• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제43권6호
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• pp.842-851
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• 1996

연구배경: Rifampicin(RFP)은 항결핵 단기지료의 근간이 되는 약제로서 RFP에 대한 내성을 다제약제내성의 지표로 보기도 한다. rpoB유전자는 RFP이 결합하여 약리작용을 나타내는 RNA poly-merase의 ${\beta}$-subunit을 coding하는 유전자이다. 다른 보고들에 의하면 RFP내성균주에서 rpoB유전자의 돌연변이가 관찰되고 특히 점돌연변이가 중요한 기전임이 알려지고 있다. 이에 저자는 rpoB유전자의 점돌연변이를 쉰게 관찰할 수 있는 PCR-SSCP법 을 이용하여 신속하게 RFP에 대한 내성여부를 확인할 수 있는지에 대하여 알아보았다. 방법: 전통적인 약제내성검사상 RFP에 내성을 보이는 25 배양균주와 RFP에 감수성인 27 배양균주 그리고 표준균주인 H37Rv를 대상으로 하였다. TR8, TR9 primer를 이용하여 rpoB 유전자의 511 codon에서 533 codon 부위를 포함하는 157bp의 DNA를 증폭한 후 폴리 아크릴아마이드젤 전기영동으로 PCR-SSCP를 시행하여 band의 이동양상을 비교하였다. 그리고 H37Rv 와 다른 band의 양상을 보인 균주에서 direct sequencing을 시행하여 H37Rv의 염기서열과 비교하였다. 또한 임상결과를 추적할 수 있었던 19예에서 임상결과와 전통적인 감수성검사 결과, 그리고 PCR-SSCP결과를 비교하였다. 결과: 1) PCR-SSCP결과로 RFP감수성 27균주 모두에서 H37Rv와 동일한 band의 양상을 보였고, RFP내성 25균주 모두에서 H37Rv와 다른 band의 양상을 보여서 전통적인 RFP 감수성검사와 rpoB유전자의 PCR-SSCP 사이에 100% 일치하는 결과를 보여주었다. 2) rpoB 유전자 돌연변이의 주된 기전은 점돌연변이였다. 3) rpoB 유전자의 PCR-SSCP 결과는 전통적인 RFP감수성검사나 항결핵치료의 임상경과와 잘 일치하였다. 결론: 결핵균 rpoB 유전자의 PCR-SSCP에 의한 돌연변이의 확인은 RFP내성 결핵균의 신속한 진단에 아주 유용한 검사로 기대된다. 향후 직접임상검체를 대상으로 한 연구가 필요하리라 사료된다.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제69권5호
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• pp.331-336
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• 2010

Background: Recently, the rate of infections with non-tuberculous mycobacteria (NTM) has been increasing in Korea. Precise identification of NTM is critical to determination of the pathogen and to target treatment of NTM patients. Methods: Sixty-eight unclassified mycobacteria isolates by rpoB PCR-RFLP assay (PRA) collected in 2008 were analyzed by National Center for Biotechnology Information (NCBI) Basic Local Alignment Search Tool (BLAST) search after sequencing of 16S rRNA, hsp65, rpoB genes. Results: Nineteen strains of 68 isolates were specified as species after sequencing analysis of 3 gene types. We found 3 M. lentifulavum, 5 M. arupense, 4 M. triviale, 4 M. parascrofulaceum, and one M. obuense. One M. tuberculosis and another M. peregrinum were mutated at the Msp I recognition site needed for rpoB PRA. The remaining 49 isolates did not coincide with identical species at the 3 kinds genes. Conclusion: Sequencing analysis of 16S rRNA, hsp65, rpoB was useful for identification of NTM unclassified by rpoB PRA.

• 미생물학회지
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• 제37권3호
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• pp.228-233
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• 2001

