• 한국미생물·생명공학회지
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• 제49권2호
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• pp.239-248
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• 2021

The emergence of multidrug-resistant Acinetobacter baumannii has partly increased treatment failure and patient mortality. Class D β-lactamases is an important mechanism of resistance to beta-lactam antibiotics in this species. This study aimed to investigate the relationship between the presence oxacillinase gene and genetic fingerprints of A. baumannii isolates from the intensive care unit of an Egyptian tertiary care hospital. One hundred and twenty A. baumannii clinical isolates were collected. Multiplex PCR was performed to detect genes encoding oxacillinases (OXA-23, OXA-24, OXA-51, OXA-58 and OXA-143). Molecular typing of all collected isolates was performed using random amplified polymorphic DNA (RAPD)-PCR assay. Out of 120 examined isolates, 92, 88 and 84% were resistant to ertapenem, imipenem and meropenem, respectively. The species-specific, commonly present OXA-51 gene was found in all isolates while OXA-23 showed a high prevalence of 88% of isolates. OXA-24 and OXA-143 genes were detected in 3% and 1% of isolates, respectively. No OXA-58 gene was detected. Five clusters consisting of 19 genotypes were detected using RAPD-PCR. Genotype A was the most prevalent, it was observed in 62% of the isolates followed by genotype B (12%). These results revealed that genotypes A and B are common in the hospital. Results also demonstrate that RAPD-PCR is a rapid and reliable method for studying the clonal similarity among A. baumannii isolated from different clinical specimens.

• 한국균학회지
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• 제49권4호
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• pp.455-467
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• 2021

Macrofungi are valuable resources as novel drug candidates, new biomaterials, and edible materials. Recently, genetic approaches pertaining to macrofungi have been continuously growing for their identification, molecular breeding, and genetic engineering. However, purification and amplification of fungal DNA is challenging because of the rigid cell wall and presence of PCR inhibitory metabolites. Here, we established a direct PCR method to provide a rapid and efficient method for PCR-grade macrofungal DNA preparation applicable to both conventional PCR and real-time PCR. We first optimized the procedure of lysis and PCR using the mycelia of Lentinula edodes, one of the most widely consumed macrofungal species. Lysates prepared by neutralizing with (NH₄)₂SO₄ after heating the mycelia in a mixture of TE buffer and KOH at 65℃ for 10 min showed successful amplification in both conventional and real-time PCR. Moreover, the addition of bovine serum albumin to the PCR mixture enhanced the amplification in conventional PCR. Using this method, we successfully amplified not only internal transcribed spacer fragments but also low-copy genes ranging in length from 500 to 3,000 bp. Next, we applied this method to 62 different species (54 genera) of macrofungi, including edible mushrooms, such as Pleurotus ostreatus, and medicinal mushrooms such as Cordyceps militaris. It was found that our method is widely applicable to both ascomycetes and basidiomycetes. We expect that our method will contribute to accelerating PCR-based approaches, such as molecular identification, DNA marker typing, gene cloning, and transformant screening, in macrofungal studies.

• 대한의생명과학회지
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• 제25권4호
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• pp.426-430
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• 2019

Currently, molecular diagnostic assays based on nucleic acid amplification tests have been shown to effectively detect mycobacterial infections in various types of specimen, however, variable sensitivity was shown in FFPE samples according to the kind of commercial kit used. The present study therefore used automated PCR-reverse blot hybridization assay (REBA) system, REBA Myco-ID HybREAD 480^®, for the rapid identification of Mycobacterium species in various types of human tissue and compared the conventional one-tube nested-PCR assay for detecting Mycobacterium tuberculosis (MTB). In conventional nested-PCR tests, 25 samples (48%) were MTB positive and 27 samples (52%) were negative. In contrast, when conducted PCR-REBA assay, 11 samples (21%) were MTB positive, 20 samples (39%) were NTM positive, 8 samples (15%) were MTB-NTM double positive, and 13 samples (25%) were negative. To determine the accuracy and reliability of the two molecular diagnostic tests, the one-tube nested-PCR and PCR-REBA assays, were compared with histopathological diagnosis in discordant samples. When conducted nested-PCR assay, 10 samples (59%) were MTB positive and seven samples (41%) were negative. In contrast, when conducted PCR-REBA test, three samples (17%) were MTB positive, 10 samples (59%) were NTM positive and four samples (24%) were negative. In conclusion, the automated PCR-REBA system proved useful to identify Mycobacterium species more rapidly and with higher sensitivity and specificity than the conventional molecular assay, one-tube nested-PCR; it might therefore be the most suitable tool for identifying Mycobacterium species in various types of human tissue for precise and accurate diagnosis of mycobacterial infection.

