• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제32권2호
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• pp.220-227
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• 2022

The spread of antibiotic-resistant strains of Staphylococcus aureus, a gram-positive opportunistic pathogen, has increased due to the frequent use of antibiotics. Inhibition of the quorum-sensing systems of biofilm-producing strains using plant extracts represents an efficient approach for controlling infections. Torilis japonica is a medicinal herb showing various bioactivities; however, no studies have reported the anti-biofilm effects of T. japonica extracts against drug-resistant S. aureus. In this study, we evaluated the inhibitory effects of T. japonica ethanol extract (TJE) on biofilm production in methicillin-sensitive S. aureus (MSSA) KCTC 1927, methicillin-resistant S. aureus (MRSA) KCCM 40510, and MRSA KCCM 40511. Biofilm assays showed that TJE could inhibit biofilm formation in all strains. Furthermore, the hemolysis of sheep blood was found to be reduced when the strains were treated with TJE. The mRNA expression of agrA, sarA, icaA, hla, and RNAIII was evaluated using reverse transcription-polymerase chain reaction to determine the effect of TJE on the regulation of genes encoding quorum sensing-related virulence factors in MSSA and MRSA. The expression of hla reduced in a concentration-dependent manner upon treatment with TJE. Moreover, the expression levels of other genes were significantly reduced compared to those in the control group. In conclusion, TJE can suppress biofilm formation and virulence factor-related gene expression in MSSA and MRSA strains. The extract may therefore be used to develop treatments for infections caused by antibiotic-resistant S. aureus.

• 한국식품위생안전성학회지
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• 제34권6호
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• pp.576-582
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• 2019

Staphylococcus pseudintermedius는 개에서 기회감염을 유발하는 병원체이며, 공중보건학적으로도 주요한 인수공통 병원체이다. 개에서 분리된 S. pseudintermedius 균주들은 주로 항생제 내성 및 개에서 피부 감염을 유발하는 주요 원인균으로 연구되어 왔지만, 가축에서 분리된 S. pseudintermedius 균주들의 항생제 내성 및 장내 독소 생성에 대한 정보는 매우 제한적이다. 본 연구에서는 개, 돼지, 육우에서 분리된 S. pseudintermedius 균주들에서 18가지의 장내 독소 (staphylococcal enterotoxin; SE) 유전자와 toxic shock syndrome toxin 유전자(tst-1)의 분포양상을 조사하였다. 또한, S. pseudintermedius 균주들의 항생제 내성 양상과 더불어 mecA 유전자 및 SCCmec type 또한 확인하였다. 육우에서 분리한 하나의 균주를 제외한 모든 개와 돼지 분리주 들이 4개 이상의 항생제에 내성을 보였으며, 개에서 분리된 6개의 균주 중 4개의 S. pseudintermedius 균주들이 메티실린 내성과 더불어 SCCmec V를 가진 것으로 확인 되었다. 총 11개의 SE 유전자들 (seb, sec, see, seg, sei, sej, sel, seo, sep, seq, seu) 및 tst-1가 개, 돼지 및 육우로부터 분리된 S. pseudintermedius 균주들에서 확인 되었으며, 대부분의 분리주들 (83%)에서 2개 이상의 SE 유전자들이 확인 되었고, 그 중 sel (42%) 및 sep (42%)가 가장 빈번하게 검출 되었다. 본 연구를 통하여 반려견에서 뿐만 아니라 주요 가축에서 존재하는 S. pseudintermedius 균주들에서 높은 항생제 내성 양상을 확인 하였으며, 항생제 내성과 더불어 여러 staphylococcal enterotoxin 및 tst-1 유전자들을 전파할 가능성을 확인 하였다.

• 한국임상수의학회지
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• 제27권1호
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• pp.62-65
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• 2010

Arowana (Scleropages formosus) is the most valuable group of ornamental fishes and very much in demand in the ornamental fish trade and commands high price ranging from hundreds to thousands of dollars per fish. In this paper, we described a case of mortality of arowana from a private aquarium in Korea. A bacterial pathogen from fish organs (brain, kidney, liver) was cultured, identified and confirmed using Vitek System 2, API 20E test, multiplex PCR and 16S rRNA gene sequencing. The morphological and biochemical properties of the bacterium isolated from the brain, kidney and liver of the fish were similar to Aeromonas sobria. Positive amplification products using the multiplex PCR assay for detection of A. sobria were obtained from these organs. The 16S rRNA gene of the isolates from fish was identical and exhibited 100% sequence similarity with A. sobria (AY987762.1) strain available from GenBank. This bacterium contained hemolysin gene, a virulence factor that plays an important role in outbreaks of disease and is pathogenic to humans as well as in fish. Although this opportunistic bacterium was isolated from a fish without any external symptoms, this pathogen may act as a reservoir and enhance chances of zoonosis to human such as during handling.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제47권3호
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• pp.465-472
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• 2019

