Duplex real-time PCR을 이용한 수계 중 가시아메바와 파울러자유아메바 조사 Surveillance of Acanthamoeba spp. and Naegleria fowleri in environmental water by using the duplex real-time PCR원문보기
가시아메바(Acanthamoeba spp.)와 파울러자유아메바(Naegleria fowleri)는 자유생활아메바로 자연계에 널리 분포하며 사람과 동물에게 치명적인 질병을 일으킨다. 본 연구에서는 가사아메바와 파울러자유아메바를 물 환경에서 조사하기 위해 기존에 보고된 네 종류의 분자생물학적 방법과 상용 real-time PCR키트의 분석 민감도를 비교하였다. 그 결과 duplex real-time PCR 방법이 민감도가 가장 좋았으며, 동시에 두 종류의 자유생활아메바를 검출할 수 있었다. 따라서 이 방법을 사용하여 한국의 대전시에 위치한 3개 하천, 6개 지점을 대상으로 그 분포를 2회 조사하였다. 가시아메바는 12개 시료 중 10개 시료에서 검출되었으며(83.3%), 파울러자유아메바는 2개 시료에서 검출되었다(16.6%). 향후 이러한 유해 아메바로부터 먹는 물의 안전성을 확보하기 위해 지속적인 분포조사가 필요할 것이다.
가시아메바(Acanthamoeba spp.)와 파울러자유아메바(Naegleria fowleri)는 자유생활아메바로 자연계에 널리 분포하며 사람과 동물에게 치명적인 질병을 일으킨다. 본 연구에서는 가사아메바와 파울러자유아메바를 물 환경에서 조사하기 위해 기존에 보고된 네 종류의 분자생물학적 방법과 상용 real-time PCR 키트의 분석 민감도를 비교하였다. 그 결과 duplex real-time PCR 방법이 민감도가 가장 좋았으며, 동시에 두 종류의 자유생활아메바를 검출할 수 있었다. 따라서 이 방법을 사용하여 한국의 대전시에 위치한 3개 하천, 6개 지점을 대상으로 그 분포를 2회 조사하였다. 가시아메바는 12개 시료 중 10개 시료에서 검출되었으며(83.3%), 파울러자유아메바는 2개 시료에서 검출되었다(16.6%). 향후 이러한 유해 아메바로부터 먹는 물의 안전성을 확보하기 위해 지속적인 분포조사가 필요할 것이다.
Naegleria fowleri and Acanthamoeba spp. are free-living amoebas that are widely distributed in natural environments. Although uncommon, infection with these protozoans can cause fatal disease in humans and animals. In this study, in order to select the appropriate method to survey Naegleria fowleri ...
Naegleria fowleri and Acanthamoeba spp. are free-living amoebas that are widely distributed in natural environments. Although uncommon, infection with these protozoans can cause fatal disease in humans and animals. In this study, in order to select the appropriate method to survey Naegleria fowleri and Acanthamoeba spp. in water samples, four molecular biology techniques and one commercially available kit for real-time PCR were compared. The results indicated that the duplex real-time PCR was the most sensitive, and could be used to simultaneously detect two different free-living amoebas. Using the duplex real-time PCR approach, the two free-living amoebas were surveyed in three local streams in Daejeon, Republic of Korea. The concentrated free-living amoebas were inoculated onto non-nutrient agar plates which had been spread with heat-inactivated Escherichia coli and incubated for 5~7 days. After incubation, gDNA was extracted and used as the template for amplification by duplex real-time PCR. Acanthamoeba spp. and N. fowleri was detected from ten (83.3%) and two (16.6%) of the twelve samples, respectively. As these two free-living amoebas can be fatal, continuous surveillance is needed to track their distribution in the aquatic environment for the drinking water safety.
Naegleria fowleri and Acanthamoeba spp. are free-living amoebas that are widely distributed in natural environments. Although uncommon, infection with these protozoans can cause fatal disease in humans and animals. In this study, in order to select the appropriate method to survey Naegleria fowleri and Acanthamoeba spp. in water samples, four molecular biology techniques and one commercially available kit for real-time PCR were compared. The results indicated that the duplex real-time PCR was the most sensitive, and could be used to simultaneously detect two different free-living amoebas. Using the duplex real-time PCR approach, the two free-living amoebas were surveyed in three local streams in Daejeon, Republic of Korea. The concentrated free-living amoebas were inoculated onto non-nutrient agar plates which had been spread with heat-inactivated Escherichia coli and incubated for 5~7 days. After incubation, gDNA was extracted and used as the template for amplification by duplex real-time PCR. Acanthamoeba spp. and N. fowleri was detected from ten (83.3%) and two (16.6%) of the twelve samples, respectively. As these two free-living amoebas can be fatal, continuous surveillance is needed to track their distribution in the aquatic environment for the drinking water safety.
