• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제80권3호
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• pp.270-276
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• 2017

Background: A disputed rpoB mutation is a specific type of rpoB mutation that can cause low-level resistances to rifampin (RIF). Here, we aimed to assess the frequency and types of disputed rpoB mutations in Mycobacterium tuberculosis isolates from South Korea. Methods: Between August 2009 and December 2015, 130 patients exhibited RIF resistance on the MTBDRplus assay at Asan Medical Center. Among these cases, we identified the strains with disputed rpoB mutation by rpoB sequencing analysis, as well as among the M. tuberculosis strains from the International Tuberculosis Research Center (ITRC). Results: Among our cases, disputed rpoB mutations led to RIF resistance in at least 6.9% (9/130) of the strains that also exhibited RIF resistance on the MTBDRplus assay. Moreover, at the ITRC, sequencing of the rpoB gene of 170 strains with the rpoB mutation indicated that 23 strains (13.5%) had the disputed mutations. By combining the findings from the 32 strains from our center and the ITRC, we identified the type of disputed rpoB mutation as follows: CTG511CCG (L511P, n=8), GAC516TAC (D516Y, n=8), CTG533CCG (L533P, n=8), CAC526CTC (H526L, n=4), CAC526AAC (H526N, n=3), and ATG515GTG (M515V, n=1). Conclusion: Disputed rpoB mutations do not seem to be rare among the strains exhibiting RIF resistance in South Korea.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제50권3호
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• pp.334-342
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• 2001

배 경 : rpoB 유전자 돌연변이는 rifampicin 내성결핵의 96-98%에서 발견된다. 실험실 검사에서는 rpoB 유전자가 다제내성결핵의 지표로서 빠른 진단에 사용될 수 있음이 보고되었으나 임상적 적용에 대해서는 아직 국내 및 외국에도 보고가 없는 실정이다. 연구 방법 : 서울중앙병원에서 1998 년 6월부터 2000년 7월 까지 LiPA법을 이용하여 rpoB유전자 돌연변이분석이 시행된 33명 환자에서 후향적으로 의무기록을 조사하였다. 환자의 임상상, 약제 감수성, 그리고 LiPA 검사 결과를 비교 분석하였다. 전통적인 약제감수성 결과를 표준으로 하여 LiPA 검사 결과와 비교하였으며 양 검사결과가 불일치하는 경우에 rpoB 유전자 염기서열분석을 시행하였다. 연구결과 : 평균 나이는 $42{\pm}19$세이고, 남녀비는 24 : 9 이었다. rpoB 유전자 검사 요청 시간으로부터 결과 보고까지 평균 시간은 $5.2{\pm}2.6$일 이었다. rpoB 유전자 검사 결과는 약제 감수성 결과보다 평균시간은 $56{\pm}35$일 빠르게 보고되었다. 감수성 결과가 얄려진 33명 중 28(85%)명에서는 유전자 검사와 동일한 결과를 보였고, 5명은(15%) 반대 결과를 보였다. 반대 결과를 보인 5명에서 염기서열 분석을 하였을 때, 3예에서 약물 감수성 결과가 오류였을 가능성이 있고, 나머지 2예는 LiPA 검사결과가 오류였을 가능성이 있다. 치료 약 선택에 도움을 준 경우가 28예(85%) 있었다. 결 론 : LiPA 방법을 이용한 rpoB 유전자 검사는 임상에서도 다수에서 다제내성을 신속하고 정확하게 진단할 수 있었고, 치료약 선택에 도움을 주었다. 하지만 현재의 시점에서 LiPA 방법이 기존의 도말 및 배양검사를 완전히 대치할 수는 없고 임상상, 도말 및 배양검사결과와 종합하여 보조적으로 사용하면 도움이 될 것으로 사료되었다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제27권6호
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• pp.1128-1137
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• 2017

