H pylori의 \( r d x A \) 혹은 \( f r x A \) 유전자 돌연변이로 비활성화되면 metronidazole에 내성을 가지게 된다. type I은 \( r d x A \) 유전자 비활성화만으로 metronidazole 저항성을 나타내고, type II는 \( r d x A \) 혹은 frxA가 동시에 비활성화 되어야 metronidazole 저항성이 강하게 나타난다.
<h1>결과 및 고찰</h1> <p>\( r d x A \) 혹은 \( f r x A \) 유전자에 돌연변이가 형성되어 비활성화된 H. pylori는 metronidazole에 내성을 가지게 된다. 현재 까지의 연구보고에 의하면 metronidazole 감수성 H. pylori는 두 가지 타입으로 나누어 볼 수 있다. type I은 오직 \( r d x A \) 유전자만 비활성화 되먼 metronidazole에 저항성을 나타내며 \( f r x A \) 의 비활성화는 metronidazole 저항성에 그다지 큰 영향을 미치지 못한다. 그러나 \( r d x A \) 와 frxA 두 gene이 동시에 inactivation되면 고농도의 metronidazole에 내성을 보인다. 반면 type II의 경우는 \( r d x A \) 혹은 frxA가 비활성화 되어도 metronidazole에 내성을 보이지 않는다. 오직 \( r d x A \) 와 frxA가 동시에 비활성화 되어야 만이 metronidazole에 고농도 내성을 나타낸다. 이 원인은 frxA 유전자의 발현과 직접적인 관계가 있으며, H. pylori의 genome 상에 있는 \( f d x \mathrm { ~A } \) (ferredoxin) 유전자의 비활성에 의해 유발된다. 이러한 met-ronidazole 내성을 조절하는 유전자인 \( f d x A \) 에 의한 metroni-dazole 내성 조절 기전을 연구하기 위해 먼저 \( f d x A \) 결손돌연 변이주를 구죽하였다.</p> <h2>\( f d x A \) 유전자의 결손돌연변이주 구축</h2> <p>\( f d x A \) 유전자는 [Fe4 \( \left . \mathrm { S } _ { 4 } \right ] \)-type ferredoxin을 encode 하며, 주요 대사과정에서 전자를 저장 및 전달하는데 관여한다. 최근 한 연구팀에서 \( f d x A \) 결손돌연변이주를 구축하려 하였으나 \( f d x A \) 유전자가 결손된 형질전환체를 얻지 못하였기 때문에 \( f d x \) 가 생존에 필수적인 유전자라고 하였다. 그러나 본 연 구팀에서 genome 유전자 해독이 완성된 \( H \). pylori 균주인 \( 26695 \)에서 \( f d x A \) 유전자의 downstream 영역을 살퍼본 결과 gppA (HP \( 278 \); guanosine pentaphosphate pyrophosphatase), \( r f a C \) (HP \( 279 \); lipopolysaccharide heptosyltransferase)와 \( i b p B \) (HP280; lipid A acyltransferase) 유전자들이 \( f d x A \) 유전자와 같은 방향으로 놓여있다는 사실을 알았다(Fig. \( 1 \)). 항생제 내성 유전자의 삽입을 통한 \( f d x A \) 유전자의 비활성화가 down-stream 유전자에 영향을 미치는지를 알아보기 위하여 Fig. \( 1 \) 에서와 같이 chloramphenicol 내성 (cat) 유전자와 kanamy-cin 내성 (aphA)유전자에 transcription pause sites (polar se-quence)를 제거한 것과 wild-type을 가지고 결손돌연변이주 구축을 시도한 결과, 오직 downstream 유전자의 발현에 영향을 주지 않는 polar sequence가 제거된 것반 mutant를 얻을 수 있었다. 본 실험의 결과로 \( f d x A \) 유전자 (HP \( 277 \))의 downstream에 존재하는 \( 3 \)개의 유전자들 중에 적어도 하나는 H. pylori의 생존에 중요하다는 것을 알 수 있었고, \( f d x A \) 자체는 생존에 영향을 미치지 않는다는 사실을 확인하였다. type I 균주인 H. pylori \( 26695 \)에 homologous recombination 방법을 사용하여 \( f d x A \) 유전자에 chloramphenicol 내성 유전자(cat)를 삽입하여 얻은 colony를 \( 6 \)개 획득하여 PCR로 확인한 결과 Fig. \( 2 \) 와 같이 \( f d x A \) 의 유전자내에 cat 유전자가 정상적으로 삽입되었다는 것을 확인하였다.</p>