ITS 영역이란 무엇이며 왜 곰팡이를 식별하는 데 사용됩니까?

내부 전사 간격(ITS)은 곰팡이 리보솜 유전자 클러스터의 일부로, 보존된 염기서열에 의해 양쪽에 위치하면서 종간에 충분히 다양하여 염기서열 분석 기반 곰팡이 식별을 위한 실용적인 보편적 바코드가 됩니다.

양성 곰팡이 PCR 결과가 활성 감염을 증명합니까?

그 자체로는 아닙니다. PCR은 곰팡이 DNA를 검출하는데, 이는 유기체가 더 이상 생존 가능하지 않거나 오염으로 인해 발생할 수 있으므로, 분자 결과는 배양, 현미경 검사 및 항원 검사와 함께 표준화된 진단 정의 내에서 해석됩니다.

분자 진단: PCR 및 염기서열 분석

분자 방법은 성장이나 외형이 아닌 핵산을 통해 곰팡이를 검출하고 식별합니다. 중합효소 연쇄 반응은 검체나 분리균에서 곰팡이 DNA를 증폭시키고, 보존된 영역, 특히 리보솜 유전자 클러스터의 내부 전사 간격(internal transcribed spacer) 염기서열 분석은 증폭된 DNA를 판독하여 배양보다 더 빠르고 정확하게 유기체를 명명합니다.

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Definition

곰팡이 분자 진단은 PCR을 사용하여 곰팡이 DNA를 검출하고 내부 전사 간격(internal transcribed spacer)과 같은 보존된 영역의 DNA 염기서열 분석을 통해 유기체를 속 또는 종 수준으로 식별하는, 곰팡이 핵산을 증폭하고 분석하는 기술입니다.

Scope

이 주제는 종 특이적 및 광범위(범균류) PCR, 실시간 PCR, ITS와 같은 바코딩 영역의 DNA 염기서열 분석, 그리고 이러한 방법을 배양 분리균 및 포르말린 고정 조직을 포함한 임상 검체에 직접 적용하는 것을 다룹니다. 이는 식별 및 검출 방법으로 구성되며, 검사 또는 치료 지침을 제공하지 않습니다.

Core questions

이 검체에 곰팡이 DNA가 존재하며, 어떤 유기체에서 유래한 것인가?
종 특이적 분석보다 광범위 범균류 PCR이 선호되는 경우는 언제인가?
어떤 유전체 영역이 관심 있는 곰팡이를 가장 잘 구별하는가?
오염 및 비생존 DNA 검출 위험을 고려할 때 분자 결과는 어떻게 해석되는가?

Key concepts

중합효소 연쇄 반응 (PCR)
종 특이적 대 광범위 (범균류) PCR
실시간 (정량) PCR
곰팡이 바코드로서의 내부 전사 간격 (ITS)
DNA 염기서열 분석 및 참조 데이터베이스
분리균 검출 대 조직 직접 검출
오염 제어 및 무세포 DNA 해석

Mechanisms

PCR은 프라이머와 내열성 중합효소를 사용하여 반복적인 주기를 통해 표적 DNA를 증폭시켜 소량의 곰팡이 유전 물질도 검출할 수 있을 만큼 충분한 양의 복사본을 생성합니다. 종 특이적 분석은 알려진 유기체를 표적으로 하는 반면, 광범위 또는 범균류 분석은 많은 곰팡이가 공유하는 보존된 영역에 대한 프라이머를 사용하며, 이후 염기서열 분석을 통해 정체를 밝힙니다. White와 동료들이 기술한 보존된 프라이머에 의해 양쪽에 위치한 리보솜 RNA 유전자 클러스터의 내부 전사 간격(internal transcribed spacer) 영역은 종간에 충분히 다양하여 보편적인 곰팡이 바코드로 작용할 수 있으며, 판독된 염기서열은 참조 데이터베이스와 일치시켜 유기체의 이름을 명명합니다. 실시간 PCR은 정량화 및 속도를 추가하며, 분석은 배양된 분리균 또는 포르말린 고정 조직을 포함한 임상 검체에 직접 수행될 수 있지만, 손상된 DNA 및 환경 오염은 해석을 복잡하게 만듭니다. PCR은 생존 가능한 세포가 아닌 DNA를 검출하므로, 결과는 배양, 현미경 검사 및 항원 결과와 함께 해석됩니다.

Clinical relevance

분자 검출 및 염기서열 분석은 곰팡이가 식별되는 방식과 일부 감염이 인식되는 방식을 점점 더 뒷받침하고 있으며, 특정 PCR 결과는 추정 침습성 진균 질환의 합의 범주에 기여합니다. 이 항목은 참조 자료로서 방법과 그 해석적 주의사항을 설명하며, 검사 또는 환자 치료를 지시하지 않습니다.

Evidence & guidelines

EORTC/MSGERC의 합의 정의는 분자 방법의 성숙을 반영하여 추정 침습성 진균 질환에 대한 진균학적 기준 중 특정 PCR 결과를 포함하며, 최적의 진료 권고는 배양 및 항원 검사와 함께 그들의 위치를 설명합니다. ITS 염기서열 분석 접근법은 White와 동료들이 발표한 널리 사용되는 프라이머에서 유래합니다.

History

1980년대 중합효소 연쇄 반응이 개발된 후, 1990년 White와 동료들이 곰팡이 리보솜 RNA 유전자를 증폭하고 직접 염기서열 분석하기 위한 프라이머를 발표하면서 곰팡이에 대한 적용이 빠르게 발전하여 ITS 영역이 계통 발생학적, 그리고 나중에는 진단 마커로 확립되었습니다. 실시간 PCR, 광범위 범균류 분석 및 고처리량 염기서열 분석은 이후 분자 진균학을 연구에서 일상적인 식별 및 검출로 확장시켰습니다.

Seminal works

white-1990
donnelly-2020

Frequently asked questions

ITS 영역이란 무엇이며 왜 곰팡이를 식별하는 데 사용됩니까?: 내부 전사 간격(ITS)은 곰팡이 리보솜 유전자 클러스터의 일부로, 보존된 염기서열에 의해 양쪽에 위치하면서 종간에 충분히 다양하여 염기서열 분석 기반 곰팡이 식별을 위한 실용적인 보편적 바코드가 됩니다.
양성 곰팡이 PCR 결과가 활성 감염을 증명합니까?: 그 자체로는 아닙니다. PCR은 곰팡이 DNA를 검출하는데, 이는 유기체가 더 이상 생존 가능하지 않거나 오염으로 인해 발생할 수 있으므로, 분자 결과는 배양, 현미경 검사 및 항원 검사와 함께 표준화된 진단 정의 내에서 해석됩니다.