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문제 정의
)와 파울러자유아메바(Naegleria fowleri)는 자유생활아메바로 자연계에 널리 분포하며 사람과 동물에게 치명적인 질병을 일으킨다. 본 연구에서는 가사아메바와 파울러자유아메바를 물 환경에서 조사하기 위해 기존에 보고된 네 종류의 분자생물학적 방법과 상용 real-time PCR 키트의 분석 민감도를 비교하였다. 그 결과 duplex real-time PCR 방법이 민감도가 가장 좋았으며, 동시에 두 종류의 자유생활아메바를 검출할 수 있었다.
대상 데이터
Naegleria fowleri Carter (ATCC 30215) and Acanthamoeba castellanii (Douglas) Page (ATCC 30011) were purchased from the American Type Culture Collection. The N.
Six sampling locations were selected from Gap stream, Yoodeung stream, and Daejeon stream, all of which are located in Daejeon, Republic of Korea (Fig. 1). At September and October in 2016, one liter of water was collected from each of six locations, in duplicate.
그 결과 duplex real-time PCR 방법이 민감도가 가장 좋았으며, 동시에 두 종류의 자유생활아메바를 검출할 수 있었다. 따라서 이 방법을 사용하여 한국의 대전시에 위치한 3개 하천, 6개 지점을 대상으로 그 분포를 2회 조사하였다. 가시아메바는 12개 시료 중 10개 시료에서 검출되었으며(83.
성능/효과
3%) samples, respectively. Although we tested only 12 samples, the results showed that the harmful FLAs were distributed in the Korean aquatic environment and Acanthamoeba was detected more frequently than N. fowleri. This implies that water resources should be managed and well treated to ensure the safety of public drinking water.
castellanii. The results showed that the gDNA of N. fowleri and A. castellanii was detected in 100~10-5 diluted samples by duplex real-time PCR (Table 2).
In order to select the most appropriate method to detect Acanthamoeba spp. and N. fowleri, the detection sensitivity of four published molecular methods (PCR, real-time PCR, nested PCR, and LAMP) and one commercially available real-time PCR kit (Genesig) were compared. The primers used, as well as the references to the original papers describing the methods, are listed in Table 1.
따라서 이 방법을 사용하여 한국의 대전시에 위치한 3개 하천, 6개 지점을 대상으로 그 분포를 2회 조사하였다. 가시아메바는 12개 시료 중 10개 시료에서 검출되었으며(83.3%), 파울러자유아메바는 2개 시료에서 검출되었다(16.6%). 향후 이러한 유해 아메바로부터 먹는 물의 안전성을 확보하기 위해 지속적인 분포 조사가 필요할 것이다.
본 연구에서는 가사아메바와 파울러자유아메바를 물 환경에서 조사하기 위해 기존에 보고된 네 종류의 분자생물학적 방법과 상용 real-time PCR 키트의 분석 민감도를 비교하였다. 그 결과 duplex real-time PCR 방법이 민감도가 가장 좋았으며, 동시에 두 종류의 자유생활아메바를 검출할 수 있었다. 따라서 이 방법을 사용하여 한국의 대전시에 위치한 3개 하천, 6개 지점을 대상으로 그 분포를 2회 조사하였다.
후속연구
6%). 향후 이러한 유해 아메바로부터 먹는 물의 안전성을 확보하기 위해 지속적인 분포 조사가 필요할 것이다.
참고문헌 (33)
Awwad, S.T., Petroll, W.M., McCulley, J.P., and Cavanagh, H.D. 2007. Updates in Acanthamoeba keratitis. Eye Contact Lens 33, 1-8.
Cursons, R.T., Brown, T.J., and Keys, E.A. 1980. Effect of disinfectants on pahtogenic free-living amoebae: in axenic conditions. Appl. Environ. Microbiol. 40, 62-66.
da Rocha-Azevedo, B., Tanowitz, H.B., and Marciano-Cabral, F. 2009. Diagnosis of infections caused by pathogenic free-living amoebae. Interdiscip. Perspect. Infect. Dis. 2009, 251406.
De Jonckheere, J.F. 2004. Molecular definition and the ubiquity of species in the genus Naegleria. Protist 155, 89-103.
De Jonckheere, J.F. 2012. The impact of man on the occurrence of the pathogenic free-living amoeboflagellate Naegleria fowleri. Future Microbiol. 7, 5-7.
