DAILY PAPER REVIEW

0620_Escherichia coli in the Environment : Implications for water quality and human health

 

 

1. Title &  Journal
 Title : Escherichia coli in the Environment : Implications for water quality and human health. 
 Journal : Microbes and Environments

2. Background of author
 SATOSHI ISHII and MICHAEL J. SADOWSKY : Department of soil, water, and climate and biotechnology institute, University of Minnesota, 1991 upper buford circle, st, paul 

3. Summary
 Escherichia coli 는 온혈동물의 장내 미생물로서 수질 오염 중의 하나인 fecal contamination의 indicator로 이용되어왔다. 그러나 요즘 연구에서는, E. coli가 흙, 모래, 퇴적물 등에서 자연 발생적으로도 발견이 되고 있다. 따라서 본 논문에서는, E. coli와 fecal 과의 관계를 살피며 fecal 오염에서의 indicator 역할에 대해 알아보았다.  
 - Indicators of fecal contamination 조건 
 ① 온혈동물 안에서 존재함. ② 병원균이 있을 땐 존재해야 하며 오염되지 않았을 경우 없어야 함. ③ 병원균보다 많은 수로 존재해야 함. ④ 같은 환경에서 병원균과 비슷하게 자라야 함. ⑤ 환경에서 기하급수적으로 증가해서는 안됨. ⑥ detection이 쉽고 빠르고 저렴해야 하며 병원균이어서는 안됨. 
 대부분의 E. coli는 antibody (somatic-O, capsular-K, flagellar-H)에 대한 반응을 가지고 분류되어진다. 하지만 이 뿐만 아니라 phenotype과 genotype에 의해서도 역시 분류 할 수 있다. Phenotype을 살펴보면 carbon 이용패턴, 항생제 내성, flagellar 운동성, biofilm 형성 능력, 질병 발생 능력 등의 비교로 이루어지며, genotype은 bacteriophage가 가장 다양성에 영향을 미치고 있으며, 다른 factor 로서는 recombination이 있다. 만약 isolation의 origin을 이용하여 E. coli를 grouping 해 줄 수 있다면, 이 phenotype과 genotype이 알려지지 않은 bacteria의 source를 결정하는 tool이 될 수 있다. 이러한 접근을 microbial source tracking 이라 한다. 
 Microbial source tracking 에서는 크게 두 가지로서 library-dependent 와 independent의 방법을 이용한다고 볼 수 있다. Library-dependent는 fecal contamination의 분석을 위해 사용될 수 있으며 pcr을 이용 기존의 dataset과의 비교를 통해 자료를 얻는다. Independent의 경우에는 16s r RNA를 target으로 하는 primer를 이용하여 DNA를 분석 후  fecal 오염의 source들을 결정하는데 이용할 수 있다. 
 사람으로부터 오는 fecal 오염은 동물로부터 오는 오염에 비해, 사람들이 많은 건강적 risk를 지니고 있다는 것을 나타낸다. 그러나 아직까지 동물로부터 오는 미생물과 사람으로부터 오는 미생물의 대한 연구는 좀 더 진행 되어 져야 한다. 수많은 research를 해 본 결과, 공중보건을 위해서라면 좀 더 정확한 indicator역할을 하는 미생물들이 발달되어 져야 하며, 물에서 isolation한 E. coli의 gene을 colony hybridization방법으로 실험해 본 결과 병원성을 지니는 것으로 보였다.
 더 나아간 실험으로는 naturalized E. coli가 어떻게 해서 기존의 균주들 보다 더 잘 자라는지에 대한 mechanism, gene , 장소 등을 비교해 볼 수 있을 것으로 보인다. 

4. Originality & creativity
 Water quality에 대해 조사를 할 때 미생물을 이용하여 하는데, 그 이유에 대한 대답을 얻을 수 있는 논문이었으며, 미생물을 이용한 pollution tracking 할 때에 그 reference가 될 수 있습니다.

5. Reviewer contact : 차민지 (mjcha@gist.ac.kr) 

첨부 (1)
Escherichia-coli-in-the-environment-Implications-for-water-quality-and-human-health_2008_Microbes-and-Environments.pdf
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