미국인들은 개를 좋아하지만, 배설물을 치우는 것을 항상 좋아하지는 않는다. 그리고 이러한 애완견 배설물은 문제를 발생시킨다. 애완견 배설물(dog feces)은 지상에서 수로로 씻겨 내려가고, 때때로 인간에게 병을 유발하는 항생제 내성 가계를 포함한 박테리아를 전달시킨다. 최근 과학자들은 얼마나 많은 애완견이 이러한 건강 문제에 기여하는지를 규명하는 새로운 유전 검사(genetic test)를 개발했다. 관련 연구는 ACS 저널 Environmental Science & Technology에 보고됐다.

Orin C. Shanks, Hyatt C. Green 및 동료 연구진 등은 수로가 동물과 야생 생물 농가로부터 하수 누출과 투하 등을 포함한 수많은 배설물 오염(fecal contamination) 공급원에 민감하다고 말한다. 애완견 배설물에서 발생하는 오염은 이러한 오염이 인간을 감염시킬 수 있는 기생 생물, 박테리아 및 대장균 등의 항생제 내성 가계를 품고 있을 수 있기 때문에, 우려를 낳고 있다. 미국에는 7천만에 이르는 길들여진 애완견이 있다.

과학자들은 애완견에서 발생하는 폐기물이 하천, 호수 및 해안 지대 파도 등에 병원균을 추가하는 정도를 결정하기 위한 몇 개의 도구를 보유하고 있다. 현재 사용되고 있는 방법들은 애완견 배설물에서 생을 마감하는 소화관 박테리아로부터 특정 유전자를 찾는 것이다. 그러나 이런 방법들은 누구나 이용할 수 있는 것은 아니다. 인간의 미생물 군과 인간이 함께 사는 애완견이 종종 겹치기 때문에 분석을 복잡하게 만든다. 따라서 Shanks 연구팀은 보다 더 특별한 검사 방법을 제시했다.

연구진은 물에서 개 배설물 오염(canine fecal contamination)을 특별하게 검출하는 새로운 유전자 검사를 개발했다. 연구진은 애완견 시료의 대부분에 존재하지만, 인간의 배설물에는 없는 11개 유전자 지표를 규명했다. 연구진의 방법이 실생활 모니터링에서 작동하는지 여부를 결정하기 위하여, 연구진은 사람들이 종종 자신의 애완견과 산책하는 빗물 정원(rain garden)으로부터 빗물(storm water) 시료를 채집했다. 이 기술은 배설물 폐기물의 증거로서 규명했던 동일한 지표 일부를 성공적으로 검출했다.

수중 배설물 오염에 대한 애완견에 대한 기여는 유해한 인간 병원균의 동물원성 감염증 전달(zoonotic transfer)에 대한 가능성에도 불구하고 알려진 바가 없다. 연구진은 환경 시료에서 PCR-기반의 방법을 이용하여 개의 배설물 오염을 검출하기 위하여 유용할 것으로 여겨지는 새로운 비리보솜 미생물성 유전 지표(nonribosomal microbial genetic marker)를 규명하기 위하여 GFE(genome fragment enrichment)를 사용했다.

GFE로부터 얻어진 679개의 염기 서열 중, 연구진은 추정되는 개와 관련된 유전자 지표(canine-associated genetic marker)를 목표로 하는 PCR 분석의 개발을 위하여 84개를 사용했다. 12개 유전자 지표가 개 배설물 시료 중 만연하다는 것을 보여주었다며, 다른 동물에서는 희박하게 발견됐다. 세 가지 분석 DG3, DG37 및 DG72 등은 특이성(specificity)과 민감성(sensitivity)에서 가장 우수한 성능을 나타냈으며, SYBR Green and TaqMan 정량적인 PCR(qPCR; quantitative PCR)의 개발을 사용했다. 다양한 지리학적 범위(geographic range)로부터 수거된 244개 배설물 시료의 qPCR 분석은 지표 농도가 비애완견 호스트에서 검출 한계 이하로 존재하고 있다는 것을 암시했다. 개념 증명으로서 이러한 지표는 도시 빗물 시료에서 검출됐으며, 이러한 사실은 수질 모니터링을 위하여 새롭게 개발된 방법에서 미래 응용을 제안했다.

[출처 = KISTI 미리안 『글로벌동향브리핑』/ 2014년 10월 7일]

 

 

 

Americans love their dogs, but they don't always love to pick up after them. And that's a problem. Dog feces left on the ground wash into waterways, sometimes carrying bacteria—including antibiotic-resistant strains—that can make people sick. Now scientists have developed a new genetic test to figure out how much dogs are contributing to this health concern, according to a report in the ACS journal Environmental Science & Technology.

Orin C. Shanks, Hyatt C. Green and colleagues explain that our waterways are susceptible to many sources of fecal contamination, including sewage leaks and droppings from farm animals and wildlife. Contamination from dog feces is a concern because it can harbor antibiotic-resistant strains of E. coli and other bacteria and parasites that can infect humans—and there are nearly 70 million domesticated dogs in the U.S.

 

Scientists have had few tools to determine the extent to which waste from dogs is adding to the pathogens in rivers, lakes and beachfront surf. Current methods look for certain genes from gut bacteria that end up in dog feces. However, this is not foolproof—the microbiota of humans and the canine pets they live with often overlap, making the analysis complicated. So Shanks' team set out to create a more specific test.

 

The researchers developed a new genetic testing method to specifically detect canine fecal contamination in water. They identified 11 genetic markers that were common among most of the dog samples but missing from the human ones. To determine whether their method would work for real-world monitoring, they sampled storm water from a rain garden where people often walk their dogs. The technique successfully detected some of the same markers they had identified as evidence for canine waste.

[원문출처 : http://phys.org/news/2014-10-dog-contaminates-waterways-reveal-big.html]