De Jonckheere, J. and van de Voorde, H. 1976. Differences in destruction of cysts of pathogenic and nonpathogenic Naegleria and Acanthamoeba by chlorine. Appl. Environ. Microbiol. 31, 294-297.
Denoncourt, A.M., Paquet, V.E., and Charette, S.J. 2014. Potential role of bacteria packaging by protozoa in the persistence and transmission of pathogenic bacteria. Front. Microbiol. 5, 240.
Derda, M., Wojtkowiak-Giera, A., and Hadas, E. 2014. Comparative analyses of different genetic markers for the detection of Acanthamoeba spp. isolates. Acta Parasitol. 59, 472-477.
Greub, G. and Raoult, D. 2004. Microorganisms resistant to free-living amoebae. Clin. Microbiol. Rev. 17, 413-433.
Jeong, H.J. and Yu, H.S. 2005. The role of domestic tap water in Acanthamoeba contamination in contact lens storage cases in Korea. Korean J. Parasitol. 43, 47-50.
Jung, E.Y., Jung, M.E., Park, H.G., Jung, J.M., Rho, J.S., and Ryu, P.J. 2008. Distribution of Acanthamoeba spp. in raw water and water treatment process. J. Environ. Sci. 17, 1121-1127.
Kim, J.H., Kim, D., and Shin, H.J. 2008. Contact-independent cell death of human microglial cells due to pathogenic Naegleria fowleri trophozoites. Korean J. Parasitol. 46, 217-221.
Lee, Y.J., Park, C.E., Kim, J.H., Sohn, H.J., Lee, J.L., Jung, S.Y., and Shin, H.J. 2011. Naegleria fowleri lysate induces strong cytopathic effects and pro-inflammatory cytokine release in rat microglial cells. Korean J. Parasitol. 49, 285-290.
Madarova, L., TrnKova, K., Feikova, S., Klement, C., and Obernauerova, M. 2010. A real-time PCR diagnostic method for detection of Naegleria fowleri. Exp. Parasitol. 126, 37-41.
Mahittikorn, A., Mori, H., Popruk, S., Roobthaisong, A., Sutthikornchai, C., Koompapong, K., Siri, S., Sukthana, Y., and Nacapunchai, D. 2015. Development of a rapid, simple method for detecting Naegleria fowleri visually in water samples by loop-mediated isothermal amplification (LAMP). PLoS One 10, e0120997.
Marciano-Cabral, F., MacLean, R., Mensah, A., and LaPat-Polasko, L. 2003. Identification of Naegleria fowleri in domestic water sources by nested PCR. Appl. Environ. Microbiol. 69, 5864-5869.
Moon, E.K., Park, H.R., Quan, F.S., and Kong, H.H. 2016. Efficacy of Korean multipurpose contact lens disinfecting solutions against Acanthamoeba castellanii. Korean J. Parasitol. 54, 697-702.
Qvarnstrom, Y., Visversvara, G.S., Sriram, R., and da Silva, A.J. 2006. Multiplex real-time PCR assay for simultaneous detection of Acanthamoeba spp., Balamuthia mandrillaris, and Naegleria fowleri. J. Clin. Microbiol. 44, 3589-3595.
Reveiller, F.L., Cabanes, P.A., and Marciano-Cabral, F. 2003 Development of a nested PCR assay to detect the pathogenic free-living amoeba Naegleria fowleri. Parasitol. Res. 88, 443-450.
Richards, A.M., Von Dwingelo, J.E., Price, C.T., and Kwaik, Y.A. 2013. Cellular microbiology and molecular ecology of Legionella-amoeba interaction. Virulence 4, 307-314.
Schroeder, J.M., Booton, G.C., Hay, J., Niszl, I.A., Seal, D.V., Markus, M.B., Fuerst, P.A., and Byers, T.J. 2001. Use of subgenic 18S ribosomal DNA PCR and sequencing for genus and genotype identification of Acanthamoeba from humans with keratitis and from sewage sludge. J. Clin. Microbiol. 39, 1903-1911.
Schuster, F.L. and Visvesvara, G.S. 2004. Free-living amoebae as opportunistic and non-opportunistic pathogens of humans and animals. Int. J. Parasitol. 34, 1001-1027.
Thomas, V., Bouchez, T., Nicolas, V., Robert, S.l., Loret, J.F., and Levi, Y. 2004. Amoebae in domestic water systems: resistance to disinfection treatments and implication in Legionella persistence. J. Appl. Microbiol. 97, 950-963.
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