Candida albicans는 기회감염을 유발하는 주요한 병원성 진균 중의 하나이다. 캔디다증 치료과정에서 항진균제에 대한 내성이 흔히 발견되는데, 그 이유는 Candida가 바이오필름을 형성할 수 있기 때문이다. 이전의 연구에서 우리는 단삼(Salvia miltiorriza)의 에탄올추출물이 세포막의 투과성을 변화시키고 세포벽 합성을 저해하여 항캔디다 활성을 나타냄을 밝혔다. 본 연구에서는 10개 C. albicans 임상균주가 형성한 초기단계의 바이오필름을 대상으로 XTT 환원분석법으로 대사활성을 측정하니, $78{\mu}g/ml$ 단삼 에탄올추출물에 의해 바이오필름의 대사활성이 평균 51.3% 감소되었다. C. albicans 세포들이 폴리스티렌 표면에 부착하거나 germ tube를 형성하는 과정에서의 단삼 에탄올추출물의 영향을 현미경으로 분석하니, $39{\mu}g/ml$ 단삼 에탄올추출물에 의해 부착된 세포의 밀도는 현저하게 감소하였으나 germ tube 형성은 거의 억제하지 못했다. 단삼 에탄올추출물이 C. albicans SC5314 세포의 균사에 특이적인 유전자 발현에 미치는 영향을 qPCR로 분석한 결과, EAP1은 34.7% (p < 0.001), ALS1은 45.0% (p < 0.001), ALS3는 48.1% (p < 0.001), ECE1은 21.3% (p = 0.006) 억제하였다. 결론적으로 단삼의 에탄올추출물은 초기단계의 C. albicans 바이오필름 발달을 효율적으로 저해하며, 이는 EAP1, ALS1, ALS3 유전자의 발현억제에 따른 세포부착 억제와 관련이 있다. 더불어 단삼 에탄올추출물의 C. albicans 세포막 기능저해와 세포벽 합성억제에 의한 구조변화 또한 세포부착단계에서의 바이오필름 발달억제에 기여할 것으로 추정된다.

• 대한임상검사과학회지
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• 제48권3호
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• pp.217-224
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• 2016

Acinetobacter baumannii는 병원환경에 광범위하게 분포하고 있으며, 원내감염의 중요한 원인균으로 병원에서 집단감염 일으키고, 중증의 기저질환을 가진 환자에게 감염되면 감염환자의 사망률이 다른 환자에 비해 월등히 높은 것으로 알려져 있다. 본 연구는 충청남도 천안시에 소재한 대학병원 두 곳의 진단검사의학과에 의뢰된 가검물에서 분리한 다제 내성 A. baumannii 85주의 항생제 내성률과 내성유전자 양상에 대해 조사하였다. Carbapenemase와 Class B ${\beta}$-lactamase의 생성균주를 선별하기 위하여 modified Hodge test (MHT)와 IMP-EDTA double-disk synergy test를 실시하였다. 항생제 내성을 유발하는 carbapenemases, 16S rRNA methylases, aminoglycoside-modifying enzymes (AMEs)을 확인하기 위하여 PCR을 시행 하였으며, A. baumannii가 분리된 두 대학병원간 분리균주의 유전학적인 근연도를 확인하기 위해 REP-PCR을 시행하였다. 실험결과 3균주를 제외한 82균주(96.5%)에서 $bla_{OXA-23-like}$과 $bla_{OXA-51-like}$이 검출되었다. $bla_{OXA-23-like}$ 유전자가 검출된 균주에서는 $bla_{OXA-23-like}$ 유전자 상부에 ISAba1 유전자가 확인되어 carbapenemase에 대한 내성을 유도하는 것으로 확인 되었다. Aminoglycoside에 대한 내성을 유발하는 16S rRNA methylase 유전자인 armA는 A병원에서 분리한 38균주 중 34균주(89.5%)에서, B병원에서 분리한 47균주 중 40균주(85.1%)에서 확인되었고, aminoglycoside modifying emzyme 유전자는 A병원 유래 38 균주 중 33 균주(70.2%)에서, B병원 유래 47균주 중 44 균주(93.6%)에서 aac(3)-IIa/ant(2")-Ia/aac(6')-Ib가 확인됨에 따라 천안지역에서 분리되는 대부분의 다제 내성 A. baumannii 균주는 acethyltransferase와 adenyltransferase를 동시에 발현하는 것을 알 수 있었다. 본 실험 결과는 충청남도 천안시에서 분리된 MDR A. baumannii를 대상으로 한 보고서로서, 항생제 내성유형과 내성 유전자의 분포를 확인하여 MDR A. baumannii 균주에 의한 감염증의 치료 지침과 내성세균 확산 방지를 위해 필요한 기초 자료로 활용할 수 있을 것으로 생각된다.

