• 생명과학회지
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• 제23권5호
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• pp.703-709
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• 2013

본 연구에서는 ESBL을 생성하는 Escherichia coli의 Extended-spectrum ${\beta}$-lactamase (ESBL) 유전자와 퀴놀론 내성결정부위(qnr)의 유전자형과 항생제 내성 양상을 규명하고자 하였다. 임상검체에서 분리 된 E. coli 274개 균주를 대상으로 double-disk synergy test 검사를 실시하여 42개의 ESBL 생성 균주를 분리하였다. 검체별로는 소변에서 28균주가 분리되었으며, 객담에서 6균주, 농에서 3균주, 상처에서 2균주, 혈액에서 2균주 그리고 조직에서 1균주가 분리되었다. 이 균주들을 대상으로 ESBL 유전자와 퀴놀론 내성 유전자를 PCR을 이용하여 검색하였다. 35개의 균주가 1개 혹은 2개의 ESBL 유전자를 보유하고 있었다. ESBL 유전자의 분포는 CTX-M-1이 가장 많았으며, CTX-M-9과 TEM 유전자 순이었다. SHV, CTX-M-2와 CTX-M-8는 검출되지 않았다. qnr 유전자는 10개 균주에서 검출되었으며 유전형별로는 qnrB4, qnrB1, qnrS 1 순이었다. 2가지 이상의 ESBL 유전자를 동시에 보유한 균주와 ESBL과 qnr 유전자를 동시에 보유한 균주가 검출되었다. ESBL 유전자 보유균주는 cefotaxmie (80.0%), levofloxacin (82.9%)과 ampicillin (100%)에 고도내성을 보였다. qnr 유전자 보유 균주의 cefotaxmie, levofloxacin과 ampicillin에 대한 내성율은 각각 70%, 70%, 100%였다. ESBL 유전자들간의 그리고 qnr 유전자와의 동시 보유가 항생제 내성에 미치는 상승효과는 없었다. qnr 유전자 보유와 퀴놀론에 대한 내성 사이의 상관관계도 없었다.

• 한국동물위생학회지
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• 제40권3호
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• pp.193-200
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• 2017

This study was carried out to investigate the antimicrobial resistance profiles and resistance genes in 62 Escherichia coli isolated from dogs and cats hospitalized at animal hospitals in Daegu. E. coli isolates showed high resistance to nalidixic acid (46.8%) and ampicillin (45.2%). Resistance to the other antimicrobial agents was less than 30%, and no resistant isolates were detected for imipenem and amikacin. Of the 28 ampicillin-resistant isolates, TEM and CTX-M genes were detected in 16 (57.1%) and 11 (39.3%), respectively. The aadA gene was found in 4 (26.7%) of 15 gentamicin-resistant isolates, and strA-strB gene was found in 10 (66.7%) isolates. The sul I and sul II genes were detected in 11 (61.1%) and 14 (77.8%) of 18 trimethoprim/sulfamethoxazole-resistant isolates, and tetB gene in 9 (81.8%) of 11 minocycline-resistant isolates, and cmlA gene in 2 (22.2%) of 8 chloramphenicol-resistant isolates. The qnrB and qnrS genes were found in 3 (10.3%) and 1 (3.4%) of 28 nalidixic acid-resistant isolates, respectively. Whereas, none of the SHV, CMY-2, tetA, dfr Ia and dfr VII, and qnrA genes were found. Our results show a wide variety of resistance genes in E. coli isolates from dogs and cats. This study also represents the first report of qnrB and qnrS gene producing E. coli isolates from dogs in republic of Korea.

• 한국동물위생학회지
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• 제42권1호
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• pp.17-24
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• 2019

The aim of this study was to investigate the prevalence and characterization of plasmid-mediated quinolone resistance (PMQR) gene in 79 Enterobacteriaceae isolated from dogs and cats. Of 79 isolates, PMQR genes were found in 10 (12.7%) isolates, including aac(6')-lb-cr, qnrB, qnrS and qnrA detected alone or in combination in 8 (10.1%), 4 (5.1%), 2 (2.5%) and 1 (1.3%) isolates, respectively. Interestingly, two qnrS genes were detected in nalidixic acid and ciprofloxacin susceptible isolates. Extended-spectrum ${\beta}$-lactamase (ESBL) was detected in 90% (9 isolates) of PMQR positives isolates. Among ESBL genes, CTX-M, TEM and SHV were detected in 9, 8 and 3 isolates, respectively. Almost all PMQR genes were detected in co-existence with ESBL genes. All PMQR positives isolates were multidrug resistance (i.e. resistant to five or more antibiotics). qepA, OXA and CMY-2 genes were not found. The six transconjugants were obtained by conjugation experiment. The aac(6')-lb-cr, qnrB and qnrS were co-transferred with CTX-M, TEM and/or SHV, whereas qnrA was not observed among transconugants. This is the first report of the presence of aac(6')-lb-cr and qnrA gene among Enterobacteriaceae isolates from dogs in Korea. The prudent use of antimicrobials and continuous monitoring for companion animals are required.

