• 대한의생명과학회지
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• 제18권1호
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• pp.79-82
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• 2012

Acinetobacter infections are of great concern in clinical settings because of multi-drug resistance (MDR) and high mortality of the infected patients. The MDR Acinetobacter baumannii has emerged as a significant infectious agent in hospitals worldwide. The purpose of this study was to determine for molecular characterization of MDR A. baumannii clinical isolates obtained from the Wonju Christian Hospital in Gangwon province of Korea. A total of seventy nonduplicate A. baumannii isolates were collected from the Wonju Christian Hospital in Korea from March to April in 2011. All of the MDR A. baumannii isolates were encoded by $bla_{OXA-23-like}$ gene and all isolates with the $bla_{OXA-23-like}$ gene had the upstream element ISAba1 to promote increased gene expression and subsequent resistance to carbapenem. 16S rRNA methylase gene (armA) was detected in 44 clinical isolates which were resistant to amikacin, and phosphotransferase genes encoding aac(3)-Ia and aac(6')-Ib were the most prevalent. A combination of 16S rRNA methylase and aminoglycoside-modifying enzyme genes (armA, aac(3)-Ia, aac(6')-Ib, and aph(3')-Ia) were found in 31 isolates. The sequencing results for the quinolone resistance-determining region (QRDR) of gyrA and parC revealed the presence of Ser (TCA) 83 Leu (TTA) and Ser (TCG) 80 Leu (TTG) substitutions in the respective enzymes for all MDR. Molecular typing for MDR A. baumannii could be helpful in confirming the identification of a common source or cross-contamination. This is an important step in enabling epidemiological tracing of these strains.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제23권9호
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• pp.1293-1303
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• 2013

Antibiotic resistance of soilborne Acinetobacter species has been poorly explored. In this study, norfloxacin resistance of a soil bacterium, Acinetobacter oleivorans DR1, was investigated. The frequencies of mutant appearance of all tested non-pathogenic Acinetobacter strains were lower than those of pathogenic strains under minimum inhibitory concentration (MIC). When the quinolone-resistance-determining region of the gyrA gene was examined, only one mutant (His78Asn) out of 10 resistant variants had a mutation. Whole transcriptome analysis using a RNA-Seq demonstrated that genes involved in SOS response and DNA repair were significantly up-regulated by norfloxacin. Determining the MICs of survival cells after norfloxacin treatment confirmed some of those cells were indeed persister cells. Ten colonies, randomly selected from among those that survived in the presence of norfloxacin, did not exhibit increased MIC. Thus, both the low mutation frequency of the target gene and SOS response under norfloxacin suggested that persister formation might contribute to the resistance of DR1 against norfloxacin. The persister frequency increased without a change in MIC when stationary phase cells, low growth rates conditions, and growth-deficient dnaJ mutant were used. Taken together, our comprehensive approach, which included mutational analysis of the target gene, persister formation assays, and RNA sequencing, indicated that DR1 survival when exposed to norfloxacin is related not only to target gene mutation but also to persister formation, possibly through up-regulation of the SOS response and DNA repair genes.

• 대한수의학회지
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• 제60권3호
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• pp.173-177
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• 2020

Edible offal is easily contaminated by Escherichia coli (E. coli) and fluoroquinolone (FQ)-resistant E. coli is considered a serious public health problem, thus, this study investigated the genetic characteristics of FQ-resistant E. coli from edible offal. A total of 22 FQ-resistant E. coli isolates were tested. A double mutation in each gyrA and parC led the highest MIC. Four (18.2%) isolates carried plasmid-mediated quinolone resistance genes. The fimH, eaeA, escV, astA, and iucC genes were confirmed. Seventeen isolates (77.3%) were positive for plasmid replicons. The isolates showed high genetic heterogeneity based on pulsed-field gel electrophoresis patterns.

