• Journal of Microbiology
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• 제34권3호
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• pp.229-235
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• 1996

Microgram quantities of DNA per gram soil were recovered with SDS- based and freeze-and thaw procedures. The average DNA fragment size was > 23 Kb. This method generated minimal shearing of extracted DNA. However, the DNA extracts still contained considerable amounts of humic impurities sufficient to inhibit PCR. Several approaches were used to reduce the interferences with the PCR (use of CTAF in extraction step, Elutip-d column purification, addition of BSA to PCR buffer) to accomplish PCR with DNA extract as a template. Most of the DNA extracts were not digested completely by restriction endonuclease, and CTAB-TREATED ane Elutip-d column purified DNA extracts were partially digested. Regarding as restriction enzyme digestion, all PCRs failed to amplify 16S rRNA gene fragments in the DNA extracts. In the case of DNA extracts only where BSA was added to PCR buffer, PCR was successfully conducted whether the DNA extracts were treated with CTAB or purified with columns. However, these two treatments were indispensable for humic impurity-rich DNA extracts to generate the PCR-compatible DNA samples. Direct extraction of DNA, coupled with these procedures to remove and relieve interferences by humic impurities and followed by the PCR, can be rapid and simple method for molecular microbiological study on soil microorganisms.

• 한국식품과학회지
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• 제48권4호
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• pp.335-340
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• 2016

본 연구에서는 다양한 식품으로부터 식중독 세균의 DNA를 추출하는 효율을 비교 하였다. 사용된 DNA 추출 방법은 TaKaRa Kit를 이용하는 방법, PrepMan reagent를 이용하는 방법, boiling method, PEG를 이용한 alkaline method가 사용되었다. 비용절감이나 시간절약 면에서 boiling method나 PrepMan method도 고려할 수 있지만, column kit를 이용하는 TaKaRa kit가 효율적이라고 판단되었다. 또한 정성 시험법에서 적은 양의 균을 검출하기 위해 증균배양을 거치게 되는데 이때 사용되는 증균배지의 성분이 DNA 추출 후에도 잔류하여 saline과 비교하였을 때 DNA 추출효율이 낮은 결과를 나타내었다. 따라서 증균배지의 성분을 제거한 뒤 DNA를 추출하는 것이 PCR의 효율을 높일 수 있을 것으로 예상된다. 정량 시험법에서는 증균과정을 거치지 않아 균을 검출할 때 DNA의 추출 효율이 중요하기 때문에 DNA 추출 효율을 높이기 위한 가장 좋은 버퍼를 선정하고자 하였다. 그 결과 E. coli O157:H7에서는 saline이, S. aureus에서는 증류수를 버퍼로 사용했을 때 DNA 추출 효율이 가장 높은 것으로 나타났다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제24권6호
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• pp.812-822
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• 2014

Metagenomic analysis of the human intestinal microbiota has extended our understanding of the role of these bacteria in improving human intestinal health; however, a number of reports have shown that current total fecal DNA extraction methods and 16S rRNA universal primer sets could affect the species coverage and resolution of these analyses. Here, we improved the extraction method for total DNA from human fecal samples by optimization of the lysis buffer, boiling time (10 min), and bead-beating time (0 min). In addition, we developed a new long-range 16S rRNA universal PCR primer set targeting the V6 to V9 regions with a 580 bp DNA product length. This new 16S rRNA primer set was evaluated by comparison with two previously developed 16S rRNA universal primer sets and showed high species coverage and resolution. The optimized total fecal DNA extraction method and newly designed long-range 16S rRNA universal primer set will be useful for the highly accurate metagenomic analysis of adult and infant intestinal microbiota with minimization of any bias.

• BMB Reports
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• 제40권3호
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• pp.444-447
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• 2007

Polymerase chain reaction (PCR) is a powerful technique in molecular biology and is widely used in various fields. By amplifying DNA fragments, PCR has facilitated gene cloning procedures, as well as molecular genotyping. However, the extraction of DNA from samples often acts as a limiting step of these reactions. In particular, the extraction of PCR-compatible genomic DNA from higher plants requires complicated processes and tedious work because plant cells have rigid cell walls and contain various endogenous PCR inhibitors, including polyphenolic compounds. We recently developed a novel solution, referred to as AnyDirect, which can amplify target DNA fragments directly from whole blood without the need for DNA extraction. Here, we developed a simple lysis system that could produce an appropriate template for direct PCR with AnyDirect PCR buffer, making possible the direct amplification of DNA fragments from plant leaves. Thus, our experimental procedure provides a simple, convenient, non-hazardous, inexpensive, and rapid process for the amplification of DNA from plant tissue.

