• Asian Pacific Journal of Cancer Prevention
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• 제15권24호
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• pp.10647-10652
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• 2015

Background: The aim of our study was to establish COLD-PCR combined with an unlabeled-probe HRM approach for detecting KRAS codon 12 and 13 mutations in plasma-circulating DNA of pancreatic adenocarcinoma (PA) cases as a novel and effective diagnostic technique. Materials and Methods: We tested the sensitivity and specificity of this approach with dilutions of known mutated cell lines. We screened 36 plasma-circulating DNA samples, 24 from the disease control group and 25 of a healthy group, to be subsequently sequenced to confirm mutations. Simultaneously, we tested the specimens using conventional PCR followed by HRM and then used target-DNA cloning and sequencing for verification. The ROC and respective AUC were calculated for KRAS mutations and/or serum CA 19-9. Results: It was found that the sensitivity of Sanger reached 0.5% with COLD-PCR, whereas that obtained after conventional PCR did 20%; that of COLD-PCR based on unlabeled-probe HRM, 0.1%. KRAS mutations were identified in 26 of 36 PA cases (72.2%), while none were detected in the disease control and/or healthy group. KRAS mutations were identified both in 26 PA tissues and plasma samples. The AUC of COLD-PCR based unlabeled probe HRM turned out to be 0.861, which when combined with CA 19-9 increased to 0.934. Conclusions: It was concluded that COLD-PCR with unlabeled-probe HRM can be a sensitive and accurate screening technique to detect KRAS codon 12 and 13 mutations in plasma-circulating DNA for diagnosing and treating PA.

• Parasites, Hosts and Diseases
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• 제51권6호
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• pp.651-656
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• 2013

Human schistosomiasis caused by Schistosoma japonicum and Schistosoma mekongi is a chronic and debilitating helminthic disease still prevalent in several countries of Asia. Due to morphological similarities of cercariae and eggs of these 2 species, microscopic differentiation is difficult. High resolution melting (HRM) real-time PCR is developed as an alternative tool for the detection and differentiation of these 2 species. A primer pair was designed for targeting the 18S ribosomal RNA gene to generate PCR products of 156 base pairs for both species. The melting points of S. japonicum and S. mekongi PCR products were $84.5{\pm}0.07^{\circ}C$ and $85.7{\pm}0.07^{\circ}C$, respectively. The method permits amplification from a single cercaria or an egg. The HRM real-time PCR is a rapid and simple tool for differentiation of S. japonicum and S. mekongi in the intermediate and final hosts.

• 생명과학회지
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• 제21권3호
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• pp.468-472
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• 2011

DNA 마커는 유전현상 분석이나 품종육성에 널리 사용되고 있다. 본 연구에서는 내냉성 오이 계통인 'NC76'과 냉해 감수성 계통인 'GY14'로부터 내냉성 연관 마커을 목적으로 기존의 총 995개 SSR 마커의 다형성을 평가하였다. Agarose gel 전기영동법으로 'NC76과 'GY14' 간 PCR증폭 산물의 길이 다형성을 보이는 145개 SSR 마커를 개발하였으며, high resolution melting (HRM) 기술을 사용하여 염기서열 다형성을 보이는 30개의 SSR 마커를 확인하였다. 개발된 175개 SSR 마커 중 20개 마커를 선발하여 'NC76'과 'GY14' 간 $F_2$ 분리 집단에 대한 연관지도를 작성하였으며 그 결과 13개의 마커가 예상했던 연관군에 일치하여 위치됨을 확인할 수 있었다. 따라서 본 연구에서 확인된 175개의 SSR 마커는 향 후 냉해 저항성 연관 마커 개발을 위한 오이 유전자 지도 작성 및 이를 통한 품종 육성에 크게 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제45권1호
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• pp.9-16
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• 2018

