• 미생물학회지
• /
• 제48권4호
• /
• pp.319-324
• /
• 2012

본 연구는 남조세균 흔들말목(Cyanobacteria, Oscillatoriales)의 16S ribosomal RNA (rRNA) 및 RNA polymerase beta subunit(rpoB) 유전자를 대상으로 염기서열 변이 및 분자계통학적 특성을 분석한 것이다. 흔들말목 rpoB 유전자는 16S rRNA보다 유전자 변이(유전거리: rpoB=0.270, 16S=0.109)가 큰 것으로 조사되었으며, 통계적으로 유의한 차이를 보였다(Student t-test, p<0.001). 흔들말목 16S rRNA와 rpoB의 계통분석에서 유사한 계통 분지형태를 보였으며, rpoB 유전자가 높은 해상도를 갖고 있어 흔들말목 분류군을 더 명확하게 구분하였다. 또한, parsimony 분석을 통해 rpoB 유전자가 16S rRNA 보다 2.40배 빠르게 진화하는 것으로 파악되었다. 본 연구결과는 rpoB 유전자가 흔들말목의 분자계통 및 종 분류 연구에 매우 유용하다는 것을 제시해 준다.

• 미생물학회지
• /
• 제49권3호
• /
• pp.215-220
• /
• 2013

많은 세균들은 환경적 스트레스에 대항하기 위해 세균 생존에 유용한 특정 유전자들의 전사를 유도하는 대체시그마 인자 RpoS를 활용한다. 세포 내 RpoS 단백질의 농도는 주로 ClpXP 단백질 분해효소의 조절을 통해 결정된다. RpoS를 ClpXP로 전달하기 위해서는 adaptor 단백질 RssB가 반드시 필요하다. Two-component-type response regulator RssB는 RpoS와 지속적으로 상호작용을 하지만, 다양한 환경변화에 의해 RssB-RpoS 상호작용이 억제되어 세균에서 RpoS 양을 증가시킨다. 본 총설에서는 최근까지 연구 된 RssB-RpoS 상호작용에 관여하는 RssB의 anti-adaptor 단백질 IraD, IraM, IraP 등의 조절인자들과 RssB의 N-terminal 수용체 도메인의 인산화에 대해 설명하고 요약하였다. 이러한 RssB의 정교한 활성을 통한 RpoS 분해조절 과정은 외부환경 스트레스로부터 보다 효율적으로 세균을 보호할 수 있다.

• 미생물학회지
• /
• 제46권3호
• /
• pp.296-302
• /
• 2010

남조세균 Microcystis (Cyanobacteria, Chroococcales)는 담수 녹조원인 생물의 하나로써 일부 종은 microcystin이라는 간 독소를 분비한다. 따라서 담수 수질관리 및 보건위생 측면에서 이들에 대한 관리가 필요하다. 본 연구는 Microcystis 분자 검출을 위한 신규 마커로 RNA polymerase beta subunit (rpoB) 유전자 염기서열을 분석하여 이들의 분자적 특성을 규명하였다. Microcystis rpoB 유전자는 16S rRNA보다 염기 유사도와 유전거리에서 큰 변이가 있는 것으로 조사되었으며, 통계적으로 유의한 차이를 보였다(Student t-test, p<0.05). Parsimony 분석을 통해 rpoB 유전자가 16S rRNA 유전자보다 2배 이상 빠르게 진화하는 것으로 파악되었다. 또한 rpoB 유전자 phylogeny 분석에서 16S rRNA tree 보다 M. aeruginosa 균주를 명확하게 구분해 주었다. Microcystis가 속하는 Chroococcales 목은 염색체 안에 2개 정도의 rRNA 오페론이 있고 rpoB 유전자는 1개 있는 것으로 조사되었다. 본 연구결과는 rpoB 유전자가 Microcystis의 분자계통분류 및 분자검출 마커로 유용하다는 것을 제시해 준다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
• /
• 한국정보통신학회 2012년도 추계학술대회
• /
• pp.991-993
• /
• 2012

rifampin 내성 유전자 부위인 $rif^{rr}$를 포함하는 RNA polymerase beta subunit gene (rpoB) (351 bp)의 DNA 서열을 분석을 이용하여 rifampin 내성 마이코박테리아의 rpoB DNA 변이를 조사하였다. 본 연구를 위해 국립마산병원과 결핵원으로 부터 기존의 재래 배양방법으로 동정한 rifampin에 대한 내성 마이코박테리아를 수집하였다. 본 연구실에서는 수집된 rifampin 내성 마이코박테리아에서 rpoB 유전자의 DNA 서열 분석을 수행하였다. 본 연구의 분석 결과로 rifampin 내성 마이코박테리아에서 $rif^{rr}$를 포함한 rpoB의 보고되지 않은 다양한 변이들이 조사되었다.

