Dong-Geun Park;Eun-Su Ha;Byungcheol Kang;Iseul Choi;Jeong-Eun Kwak;Jinho Choi;Jeongwoong Park;Woojung Lee;Seung Hwan Kim;Soon Han Kim;Ju-Hoon Lee
Journal of Microbiology and Biotechnology
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제33권1호
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pp.83-95
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2023
These days, bacterial detection methods have some limitations in sensitivity, specificity, and multiple detection. To overcome these, novel detection and identification method is necessary to be developed. Recently, NGS panel method has been suggested to screen, detect, and even identify specific foodborne pathogens in one reaction. In this study, new NGS panel primer sets were developed to target 13 specific virulence factor genes from five types of pathogenic Escherichia coli, Listeria monocytogenes, and Salmonella enterica serovar Typhimurium, respectively. Evaluation of the primer sets using singleplex PCR, crosscheck PCR and multiplex PCR revealed high specificity and selectivity without interference of primers or genomic DNAs. Subsequent NGS panel analysis with six artificially contaminated food samples using those primer sets showed that all target genes were multi-detected in one reaction at 108-105 CFU of target strains. However, a few false-positive results were shown at 106-105 CFU. To validate this NGS panel analysis, three sets of qPCR analyses were independently performed with the same contaminated food samples, showing the similar specificity and selectivity for detection and identification. While this NGS panel still has some issues for detection and identification of specific foodborne pathogens, it has much more advantages, especially multiple detection and identification in one reaction, and it could be improved by further optimized NGS panel primer sets and even by application of a new real-time NGS sequencing technology. Therefore, this study suggests the efficiency and usability of NGS panel for rapid determination of origin strain in various foodborne outbreaks in one reaction.
Background: Brucella infection induces brucellosis, a zoonotic disease. The intracellular circulation process and virulence of Brucella mainly depend on its type IV secretion system (T4SS) expressing secretory effectors. Secreted protein BspJ is a nucleomodulin of Brucella that invades the host cell nucleus. BspJ mediates host energy synthesis and apoptosis through interaction with proteins. However, the mechanism of BspJ as it affects the intracellular survival of Brucella remains to be clarified. Objectives: To verify the functions of nucleomodulin BspJ in Brucella's intracellular infection cycles. Methods: Constructed Brucella abortus BspJ gene deletion strain (B. abortus ∆BspJ) and complement strain (B. abortus pBspJ) and studied their roles in the proliferation of Brucella both in vivo and in vitro. Results: BspJ gene deletion reduced the survival and intracellular proliferation of Brucella at the replicating Brucella-containing vacuoles (rBCV) stage. Compared with the parent strain, the colonization ability of the bacteria in mice was significantly reduced, causing less inflammatory infiltration and pathological damage. We also found that the knockout of BspJ altered the secretion of cytokines (interleukin [IL]-6, IL-1β, IL-10, tumor necrosis factor-α, interferon-γ) in host cells and in mice to affect the intracellular survival of Brucella. Conclusions: BspJ is extremely important for the circulatory proliferation of Brucella in the host, and it may be involved in a previously unknown mechanism of Brucella's intracellular survival.
Helicobacter pylori는 만성 위염, 소화성 궤양, 위암의 중요한 역학적 인자중 하나이다. H. pylori의 독성인자중 CagL은 숙주 세포와 H. pylori의 제 4형 분비기관(Type 4 secretion system)을 연결하는 adhesin으로 작용하는 섬모 단백질로 H. pylori가 발병하는데 중요한 역할을 하는 것으로 알려져 있다. 이번 연구는 저빌에 H. pylori를 감염시킨 동물 모델을 이용하여 CagL 재조합 단백질을 면역화시켰을 때 나타나는 효과를 평가하였다. 재조합 CagL은 클론되었고, 과발현시켜 정제하여 준비하였다 저빌은 H. pylori 감염 대조군과 H. pylori 감염 CagL 재조합 단백질 접종군으로 분류하였고, 접종시 알루미늄 애쥬번트를 사용하였다. 일주일 간격으로 4회 근육내 접종하였고, 마지막 접종 일주일 후, 모든 저빌에 H. pylori 7.13 균주를 $1{\times}10^9\;bacteria/500{\mu}l$ 농도로 위내 투여하였다. H. pylori 감염 6주째 모든 저빌을 희생하여 혈청 IgG 반응평가를 위한 ELISA를 실시하였고, 위에서는 집락화된 H. pylori의 수평가, 병리조직학적 평가 및 사이토카인 유전자발현을 조사하였다. CagL 재조합 단백질접종 일주일 후부터 H. pylori 감염 CagL 재조합 단백질 접종군의 혈청내 IgG 항체형성이 유의적으로 증가하였다. 위에서의 집락화된 세균수는 두군의 차이가 없었다. 저빌 체중에 대한 위무게 비율는 H. pylori 감염 CagL 재조합 단백질 접종군이 유의적으로 감소하였으나 병리조직학적 평가에서는 유의적인 차이는 확인하지 못하였다. 위에서의 IL-$1{\beta}$와 KC (IL-8 homologues)의 유전자발현 정도도 두 군사이에 유의적인 차이는 없었다. 이번 결과는 CagL 재조합 단백질의 접종은 IgG 항체형성은 효과적으로 자극하였지만 면역화된 숙주에서 세균 집락화의 감소 및 병변형성의 방어까지는 유도하지 못한 것으로 나타났으며, 앞으로 H. pylori 감염에 대해 유효한 면역 반응 및 질병 방어 효과를 나타내기 위해서 CagL을 포함한 다른 종류의 재조합 항원 사용 및 보조적으로 전신 면역 및 점막 면역을 효과적으로 유도하기 위해 안정성있는 애쥬번트의 사용을 고려해야 할 것으로 사료된다.