• 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.

• Journal of Microbiology
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• 제45권2호
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• pp.168-170
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• 2007

In this research 26 Shigella isolates were examined by PCR and direct nucleotide sequencing for genetic alterations in the quinolone-resistance determining regions (QRDRs). We tested for the presence of qnr genes by PCR in 91 strains, but no qnr genes were found. The results did show, however, some novel mutations at codon 83 of gyrA ($Ser{\rightarrow}Ile$) and codon 64 of parC ($Ala64{\rightarrow}Cys,\;Ala64{\rightarrow}Asp$), which were related to fluroquinolone resistance.

• 한국동물위생학회지
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• 제42권3호
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• pp.153-159
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• 2019

The objective of this study was to identify mutations in the quinolone resistance determining region (QRDR) of the gyrA, gyrB, parC and parE genes, and the presence of plasmid-mediated quinolone resistance (PMQR) genes: qnrA, qnrB, qnrS, aac(6')-lb-cr and qepA in 40 nalidixic acid- resistant ($NA^R$) Salmonella isolates isolated from poultry slaughterhouse. The MIC of NA and ciprofloxacin for 40 $NA^R$ Salmonella isolates was $128{\sim}512{\mu}g/mL$ and < $0.125{\sim}0.25{\mu}g/mL$, respectively. The Salmonella isolates were resistant to NA (100%), gentamicin (5.0%) and ampicillin (2.5%). All $NA^R$ Salmonella isolates represented point mutation in codons Aspartic acid(Asp)-87 (90%) and Serine(Ser)-83 (10%) of QRDR of gyrA gene: $Asp87{\rightarrow}glycine$, $Ser83{\rightarrow}tyrosine$. No mutations were observed in QRDR of the gyrB, parC and parE gene. Moreover PMQR genes was not found in any of the tested isolates. Our findings showed that DNA gyrase is the primary target of quinolone resistance and a single mutation in codon Asp87 and Ser83 of the gyrA gene can confer resistance to NA and reduced susceptibility ciprofloxacin in Salmonella isolates.

• 미생물학회지
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• 제50권3호
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• pp.185-190
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• 2014

원유시료에서 분리한 대장균의 quinolone 항생제 내성비율과 그 내성 결정인자를 분석하였다. 원유시료에서 대장균을 분리하고 quinolone 항생제인 nalidixic acid와 ciprofloxacin에 대한 MIC값을 결정하였으며 내성균을 대상으로 염색체상에 있는 quinolone 내성 결정부위(quinolone resistant determining region, QRDR)인 gyrA, gyrB, parC, pareE의 염기서열 분석, 플라스미드상에 존재하는 내성유전자(plasmid mediated quinolone resistant, PMQR) qnrA, qnrB, qnrS, aac(6')-lb-cr, qepA의 분석 및 약물 유출펌프 유전자인 acrB의 발현을 비교 분석하였다. 그 결과 총 487개의 대장균군 세균중 9개의 균이 nalidixic acid에 내성임을 확인하였으며($MIC{\geq}64{\mu}g/ml$) 이중 6개 균주가 ciprofloxacin에도 내성임을 확인하였다(MIC $4-16{\mu}g/ml$)). 9개의 내성 균주 모두 QRDR의 gyrA 영역 codon 83에 변이(S83L)를 갖고 있었으며 그 중 2균주는 codon 83과 87 (S83L and D87N)에 이중 돌연변이를 갖고 있었다. 한편 9균주 중 3개의 균주에서 parC 영역 codon 80 (S80I)에 변이를 갖고 있었다. 플라스미드 상에 존재하는 내성유전자인 qnrA, qnrB, qnrS, aac(6')-lb-cr 및 qepA 유전자는 존재하지 않았으며 AcrAB-TolC efflux pump 유전자인 acrB 유전자가 대조균인 E. coli ATCC 25922와 비교하여 ciprofloxacin 내성 균주 6균주 중 4균주에서 유의적으로 과발현(2.15-5.74배) 되고 있음을 확인하였다.

• 한국동물위생학회지
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• 제46권1호
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• pp.35-45
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• 2023

Pathogenic Escherichia coli is the cause of a wide range of diseases in pigs, including diarrhea, edema disease, and septicemia. Diarrhea caused E. coli may result in significant economic losses, making pathogenic E. coli an important pathogen for the swine industry. This study investigated the prevalence of virulence factor genes, antimicrobial resistance phenotypes, and resistance genes in E. coli isolated from feces of piglets in Korea between 2017 and 2020. As a result, 119 pathogenic E. coli isolates were obtained from 601 fecal samples. The F4 adhesin gene and the STb enterotoxin gene were commonly present in E. coli isolated from diarrhea samples. The dominant virulotypes of isolates from diarrhea samples were STb, Stx2e, and F4:LT:STb. More than 80% of the screened isolates were resistant to ampicillin, sulfisoxazole, chloramphenicol, or tetracycline. To confirm the resistance mechanisms for β-lactam or quinolone, we investigated the genotypic factors of resistance. Each of the ceftiofur-resistant E. coli produced an extended-spectrum β-lactamase encoded by bla_CTX-M-14, bla_CTX-M-27, and bla_CTX-M-55. And all ciprofloxacin-resistant E. coli harbored mutations in quinoloneresistance-determining-regions. In addition, some of the ciprofloxacin-resistant E. coli contained the plasmid-mediated-quinolone-resistance genes such as qepA, qnrB1, or qnrD. This study has confirmed that the F4 fimbria and the STb enterotoxin are the most predominant in pathogenic E. coli isolated from piglets with diarrhea in Korea and there is a great need for responsible and prudent use of antimicrobials to treat colibacillosis.