• 한국정보통신학회논문지
• /
• 제17권4호
• /
• pp.1005-1009
• /
• 2013

마산병원과 결핵연구원에서 rifampin 내성균주를 확보하여 기존의 전통방법으로 검사된 항결핵제 내성균의 rifampin 내성관련 유전자인 rpoB (RNA polymerase beta subunit)의 변이를 DNA 염기서열 분석방법에 의하여 분석하였다. 그 결과 국내에서 분리되는 결핵균에서는 기존에 보고된 rpoB 변이부위와는 다른 위치의 DNA 염기 변이가 확인되었고 국내에서 여러 내성 결핵균주에서 변이가 발견되고 있지만 이러한 변이가 리팜핀 내성을 실제로 유발하는지 실험적으로 검증된 바는 없었다. 따라서 이러한 특이 부위의 rpoB변이들이 실제로 리팜핀 내성을 유발하는가를 확인하기 위하여 내성 결핵균주들의 rpoB 변이유전자를 polymerase chain reaction(PCR)으로 증폭하고 이것을 리팜핀 감수성 결핵균주에 cloning(클로닝)하고 발현시켜 rpoB 변이가 리팜핀에 대한 내성을 발생시켰음을 실험적으로 확인하였다.

• 미생물학회지
• /
• 제47권3호
• /
• pp.268-274
• /
• 2011

남조세균 Anabaena (Cyanobacteria, Nostocales)는 담수 생태계에서 녹조 현상을 유발하거나 일부 종은 간독소(hepatotoxin)를 갖고 있어 수질관리 차원에서 주목 받아 왔다. 본 연구는 Anabaena RNA polymerase beta subunit (rpoB) 유전자 염기서열을 규명하였으며, 분류학적 분자 마커로 사용하기 위하여 이들 염기서열의 특성을 평가하였다. Anabaena rpoB 유전자는 16S rRNA 유전자와 비교하여 염기 유사도가 낮으며 유전자 변이가 큰 것으로 분석되었으며, 통계적으로 유의한 차이를 보였다(Student t-test, p<0.01). Parsimony 분석을 통해 rpoB 유전자가 4.8배의 속도로 빠르게 진화하는 것으로 파악되었다. 또한 rpoB 유전자 phylogeny 분석에서 16S rRNA tree보다 높은 해상도로 Anabaena 균주를 명확하게 구분해 주었다. 본 연구 결과는 Anabaena의 종 식별, 분자계통 분류, 분자적 검출을 위해 rpoB 유전자가 매우 효과적이라는 것을 제시해 준다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
• /
• 한국정보통신학회 2012년도 춘계학술대회
• /
• pp.913-915
• /
• 2012

Rifampin 내성 마이코박테리아의 RNA polymerase beta subunit gene (rpoB)의 변이를 of Rifampin-resistant Mycobacteria was analyzed using nucleotide sequence of containing rifampin 내성유전자부위인 $rif^{rr}$을 포함한 rpoB DNA (351 bp)의 염기서열 분석을 이용하여 조사하였다. 본 연구를 위해 마산국립병원과 국립결핵원으로부터 전통적 배양방법으로 rifampin 내성 마이코박테리아를 수집하여 그것들의 rpoB 유전자를 염기서열 분석을 수행하였고 최근까지 보고된 것과는 다른 변이들을 확인할 수 있었다.

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

• Genomics & Informatics
• /
• 제12권4호
• /
• pp.276-282
• /
• 2014

The disease tuberculosis, caused by Mycobacterium tuberculosis (MTB), remains a major cause of morbidity and mortality in developing countries. The evolution of drug-resistant tuberculosis causes a foremost threat to global health. Most drug-resistant MTB clinical strains are showing resistance to isoniazid and rifampicin (RIF), the frontline anti-tuberculosis drugs. Mutation in rpoB, the beta subunit of DNA-directed RNA polymerase of MTB, is reported to be a major cause of RIF resistance. Amongst mutations in the well-defined 81-base-pair central region of the rpoB gene, mutation at codon 450 (S450L) and 445 (H445Y) is mainly associated with RIF resistance. In this study, we modeled two resistant mutants of rpoB (S450L and H445Y) using Modeller9v10 and performed a docking analysis with RIF using AutoDock4.2 and compared the docking results of these mutants with the wild-type rpoB. The docking results revealed that RIF more effectively inhibited the wild-type rpoB with low binding energy than rpoB mutants. The rpoB mutants interacted with RIF with positive binding energy, revealing the incapableness of RIF inhibition and thus showing resistance. Subsequently, this was verified by molecular dynamics simulations. This in silico evidence may help us understand RIF resistance in rpoB mutant strains.

• 대한의생명과학회지
• /
• 제22권4호
• /
• pp.215-219
• /
• 2016

The problems of tuberculosis and its drug resistance are very severe. Therefore, rapid and accurate drug susceptibility assay is required. Recently, there has been an increased understanding of the genetic mechanism of Mycobacterium tuberculosis (MTB) drug resistance as well as advancement of molecular technologies. While many gene mutations correlate well with drug resistance, many genes do not show a strong correlation with drug resistance. For this reason, the current study assessed the utility of rpoB mRNA as a target to detect live mycobacteria. In this study, RT-PCR targeting of rpoB mRNA in BCG treated with rifampin was performed. Conventional RT-PCR and real-time PCR targeting rpoB mRNA as well as 85B mRNA was performed to determine whether these two methods could distinguish between viable and non-viable MTB. The levels of rpoB and 85B mRNA detected by RT- PCR were compared in parallel with colony forming unit counts of BCG that were treated with rifampin for different periods of time. The data suggests that that even though both mRNA levels of rpoB and 85B decreased gradually when rifampin-treatment increased, the rpoB mRNA seemed to represent live bacteria better than 85B mRNA. This study clearly indicates that RT-PCR is a good method to monitor viable cell counts in the liquid culture treated with the anti-tuberculosis drug.