• International Journal of Oral Biology
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• 제48권2호
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• pp.9-18
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• 2023

The rapid detection of bacteria in the oral cavity, its species identification, and bacterial count determination are important to diagnose oral diseases caused by pathogenic bacteria. The existing clinical microbial diagnosis methods are time-consuming as they involve observing patients' samples under a microscope or culturing and confirming bacteria using polymerase chain reaction (PCR) kits, making the process complex. Therefore, it is required to analyze the development status of substances and systems that can rapidly detect and analyze pathogenic microorganisms in the oral cavity. With research advancements, a close relationship between oral and systemic diseases has been identified, making it crucial to identify the changes in the oral cavity bacterial composition. Additionally, an early and accurate diagnosis is essential for better prognosis in periodontal disease. However, most periodontal disease-causing pathogens are anaerobic bacteria, which are difficult to identify using conventional bacterial culture methods. Further, the existing PCR method takes a long time to detect and involves complicated stages. Therefore, to address these challenges, the concept of point-of-care (PoC) has emerged, leading to the study and implementation of various chair-side test methods. This study aims to investigate the different PoC diagnostic methods introduced thus far for identifying pathogenic microorganisms in the oral cavity. These are classified into three categories: 1) microbiological tests, 2) microchemical tests, and 3) genetic tests. The microbiological tests are used to determine the presence or absence of representative causative bacteria of periodontal diseases, such as A. actinomycetemcomitans, P. gingivalis, P. intermedia, and T. denticola. However, the quantitative analysis remains impossible, and detecting pathogens other than the specific ones is challenging. The microchemical tests determine the activity of inflammation or disease by measuring the levels of biomarkers present in the oral cavity. Although this diagnostic method is based on increase in the specific biomarkers proportional to inflammation or disease progression in the oral cavity, its commercialization is limited due to low sensitivity and specificity. The genetic tests are based on the concept that differences in disease vulnerability and treatment response are caused by the patient's DNA predisposition. Specifically, the IL-1 gene is used in such tests. PoC diagnostic methods developed to date serve as supplementary diagnostic methods and tools for patient education, in addition to existing diagnostic methods, although they have limitations in diagnosing oral diseases alone. Research on various PoC test methods that can analyze and manage the oral cavity bacterial composition is expected to become more active, aligning with the shift from treatment-oriented to prevention-oriented approaches in healthcare.

• 생명과학회지
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• 제33권7호
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• pp.538-548
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• 2023

식물 천연추출물에서 항균력을 갖는 활성 물질을 분리하고 이를 구강 건강 관리 제품에 사용하려는 연구가 진행되고 있다. 본 연구에서는 유기용매를 사용하여 독활과 우방자로부터 추출한 복합 화합물에 대한 구강 감염균인 Streptococcus mutans의 특정 유전자 발현 변화를 분석하여 항균 기작을 분석하고자 하였다. 전사체 분석 결과, 두 가지 천연추출물에 의해 다양한 대사 및 생리 작용과 연관된 유전자의 발현이 공통적으로 증가하거나 감소하는 것으로 나타났다. 세 가지 유전자(SMU_1584c, SMU_2133c, SMU_921)는 공통적으로 높은 수준으로 발현되었으며, 특히 이 중 SMU_921 (rcrR)은 두 가지 sugar phosphotransferase system (PTS)의 전사 활성자로써 당원의 수송과 생물막 형성에 기여하는 것으로 알려져 있다. 또한, 우방자 추출물에 비해 다수의 유전자 발현 변화에 영향을 미치는 것으로 나타난 독활 추출물의 성분 분석을 진행하였고, 활성 분획의 가스 크로마토그래피-질량분석법(GC-MS)을 통해 두 가지 활성 단일 물질을 동정하였다. 물질 분리 과정에서 여러 유기용매 분획 중 hexane층(ACEH)의 항균 활성이 가장 높게 관찰되었다. 다양종 미생물 군집을 사용한 실험결과, S. mutans에 대한 ACEH의 항균 특이성이 관찰되었으나, 상대적으로 S. sanguinis와 S. gordonii의 생균수도 크게 감소하는 것으로 나타났다. 이러한 결과는 독활 천연추출물의 광범위한 항균 활성을 시사하며, 동정한 단일 물질의 항균 기작을 분석하여 맞춤형 항균 소재 개발에 중요한 기초 자료를 제공할 수 있다.

