Diagnosis of mycobacterial infection is dependent upon the isolation and identification of causative agents. The procedures involved are time consuming and technically demanding. To improve the laborious identification process mycobacterial systematics supported by gene analysis is feasible, being particularly useful for slowly growing or uncultivable mycobacteria. To complement genetic analysis for the differentiation and identification of mycobacterial species, an alternative marker gene, rpoB encoding the ${\beta}$ subunit of RNA polymerase, was investigated. rpoB DNAs (342 bp) were amplified from 52 reference strains of mycobacteria including Mycobacterium tuberculosis H37Rv (ATCC 27294) and clinical isolates by the PCR. The nucleotide sequences were directly determined (306 bp) and aligned using the multiple alignment algorithm in the MegAlign package (DNASTAR) and MEGA program. A phylogenetic tree was constructed with a neighborhood joining method. Comparative sequence analysis of rpoB DNA provided the basis for species differentiation. By being grouped into species-specific clusters with low sequence divergence among strains belonging to same species, all the clinical isolates could be easily identified. Furthermore RFLP analysis enabled rapid identification of clinical isolates.
Terminal-restriction fragment length polymorphism (T-RFLP) analysis was used to monitor inoculated oil-degrading microorganisms during bioremedial treatability tests. A pair of universal primers, fluorescently labeled 521F and 1392R, was employed to amplify small subunit rDNA in order to simultaneously detect two bacterial strains, Corynebacterium sp. IC10 and Sphingomonas sp. KH3-2, and a yeast strain, Yarrowia lipolytica 180. Digestion of the 5'-end fluorescence/labeled PCR products with HhaI produced specific terminal-restriction fragments (T-RFs) of 185 and 442 bases, corresponding to Corynebacterium sp. IC10 and Y. lipolytica 180, respectively. The enzyme NruI produced a specific T-RF of 338 bases for Sphingomonas sp. KH3-2. The detection limit for oildegrading microorganisms that were inoculated into natural environments was determined to be $0.01\%$ of the total microbial count, regardless of the background environment. When three oil-degrading microorganisms were released into oil-contaminated sand microenvironments, strains IC10 and 180 survived for 35 days after inoculation, whereas strain KH3-2 was detected at 8 days, but not at 35 days. This result implies that T-RFLP could be a useful tool for monitoring the survival and relative abundance of specific microbial strains inoculated into contaminated environments.
DNA의 제한요소단편 다형현상(RFLP)이 유전변이 연구에 널리 이용되고 있다. 본 연구는 파밤나방(Spodoptera exigua(H bner)) 미토콘드리아 DNA(mtDNA)의 RFLP방법을 개발하기 위해 게놈 크기 측정 및 PCR primer들을 선발하였다. 파밤나방의 mtDNA 전체크기는 약 16kb였다. 대부분 곤충 mtDNA에 적합하게 구성된 (Simon et al., 1994)29개 promer들중 21개가 파밤나방의 mtDNA증폭에 적합했다. 이들 primer들을 이용하여 여러 유전자 영역(CO-I, CO-II, Cyt-B, ND-1, 12S rRNA, 16S rRNA 및 일부 tRNA)의 일분 또는 전체를 포함하는 유전자 절편을 증폭시켰다. 일반적으로 다형을 보이는 primer조합을 중심으로 4염기 제한부위를 인식하는 8종의 제한 효소를 통해 분석된 PCR-RFLP는 서로 다은 지역(안동, 경산, 순천) 집단들간에 제한부위에 있어서 차이가 없었으나 일부 영역에서는 길이 차이를 보여 유용한 유전지표로서의 가능성을 제시했다.
결핵의 진단은 특징적 병리조직양상, 항산균 염색에 의한 균 증명과 M. tuberculosis균 배양으로 이루어지나 형태적으로는 결핵이 의심되더라도 항산균이 조직표본이나 도말에서 검출되지 않거나 M. tuberculosis가 배양되지 않아 정확한 원인적 진단이 불가능할 경우가 많다. 이에 저자들은 경부 결핵성 임파선염으로 적출되어 보내어진 경부 임파선 조직의 신선한 조직이나 통상적으로 처리되어 제작된 파라핀 블록을 이용하여 M. tuberculosis에 특수한 반복성 DNA sequence인 IS986를 표적으로 한 primers을 사용하여 nested PCR방법을 이용하여 예민도가 높은 M. tuberculosis 검출로 빠른 시간 내에 결핵을 진단하고자 본 연구를 실시하였다. 최근 유전자 기술의 진보로 M. tuberculosis의 여러 항원들의 유전자가 클론화되고 그 염기 배열이 밝혀졌으며 이에 저자들은 결핵의 확진을 위하여 파라핀 포매조직을 대상으로 nested PCR에 의한 188bp의 DNA를 증폭한후 증폭한 DNA분절의 염기 배열을 결정한 후 Bst UI와 Hha I 효소를 이용한 소화과정을 거친 후 restriction fragment length polymorphism(RFLP)을 은염색에 의해 그 패턴에 의해 M. tuberculosis를 확인하고 또한 다른 종의 Mycobacteria를 배제시킬 수 있었다. 본 방법은 1$\sim$2일에 끝나며, 방사선물질을 사용하지 않으면서도 감도 및 특이성이 우수하여 일반 병리실힘실에서도 M. tuberculosis를 포함한 각종 항산균의 신속한 검출법으로 손쉽게 사용할 수 있다고 생각되어 이에 보고하였다.