• Journal of Applied Biological Chemistry
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• 제56권2호
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• pp.95-100
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• 2013

현재 토양 생태에서 토양미생물은 유기물 분해, 질소 순환, 식물의 질소 이용 등 중요한 역할을 하고 있어, 토양 내 미생물 다양성을 분석하기 위한 연구는 지속적으로 진행되어 오고 있다. 본 연구에서는 논 토양의 미생물 생태 다양성을 조사하기 위한 효과적인 방법으로 denaturing gradient gel electrophoresis (DGGE)를 적용하고자 본 연구를 수행하였다. 논 토양 미생물의 DNA를 분리하기 위하여 lysis buffer method, skim milk bead method, sodium phosphate buffer method, Epicentre SoilMaster DNA extraction kit (Epicentre, USA), Mo Bio PowerSoil kit (Mo Bio, USA)를 이용하여 토양 내 gDNA 최적 추출방법을 확인하였다. 그 결과 Mo Bio PowerSoil kit를 사용하였을 때 Shannon 다양성지수가 세균 3.3870, 진균 3.6254으로 미생물 다양성 분석시에 가장 효과적이었다. DGGE 분석을 위한 조건은 세균의 경우 6% polyacylamide gel, 45-60% denaturing gradient였고, 진균의 경우 6% polyacrylamide gel, 45-80% denaturing gradient에서 최적 분석조건을 보였다. 위의 분석법을 적용하여 논 토양내의 미생물 군집의 변화를 살펴보면 시간의 변화 요인에 의해 미생물 변화가 일어나는 것을 알 수 있었다. 본 연구에서 사용된 DGGE 분석법을 통해 논토양 미생물의 분석 가능성을 제시 할 수 있었다.

• 한국식품위생안전성학회지
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• 제35권4호
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• pp.334-340
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• 2020

기존의 L. monocytogenes 증균배지를 개량함으로써 증균배지를 개발하여 L. monocytogenes의 증균 효율을 높이며, DNA 추출에 사용되는 용해버퍼 및 용해조건을 개발함으로써 식육 및 식육가공품에서 L. monocytogenes를 효율적이고 신속하게 검출하고자 하였다. 식품공전에 등재되어 있는 L. monocytogenes 증균배지의 증균 효율을 비교하였으며, Listeria Enrichment Broth (LEB)가 가장 우수한 증균 효율을 보였다. LEB에 탄소원, 질소원, 미네랄 등 다양한 성분을 첨가하여 증균배지를 개발하였으며, 그 결과 LEB에 0.1% pyruvate, 0.1% ferric citrate를 첨가한 개발 증균배지에서 L. monocytogenes가 가장 빠르게 증균되었다. L. monocytogenes의 DNA를 신속하고 효율적으로 추출하기 위해 용해버퍼와 용해조건을 개발하였으며, 그 결과 0.5% 또는 1% N-lauroylsarcosine sodium salt에 0.5 N NaOH와 0.5 M EDTA가 혼합된 용해버퍼를 이용하여 실온에서 30분 간 L. monocytogenes 세포를 용해시키는 것이 DNA의 순도와 수율, 신규성과 경제적 측면에서 가장 우수한 것으로 확인되었다. 결론적으로 본 연구에서 개발된 증균배지 및 DNA 추출법을 활용한다면 식육 및 식육 가공품에서 L. monocytogenes를 보다 신속하게 검출할 수 있을 것이다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제51권1호
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• pp.99-108
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• 2023