• 한국가축번식학회지
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• 제26권3호
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• pp.235-243
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• 2002

본 연구는 몇 몇 포유류로부터 얻은 공여세포핵의 proliferation을 돕기 위한 수핵난자로 소 난자의 세포질을 사용하였으며, 공통 세포질로써의 능력을 시험하였다. 소 난자와 소, 사람, 돼지, 생쥐의 체세포와의 결합에서 유래한 각 종별 핵이식란의 융합율, 분할율, 배발달률 그리고 염색체 수를 조사하였다. 1. 소, 돼지, 생쥐, 사람 각각의 체세포를 이용한 핵이식란의 융합율은 70.2% 70.2% 72.4%와 63.0 %로 유의차를 보이지 않았다. 2. 소, 돼지, 생쥐, 사람 각각의 체세포를 이용한 핵이식란의 체외분할 ($\geq$2cell cleavage)율 또한 60.6%, 63.7%, 54.1%와 62.7%로 유의차가 없었다. 3. 각 종별로 체외분할이 일어난 시기를 조사한 결과 종에 관계없이 대체로 활성화 처리 후 24시간째에 대부분 일어나는 것을 볼 수 있었다. 그러나 점차적으로 분할이 계속 이루어지면서 발달시기가 종 특이적인 특성을 나타내는 것을 볼 수 있었다. 4. 이종간 핵이식의 후기 배발달 (상실배와 배반포) 률을 살펴보면 소와 사람의 체세포를 사용했을 경우 17.5%, 4.3%의 결과를 나타내었으며, 돼지와 생쥐의 체세포를 사용한 경우 16세 포기 이후 단계에 발달중지 현상을 볼 수 있었다. 5. 4~8 세포기 정도의 각 종별 핵이식란 할구를 분석에 사용하였을 때, 공여핵으로 사용된 종의 염색체 수와 일치하는 결과를 볼 수 있었다. 이상의 결과를 종합해 볼 때 성숙한 소 난자의 세포질은 소뿐만 아니라 돼지, 생쥐, 사람과 같은 다양한 포유류의 핵을 사용하여 핵이식을 하였을 때에도 발달이 가능하다는 것을 보여주고 있다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제22권1호
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• pp.31-44
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• 2017

Pfiesteria piscicida는 유독 종속영양 와편모조류로서, 크기가 작고 형태학적으로 유사한 Pfiesteria-like dinoflagellate (PLD) 종들로 인해, 광학 현미경 관찰만으로 정확하게 동정하는 것이 불가능하다. 따라서, 본 연구에서는 이러한 한계점을 극복하기 위해 EvaGreen 기반의 정량적 real-time PCR기법을 개발하였으며, 한국 근해에서 P. piscicida의 분포와 시화호에서 개체군 변동 조사를 통해 현장에서 유용성을 검증하였다. 이를 위해, internal transcribed spacer 1 (ITS 1) 영역을 대상으로 종 특이적 프라이머를 제작하였으며, P. piscicida와 진화적 유연관계에 있는 다양한 미세조류에 대해 PCR을 수행하여 프라이머의 특이성을 검증하였다. 개발된 프라이머를 real-time PCR 기법에 적용한 결과, P. piscicida의 세포수와 $C_T$값 간의 유의한 표준 곡선($r^2{\geq}0.999$)과 하나의 융해곡선 피크($88^{\circ}C$)가 관찰되었다. 이는 본 연구에서 개발된 기법이 대상생물인 P. piscicida를 정확하게 정성 및 정량분석이 가능함을 의미한다. 개발된 real-time PCR 기법의 현장적용 결과, 광학 현미경상에서는 탐지할 수 없었던 P. piscicida를 서해(김제, 목포)와 동해(강릉) 시료에서 검출하였다. 또한, 시화호 시료를 이용한 P. piscicida개체군 동태 조사에서 다른 정점에 비해 염분도가 상대적으로 낮았던(${\leq}15psu$), St. 1에서 2007년 6, 7, 8월에 세포밀도의 피크가 관찰되었다. 본 연구에서 개발된 EvaGreen 기반 real-time PCR 기법은 현장에서 P. piscicida를 탐지 및 정량 분석 하는데 성공하였으며, 이는 향후 이들 종에 대한 다양한 생태학적 연구에 활용될 것으로 사료된다.