The present investigation was undertaken to study the genetic polymorphism of the DRB3 exon 2 in 75 crossbred cattle by the polymerase chain reaction-restriction fragment length polymorphism (PCR-RFLP) technique. Five genotypes i.e. HaeIII-a, HaeIII-b, HaeIII-e, HaeIII-ab and HaeIII-ae were observed when the 284 bp PCR products were digested with HaeIII restriction enzyme. The corresponding frequencies of these patterns were 0.53, 0.04, 0.01, 0.38 and 0.04, respectively. Digestion with RsaI restriction enzyme resolved 24 different restriction patterns. The frequencies of these patterns ranged from 0.013 (RsaI-f, RsaI-k and RsaI-c/n) to 0.120 (RsaI-n). The results revealed that the crossbred cows belonged to the RsaI patterns namely b, k, l, a/l, d/s, l/n, l/o and m/n, whose corresponding frequencies were 0.027, 0.013, 0.040, 0.027, 0.040, 0.067, 0.027 and 0.067, respectively. Digestion of the 284 bp PCR product of DRB3.2 gene with PstI in the crossbred cattle did not reveal any restriction site. These results suggested the absence of the recognition site in some of the animals. These results also revealed that the crossbred cows studied were in homozygous as well as heterozygous condition. On the basis of the above results it can be concluded that the DRB3.2 gene was found to be highly polymorphic in the crossbred cattle population.
차나무의 분자학적 유연관계 및 유전적 다양성을 알아보기 위하여 한국에서 자생하는 차나무 집단 21개 지역 차나무에 대하여 DFR 유전자 부위를 이용하여 PCR-RFLP분석을 하였다. DFR 4+5 primer 쌍을 이용하여 증폭결과 DFR유전자의 크기는 약 1.4kb에서 PCR산물을 획득하였다. PCR산물에 제한효소 Hpa II 및 Mse I를 이용하여 RFLP분석 결과 차나무 집단간 또는 집단내 차나무간의 유전적 다양성을 보였다. Hpa II 제한효소를 이용한 RFLP 밴드패턴은 3가지 형태로 구분되었으며, 같은 차나무 집단내에서도 유전적 다양성이 나타났다. Mse I 제한효소를 이용한 밴드패턴은 6가지의 형태로 다양성을 보였으며, 웅포집단 차나무의 경우 집단 내 다양성이 2가지 형태로 나타나 같은 집단내에서의 유전적 변이는 적은 것으로 보인다. 본 연구에서 사용한 2가지의 제한효소의 결과 차나무의 집단간 또는 같은 집단내의 차나무간에서 유전적 다양성을 확인할 수 있었다.
Colletotrichum spp.는 광범위한 기주범위를 갖는 다범성균으로 각종작물에 피해를주는 중요한식물병원진균이다. 최근 국내에서 널리 재배되고 있는 단감, 사과, 복숭아, 포도 등에 탄저병 이 발생하여 많은 경제적 손실을 초래하고 있다. 탄저병원균의 경우 기존에는 주로 형태적 특징이나 배지 상에서의 특성, 기주에 대한 병원성의 차이에 의존하여 분류를 해 왔다. 그러나 최근에는 병원균의 분류에 있어 문제점을 해결하기 위하여 분자생물학적 방법을 이용하고 있다. 이에 본 실험에서는 Random Amplified Polymorphism DNAs (RAPD)와 Ploymerase Chain Reaction-Restriction Fragment Length Polymorphism (PCR-RFLP) 기법을 이용하여 단감나무에 탄저병을 일으키는 균들 간에 유연관계를 밝혔다. 유연관계 분석결과 크게는2개의 그룹으로 나뉘었고 작게는5개의 그룹으로 나뉘는 것을 알 수 있었다.
