 복용하였으나 균음전에는 실패하였다. RBU감수성 다제내성 결핵균과 관련된 rpoB 유전자 돌연변이는 526 코돈의 CAC - > AAC, GCC, TGC, 516 코돈의 GAC - > TAC 또는 GAG, 그리고 509 코돈의 AGC - > AGA 점돌연변이 이었다. 결론 : 국내 다제내성 결핵균에서 rpoB 유전자 돌연변이의 빈도 및 양상은 결핵의 유병율이 낮은 국외의 보고와 비슷하였으며, 일부는 RBU에 감수성을 나타내었다. RBU감수성올 나타내는 rpoB 유전자 돌연변이 양상을 이용하여 다제내성 결핵균에서 RBU감수성인 균주를 신속히 진단할 수 있을 것으로 사료되었다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제13권6호
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• pp.846-852
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• 2003

rpoB DNAs (279 bp) from 34 species of 5 actinomycete genera were sequenced and a phylogenetic tree was constructed based on the sequences obtained. The genera were clearly differentiated in the rpoB tree, forming clades specific to their respective genus. In addition, 2 signature amino acid residues specific to Streptomyces were found in a multiple alignment of the deduced amino acid sequences. To empirically confirm that this rpoB gene analysis system could be used to differentiate actinomycete isolates, the proposed system was used to identify 16 actinomycete isolates from Jeju Island. All isolates were successfully differentiated into the genera Streptomyces and Micromonospora. Accordingly, this is the first report that an rpoB sequence analysis has been effectively used to differentiate actinomycete strains at the genus level.

• 한국약용작물학회지
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• 제22권6호
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• pp.489-496
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• 2014

Polygonatum is a genus placed in the family Liliaceae, distributed throughout the Northern Hemisphere and 16 of the species are grown naturally in Korea. In oriental medicine, the rhizomes of Polygonatum have been used as two different medicines, Okjuk (Polygonati odorati Rhizoma) and Hwangjeong (Polygonati Rhizoma). However, it is difficult to identify the morphological and chemical differences between the medicinal groups and thus easy to confuse the one with the other. Therefore, a clear classification standard needs to be established so as to be able to discriminate between them. In the study, the morphological characteristics of the plants, Polygonatum spp., were examined. Then, the differences in SNPs among the DNA sequences of 7 of the Polygonatum spp. and 1 of the Disporum spp. were analyzed by DNA barcoding with rpoC1, rpoB2, matK, and psbA-trnH of the cpDNA region. In the results, three regions, rpoC1, rpoB2, and matK were useful for discriminating the species, P. stenophyllum and P. sibiricum. Furthermore, it was possible to discriminate the individual germplasm within the species by using the combination of the results obtained from rpoB2, rpoC1, and matK.

• Journal of information and communication convergence engineering
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• 제10권2호
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• pp.210-214
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• 2012

A microtiter well plate DNA hybridization method using Mycobacterium kansasii-specific rpoB DNA probe (kanp) were evaluated for the detection of M. kansasii from culture isolates. Among the 201 isolates tested by this method, 27 strains show positive results for M. kansasii, but the other 174 isolates were negative results for M. kansasii. This result was consistent with partial rpoB sequence analysis of M. kansasii and the result of biochemical tests. The negative strains by this DNA-DNA hybridization method were identified as Mycobacterium tuberculosis (159 strains), Mycobacterium avim (5 strains), Mycobacterium intracellulare (8 strains), and Mycobacterium flavescens (2 strain) by rpoB DNA sequence analysis. Due to high sensitivity and specificity of this test result, we suggest that DNA-DNA hybridization method using rpoB DNA probes of M. kansasii could be used for the rapid and convenient detection of M. kansasii.