Ultra-Rapid Real-Time PCR for the Detection of Human Immunodeficiency Virus (HIV)

For the detection of Human Immunodeficiency Virus (HIV), multiple and ultra-rapid real-time PCR methods were developed. The target DNA sequences were deduced from HIV-1 specific 495bp partial env gene (gi_1184090) and from HIV-2 specific 294 bp partial env gene (gi_1332355), and were synthesized by using PCR-based gene synthesis on the reason of safety. Ultra-rapid real-time PCR was performed by $Genspector^{TM}$ using microchip-based, $1\;{\mu}l$ of reaction volume with extremely short time in each 3 step in PCR. The detection including DNA-amplification and melting temperature analysis was completed inner 15 minutes. The HIV-1 specific 117 bp-long and HIV-2 specific 119 bp-long PCR products were successfully amplified from minimum of template,2.3 molecules of each env gene. This kind of real-time PCR was designated as ultra-rapid real-time PCR in this study and it could be applied not only an alternative detection method against HIV, but also other pathogens using PCR-based detection.

Ultra Rapid Real-Time PCR에 의한 Human Immunodeficiency Virus (HIV)의 신속진단법

인간면역결핍바이러스(Human immunodeficiency virus; HIV) 진단을 위한 다중, 초고속실시간 PCR법을 개발하였다. 검출대상의 DNA 염기서열은 env 유전자를 기반으로 설계되었으며, 각기 HIV-1 특이 495염기(gi_1184090) 및 HIV-2 특이 294염기(gi_1332355)의 DNA를 안정상의 이유로 PCR을 이용한 유전자합성법으로 제작하여 사용하였다. 초고속 실시간 PCR은, PCR의 회전 중 각 단계별 설정시간을 극단적으로 축소하여, $1\;{\mu}l$의 PCR 용액용 microchip을 탑재할 수 있는 $Genspector^{TM}$을 사용하여 수행하였다. DNA 증폭과 융점분석을 포함한 총 PCR 검색 시간은 HIV_1 및 HIV-2 모두에서 15분 이내로 완료되었으며, 각기 최소 2.3개의 합성 env 유전자로부터도 HIV-1 특이 117염기와 HIV-2 특이 119염기의 PCR산물을 성공적으로 증폭시킬 수 있는 민감성을 보여주었다. 이런 형식의 실시간 PCR법을 본 연구에서 초고속실시간 PCR (Ultra-rapid real-time PCR)이라 명명하였다. 이는 본 연구의 대상인 HIV에 대한 보조적 진단방법일 뿐 아니라 PCR 검색법이 사용되고 있는 다른 병원체에 대하여도 적용될 수 있을 것이나, 우선 HIV 임상시료에 대한 본 검색법의 효용성 실험 등 추가 연구가 필요할 것으로 사료된다.