• 대한임상검사과학회지
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• 제48권2호
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• pp.74-81
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• 2016

Fluoroquinolone 계 항생제의 광범위한 사용으로 인해 이 약제에 대한 내성 Ureaplasma 종의 분리 비율이 높아지고 있다. Fluoroquinolone 계 항생제 내성은 주로 DNA gyrase와 topoisomerase IV 유전자의 돌연변이로 인해 발생하는 것으로 알려져 있다. DNA gyrase는 A와 B 2개의 소단위로 이루어져 있으며, gyrA와 gyrB 유전자에 의해 암호화되어 있고, Topoisomerase IV는 parC와 parE 유전자에 의해 암호화되어 있다. 본 연구가 진행된 서울의 1개 3차 병원에서 2012년부터 2013년까지 1년동안 Ureaplasma 종의 fluoroquinolone 계 항생제인 OFL과 CIP의 항생제검사 감수성 결과를 분석한 결과 내성과 중등도를 합산할 경우 66.08%, 92.69%로 매우 높은 내성 비율을 보였다. 이에 Ureaplasma 종을 OFL과 CIP에 대한 감수성을 기준으로 4개 그룹으로 분류하여 gyrA, gyrB, parC, parE 유전자의 돌연변이 여부를 검사하여 항생제 내성과의 관련성을 밝히고자 하였다. 그 중 parC 유전자의 돌연변이 빈도가 높아 topoisomerase IV의 돌연변이가 fluoroquinolone 계 약제에 대한 내성과 밀접한 관련이 있음을 확인할 수 있었다. 본 연구를 통해 GyrB의 Asn481Ser, ParC의 Phe149Leu, Asp150Met, Asp151Ile, Ser152Val, ParE의 Pro446Ser, Arg448Lys을 추가로 발견할 수 있었다. 최근 fluoroquinolone 계 항생제의 사용이 증가하고 있기 때문에 추후 Ureaplasma 종의 fluoroquinolone 계 항생제 내성에 대한 지속적인 모니터링이 필수적일 것으로 사료되며, 이와 관련한 유전자의 돌연변이 양상과의 상관관계를 분석하여 기존 배양검사의 단점을 보완할 수 있는 분자 진단학적 검사법의 추가적인 분석이 필요할 것으로 사료된다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제20권12호
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• pp.1735-1743
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• 2010

The full-length genes gyrB (2,415 bp), parC (2,277 bp), and parE (1,896 bp) in Edwardsiella tarda were cloned by PCR with degenerate primers based on the sequence of the respective quinolone resistance-determining region (QRDR), followed by elongation of 5' and 3' ends using cassette ligation-mediated PCR (CLMP). Analysis of the cloned genes revealed open reading frames (ORFs) encoding proteins of 804 (GyrB), 758 (ParC), and 631 (ParE) amino acids with conserved gyrase/topoisomerase features and motifs important for enzymatic function. The ORFs were preceded by putative promoters, ribosome binding sites, and inverted repeats with the potential to form cruciform structures for binding of DNA-binding proteins. When comparing the deduced amino acid sequences of E. tarda GyrB, ParC, and ParE with those of the corresponding proteins in other bacteria, they were found to be most closely related to Escherichia coli GyrB (87.6% identity), Klebsiella pneumoniae ParC (78.8% identity), and Salmonella Typhimurium ParE (89.5% identity), respectively. The two topoisomerase genes, parC and parE, were found to be contiguous on the E. tarda chromosome. All 18 quinolone-resistant isolates obtained from Korea thus far did not contain subunit alternations apart from a substitution in GyrA (Ser83$\rightarrow$Arg). However, an alteration in the QRDR of ParC (Ser84$\rightarrow$Ile) following an amino acid substitution in GyrA (Asp87$\rightarrow$Gly) was detected in E. tarda mutants selected in vitro at $8{\mu}g/ml$ ciprofloxacin (CIP). A mutant with a GyrB (Ser464$\rightarrow$Leu) and GyrA (Asp87$\rightarrow$Gly) substitution did not show a significant increase in the minimum inhibitory concentration (MIC) of CIP. None of the in vitro mutants exhibited mutations in parE. Thus, gyrA and parC should be considered to be the primary and secondary targets, respectively, of quinolones in E. tarda.