• 생명과학회지
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• 제26권6호
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• pp.711-720
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• 2016

게놈분석이 완료된 680개의 세균의 공통 유전자 보유 정도와 유연관계를 파악하기 위해 4,631개의 COG (Clusters of Orthologous Groups of protein) 보유 유사도와 COG 보유 계통수를 작성하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 균주별 COG 보유개수는 103~2,199개 사이였고 평균 1377.1개 였다. 곤충과 절대공생성인 Candidatus Nasuia deltocephalinicola str. NAS-ALF가 최저였고 기회성병원균인 Pseudomonas aeruginosa PAO1가 최대였다. 2개의 세균들 사이에 나타내는 COG 보유 유무의 유사도는 49.30~99.78% 사이였고 평균 72.65%였다. 초고온성이며 자가영양생활을 하는 Methanocaldococcus jannaschii DSM 2661과 중온성이며 공생생활을 하는 Mesorhizobium loti MAFF303099 사이가 최소였다. 유전자 보유 정도가 생물이 각 서식지에 적응하는 정도를 나타내므로 이 결과는 원핵생물 진화의 역사 혹은 현재 지구의 원핵생물 서식지 범위를 나타내는 것일 수도 있다. COG 보유계통수를 통하여 첫째 진정세균인 Chloroflexi문의 일부는 진정세균보다 고세균과 유연관계가 높았고, 둘째 16S rRNA유전자에서 동일한 문(phylum)이나 강(class)으로 분류되지만 COG 보유 계통수에서는 일치하지 않는 경우가 많았으며, 셋째 delta-와 epsilon-Proteobacteria는 다른 Proteobacteria와 다른 분계(lineage)를 이루었다. 본 연구결과는 생물의 기원 파악과 기능적 연관성 파악 그리고 유용유전자 탐색 등에 이용할 수 있을 것이다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제29권8호
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• pp.1299-1309
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• 2019

As an opportunistic bacterial pathogen, Pseudomonas aeruginosa PAO1 contains two phenazine-producing gene operons, phzA1B1C1D1E1F1G1 (phz1) and phzA2B2C2D2E2F2G2 (phz2), each of which is independently capable of encoding all enzymes for biosynthesizing phenazines, including phenazine-1-carboxylic acid and its derivatives. Other previous study reported that the RpoS-deficient mutant SS24 overproduced pyocyanin, a derivative of phenazine-1-carboxylic acid. However, it is not known how RpoS mediates the expression of two phz operons and regulates pyocyanin biosynthesis in detail. In this study, with deletion of the rpoS gene in the $PA{\Delta}phz1$ mutant and the $PA{\Delta}phz2$ mutant respectively, we demonstrated that RpoS exerted opposite regulatory roles on the expression of the phz1and phz2 operons. We also confirmed that the phz1 operon played a critical role and especially biosynthesized much more phenazines than the phz2 operon when the rpoS gene was knocked out in P. aeruginosa. By constructing the translational reporter fusion vector lasR'-'lacZ and the chromosomal fusion mutant $PA{\Delta}lasR::lacZ$, we verified that RpoS deficiency caused increased expression of lasR, a transcription regulator gene in a first quorum sensing system (las) that activates overexpression of the phz1 operon, suggesting that in the absence of RpoS, LasR might act as an intermediate in overproduction of phenazine biosynthesis mediated by the phz1 operon in P. aeruginosa.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제43권3호
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• pp.259-266
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• 2015