The aim of this study was to explore the accuracy and feasibility of matrix-assisted laser desorption ionization time-of-flight mass spectrometry (MALDI-TOF MS) in identifying bacteria from environmental sources, as compared with rpoA gene sequencing, and to evaluate the occurrence of bacteria of the genus Enterococcus in wild birds. In addition, a phyloproteomic analysis of certain Enterococcus species with spectral relationships was performed. The enterococci were isolated from 25 species of wild birds in central Europe (Poland). Proteomic (MALDI-TOF MS) and genomic (rpoA gene sequencing) methods were used to identify all the isolates. Using MALDI-TOF MS, all 54 (100%) isolates were identified as Enterococcus spp. Among these, 51 (94.4%) isolates were identified to the species level (log(score) ${\geq}2.0$), and three isolates (5.6%) were identified at a level of probable genus identification (log(score) 1.88-1.927). Phylogenetic analysis based on rpoA sequences confirmed that all enterococci had been correctly identified. Enterococcus faecalis was the most prevalent enterococcal species (50%) and Enterococcus faecium (33.3%) the second most frequent species, followed by Enterococcus hirae (9.3%), Enterococcus durans (3.7%), and Enterococcus casseliflavus (3.7%). The phyloproteomic analysis of the spectral profiles of the isolates showed that MALDI-TOF MS is able to differentiate among similar species of the genus Enterococcus.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제83권4호
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• pp.289-294
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• 2020

Background: Line probe assay (LPA) is standard diagnostic tool to detect multidrug resistant tuberculosis. Non-interpretable (NI) results in LPA (complete missing or light wild-type 3 and 8 bands with no mutation band in rpoB gene region) poses a diagnostic challenge. Methods: Sputum samples obtained between October 2016 and July 2017 at the Intermediate Reference Laboratory, All India Institute of Medical Sciences Hospital, New Delhi, India were screened. Smear-positive and smear-negative culture-positive specimens were subjected to LPA Genotype MTBDRplus Ver 2.0. Smear-negative with culture-negative and culture contamination were excluded. LPA NI samples were subjected to phenotypic drug susceptibility testing (pDST) using MGIT-960 and sequencing. Results: A total of 1,614 sputum specimens were screened and 1,340 were included for the study (smear-positive [n=1,188] and smear-negative culture-positive [n=152]). LPA demonstrated 1,306 (97.5%) valid results with TUB (Mycobacterium tuberculosis) band, 24 (1.8%) NI, three (0.2%) valid results without TUB band, and seven (0.5%) invalid results. Among the NI results, 22 isolates (91.7%) were found to be rifampicin (RIF) resistant and two (8.3%) were RIF sensitive in the pDST. Sequencing revealed that rpoB mutations were noted in all 22 cases with RIF resistance, whereas the remaining two cases had wild-type strains. Of the 22 cases with rpoB mutations, the most frequent mutation was S531W (n=10, 45.5%), followed by S531F (n=6, 27.2%), L530P (n=2, 9.1%), A532V (n=2, 9.1%), and L533P (n=2, 9.1%). Conclusion: The present study showed that the results of the Genotype MTBDRplus assay were NI in a small proportion of isolates. pDST and rpoB sequencing were useful in elucidating the cause and clinical meaning of the NI results.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제43권6호
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• pp.842-851
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• 1996

연구배경: Rifampicin(RFP)은 항결핵 단기지료의 근간이 되는 약제로서 RFP에 대한 내성을 다제약제내성의 지표로 보기도 한다. rpoB유전자는 RFP이 결합하여 약리작용을 나타내는 RNA poly-merase의 ${\beta}$-subunit을 coding하는 유전자이다. 다른 보고들에 의하면 RFP내성균주에서 rpoB유전자의 돌연변이가 관찰되고 특히 점돌연변이가 중요한 기전임이 알려지고 있다. 이에 저자는 rpoB유전자의 점돌연변이를 쉰게 관찰할 수 있는 PCR-SSCP법 을 이용하여 신속하게 RFP에 대한 내성여부를 확인할 수 있는지에 대하여 알아보았다. 방법: 전통적인 약제내성검사상 RFP에 내성을 보이는 25 배양균주와 RFP에 감수성인 27 배양균주 그리고 표준균주인 H37Rv를 대상으로 하였다. TR8, TR9 primer를 이용하여 rpoB 유전자의 511 codon에서 533 codon 부위를 포함하는 157bp의 DNA를 증폭한 후 폴리 아크릴아마이드젤 전기영동으로 PCR-SSCP를 시행하여 band의 이동양상을 비교하였다. 그리고 H37Rv 와 다른 band의 양상을 보인 균주에서 direct sequencing을 시행하여 H37Rv의 염기서열과 비교하였다. 또한 임상결과를 추적할 수 있었던 19예에서 임상결과와 전통적인 감수성검사 결과, 그리고 PCR-SSCP결과를 비교하였다. 결과: 1) PCR-SSCP결과로 RFP감수성 27균주 모두에서 H37Rv와 동일한 band의 양상을 보였고, RFP내성 25균주 모두에서 H37Rv와 다른 band의 양상을 보여서 전통적인 RFP 감수성검사와 rpoB유전자의 PCR-SSCP 사이에 100% 일치하는 결과를 보여주었다. 2) rpoB 유전자 돌연변이의 주된 기전은 점돌연변이였다. 3) rpoB 유전자의 PCR-SSCP 결과는 전통적인 RFP감수성검사나 항결핵치료의 임상경과와 잘 일치하였다. 결론: 결핵균 rpoB 유전자의 PCR-SSCP에 의한 돌연변이의 확인은 RFP내성 결핵균의 신속한 진단에 아주 유용한 검사로 기대된다. 향후 직접임상검체를 대상으로 한 연구가 필요하리라 사료된다.