• 치위생과학회지
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• 제12권2호
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• pp.109-113
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• 2012

임상에서 분리한 총 174 균주의 S. pneumoniae를 대상으로 검체별, 연령별, 성별 분리빈도 및 levofloxacin의 내성도를 조사하였으며, 항생제 감수성 검사를 통해 다제내성도를 확인하였다. S. pneumoniae가 가장 많이 분리된 검체는 객담으로서 총 174 균주의 89.7%인 156 균주가 분리되었다. 특히 남성과 51세의 고령환자에서 분리빈도가 높았으며, 분리된 levofloxacin 내성 8 균주 모두는 penicillin, tetracycle, erytromycin, clindamycin 및 trimethoprim-sulfamethoxazoe 대한 다제내성도 함께 소유하고 있는 것으로 확인되었다. 분리된 levofloxacin 내성균주 SP32 (MIC $64{\mu}g/mL$)와 SP96 (MIC $8{\mu}g/mL$)의 QRDR 염기서열을 분석한 결과, SP32와 SP96 균주의 GyrA에서 Ser-81$\rightarrow$Phe로, SP96에서 Ser-11$\rightarrow$Gly으로 아미노산 치환이 각각 확인되었고, ParC에서는 두 균주 모두 Ser-79$\rightarrow$Phe으로 치환된 돌연변이가 확인되었다.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제66권5호
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• pp.358-364
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• 2009

연구배경: 폐렴의 치료는 해당 지역사회의 역학 자료, 항생제에 대한 감수성, 임상양상 등에 따라 적절한 항생제를 선택하는 것이 중요하다. 한반도 남단의 섬지역인 제주지역에서 이와 같은 연구가 시행된 바가 없다. 제주 지역에서 발생한 지역사회 획득 폐렴의 임상양상과 원인균을 전향적으로 조사하여, 향후 적절한 항생제를 선택할 수 있는 자료로 활용하고자 연구를 시행하였다. 방 법: 임상양상으로 지역사회획득폐렴을 진단 받은 환자를 대상으로 전향적으로 원인균 동정을 위해 객담 도말 및 배양검사, Streptococcus pneumoniae, Legionella 등 항원검사, Mycoplasma, Chlamydia 등에 대한 항체검사를 시행하였다. 진단 당시의 임상 양상, 검사실 자료, 초기 경험적 항생제 치료의 실패 여부 등을 분석하였다. 결 과: 203명(평균 64세)의 지역사회 획득 폐렴 환자로부터 10균주의 원인균(90명, 동정률 44.3%)이 동정되었다. 30명(33.3%)에서 두 개 이상의 세균이 동정된 다세균 감염이었다. S. pneumoniae, M. pneumoniae, C. pneumoniae, S. aureus, P. aeruginosa 등의 순으로 동정되었다. 초기 치료 실패로 항균제를 변경한 예가 약 1/4이었으며, 다세균 감염, 흉수, 높은 염증반응수치 등이 초기 치료실패의 위험요인이었다. 환자들로부터 분리된 30균주의 S. pneumoniae에서 penicillin (53.3%), macrolides (66.3%) 등에 대해 항생제 비감수성을 보였으며, levofloxacin과 ceftriaxone에 대해서는 항생제 감수성을 보였다. 결 론: 제주지역 지역사회획득 폐렴의 원인균은 S. pneumoniae이 가장 흔하고, M. pneumoniae, C. pneumoniae, S. aureus, 그람음성간균 등의 순이다. 초기 항생제 치료시 항생제 내성을 고려하여 약제를 선택해야 하며, 초기 치료 실패가 높은 임상양상에 주의를 요한다. 제주지역 지역사회획득 폐렴의 치료로 2-3세대 세팔로스포린 또는 호흡기계 퀴놀론 등을 초기 경험적 항생제로 추천한다.