온난화, 고령화, 세계화로 인하여 변화하는 국내 보건환경에 현행 수질기준이 적합할 지 평가가 필요하다. 본 연구는 총대장균군 만으로 규정된 현행 온천수 수질기준의 타당성을 환경유래 내열성세균인 레지오넬라균 오염도를 검출로 평가하였다. 온천수에서 레지오넬라균을 검출한 7개의 논문에 보고된 미생물 자료에 대한 메타분석을 실시하였다. 레지오넬라균의 검출 유무의 오즈비는 총대장균군과 유의한 상관도를 보였다[odds ratio (OR), 3.1 (1.5−6.4, 95% CI), p = 0.002]. 그러나, 레지오넬라균 오염을 분변성 중온균인 총대장균군 지표가 감지할 수 있다는 점은 단순히 설명되지 않기에, 그 기작을 검토하였다. 레지오넬라균의 검출 유무는 일반세균수와 더 높은 오즈비를 보였고[4.0(2.2−7.2), p < 0.001], 40°C 미만의 수온범위에서 수온과 강한 상관도[OR, 4.3(1.4−13.6), p = 0.011], 50°C 이상에서는 수온과 음의 상관도를 보였다[OR, 0.2 (0.1−0.4), p < 0.001]. 따라서, 수온에 의하여 세균의 현존량이 결정되는 현상 때문에 총대장균군수와 레지오넬라균 유무가 연관성을 가진 것으로 판단된다. 이에 따르면, 총대장균군보다 일반세균수가 더 직접적으로 비분변성 병원체의 증감을 반응할 것으로 생각되므로, 일반세균수를 단일 수질관리 기준으로 사용하거나, 현행 기준에 일반세균수를 추가하는 것이 타당한 것으로 판단된다.

• 한국식품과학회지
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• 제52권1호
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• pp.89-93
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• 2020

본 연구에서는 패혈증비브리오균에 대한 PEM, RCM, RRM과 CTM 메탄올 추출물의 항균 활성을 평가하였다. 96-well microplates를 사용한 액체 배양법 실험 결과 4가지 천연물은 200 ㎍/mL 농도에서 80%이상의 항균 효과를 나타내었다. 또한 페이퍼디스크 확산법을 사용하여 항균 활성을 평가한 결과 4가지 천연물은 20, 40 mg/disc의 농도에서 농도 의존적으로 패혈증비브리오균의 성장을 억제하였다. 다음으로 4가지 천연물의 안전성을 평가하기 위해 MTS assay를 통해 HeLa 세포에 대한 독성을 확인한 결과 100, 200 ㎍/mL의 농도에서 세포 독성을 나타내지 않았다. 또한 LDH assay를 사용하여 패혈증비브리오균의 HeLa 세포에 대한 세포막 손상 억제 효과를 평가한 결과 PEM, RCM, RRM과 CTM 메탄올 추출물은 200 ㎍/mL 농도에서 세포막 손상억제 효과를 나타내었다. 다음으로 바닷물과 조개를 사용한 수족관 모델에서 4가지 천연물의 메탄올 추출물 혼합액 200 ㎍/mL 농도는 colony 생성을 현저하게 감소시켜 패혈증비브리오균의 증식을 억제 하는 결과를 나타내었다. 이와 같은 결과를 통해 4가지 천연물의 메탄올 추출물은 바닷물과 해산물에 존재하는 패혈증비브리오균에 대해 뛰어난 항균효과를 나타내면서 인체에는 무해한 천연소독제로 응용할 수 있을 것으로 판단된다.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제72권1호
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• pp.55-58
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• 2012

Mycobacterium szulgai is a rare nontuberculous mycobacterium found in Korea. It is an opportunistic pathogen and is usually isolated from patients with a history of alcoholism, chronic pulmonary disease, or an immunocompromising condition. We present here a case of M. szulgai isolated from a patient with a history of pulmonary tuberculosis. A 54-year-old man was admitted with dyspnea and febrile sensation. He had a history of pulmonary tuberculosis which occurred 30 years earlier and treatment with anti-tuberculosis medication. His chest computed tomography scan showed cavitary consolidation in both upper lungs. A sputum acid-fast bacilli (AFB) smear was positive and anti-tuberculous medication was started. However, a polymerase chain reaction for mycobacterium tuberculosis was negative and anti-tuberculous medication was stopped. M. szulgai was isolated on 3 separate sputum and bronchial wash fluid AFB cultures. He was treated with clarithromycin, rifampicin, and ethambutol. After 1 month, a sputum AFB smear and culture became negative and no additional M. szulgai were isolated during a 16-month treatment.