컴퓨터 모니터에 제시되는 표적의 물리적 특성(표적의 크기, 표적까지의 거리, 표적의 방향, 주변자극들의 조밀도 등)이 입력도구에 따라서 표적의 탐색과 선택반응의 정확성과 반응시간에 미치는 영향을 밝히고자 하였다. 실험 1에서는 단순 표적이 현재의 커서위치로부터 방향과 거리를 달리하여 제시되었을 때 마우스를 이용한 포인팅 반응을 분석하였다. 그 결과, (1) 과대이동(overshooting)의 비율이 정확이동이나 과소이동(undershooting)보다 높았다. (2) 이러한 경향은 상하 혹은 좌우의 정방향보다는 사각방향으로 이동할 때 그리고 표적이 멀리 있을수록 증가하였다. (3) 과대/과소이동의 빈도는 사각에서 현저하였으나, 그 정도는 오히려 정방향에서 더 컸다. (4) 전체 수행과정을 계획, 이동, 조정, 반응수행단계로 구분할 때, 반응시간의 결정요인은 표적까기 마우스를 이동하는 단계였다. 실험 2에서는 실제 단어를 표적으로 사용하여 표적의 방향과 거리뿐만 아니라 표적의 크기와 방해자극들의 조밀도 수준을 체계적으로 변화시켰을 때, 키보드와 마우스에 의한 표적 선택시간을 분석하였다. 표적의 크기로는 한글 96의 글자크기 10, 12, 14를 사용하고, 자극들의 조밀도는 줄간격 100, 150 200%를 사용하였다. 그 결과, (1) 전반적으로는 키보드에 비해 마우스를 이용한 선택 반응시간이 짧았지만 커서를 상하 또는 좌우로만 이동하는 조건에서는 오히려 키보드의 반응시간이 더 짧았다. (3) 줄간격이 조밀하고(100%) 표적의 크기가 작을 때(10) 반응시간이 가장 길었다. (4) 키보드의 경우에는 줄간격 150% 조건에서 반응시간이 가장 짧은 반면, 마우스의 경우에는 줄간격이 커짐에 따라 반응시간이 증가하는 경향이 있었다. 마지막으로, 이 연구의 결과가 시사하는 입력도구의 특성과 표적의 물리적 특성간의 상호 관련성이 시스템의 설계에 어떻게 적용될 수 있는지 논의되었다.=-0.71435*)이었으나, 괴경중 총당 함량과는 정의 상관(r=0.78018*)을 보였다. 이러한 결과는 해충종합방제 프로그램을 확립하고 또한 새로운 내충성 품종의 육성에 기초자료가 될 것으로 생각된다.복현상에 대한 해석이 이루어져야 하겠다. 유의하게 높았으며, 남자노인보다는 여자노인이 식품섭취에 계절에 의한 영향을 더욱 더 많이 받는 것으로 나타났다. 또한 장수 노인들은 가공식품보다는 계절마다 제철에 생산 되는 자연 식품의 섭취비율이 높았다. 전반적으로 장수노인들은 소식의 경향을 보였으며 이 와 같은 소식습관과 신선한 식물성 식품들의 일상 섭취가 건강한 장수에 영향을 미쳤을 가 능성도 있을 것으로 사료된다.며, 지방 조직내 지방축적에 영향을 미친다는 것을 말해 준다.에서 하는 부모교육과 반상회의 홍보자료에 반상회의 홍보자료에 반드시환경친화적 음식소비행동에 관한 교육이 포함되어야 한다. 조리사의 경우 정기교육과정에 환경친화적 음식소비행동에 관한 홍보를 함께 함으로써 외식이나 단체급식에서 발행하는 음식물 쓰레기의 양을 줄 일 수 있을 것이다.m its genes controlling host specificity to its population sturctures and dynamics, have begun to provide new insights into the potential mechanisms underlying race variation. In this review we aim to provide an overview on (a) the molecular basis of host specificity of M. grisea, (b) the population structure and dynamics of rice pathogens, and (c) the nature and mechanisms of genetic changes underpinning virulence