• 미생물학회지
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• 제48권2호
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• pp.116-124
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• 2012

2008년 3월, 서울의 상수원으로 이용되는 한강에서 분리된 Enterococcus 76주를 동정하고 이 균주들에 대한 항생제 감수성과 항생제 내성유전자 구조분석, 교차접합, PFGE 및 MLST를 실시하였다. 분리 균주 중 E. casseliflavus는 25주이었으며, E. faecalis 및 E. hirae가 각각 4주 및 1주이었다. 항생제 감수성을 조사한 결과 15주가 vancomycin에 대해 내성을 나타내었으며 E. faecium 11주와 E. casseliflavus 4주가 VRE인 것을 알 수 있었다. VRE를 대상으로 vanA 유전자 검출을 통해 6주의 E. faecium가 vanA를 가지는 VREF임을 밝혔으며, vanA가 포함된 transposon인 Tn1546 구조를 분석한 결과 Km36과 Km37은 Tn1 type, Km20과 Km38은 Tn2 type 그리고 Km 39와 Km40은 Tn3 type으로 나타났다. PFGE 결과 6주의 VREF 중 Km36과 Km37은 동일한 subtype을 나타내었으며, 나머지 4주는 각기 다른 subtype을 나타냈다. VREF 6주를 대상으로 MLST를 실시한 결과 3주는 ST78, 나머지 3주는 각각 ST18, ST192 및 ST230로 나타났다. 이들의 clonal complex는 모두 병원에서 분리되는 CC17로부터 파생된 것으로 파악되었으며 4주는 CC78에, 나머지 2주는 각각 CC18과 CC192에 포함된 것을 확인할 수 있었다.

• 대한임상검사과학회지
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• 제50권4호
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• pp.406-413
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• 2018

최근 P. aeruginosa의 carbapenem에 대한 내성은 전 세계적으로 증가하고 있는 실정이다. 특히 $metallo-{\beta}-lactamases$ (MBLs)는 carbapenem의 고도 내성에 관여하고 있는 것으로 보고되고 있다. 한편, Sequence type 235 (ST235)는 다제내성 클론으로써 국제적으로 보고되고 있으며, IMP-6와 VIM-2 유전자의 확산에도 관여하는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 2008년 3월부터 2014년 6월까지, 대전지역의 3차 병원에서 분리된 carbapenem 내성 P. aeruginosa에서 MBL 유전자를 분석하고 이에 대한 역학관계를 조사하고자 하였다. 항균제 감수성 양상은 디스크 확산법으로 확인하였고, MBL 유전자의 분석을 위해 PCR과 염기서열분석을 수행하였다. 더불어, 역학 관계를 조사하기 위해 multilocus sequence typing (MLST)를 실시하였다. 110 균주의 carbapenem 내성 P. aeruginosa 중, 32균주(29.1%)가 MBL를 생성하였고, IMP-6 (29균주, 90.6%)가 주요하게 확인되었다. VIM-2는 3균주(9.4%)에서 확인되었으며, 모두 ST357로 확인되었다. IMP-6를 생성하는 P. aeruginosa는 모두 다제내성을 보였고, ST235로 확인되었다. ST235 (55균주, 50.0%)는 가장 높은 비율로 확인된 클론이며 7년 동안 지속적으로 확인되었다. 이러한 다제내성 ST235의 확산을 방지하기 위해, carbapenem의 과도한 사용을 제한하고, 지속적으로 모니터링하는 전략이 개발되어야 할 것으로 사료된다.