Salmonella enterica serovar Typhimurium의 대수 생장기 산 적응기전(acid tolerance response; ATR)은 pH 4.5 이하 조건에서 산 적응결과 형성된 것이며, 이것은 세균세포가 강한 산성환경에 노출되었을 때 생존율을 높일 수 있는 기전이다. ATR은 세균의 생장단계에 따라 대수 생장기 ATR과 생장 정지기 ATR로 구분되어질 수 있으며, 각 생장 단계는 산 적응 과정에서 합성되는 고유의 ASP (acid shock protein)가 존재한다. ATR 기전은 낮은 온도 등과 같은 환경조건에 영향을 받는다는 것이 본 실험 결과를 통하여 발견되었다. 낮은 온도 및 약산성 조건에 노출되었을 경우 강한 산성 조건에서 세균의 생존율은 증가하는 양상을 보였으며, 이때의 생존율은 $37^{\circ}C$에서 보여졌던 것보다 높게 나타났다. $25^{\circ}C$에서 산 적응을 하지 않은 경우의 세균은 $37^{\circ}C$와 비교하였을 경우 약 10,000배 정도의 생존율 증가를 보여주었다. 산 내성 반응에 주요한 기능을 담당하는 rpoS 돌연변이주의 산 내성도는 $37^{\circ}C$의 결과와 비교해블 때 저온의 조건에서 산 내성능이 높게 나타났다. 비륵 rpoS 돌연변이주가 저온에서 산 적응 여부에 관계없이 pH 3.1에서 유사한 ATR 양상을 보여주고 있지만, $25^{\circ}C$의 산성 조건에서 rpoS$\Omega$Ap 돌연변이주는 지속적 산 내성도를 나타내지 않음으로써 저온에서도 rpoS 의존성 ATR 기전이 존재하고 있다는 것을 알 수 있었다. 결과적으로 저온 조건에서는 rpoS의존적 및 -비의존적 ATR기전 모두가 존재하는 것으로 여겨진다. 저온 조건과 ATR의 기초연구를 위해서 병원성 5. enterica serovar Typhimurium UK1에서 low temperature acid tolerance (lat) 유전자를 P22-MudJ(Km, lacZ)를 이용한 lacz 오페론 융합법을 사용하여 LF452 latA::MudJ를 분리하였다. LF452 latA::MudJ 돌연변이주는 저온에서 산 적응기전을 보유하지 않았으며, 결과적으로 latA는 $25^{\circ}C$에서 산 적응 내성 기전에 관여하는 중요 유전자로 판단되며, latA의 유전자는 Salmonella Genetic Map상의 21.5 min에 위치하고 있다.

• 한국미생물생명공학회:학술대회논문집
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• 한국미생물생명공학회 2004년도 Annual Meeting BioExibition International Symposium
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• pp.258-265
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• 2004

Numerous genes of Escherichia coli have been shown to growth phase-dependent expression throughout growth. The global patterns of growth phase-dependent gene expression of E. coli throughout growth using oligonucleotide microarrays containing a nearly complete set of 4,289 annotated open reading frames. To determine the change of gene expression throughout growth, we compared RNAs taken from timecourses with common reference RNA, which is combined with equal amount of RNA pooled from each time point. The hierarchical clustering of the conditions in accordance with timecourse expression revealed that growth phases were clustered into four classes, consistent with known physiological growth status. We analyzed the differences of expression levels at genome level in both exponential and stationary growth phase cultures. Statistical analysis showed that 213 genes are shown to, growth phase-dependent expression. We also analyzed the expression of 256 known operons and 208 regulatory genes. To assess the global impact of RpoS, we identified 193 genes coregulated with rpoS and their expression levels were examined in the isogenic rpoS mutant. The results revealed that 99 of 193 were novel RpoS-dependent stationary phase-induced genes and the majority of those are functionally unknown. Our data provide that global changes and adjustments of gene expression are coordinately regulated by growth transition in E. coli.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제18권11호
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• pp.1841-1847
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• 2008

Vibrio vulnificus is a causative agent of serious diseases in humans, resulting from the contact of wound with seawater or consumption of raw seafood. Several studies aimed at detecting V. vulnificus have targeted vvh as a representative virulence toxin gene belonging to the bacterium. In this study, we targeted the rpoS gene, a general stress regulator, to detect V. vulnificus. PCR specificity was identified by amplification of 8 V. vulnificus templates and by the loss of a PCR product with 36 non-V. vulnificus strains. The PCR assay had the 273-bp fragment and the sensitivity of 10 pg DNA from V. vulnificus. SYBR Green I-based real-time PCR assay targeting the rpoS gene showed a melting temperature of approximately $84^{\circ}C$ for the V. vulnificus strains. The minimum level of detection by real-time PCR was 2 pg of purified genomic DNA, or $10^3$ V. vulnificus cells from pure cultured broth and $10^3$ cells in 1 g of oyster tissue homogenates. These data indicate that real-time PCR is a sensitive, species-specific, and rapid method for detecting this bacterium, using the rpoS gene in pure cultures and in infected oyster tissues.