• 한국동물위생학회지
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• 제43권2호
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• pp.79-88
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• 2020

The aim of this study was to investigate the prevalence of CTX-M β-lactamase and plasmid-mediated quinolone resistance (PMQR) genes, and the pattern of antibiotic resistance in cefotaxime-resistant gramnegative bacteria. A total 126 gram-negative bacteria were isolated from hospitalized dogs and cats between 2018 and 2019. The most predominant isolates were E. coli (n=41), followed by Pseudomonas aeruginosa (n=25), Proteus mirabilis (n=14), Klebsiella pneumoniae (n=9), Sphingomonas paucimobilis (n=7), and Enterobacter cloacae and Serratia marcescens (respectively, n=5). Cefotaxime-resistant isolates were identified in 26.2% (33 isolates) of 126 gram-negative bacteria. CTX-M type β-lactamase were found in 15 isolates (10 E. coli, 1 Ent, cloacae and 4 K. pneumoniae, respectively). Among the CTX-M producing gram-negative bacteria, CTX-M-1 and CTX-M-9 were detected in 10 (66.7%) and 5 (33.3%) isolates, respectively. While, CTX-M-2 and CTX-M-8 were not found. PMQR genes were detected in 12 (36.4%) isolates (4 E. coli, 2 Ent, cloacae and 6 K. pneumoniae, respectively), and the predominant PMQR gene was aac(6')-lb-cr (n=9), followed by qnrB (n=8) and qnrS (n=1) alone or in combination. qnrA and qepA were not found. Additionally, 9 (60%) of 12 PMQR positive isolates were co-existence with CTX-M-1 or CTX-M-9. CTX-M or PMQR producing isolates showed highly resistance to penicillins (100%), cephalosporins (100~66.7%), monobactams (72.2%), and non-β-lactam antibiotics (94.4~61.1%) such as quinolones, trimethoprim/sulfamethoxazole, tetracycline and gentamicin. These findings showed CTX-M-1, CTX-M-9, aac(6')-lb-cr and qnrB were highly prevalent in cefotaxime-resistant Enterobacteriaceae isolates from companion animals in our region. Moreover, PMQR genes were closely associated with CTX-M type β-lactamase.

• 대한임상검사과학회지
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• 제50권4호
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• pp.422-430
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• 2018

퀴놀론 항균제가 사람과 동물에게 부적절하고 광범위하게 사용될 경우 항균제내성인자의 출현 및 확산이 가속화 될 수 있다. 본 연구에서는 돼지의 직장면봉 검체(N=40) 및 임상 검체로(N=25)부터 분리된 총 65균주의 nalidixic acid 내성 대장균을 대상으로 quinolone 내성 기전을 조사하였다. 항균제 감수성은 디스크 확산법에 의해 결정되었다. Quinolone 내성과 관련된 유전자와 돌연변이를 조사하기 위해 PCR 및 DNA sequencing이 수행되었다. 총 65균주의 nalidixic acid 내성 대장균 중 62균주가 gyrA, parC, parE 유전자에 돌연변이를 포함하고 있었는데, gyrA 유전자에 돌연변이를 포함하고 있는 균주는 62균주(95.4%)였고, 35균주(53.8%)가 parC 유전자에 돌연변이를 갖고 있었으며, 7균주(10.8%)가 parE 유전자에 돌연변이를 포함하고 있었다. 35균주는 gyrA 와 parC 유전자에 모두 돌연변이를 가지고 있는 것으로 나타났다. 총 65균주의 대장균을 대상으로 plasmid-mediated quinolone resistance (PMQR) determinants를 조사하였다. 65균주의 nalidixic acid 내성 대장균 중 13균주에서 qnrS 유전자가 검출되었으나 이 중 10균주는 gyrA, parC, parE 유전자에 돌연변이를 포함하고 있는 것을 나타났다. 본 연구에서는 사람과 돼지로부터 분리된 대장균이 quinolone 계열 항균제에 내성을 나타내는데 중요한 역할을 하는 기전이 gyrA, parC, parE 유전자에 염색체 돌연변이가 발생하는 경우임을 확인하였는데 이 돌연변이들은 치료목적 또는 동물의 성장촉진을 위한 항균제의 과다사용으로 유발될 수 있다.