• 대한임상검사과학회지
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• 제51권3호
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• pp.301-308
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• 2019

다제내성 P. aeruginosa의 출현과 확산은 전 세계적으로 중요한 문제가 되고 있다. P. aeruginosa에 의한 발병은 일부 몇몇 세포 관련 및 세포외 병독성 인자의 생성에 기인한다. 본 연구에서는 대전지역의 3차 병원에서 분리된 carbapenem 내성 P. aeruginosa를 대상으로 병독성 인자의 분포와 항균제 내성 양상을 조사하였다. 항균제 감수성 시험은 디스크 확산법으로 확인하였고, 병독성 유전자의 분석을 위해 PCR과 염기서열분석을 수행하였다. 또한, 다제내성 P. aeruginosa의 sequence type (ST)은 multilocus sequence typing (MLST)을 통해 확인하였다. 32균주의 carbapenem 내성 P. aeruginosa 중, 14균주(43.8%)가 다제내성이었으며, 주요 ST는 ST235 (10균주, 71.4.%)임을 확인하였다. 병독성 유전자는 32균주 모두에서 확인되었고, 이 중 가장 높은 빈도로 확인된 병독성 유전자는 toxA, plcN, phzM (100.%)이었다. 또한, 32균주는 모두 8개 이상의 병독성 유전자를 가지고 있었으며, 9균주(28.1%)가 15개의 병독성 유전자를 가지고 있었다. exoU 유전자는 다제내성 P. aeruginosa 균주의 71.4%에서 확인되었다. 이러한 결과는 exoU 유전자가 다제내성 P. aeruginosa 균주의 지속성에 대한 예측 표지자가 될 수 있을 것으로 사료된다.

• 대한임상검사과학회지
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• 제53권3호
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• pp.217-224
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• 2021

전 세계적으로 fluoroquinolone (FQ) 내성 그람음성균이 출현하고 있는 가운데, 최근 우리나라에서 FQ 내성 E. coli의 증가 추세는 심각한 우려를 낳고 있다. 이에 본 연구에서는 2018년 6월부터 12월까지 대전지역의 3차 병원에서 분리된 ciprofloxacin 내성 E. coli 56균주를 대상으로, 역학관계와 FQ 내성 결정인자의 양상을 조사하였다. 역학관계를 확인하기 위해 multilocus sequence typing (MLST)을 실시하였다. PCR과 염기서열 분석은 gyrA, gyrB, parC, parE 유전자의 QRDR에서 염색체상의 돌연변이와 aac(6)-Ib-cr, qepA, qnrA, qnrB, qnrC, qnrD 및 qnrS와 같은 PMQR 유전자의 빈도를 확인하였다. MLST 분석 결과, 12개의 ST를 확인하였으며, 이 중 가장 우세한 ST는 ST131 (31/56, 55.4%)이었고, 순차적으로 ST1193 (13/56, 23.2%), ST405 (3/56, 5.4%)의 결과를 보였다. ciprofloxacin 내성 E. coli 56균주 중 gyrA 유전자에서 83번째 아미노산인 serine (S)이 leucine (L)으로, 87번째 아미노산인 aspartic acid (D)가 asparagine (N)으로 치환되고, parC 유전자에서 80번째 아미노산인 serine (S)이 isoleucine (I)으로, 84번째 아미노산인 glutamic acid (E)가 valine (V)으로 치환된 결과(29/56, 51.8%)가 가장 빈번하게 확인되었고, aac(6)-Ib-cr (19/56, 33.9%)은 가장 흔한 PMQR 유전자로 확인되었다. 이러한 FQ 내성 결정인자의 결과는 다른 클론과 비교하여 ST131에서 더 빈번하게 확인되었다. ciprofloxacin 내성 E. coli 균주에 대한 역학적 특성의 지속적인 모니터링과 FQ 내성 결정인자에 대한 추가 연구가 필요할 것으로 사료된다.

