[논문]β-Lactamase (VPA0477) 유전자를 표적으로 Polymerase chain reaction에 의한 장염비브리오(Vibrio parahaemolyticus)의 검출

박권삼

doi:10.5657/kfas.2014.0740

β-Lactamase (VPA0477) 유전자를 표적으로 Polymerase chain reaction에 의한 장염비브리오(Vibrio parahaemolyticus)의 검출
Application of the β-lactamase (VPA0477) Gene for the Detection of Vibrio parahaemolyticus by Polymerase Chain Reaction 원문보기

한국수산과학회지 = Korean journal of fisheries and aquatic sciences, v.47 no.6, 2014년, pp.740 - 744

Abstract ▼ AI-Helper

In this study, the ${\beta}$-lactamase (VPA0477) gene was used as a new target for the PCR-based detection of Vibrio parahaemolyticus. Primers specific for the ${\beta}$-lactamase (VPA0477) gene of V. parahaemolyticus, were designed and incorporated into a PCR-based assay. The assay was able to specifically detect all of the 191 V. parahaemolyticus strains tested, but did not result in amplification of 39 other Vibrio spp. and non-Vibrio spp. strains tested. The detection limit of the assay was 10 CFU of V. parahaemolyticus RIMD2210633 from pure culture broth. The ${\beta}$-lactamase (VPA0477) gene-based assay developed in this study was sensitive and specific, and has great potential for the accurate detection and identification of V. parahaemolyticus in seawater or seafood samples.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

이러한 결과들을 종합해 보면 β-lactamase (VPA0477) 유전자는 β-lactam 계열의 항생제인 암피실린을 분해하는 유전자임에도 불구하고 장염비브리오의 염색체 DNA에 삽입되어 현재는 하나의 보편적인 유전자로 존재하고 있다는 점에서 이 균의 검출 및 동정을 위한 새로운 표적유전자로서 가능성이 시사된다. 따라서 본 논문에서는 장염비브리오의 검출 및 동정을 위한 새로운 표적유전자로서 β-lactamase (VPA0477)의 가능성 및 유효성을 검토하였다.

제안 방법

β-lactamase (VPA0477) 유전자를 표적으로 하는 PCR assay에 의한 장염비브리오 균체의 검출 최소농도를 검토하기 위하여 균체 농도를 반응액에 1.0×10³ CFU에서 1.0×100 CFU의 농도가 되도록 조정하였다. VPA0477유전자의 증폭은 1.

대상 데이터

실험에 사용한 균주는 Table 1에 나타내었다. 비브리오속의 표준 균주 및 임상분리 장염비브리오는 일본 오사카대학교 미생물병연구소에서 분양 받았으며, 기타 표준 균주 및 환경분리 장염비브리오는 실험실에서 보관하고 있는 균주를 사용하였다. 균 배양을 위한 배지에는 Luria-Bertani broth (Becton Dickinson, Sparks, USA), brain heart infusion (Becton Dickinson, Sparks, USA), heart infusion (Becton Dickinson, Sparks, USA) 및 marine broth (Difco, Detroit, USA) 등을 사용하여 실온 또는 35℃에서 배양하였다.