치아 우식증은 감염성 질환의 하나로 치아우식의 원인균은 Streptococcus mutans(S. mutans)와 같은 mutans steptococci로 알려져 있다. S. mutans가 치면에 접착하여 군집을 형성하는 능력은 균독성에 중요한 역할을 하는데, AgI/II와 같은 세포 표면의 섬유성 단백질을 매개로 한다. Secretory IgA는 타액이나 누.비액, 초유, 그리고 폐나 소화기관의 분비액에서 선택적으로 다량 발견되는데 타액에서 secretory IgA는 S. mutans의 대사활동을 억제하고 치면으로의 부착을 방해한다. 이전의 몇몇 연구에서 S. mutans에 특이적인 타액 내 IgA와 우식경험도는 역상관관계를 보인다고 발표하였다. 그러나 다른 연구에서 통계적 유의성이 없다고 보고하기도 하였다. 본 연구의 목적은 소아, 성인의 치아우식증과 S. mutans의 AgI/II에 특이적인 타액 내 IgA와의 관계를 알기위한 것이다. 이를 위해 소아(평균6세) 28명, 성인(20-30세) 18명을 대상으로 Group Ⅰ(deft index ${\leq}$ 3), Group II(deft index ${\geq}$ 4), Group III(DMFT index ${\leq}$ 3), Group IV(DMFT index ${\geq}$ 4)로 분류하였다. 그리고 caries resistant group(CR group, deft or DMFT index ${\leq}$ 3)과 caries susceptible group(CS group, deft or DMFT index ${\geq}$ 4)으로 분류하였다. S. mutans 수와 우식경험도 간에는 통계적으로 유의한 상관관계를 나타냈다. AgI/II 특이 salivary IgA titer는 Group III이 Group II보다 통계적으로 유의하게 더 컸으며, CR group이 CS group보다 유의하게 크게 나타났다.
Enterotoxigenic Bacteroides fragilis (ETBF)는 병독소 인자로 알려진 장독소를 생성하는 균종이다. B. fragilis enterotoxin (BFT)은 bft-1, bft-2 및 bft-3 세 개의 유전자 아형들이 밝혀졌다. 본 연구에서는 임상 검체에서 분리된 B. fragilis에서 bft 유전자의 유무와 BFT 음성 및 양성 균주의 항균제 내성을 조사하였다. 국내의 한 대학병원에서 8년간(2006~2013년) 장외 검체에서 분리된 B. fragilis는 총 537주이었다. 다중중합연쇄반응으로 시험하여 bft 유전자 아형을 확인하였다. BFT 음성 74주와 양성 33주를 포함한 B. fragilis 107주의 항균제 감수성은 CLSI 한천희석법으로 시험하였다. 임상 검체에서 분리된 B. fragilis의 bft 유전자 검출율은 30% 이었고, 이 중 혈액과 혈액 외 장외 검체 분리주에서는 각각 33%, 29% 이었다. ETBF 중에서 가장 흔한 아형은 bft-1 이었고, 그 다음은 bft-2, bft-3 순이었다(bft-1: 77%, bft-2: 14%, bft-3: 9%). BFT-음성과 양성 균주의 내성률은 일부 항균제에 대해서 차이가 있었다(BFT-음성 균주: piperacillin-tazobactam 3%, cefoxitin 5%, imipenem 1%, clindamycin 38%; BFT-양성 균주: piperacillin-tazobactam 3%, cefoxitin 6%, imipenem 3%, clindamycin 42%). BFT-음성 및 BFT-양성 균주 모두는 chloramphenicol과 metronidazole에 대한 내성은 없었다. 결론적으로, 혈액 분리주에서의 ETBF 검출율은 혈액 외 장외 검체 분리주에서와 비슷하였고, 가장 흔한 유전자 아형은 bft-1 이었다. 항균제 내성은 BFT 양성 균주가 음성 균주보다 대체로 높았으나 통계학적으로 유의한 차이는 없었다.