• 한국어병학회지
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• 제30권2호
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• pp.79-88
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• 2017

현재 양식장에서는 Aeromonad를 비롯한 다양한 병원균에 의한 전염병으로 인해 많은 경제적 손실을 겪고 있다. 연어과 어류뿐만 아니라 담수 및 해수어류에도 치명적인 감염을 야기하는 Aeromonas 종은 적어도 26종 이상이 보고되어왔으며, 전염병을 유발하는 유비쿼터스 세균이다. Aeromonas 종을 확인하기 위해 16S rDNA 및 하우스 키핑 유전자의 핵산 서열을 기반으로 한 분자생물학적 기술이 사용될 수 있다. 본 연구에서 Aeromonas 종은 강원도 16개 양식장의 연어과 어류로부터 분리되었으며 Aeromonad의 16S rDNA와 하우스 키핑 유전자의 서열, 즉 RNA polymerase sigma factor ${\sigma}^{70}$ (rpoD) 또는 DNA gyrase subunit B (gyrB)를 기반으로 계통 발생 학적으로 동정했다. 그 결과 대서양 연어 (Salmo salar), 은연어 (Oncorhynchus keta), 산천어 (Oncorhynchus masou masou), 무지개송어 (Oncorhynchus mykiss)에서 96 개의 균주가 수집되었으며, 36개의 균주가 16S rDNA 분석에 의해 Aeromonas 속으로 확인되었다. 확인된 Aeromonas 속 균주는 rpoD 또는 gyrB 유전자 서열을 기반으로 추가 분석되어 Aeromonas salmonicida (24 균주), A. sobria (10 균주), A. media (1 균주) 및 A. popoffii (1 균주)로 검출되었으며, 이 것은 Aeromonas salmonicida가 강원도의 연어과 어류에서 주요 감염균임을 나타낸다. 또 하우스 키핑 유전자의 서열에 기초한 Aeromonas 종의 계통발생학적 동정은 16S rDNA 서열보다 더 정확하다는 것이 또한 증명되었다.

• Journal of Veterinary Science
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• 제19권6호
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• pp.808-816
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• 2018

Bacterial biofilms have been demonstrated to be closely related to clinical infections and contribute to drug resistance. Berberine, which is the main component of Coptis chinensis, has been reported to have efficient antibacterial activity. This study aimed to investigate the potential effect of a combination of berberine with ciprofloxacin (CIP) to inhibit Salmonella biofilm formation and its effect on expressions of related genes (rpoE, luxS, and ompR). The fractional inhibitory concentration (FIC) index of the combination of berberine with CIP is 0.75 showing a synergistic antibacterial effect. The biofilm's adhesion rate and growth curve showed that the multi-resistant Salmonella strain had the potential to form a biofilm relative to that of strain CVCC528, and the antibiofilm effects were in a dose-dependent manner. Biofilm microstructures were rarely observed at $1/2{\times}MIC/FIC$ concentrations (MIC, minimal inhibition concentration), and the combination had a stronger antibiofilm effect than each of the antimicrobial agents used alone at $1/4{\times}FIC$ concentration. LuxS, rpoE, and ompR mRNA expressions were significantly repressed (p< 0.01) at $1/2{\times}MIC/FIC$ concentrations, and the berberine and CIP combination repressed mRNA expressions more strongly at the $1/4{\times}FIC$ concentration. The results indicate that the combination of berberine and CIP has a synergistic effect and is effective in inhibiting Salmonella biofilm formation via repression of luxS, rpoE, and ompR mRNA expressions.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제11권2호
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• pp.287-293
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• 2001

A fast and easy PCR-SSCP method was developed and assessed for the early detection of rifampin-resistant Mycobacterium leprae in skin biopsy samples from Korean leprosy patients. The 190 bp of the rpoB gene, in which mutation is known to cause resistance to rifampin, was amplified by PCR and then analyzed by SSCP and DNA sequencing, All PCR products showing mobility shift on PCR-SSCP contained mutations, demonstrating that this method can be used for an early diagnositic method to detect a putative rifampin-resistant M. leprae strain. DNA sequence analysis revealed that 19 of 34 patient samples contained M. leprae strains with missense mutations in the rpoB gene: five were the same mutations previously reported to cause rifampin resistance and eight were the new type of mutatios that likely cause rifampin resistance. These newly identified dmutations, whose all five cytosine bases of four amino acids were substitued with thymine, were found at different sites from those reported in Mycobacterium tuberculosis or M. leprae. Therefore, they may provide additional clues to understand the molecular biological basis on the rifampin resistance of M. leprae.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제60권2호
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• pp.171-179
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• 2006