대기 입자상물질(particulate matter, PM) 시료의 곰팡이 메타게놈 분석을 위해 DNA 추출 및 유전자 증폭 시 여러 문제가 발생한다. 본 연구에서는 PM 시료로부터 DNA를 추출하는 방법과 polymerase chain reaction (PCR)을 위한 프라이머 및 온도 조건의 최적화를 위하여 다양한 조건으로 실험하였다. 여러 조건에서 DNA 추출 여부를 비교 평가한 결과, bufffer와 proteinase K를 이용하여 20분 동안 화학적 세포 용해 처리와 bead beating 처리를 한 후 상용 DNA 추출 kit를 사용하면 DNA를 효율적으로 추출할 수 있었다. PCR 조건을 최적화하기 위해 ITS2 유전자 영역을 증폭할 수 있는 10개 조합의 프라이머를 이용하여 PCR을 수행한 결과, ITS3tagmix3/ITS4 조합의 프라이머로 annealing 온도 58℃로 하였을 때 증폭된 PCR 산물의 농도가 상대적으로 높았다. 이 조건에서도 PCR 산물의 농도가 낮은 경우에는 1차 PCR 산물을 주형 DNA로 사용하여 nested PCR을 수행하면 만족스러운 농도로 ITS2 유전자를 증폭할 수 있었다. 본 연구에서 도출한 조건으로 서울 대기 PM2.5를 포집한 필터 시료 15종을 대상으로 DNA 추출과 PCR을 수행한 결과 성공적으로 ITS2 유전자 증폭이 가능하였다. 본 연구에서 최적화한 방법은 대기 PM 시료의 곰팡이 메타게놈을 분석하고 해석하는 연구에 활용 가능하다.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제40권1호
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• pp.43-51
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• 1993

연구배경 : 결핵은 아직도 한국에서는 중요한 질병의 하나이지만 결핵을 진단하기 위한 보편적인 방법들이 단점인 예민도와 검사기간등이 문제가 되고 있다. 최근 분자유전학에 PCR 기법이 도입된 이래 결핵균의 DNA를 추출하여 짧은 시간내에 결핵을 진단하고자 하는 많은 보고들이 있어 왔다. 그러나 보고된 방법들의 다양성과 각 방법에 따른 소요시간등이 매우 다른 것이 문제가 되고 있고 임상에서 빠른 시간내에 비교적 간단한 방법으로 결핵율의 DNA를 분리한다면 보다 빨리 결핵을 진단하여 치료를 할 수 있다고 생각되어 결핵균의 DNA를 분리하는 방법중 가장 좋은 방법을 확인하고자 하였다. 방법 : 결핵율의 DNA를 추출하는 방법은 총 6가지의 방법으로서 SDS-microwave oven method, NaOH lysis method, Triton X-100-proteinase K method, Lysis buffer method, SDS-proteinase K method 및 Bead beater method를 사용하여 비교하였으며 사용된 균주는 Mycobacterium tuberculosis $H_{37}Rv$ strain 이었고 임상가검물중 도말양성 객담 5예 및 결핵성 뇌막염이 의심되고 도말음성이었으나 항결핵제 투여로 완치판정을 받은 환자의 뇌척수액 5예를 대상으로 하였다. 사용된 primer는 IS6110의 123bp를 target DNA를 하였고 PCR반응은 각각 $94^{\circ}C,\;68^{\circ}C$ 및 $72^{\circ}C$ 로 각각 2분씩 총 30주기를 시행하였다. 결과 : $H_{37}Rv$ strain에서 각 방법으로 추출된 DNA를 10배씩 serial dilution하여 PCR을 시행한 결과 SDS-microwave oven법과 NaOH lysis법은 50 fg까지 양성이었으며 나머지 4가지 방법에서는 5fg까지 양성이었다. 또한 각각의 방법으로 도말양성 환자의 객담에서 PCR을 시행한 결과 전예에서 양성이었고 결핵성 뇌막염이 의심스러운 환자의 뇌척수액에서는 SDS-microwave법과 NaOH lysis법으로는 5예중 3예에서 양성이었고 나머지 4가지 방법으로는 5예중 4예에서 양성이었다. 결론 : 이상의 실험으로 경제적이고 간편한 측면에서 볼 때 SDS-proteinase K법이 가장 좋은 방법임을 알 수 있었다.