조류병원성 대장균 (APEC)은 가금에서 많은 장관외 질병을 야기한다. 병원성 인자 중 하나인 P-fimbriae 또한 질병과 밀접하게 관련되어 있다. 이번 연구에서 마우스에 P-fimbriae의 subunit 들인 PapA와 PapG를 발현하는 재조합 약독화 Salmonella Typhimurium 백신균주 접종 후 APEC 방어에 필요한 면역반응 유도 여부를 알아보기 위한 실험을 수행하였다. 각 백신 균주로 경구 접종 후 각 항원에 대한 serum IgG 항체 역가는 접종 후 4주째부터 대조군에 비해 항체 역가가 높게 유도되기 시작하여 실험이 끝날 때까지 높은 항체 역가가 계속 유지 되었다. 한번 접종 된 경우보다 추가 접종 된 군에서 보다 높은 항체 역가가 관찰되었다. 더불어 각 항원에 대한 mucosal IgA 역가 또한 높게 유도되었다. 두 균주를 혼합하여 접종 하였을 경우에는 각 백신 균주를 접종하였을 경우보다 높은 serum IgG와 mucosal IgA의 역가가 관찰되었다. 이 결과는 이들 백신 균주가 면역원성이 있음을 확인하는 결과였다. 또한 helper T cells type을 알아보기 위해 IgG1과 IgG2a의 항체 역가를 측정하여 본 결과 각 백신 균주를 접종하였을 경우에는 IgG2a의 항체 역가가 IgG1의 항체 역가 보다 월등히 높은 이들 백신 균주를 접종 하였을 경우에는 Th1-type의 면역 반응이 유도되지만 두 백신 균주를 혼합 접종하였을 경우에는 Th1-과 Th2-type 모두를 유도하는 것으로 관찰되었다. 이 결과를 통해서 이들 두 백신 균주를 혼합 접종 하였을 경우에는 세포성 면역뿐만 아니라 체액성 면역 모두를 유도할 수 있음을 확인할 수 있었다.
연구배경 : 세포내 병원균(intracellular pathogen)으로 감염초기에 단핵식세포(mononuclear phagocytes)에 탐식되는데, 독성(virulent) 결핵균주(Erdman, H37Rv)가 약독화(attenuated) 균주(H37Ra)보다 탐식이 더 잘 되며, 이러한 현상으로부터 결핵균의 입장에서 보면 단핵식세포에 탐식이 잘되는 것이 생존 및 증식에 유리할 것이라는 의견이 제시되어 왔다. 그리고 난치성 결핵환자에서 분리한 결핵균은 임상적으로 독성이 강하며 대부분에서 다제내성을 보이므로, 약제내성 결핵균여 감수성균에 비해 독성이 강하다는 가정하에 약제내성 결핵균이 감수성균에 비해 단핵식세포에 탐식이 더 잘 되는지, 그리고 난치성 결핵환자에서 분리한 단핵식세포가 정상인에 비해 결핵균을 더 잘 탐식하는지 알아보고자 하였다. 방 법 : 약제내성의 정도에 따라 모든약제에 감수성인 결핵균, Isoniazid와 Rifampicin을 포함한 일부 약제에 내성인 결핵균, 모든 약제에 내성인 결핵균을 각각 $70^{\circ}C$에서 1시간 가열하여 사멸시킨 뒤 부유액을 만들어 10명의 난치성 결핵환자와 12명의 정상인에서 분리한 말초혈액탄핵구 배양액에 첨가하여 탐식시킨 뒤 단핵구의 결핵균을 탐식율을 관찰하였다. 결 과 : 약제내성 결핵균이 감수성균에 비하여 말초혈액단핵구에 탐식이 더 잘되었으며(정상 대조군에서 분리한 말초혈액단핵구의 결핵균 탐식율 : 모든약제 감수성균 : $32.3{\pm}2.9%$, 모든약제 내성균 : $49.6{\pm}3.4%$, p = 0.0022, 난치성 결핵환자군에서 분리한 말초혈액단핵구의 결핵균 탐식율 : 모든약제 감수성균 : $34.9{\pm}3.6%$, 모든약제 내성균 : $50.7{\pm}4.5%$, p = 0.0069), 난치성 결핵환자와 정상인에서 분리한 말초혈액단핵구 사이의 결핵균의 탐식능에는 차이가 없었다. 결 론 : 약제 내성균이 감수성균보다 단핵식세포에 탐식이 더 잘 되며, 숙주 요인은 결핵균의 탐식의 차이에 영향을 미치지 않는 것으로 보인다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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