목 적 : RFP과 RBU 사이의 교차 내성률은 다양하게 보고되고 있으며 rpoB 돌연변이가 이에 관여하는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 본원에서 동정되어 보관중인 다제내성 결핵균주를 대상으로 하여 두 약물간의 교차 내성률 및 rpoB 돌연변이와의 연관성을 조사함으로써 다제내성 결핵의 치료에 있어 RBU의 효용성에 대하여 알아보고자 하였다. 방 법 : 2004년 한 해 동안 본원 검사실에서 다제내성 결핵균으로 동정되어 보관중인 130균주를 대상으로 하였다. RFP과 RBU의 내성검사는 L-J 배지를 이용한 절대농도법으로 시행하였으며 추가로 다음과 같은 다섯 가지의 농도를 이용하여 RBU의 MICs를 조사하였다; 10, 20, 40, 60, $120{\mu}g/ml$. 내성기준농도는 RFP의 경우 $40{\mu}g/ml$, RBU의 경우 $20{\mu}g/ml$로 하여 내성유무를 판정하였다. rpoB 돌연변이는 LiPA법을 이용한 REBA $MTB-Rifa^{(R)}$검사로 조사하였으며 염기서열분석을 의뢰하여 그 결과를 검증하고 구체적인 개별 돌연변이양상을 알아보았다. 결 과 : RFP은 모두 내성으로 확인되었고 RBU의 $MIC_{50}$은 $80{\mu}g/ml$, $MIC_{90}$은 ${\geq}160{\mu}g/ml$였으며 RFP과 RBU간의 교차내성률은 70.5%였다. REBA $MTB-Rifa^{(R)}$검사 결과 rpoB 돌연변이는 대부분 코돈 524-534 사이에서 발생하였고 검사를 시행한 100균주 가운데 98개의 균주에서 돌연변이가 확인되어 RFP내성을 진단할 수 있는 진단율은 약물감수성검사와 비교하여 98%의 일치율을 보였다. 염기서열분석결과 코돈 531과 513의 돌연변이는 돌연변이의 양상에 관계없이 항상 RBU내성과 관련되어 있었던 반면 코돈 526의 돌연변이는 돌연변이의 양상에 따라 내성 혹은 감성과 관련되어 있었다. 가장 흔한 돌연변이는 Ser531Leu로 전체의 45.5%를 차지하였다. 약물감수성검사에 비추어 His526Gln, His526Leu, Leu533Pro, Gln513Glu, Leu511Pro가 감성 돌연변이로 판단되었다. 결 론 : 두 약제간의 내성률을 고려하여 볼 때 RBU은 일부 다제내성 결핵의 치료에 있어서 효과가 있겠다. 우선 RBU에 대한 전통적인 약물감수성 검사를 도입하여 적절한 내성기준농도를 확립하는 노력이 필요하며 현재까지 rpoB 유전자 검사법은 임상에 적용하기에 한계가 있는 것으로 사료된다.

• 한국어병학회지
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• 제22권3호
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• pp.391-400
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• 2009

Genetic identification of 17 fish-derived Aeromonas strains was attempted using 5 housekeeping genes. 16S rRNA, gyrB, rpoD, dnaJ and recA genes from the 17 strains were amplified, and total of 85 amplicons were sequenced. DNA sequences of the strains and type strains of the 17 Aeromonas homology groups were used for genetic identification and phylogenetic analyses. None of the strains was identified as a single species using the 16S rRNA gene, showing the same identities (average = 99.7%) with several Aeromonas species. According to gyrB, rpoD, dnaJ, and recA, 9 strains and RFAS-1 used in this study were identified as A. hydrophila and A. salmonicida, respectively. However, the other strains were closely related to 2 or more Aeromonas species (i.e., A. salmonicida, A. veronii, A. jandaei, A. media and A. troda) depending on the genetic marker used. In this study, gyrB, rpoD, dnaJ and recA gene sequences proved to be advantageous over 16S rRNA for the identification of field Aeromonas isolates obtained from fish. However, there are discrepancies between analyses of different phylogenetic markers, indicating there are still difficulties in genetic identification of the genus Aeromonas using the housekeeping genes used in this study. Advantages and disadvantages of each housekeeping gene should be taken into account when the gene is used for identification of Aeromonas species.