• Pediatric Infection and Vaccine
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• 제22권2호
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• pp.106-112
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• 2015

목적: 장기간의 항생제 치료는 중이염 어린이 환자의 중이액으로부터 원인균이 배양되는 것을 방해한다. 본 연구는 배양 음성 중이액으로부터 분자적 진단에 의한 신속한 균 검출 가능성 여부를 확인하고자 하였다. 방법: 폐구균 lytA 유전자를 표적으로 하는 PCR과 LAMP로 민감도와 특이도를 비교 결정하고, 임상중이액에서의 폐구균 검출에 적용하였다. 결과: PCR 기법에 의한 폐구균 검출 최소한계는 약 $10^4$ 집락형성단위(CFU)이고, LAMP의 검출 최소한계는 10 CFU에서 결정되었다. 한편 두 가지 검사법 모두 Haemophilus influenzae 와 Moraxella catarrhalis 에 대해 $10^6$ CFU 이상에서도 DNA를 증폭하지 않았다. 22개의 배양음성 중이액 중에서 12개 검체가 LAMP-양성(54.5%, 12/22)으로 확인되었고, 이들 12개 LAMP-양성 검체 중, 3개의 검체만이 PCR-양성으로 확인되었다(25%, 3/12). 본 연구의 결과는 LAMP 기법의 폐구균 검출 해상력이 PCR 기법에 비교하여 4배 이상 높음을 보여준다(P<0.01). 결론: lytA -특이 LAMP 기법은, 중이액 내의 타 병원균과는 교차반응 없이 10 CFU 폐구균의 DNA를 검출할 수 있는 고해상 기술로서, 중이액 폐구균 검출 및 폐구균 백신의 보급에 따른 백신 효과 평가에 적용이 기대된다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제32권1호
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• pp.35-41
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• 2003

본 연구는 식품에 존재하는 Y. enterocolitica균의 신속한 검출방법을 조사하기 위하여 이균에 특이적인 특이적인 ail, yst 및 virF 유전자와 Yersinia 속균을 구별하는 subgenus-specific Y16S primer를 도입하여 multiplex PCR을 수행하였으며 Y. enterocolitica균의 검출 민감도와 특이도 및 먹는 샘물과 야채류에서의 적용실험을 각각 조사하였다. PCR 특이성 실험에서는 Y enterorolitica ATCC 27729균은 355 bp(ail), 134 bp(yst) 및 200 bp(Y16S) 3종의 유전자에 대한 DNA 증폭밴드를 나타내었으며, Y. enteroculitica ATCC 9610 및 ATCC 23715는 yst와 Y16S 2종에만 증폭을 보였다 반면에 기타 비병원성 Yersinia균인 Y. frederikseni, Y. intemedia, Y kri-steneni, Y pseudotuberculosis 등은 Y16S에만 DNA밴드를 나타내었으나 기타 세균인 E. colt ATCC 25392, Shi. dysen-teri, S. aureus ATCC 25923, L. monocytognes ATCC 19111 균에서는 어떤 primer에서도 특이 DNA 밴드를 확인할 수 없었다 PCR 민감도는 다른 유전자에 비하여 yst 유전자가 Y. enterocolitica균에 가장 높은 민감도를 나타내었고, Y16S 유전자는 속과 종에 관계없이 높은 민감도를 나타내었다. 따가서, 먹샘물이나 야채류에 대한 병원성 Yersinia균의 지표유전자자로서 속을 대표하는 Y16S유전자와 종을 대표하는 yst유전자를 선정하였다. 수질 중 Y. enferocolitica의 검출한계를 알아보기 위하여 일반세균수가 3600 CFU/mL정도 함유된 먹는 샘물의 경우, DNA를 분리하지 않고 단순 열처리한 배양액을 DNA주형으로 사용하여 multiplex-PCR을 실시한 결과, Y16S 와 yst 유전자 모두 7$\times$$10^1$ CFU/mL 수준가지 검출할 수 있었으며, 일반세균수가 2.5$\times$$10^{5}$CFU/g 정도 함유된 상치는 7 및 7$\times$$10^1$CFU/g, 일반세균이 7.1$\times$$10^4$CFU/g정도 함유된 양송이버섯은 7 및 7$\times$$10^1$CFU/g 수준까지 검출할 수 있었다. 본 연구에서 나타난 바와 같이, 수질이나 야채류에서 Y16S와 yst 유전자를 혼합하여 Y. enterocolitica를 검출할 경우, DNA를 분리하지 않고 직접 whole cell을 lysate하여 DNA주형으로 사용하여도 2차 PCR을 수행할 경우에는 증균과정을 하지 않고도 민감도를 증진시키면서 신속하게 효율적으로 원하는 대상균을 검출할 수 있는 것으로 나타났다.다.