• 미생물학회지
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• 제41권1호
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• pp.24-37
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• 2005

국내 사육 하우 염소, 돼지, 개, 닭 및 마우스 등을 포함한 각종 동물과 사람환자에서 분리한 총 116주의 S. aureus 분리주에 대해서 5종의 PCR 기법을 적용하여 분자역학적 특성을 분석하였다. 먼저 종특이 유전자(SSG: aroA, coa, nuc 및 spa-gene)의 다양성을 PCR 기법으로 조사하였고, 또한 약제내성의 MRSA 균주의 분포양상과 내독소(Enterotoxin)산생유전자(SE)의 분포양상에 대해서도 조사하였다. 그리고 이 연궁선 수행한 5종의 PCR 기법 들이 생산한 개별성적을 객관적으로 비교하여, 가장 신뢰도 높고 효율적 PCR기법을 선발하였다. 먼저 PCR기법을 적용한 SSG의 분포양상 조사에서는 $nuc-gene\;(100\%)$, $spa-gene\;(91.4\%)$, $coa-gene\;(87.9\%)$, 및 $aroA-gene\;(26.7\%)$의 빈도로 조사되었다. 그리고 aroA와 coa-gene PCR 증폭산물에 대한 RsaI과 AluI 효소로 소화시킨 RELP 성적에서 coa-Bene PCR-RFLP에서는 모두 10 type의 con-type이 동정되었고, 그중 coa-3 type (809 bp)이 닭, 마우스, MRSA 및 사람유래 균주를 포함한 총 36주 $(33.0\%)$로서 가장 대표적인 genotype으로 결정되었다. 반면에 aroA-gene PCR-RELP에서는 단지 7 type의 genotype만이 산생되어 대조를 보였고, 17주 $(73.9\%)$가 대표적인 그룹으로 분류되었다. 한편 spa-gene PCR에서는 총 11 type의 spa-type이 확인되었고, 그중 spa-7 type (9 repeats; 263 bp)이 한우, 닭, 개, 염소, 마우스 및 MRSA 균주 등을 포함한 총 39주 $(34.8\%)$로서 가장 대표적인 genotype으로 결정되었다. 또한 총 116주에 대해 MRSA 균주의신속한 검출을 위해서 mecA-gene PCR을 적용하였던 바, 단지 사람유래의 14주 $(12.1\%)$에서만 양성의 증폭산물 (533 bp)이 검출되었고, 이들 증폭된 PCR산물의 유전학적 검증을 위해 HhaI으로 소화시켰던바 14주 모두 $(100\%)$가 알려진 2개의 DNA band (332 & 201 bp)로 양분되어 유전자수준에서 MRSA 양성균주로 검증되었다. 한편 내독소 산생유전자 (SE-gene)는 multiplex-PCR기법으로 조사하였으며 sea-gene $(63.7\%)$이 가장 지배적이었고, 이어서 seb-gene $(10.0\%)$ 및 sec-gene $(7.2\%)$의 순서였다. 특히 sea+sec의 2종의 SE genes를 보유한 균주도 11주로서 가장 많았으며 그 외에도 sea+seb (2주)및 seb+see (1주) genes를 보유한 균주도 함께 검출되었다. 최종적으로 5종의 PCR기법들이 생산한 성적들을 수치 (SID)로 변환하여 객관적으로 감별능력 (DA)을 비교하였던바, aroA-gene PCR-RFLP는 가장 저조한 DA [SID=0.462]을 나타내었고, 반면에 coa-gene PCR-RELP는 5종의 분석기법 중에서 가장 신뢰도 높은 DA [SID=0.894]을 발현하였다. 따라서 현재의 연구결과con-gene PCR-RELP기법이 사람을 포함한 다양한 동물종유래 S. aureus 균주들의 유전학적 분석목적에 가장 신뢰도 높고 감별능력이 뛰어난 분석기법으로 선발되었다.