• 대한의생명과학회지
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• 제25권1호
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• pp.40-53
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• 2019

Of the Acinetobacter spp., A. baumannii (genospecies 2) is the most clinically significant in terms of hospital-acquired infections worldwide. It is difficult to perform Acinetobacter-related taxonomy using phenotypic characteristics and routine laboratory methods owing to clusters of closely related species. The ability to accurately identify Acinetobacter spp. is clinically important because antimicrobial susceptibility and clinical relevance differs significantly among the different genospecies. Based on the medical importance of pathogenic Acinetobacter spp., the distribution and characterization of Acinetobacter spp. isolates from 123 clinical samples was determined in the current study using four typically applied bacterial identification methods; partial rpoB gene sequencing, amplified rRNA gene restriction analysis (ARDRA) of the intergenic transcribed spacer (ITS) region of the 16~23S rRNA, the $VITEK^{(R)}$ 2 system (an automated microbial identification system) and matrix-assisted laser desorption/ionization-time of flight mass spectrometry (MALDI-TOF MS). A. baumannii isolates (74.8%, 92/123) were the most common species, A. nosocomialis (10.6%, 13/123) and A. pittii isolates (7.5%, 9/123) were second and third most common strains of the A. calcoaceticus-A. baumannii (ACB) complex, respectively. A. soli (5.0%, 6/123) was the most common species of the non-ACB complex. RpoB gene sequencing and ARDRA of the ITS region were demonstrated to lead to more accurate species identification than the other methods of analysis used in this study. These results suggest that the use of rpoB genotyping and ARDRA of the ITS region is useful for the species-level identification of Acinetobacter isolates.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제46권4호
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• pp.402-414
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• 2018

Species identification of wood provides important information for archaeology, restoration of cultural assets, preventing illegal logging, and more. Wood species are usually identified based on their anatomical features with the use of a microscope. However, this method may not be able to distinguish between anatomically similar species or subspecies. To overcome this problem, wood species need to be identified at the molecular level using DNA sequencing. However, unlike living plant cells, wood is difficult to pulverize using a mortar, and DNA extraction from dried wood is challenging. To solve these problems, we propose a pretreatment method in which wood is pulverized using 60-grit sandpaper and hydrated with water for 2 days. Using this method, we were able to stably amplify the rpoB gene from the extracted DNA of Pinus rigida. In addition, sequence analysis of the rpoB gene revealed six single nucleotide polymorphisms (SNPs), which classified the rpoB sequences in the genus Pinus into five groups. Our data indicate that although these SNPs were not suitable for species identification, they can potentially be used to determine the origin of different wood subspecies or individual samples of wood.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제11권2호
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• pp.287-293
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• 2001

A fast and easy PCR-SSCP method was developed and assessed for the early detection of rifampin-resistant Mycobacterium leprae in skin biopsy samples from Korean leprosy patients. The 190 bp of the rpoB gene, in which mutation is known to cause resistance to rifampin, was amplified by PCR and then analyzed by SSCP and DNA sequencing, All PCR products showing mobility shift on PCR-SSCP contained mutations, demonstrating that this method can be used for an early diagnositic method to detect a putative rifampin-resistant M. leprae strain. DNA sequence analysis revealed that 19 of 34 patient samples contained M. leprae strains with missense mutations in the rpoB gene: five were the same mutations previously reported to cause rifampin resistance and eight were the new type of mutatios that likely cause rifampin resistance. These newly identified dmutations, whose all five cytosine bases of four amino acids were substitued with thymine, were found at different sites from those reported in Mycobacterium tuberculosis or M. leprae. Therefore, they may provide additional clues to understand the molecular biological basis on the rifampin resistance of M. leprae.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제49권5호
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• pp.546-557
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• 2000