Objectives : Our research purpose is to establish the standard identification analysis on C. officinale and L. chuanxiong in Korea and China by PCR-mediated fingerprinting. Methods : The Restriction Fragment Length Polymorphism (RFLP) and Randomly Amplified Polymorphic DNA (RAPD) method was used on Internal Transcribed Spacer (ITS) regions and rbcL regions to compare and discriminate genes extracted from crude drugs as C. officinale and L. chuanxiong in Korea and China. Results : L. chuanxiong Korea and China have very similar polymorphism, whereas L. chuanxiong in Korea and C. officinale have very different polymorphism in RFLP. And restriction enzymes AluI and SacI forms the specific fragment band only in C. officinale, they can be used as RFLP marker on ITS regions to discriminate among the species. Conclusions : The results could be applied in discriminating crude drugs among C. officinale and L. chuanxiong in Korea and China. Also they could be used in controlling drug quality, preserving medicinal plants, and improving plant description.
결핵(Mycobacterium tuberculosis, MTB) 감염은 아직까지 전 세계에서 높은 유병률과 사망의 주요 원인이 되고 있으며 비정형 결핵(nontuberculous mycobacteria, NTM)은 최근 후천성 면역결핍증(AIDS)이나, 종양, 이식 등으로 면역력이 저하된 환자들의 임상 검체에서 분리빈도가 증가함에 따라 분리 균주의 임상적 의의가 중요시 되고 있다. 이에 항산균 염색을 이용한 객담 도말검사는 결핵균과 비정형 결핵균을 구별할 수 없다는 제한점이 있고, 균 분리배양검사는 시간이 오래 걸린다는 단점이 있어, 본 연구에서는 이러한 제한점을 가진 기존의 검사법을 대신하여 분자생물학적 방법인 중합효소 연쇄반응(polymerase chain reaction, PCR)을 이용하여 균 분리배양 검사와 비교하여 보았다. Mycobacteria를 동정하는데 항산균 염색과 3% ogawa 배지를 이용하였고, 균 분리배양 후 M. tuberculosis를 확인하기 위해서 niacin test를 실시한 결과 집락의 DNA를 추출하여 PCR후 동정된 M. tuberculosis와 niacin 양성이 일치함을 확인할 수 있었다. 또, 이 실험에서 항산성균 염색이 2+ 이상인 객담검체와 집락검체 각각에서 DNA를 추출하여 결핵균을 동정하는 방법으로 M. tuberculosis complex에 특징적으로 존재하는 insertion sequence (IS) 6110의 특정부위인 547 bp와 285 bp 부분을 증폭한 two-tube nested polymerase chain reaction을 시행하였고, 비정형 결핵균 동정법으로는 mycobacteria에 공통적으로 존재하는 rpoB 유전자 중 일부인 360 bp 부분을 증폭한 후, 제한효소 Msp I을 첨가 PCR-restriction fragment length polymorphism (RFLP)을 시행하였으며, 결핵균과 비정형 결핵균 모두 동정율에 거의 차이가 없었다. 1+인 경우는 객담검체에서 PCR한 결과가 31.2%에서 집락검체의 PCR한 결과 93.7%까지 결핵균과 비정형결핵균의 동정율이 높아졌고, trace인 경우 객담검체에서 PCR 결과가 2%에서 집락검체에서 PCR한 결과가 97.9%까지 결핵균과 비정형 결핵균의 동정율을 높일 수 있었다. 이 실험에서 항산성균 염색 1+이하 일때 객담검체와 집락검체로 PCR을 실시하면 결핵균과 비정형 결핵균의 동정율에 차이가 있고, 배양만으로는 결핵균의 동정은 가능하지만 비정형 결핵균의 동정이 가능하지 않으므로 배양검사와 PCR 검사 모두를 병행하므로써 보다 신속하고 정확한 검사결과를 내는데 도움 될 것이다.
Bacteria have been regarded as one of the most important factors in pulpal and periapical diseases. Streptococci are frequently isolated facultative anaerobes in infected root canals. Recently molecular biological techniques have been rapidly progressed. This study was designed to apply the molecular biological tools to the identification and classification of streptococci in the endodontic microbiology. Streptococci isolated from infected root canals were identified with both Vitek Systems and API 20 STREP. Identification results were somewhat different in several strains of streptococci. Eighteen streptococci and enterococcal was difficult so to digest plasmid DNA using Hind III and EcoRI to differentiate strains by restriction enzyme analysis of plasmid DNA. 16S rDNA of chromosome was amplified by polymerase chain reaction(PCR) and then restricition fragment length polymorphism(RFLP) using several restriction enzymes was observed. The molecular mass of 16S rDNA of chromosomal DNA was approximately 1.4kb. There were three to five RFLP patterns using eight restriction enzymes. RFLP patterns digested with CfoI which recognizes four base sequences were identical in all stains. Hind III which recognizes six base sequences could not digest the 16S rDNA. Restriction enzymes which recognize five base sequences were suitable for RFLP pattern analysis. At least three different restriction enzymes were needed to compare each strains. 16S rDNA PCR-RFLP was simple and rapid to differentiate and classify strains and could be used in the epidemiological study of root canal infections.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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