• 대한의생명과학회지
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• 제16권2호
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• pp.75-82
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• 2010

The molecular epidemiological characteristics of methicillin-resistant Staphylococcus aureus (MRSA) isolates have demonstrated their genetic diversity and evolution. A total of 137 strains of MRSA clinical isolates was collected from Korean healthcare facility in 2007. The MRSA clinical isolates were analyzed by molecular typings (SCCmec element and agr locus typing), virule nce factor gene detections {(Panton-Valentine leukocidin (PVL), enterotoxin, exfoliative toxin and toxic shock syndrome toxin-1), and amplified fragment length polymorphism (AFLP)}. The MRSA clinical isolates were classified as SCCmec type II-agr type 1 (2 strains), type II-agr type 2 (79 strains), type III-agr type 1 (24 strains), type III-agr type 2 (2 strains), type IV-agr type 1 (27 strains), type IV-agr type 2 (2 strains), and non-typable (1 strain, agr type 3). Based on SCCmec types, SCCmec type II (95.1%) and III (88.5%) indicated higher multidrug resistance rate than SCCmec type IV (10.3%) (P<0.001). The most common enterotoxin genes were seg (83.8%), sei (83.1%), and sec (80.2%). The tst gene was present in 86 out of 137 (62.8%) MRSA isolates. All MRSA isolates were negative for PVL and exfoliative toxin genes. The combinations of toxin genes were observed in particular SCCmec types; 97.6% of SCCmec type II strains carried sec, seg, sei and tst genes, 73.0% of SCCmec type III strains carried sea gene, and 89.7% of SCCmec type IV strains carried sec, seg and sei genes. Each of the SCCmec types of MRSA isolates had distinct AFLP profile. In conclusion, SCCmec type II, agr type 1 and 2 have demonstrated to be the most common types in Korea, and the results indicated that the virulence factors are closely associated with their molecular types (SCCmec and agr types).

• 대한미생물학회지
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• 제20권1호
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• pp.1-11
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• 1985

A total of 211 strains of Staphylococcus aureus which included 118 strains isolated from various clinical specimens of admitted patients of University Hospital with systemic or severe cases of infection and 93 strains from infected skin diseases of out-patients of dermatology clinic located in rural area, were tested for the antimicrobial susceptibility to the 12 drugs of common use and the phage typing. An these were subjected to the study of plasmid profile analysis for the molecular epidemiology of nosocomial infections. University Hospital(UH) isolates showed higher frequency of resistance than local clinic(LC) isolates against 10 drugs excluding tetracycline(Tc), and trimethoprim(Tp). The MIC of UH isolates were above than $128{\mu}g/ml$ against 9 drugs except Tc, gentamicin(Gm), and Tp, but LC isolates did not show such a high level of MIC. There was difference of MIC needed to inhibit 90% of strains(MIC90) against each drugs tested between two groups of UH and LC isolates. UH isolates showed 2 to 4 times higher value of MIC90 by two-fold serial dilution of drug concentration than LC isolates. Tp was considered as an effective drug in treatment of staphylococcal infections whereas ampicillin and Gm were appeared to be ineffective. Seventy-three strains(61.9%) of UH isolates and 70(69.9%) of LC were typable with phages from Colindale Reference Laboratory. The prevailing phage type of UH isolates belonged to lytic group II were 27 strains(22.9%) and those of LC isolates belonged to lytic group II were 23 strains(24.7%). Thirteen strains(11.0%) of UH isolates were multiply resistant to more than 5 drugs to 10 drugs but none of LC isolates. Through the lysis method of Kado and Liu followed by agarose gel electrophoresis, none of 211 strains showed plasmid profile. These results were confirmed by re-examination through the method of Birnboim and Doly.