연구배경 : 결핵발병률과 다제내성 결핵균주의 증가로 효과적인 치료 및 관리를 위해 보다 신속하고 정확한 약제내성의 진단이 필요한 실정이다. 이에 다제내성 중요한 표지자인 rifampin 내성의 주요 기전인 rpoB 유전자 돌연변이 검출을 위해 기존의 직접 염기 서열분석과 최근 유전자 발현, 유전자 변이 및 다형성, 그리고 염기서열분석 등의 연구에 중요한 기술로 이용되어지는 oligonucleotide chip 기술을 이용하기 위한 간편하고 정확한 돌연변이 검출법을 개발하고자 시행하였다. 방법 : 본 연구에는 rifampin 내성 결핵 균주 28예와 10예의 감수성 균주 총 38예의 rifampin 내성 결해 균주를 선택하였고, wild type probe 6종류와 돌연변이 출현빈도가 높은 12종류의 probe를 제작하여 총 18 종류의 oligonucleotide probe를 고형지지체에 부착 시킨 저밀도 oligonucleotide chip을 제작하였으며 oligonucleotide chip을 이용한 rpoB 돌연변이 검출과 결과를 직접염기서열 분석 결과와 비교하였다. 결과 : Oligonucleotide chip 분석 결과 rifampin 감수성 균주에서 모두 각 codon의 wild type probe와 반응이 나타났으며, 내성 균주에서는 돌연변이가 나타난 codon을 제외한 codon 의 경우는 wild type probe와 반응이 일어났으며, 각 균주 별 돌연변이가 나타난 codon은 정확하게 그에 해당하는 돌연변이 probe와 반응함을 확인할 수 있었다. 이러한 결과는 직접 염기 서열 분석 결과와 서로 일치함을 알 수 있었다. 또한 oligonucleotide chip 분석 결과와 염기서열 분석 결과에서 rpoB 유전자의 codon 531과 526에서 대부분 돌연변이가 검출되어 rpoB 유전자의 돌연변이 중 큰 비중을 차지함을 또한 알 수 있었다. 결론 : 결핵균의 rifampin 내성 획득에 중요한 기전인 rpoB 유전자의 돌연변이를 저밀도의 oligonucleotide chip을 이용하여 검출할 수 있었으며 향후 지속적인 개선에 의하여 항생제 내성 진단의 자동화를 위한 유용한 수단이 될 것으로 기대된다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제50권2호
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• pp.301-309
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• 2022

본 연구에서는 제럼본에 처리에 의해 유도된 H. pylori 유전자의 전사적 변화를 분석하였다. NGS를 사용하여 RNA 발현 변화를 분석한 다음 그 결과를 검증하기 위해 RT-PCR을 수행하였다. NGS 분석 결과, 1,632개의 유전자 중 총 23개가 제럼본 처리에 의해 유의하게 발현이 변화된 특이발현 유전자로 분석되었다. DNA 복제와 전사, 병원성 인자 및 T4SS 성분과 관련된 유전자 중 10개는 현저하게 하향 조절되었고 5개는 상향 조절되었다. RT-PCR을 이용하여 유전자의 발현 수준을 재확인하였고 그 결과, 14개 유전자에서 NGS와 동일하게 발현 양상이 변화하였다. RT-PCR은 제럼본 처리에 의해 10개의 유전자(dnaE, dnaQ, rpoA, rpoD, secA, flgE, flhA, virB5, virB8, virB9)의 발현 감소와 4개의 유전자(flaA, flaB, virB4, virD4)의 발현 증가를 보였다. 이러한 본 연구의 결과는 제럼본이 다양한 H. pylori의 병원성과 관련된 인자들을 조절함으로써 H. pylori 감염의 잠재적인 치료제가 될 수 있음을 시사한다.