• 한국산림과학회지
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• 제32권1호
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• pp.36-63
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• 1976

1974년(年) 천연(天然)소나무집단(集團)에 대한 유전적변이(遺傳的變異)를 분석(分析)하고져 먼저 경북(慶北) 청송군(靑松郡) 소재(所在) 주왕산(周王山)소나무림(林), 충남(忠南) 서산군(瑞山郡) 소재(所在) 안면도(安眠島) 소나무림(林), 그리고 강원도(江原道) 평창군(平昌郡) 소재(所在) 소나무림(林)을 대상(對象)으로하여 각(各) 집단(集團)에서 되도록 소면적(小面積)의 범위내(範圍內)에 서있는 소나무 개체(個體)를 각(各) 20주(株)씩 총 60주(株)를 택(擇)하여 그 모수(母樹)에 대한 형태학적(形態學的) 특성(特性)등을 조사측정(調査測定)하고 집단간(集團間)에 보이는 차이(差異) 그리고 한 집단내(集團內)에 있는 각개체수목(各個體樹木)의 형질(形質)을 조사보고(調査報告)한바 있다(제일보고문(第一報論文). 1974년(年) 가을에 가계별(家系別)로 종자(種字)을 채취(採取)하여서 가계별(家系別) 및 산지별(産地別)의 차이(差異)를 분석(分析)하고 동시(同時)에 그 종자(種字)를 파종하여서 1-0묘(苗) 및 1-1묘(苗)를 대상(對象)으로 생장인자(生長因子)에 대한 측정(測定)을 하고 그 유전력(遺傳力)을 계산(計算)해 보았다. 그밖에 엽록소함량(葉綠素含量) 또는 monoterpene등의 함량(含量)의 차이(差異)를 분석(分析)해 보았다. 종자(種字)의 형태학적(形態學的) 특성(特性)에 있어서는 집단간(集團間) 또 가계간(家系間)에 유의차(有意差)를 보이지 않는 것도 있었으나 대체(大體)로 유의차(有意差)가 인정(認定)되었다. 그리고 각형질간(各形質間)의 상관(相關)을 보았는데 구과폭(毬果幅)과 종자익(種字翼)의 폭(幅), 구과장(毬果長)과 종자익(種字翼)의 길이간(間), 그리고 구과(毬果) 생중량(生重量)과 종자중량간(種字重量間)에는 정(正)의 상관(相關)이 보였다. 묘고(苗高)와 근원경(根元徑)의 성장(成長)에 있어서는 가계간(家系間) 그리고 집단간(集團間)에 차이(差異)가 인정되었다. 묘고(苗高)의 유전력(遺傳力)은 집단(集團)의 평균치(平均値)를 가지고 분석(分析)하였다. 즉 집단(集團)에 관계(關係)되는 분산(分散)을 유전분산(遺傳分散)으로 보고서 유전력(遺傳力)을 계산(計算)해 보았는데 1-0묘(苗)의 묘고(苗高)에서는 0.29, 1-1묘(苗)에서는 0.14가 그리고 근원경(根元徑)에 있어서는 1-0묘(苗)는 0.15, 1-1묘(苗)에서는 0.06이였다. 기공열수(氣孔列數)에 있어서는 집단간차이(集團間差異)가 있었으나 거치밀도(鋸齒密度)에는 차이(差異)가 없었다. 침엽(針葉)의 특성(特性)에 관(關)해서는 모수(母樹)와 차대간(次代間)에 상관(相關)이 없었다. 엽록소함량(葉綠素含量)은 집단간차이(集團間差異)는 보였으나 가계간차이(家系間差異)는 없었다. monoterpene의 성분(成分)에 있어서는 myrcene과 ${\beta}$-phellandrene의 함량(含量)으로 집단차(集團差)를 볼 수 있었다.