• Parasites, Hosts and Diseases
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• 제56권1호
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• pp.25-32
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• 2018

Molecular techniques have been introduced for malaria diagnosis because they offer greater sensitivity and specificity than microscopic examinations. Therefore, DNA isolation methods have been developed for easy preparation and cost effectiveness. The present study described a simple protocol for Plasmodium DNA isolation from EDTA-whole blood. This study demonstrated that after heating infected blood samples with Tris-EDTA buffer and proteinase K solution, without isolation and purification steps, the supernatant can be used as a DNA template for amplification by PCR. The sensitivity of the extracted DNA of Plasmodium falciparum and Plasmodium vivax was separately analyzed by both PCR and semi-nested PCR (Sn-PCR). The results revealed that for PCR the limit of detection was $40parasites/{\mu}l$ for P. falciparum and $35.2parasites/{\mu}l$ for P. vivax, whereas for Sn-PCR the limit of detection was $1.6parasites/{\mu}l$ for P. falciparum and $1.4parasites/{\mu}l$ for P. vivax. This new method was then verified by DNA extraction of whole blood from 11 asymptomatic Myanmar migrant workers and analyzed by Sn-PCR. The results revealed that DNA can be extracted from all samples, and there were 2 positive samples for Plasmodium (P. falciparum and P. vivax). Therefore, the protocol can be an alternative method for DNA extraction in laboratories with limited resources and a lack of trained technicians for malaria diagnosis. In addition, this protocol can be applied for subclinical cases, and this will be helpful for epidemiology and control.

• 한국식품과학회지
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• 제35권4호
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• pp.591-597
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• 2003

국내에서 시판되는 감자와 수입 감자스낵류로부터 상용 DNA 추출 kit 및 CTAB-phenol/chloroform 추출법등을 이용하여 시료특성에 따른 genomic DNA를 추출방법을 선정하고 PCR 정성검사를 실시하였다. 생감자의 경우 STE 용액으로 과량의 전분을 제거한 다음 DNA를 추출한 경우 순도 높은 DNA를 추출할 수 있었으며 상용 추출 kit를 이용한 경우 lysis buffer와 함께 ${\alpha}-/{\beta}$-amylase를 각각 또는 혼합으로 처리하거나 추출된 DNA 용액에 마지막 단계에서 효소를 처리한 시료군에서 고순도의 DNA를 추출할 수 있었으며, 효소 처리군에서는 ${\alpha}-/{\beta}$-amylase를 혼합으로 처리한 경우에 DNA 추출수율이 높았다. 냉동가공감자의 경우 silica-coated bead법을 이용하여 효소를 처리한 경우와 CTAB-페놀 클로로포름 처리군에서 DNA가 추출되었다. 또한, 각 방법으로 추출한 DNA에 대하여 감자의 내인성 유전자인 Pss 프라이머를 사용하여 PCR을 한 결과 모든 시료에서 추출된 DNA에 대하여 내부표준유전자 증폭산물이 검출되었다. 고도의 가공처리를 거친 수입 감자스낵(fabricated potato chips)과 냉동가공 감자(frozen fried potato) 등은 계면활성제인 CTAB(cetyl trimethyl ammonium bromide)과 페놀-클로로포름 혼합액을 이용하여 추출하고 이를 template로 하여 PCR 증폭을 실시하였다. 그 결과, Fig. 8에 제시한 바대로 감자의 내인성 유전자인 Pss 특이적 산물인 216bp의 산물이 냉동감자가공품과 감자칩에서 검출되었으며 재조합유전자인 New leaf plus 유래의 증폭산물(234bp)와 New lear Y유래의 증폭산물(225bp)는 검출되지 않았다. 본 실험의 결과 시료의 가공특성과 적용한 추출 kit 및 방법에 따라 genomic DNA 순도 및 추출수율이 크게 차이가 났으며 이것이 결국 PCR 결과에 의음성 혹은 의양성 등에 영향을 미치게 될 것으로 판단된다. 또한, 동일한 DNA추출방법에 의해서도 DNA가 추출되지 않은 경우가 있어서 동일한 시료에서 2회 반복 추출하는 것이 의음성결과를 피할 수 있는 방법으로 판단된다.