성능/효과

결론적으로 β-lactamase (VPA0477) 유전자를 표적으로 PCR assay에 의한 임상 및 환경분리 191주 장염비브리오의 검출에는 유효성이 검증되었으며, 장염비브리오를 제외한 27종의 비브리오속 및 12종의 비비브리오속의 세균에서는 유전자 증폭이 확인되지 않는 특이성이 확인되었기 때문에 해수 또는 수산물 중의 장염비브리오의 신속 검출 및 동정에 β-lactamase(VPA0477) 유전자는 유용하게 이용되리라 사료된다.
4). 결론적으로 PCR assay를 위한 반응액 중의 장염비브리오 농도가 10 CFU 이상이면 검출은 가능하다고 판단되는 결과이며 이는 기존의 결과와 유사한 결과이다(Wei et al., 2014).
장염비브리오를 포함한 28종의 비브리오속 및 12종의 비비 브리오속 세균을 대상으로 β-lactamase (VPA0477) 유전자의 존재유무를 확인하였다. 그 결과 장염비브리오를 제외한 27종의 비브리오속 및 12 종의 비비브리오속 세균 모두에서 β-lactamase (VPA0477) 유전자는 증폭되지 않았다(Fig. 3).
3). 다만 일부 세균에서는 β-lactamase (VPA0477) 유전자와는 크기가 다른 DNA 증폭산물이 매우 희미하게 관찰되는 균주도 있는데 이는 β-lactamase (VPA0477) 유전자와는 관계 없는 비특이적인 증폭산물이며 PCR assay 결과를 오판할 정도는 아니라고 판단된다.
2에 나타낸 결과는 일부 균주의 결과만을 나타낸 것으로 증폭예상 크기인 760 bp DNA 증폭산물 이외의 다른 비특이적인 증폭산물은 확인되지 않았다. 따라서 β-lactamase (VPA0477) 검출용 프라이머 및 PCR assay 조건은 양호한 것으로 판단된다.
분리시기 및 유래가 다른 175주의 환경유래 장염비브리오 및 16주의 임상분리 장염비브리오 합계 191 균주의 균체를 사용하여 β-lactamase (VPA0477) 유전자의 존재유무를 PCR assay로 검토한 결과 실험에 제공된 191 주 모든 균주에서 760 bp의 DNA증폭산물이 확인되었다. Fig.
이러한 결과들을 종합해 보면 β-lactamase (VPA0477) 유전자는 β-lactam 계열의 항생제인 암피실린을 분해하는 유전자임에도 불구하고 장염비브리오의 염색체 DNA에 삽입되어 현재는 하나의 보편적인 유전자로 존재하고 있다는 점에서 이 균의 검출 및 동정을 위한 새로운 표적유전자로서 가능성이 시사된다. 따라서 본 논문에서는 장염비브리오의 검출 및 동정을 위한 새로운 표적유전자로서 β-lactamase (VPA0477)의 가능성 및 유효성을 검토하였다.
장염비브리오를 포함한 28종의 비브리오속 및 12종의 비비 브리오속 세균을 대상으로 β-lactamase (VPA0477) 유전자의 존재유무를 확인하였다. 그 결과 장염비브리오를 제외한 27종의 비브리오속 및 12 종의 비비브리오속 세균 모두에서 β-lactamase (VPA0477) 유전자는 증폭되지 않았다(Fig.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	장염비브리오란?	장염비브리오(Vibrio parahaemolyticus)는 저도 호염성 해양 세균으로 이 균에 오염된 어패류를 생식하거나 불충분하게 가열 처리된 수산물을 섭취하면 주로 설사, 복통, 구토, 오한 및 미열 등을 동반하는 급성위장염 증상을 유발하는 식중독 원인세균이다(Sakazaki et al., 1968; Honda and Iida, 1993; Makino et al.
	병원성 미생물을 검출하기 위한 고전적인 방법이 갖는 단점을 보완한 방법은 어떤 것이 있는가?	, 1992; Kaysner and DePaola, 2001). 이런 단점들을 보완한 방법에는 conventional PCR, real-time PCR과 LAMP assay 등이 있으며 이들 방법들 또한 일부 보완이 필요한 점도 있지만 현재 일반적으로 사용되고 있는 검출방법이다. 다양한 시료로부터 장염비브리오를 신속 정확하게 검출하기 위한 PCR assay, real-time PCR assay 및 LAMP assay에 관한 보고는 다수 존재한다(Kim et al.
	병원성 미생물을 검출하기 위한 고전적인 방법의 단점은 무엇인가?	병원성 미생물을 검출하기 의한 고전적인 방법 즉, 최확수법, 선택배지의 사용, DNA-DNA colony hybridization 등 미생물학적 또는 생화학적 방법에 기초하는 검출방법들은 분석하는데 시간이 오래 걸리며 많은 노동력과 다수의 시료를 분석해야하는 단점들을 내포하고 있다(Peeler et al., 1992; Kaysner and DePaola, 2001).

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저자의 다른 논문 :

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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