DNA 바코딩 기술은 다양한 약용식물 종들의 기원을 확인하기 위해 폭넓게 이용되고 있는 연구방법이다. 그러나, 시중에 판매되고 있는 유사 식물종을 재료로 사용한 상품이나 혼재되어 있는 상품에서 확인하고자 하는 약용식물을 선별 가능한 실질적인 기술의 개발은 아직 많이 미흡한 실정이다. 최근에는 보다 신속하고 정확도가 높은 기술을 개발하고자 DNA barcoding (Bar) 기술과 high-resolution melting (HRM) curve pattern 분석기술을 혼합한 Bar-HRM 분석기술을 이용한 연구가 진행 중에 있다. 본 리뷰논문에서는 국제적인 시장에서 다양한 기원의 약용식물 판별에 실질적으로 적용 가능한 Bar-HRM 기술의 최근의 발전 과정과 그 이용에 대해서 정리하였다. 다양한 연구들을 통해서 일부 성공적인 결과들이 보고되고 있지만, 제한된 DNA 바코드 및 단일염기다형성(Single Nucleotide Polymorphism, SNP) 등 아직 해결되어야 할 과제들이 많다. 특히, 핵 내 바코드로는 ribosomal DNA의 internal transcribed sequence (ITS)단편 이외에는 보고된 사례가 한건도 없었다. 또한, 약용식물을 끓는 물로 추출하여 가공한 약탕, 잼, 젤리, 쥬스 등의 제품은 DNA 단편이 분해되어 분리가 안 되는 경우에는 DNA바코딩 기술을 적용하기가 곤란한 것으로 알려져 있으나 비교적 짧은 DNA단편이 요구되는 Bar-HRM 분석기술을 이용하여 일부 성공한 보고도 있어 향후 그 응용사례가 증가할 것으로 전망된다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제44권4호
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• pp.372-378
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• 2017

과육색이 다르게 발현되는 사과(Malus domestica L.) 품종의 유전자 발현을 비교하기 위해 2개의 cDNA library를 제작하였다. 붉은 색 과육 품종인 'Redfield'와 백색 과육 품종인 'Granny Smith'의 유전자 발현 차이를 보기 위해 차세대 염기서열 분석(NGS) 기술을 사용하였고 두 품종으로부터 얻은 EST의 염기서열을 결정하고 기존에 보고된 유전자와의 상동성을 분석하였다. HRM 기술은 붉은 색 과육 품종 사과와 백색 과육 품종 사과의 짧은 PCR 증폭산물에서 한 개의 서로 다른 염기서열을 구분하여 분리해낼 수 있다. 'Redfield'와 'Granny Smith'의 EST database로부터 103쌍의 단일염기다형성(SNP) 분자표지를 선발하였고, 붉은 색 과육 품종 10개와 백색 과육 품종 11개를 구분할 수 있는 SNP 분자표지를 HRM 방법으로 분석하였다. 본 연구에서는 사과 EST database를 기반으로 HRM 분석 방법을 이용하여 사과 품종의 적육계와 백육계를 구분할 수 있는 효율적인 SNP 분자표지를 개발하였다. 이러한 SNP 분자표지는 사과육종에 유용하게 사용할 수 있으며 사과 품종의 다양한 색 변화에 관한 분자 기작 연구에 좋은 참고자료가 될 수 있을 것이다.

• 원예과학기술지
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• 제28권4호
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• pp.627-637
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• 2010

최근 들어 우리나라에서 토마토 소비가 급증하고 있으며 많은 토마토 품종이 시장에서 거래되고 있다. 그러나 토마토 품종 육성에 이용되는 부모 계통의 유전적 다양성이 낮아 형태적인 특성에 의한 토마토 품종의 구분은 매우 어려운 현실이다. 이에 따라 토마토의 품종을 구별해 낼 수 있는 분자표지의 개발이 필요한 실정이다. 본 연구에서는 SNP를 탐색하고 토마토 품종 구분을 위한 SNP 마커를 개발하였다. SNP분자표지는 고추 유전체 서열로부터 파생된 COS II 분자표지와 인트론 기반 분자표지를 기반으로 선발되었으며, HRM분석을 통해 다형성을 테스트 하였다. 전체 628개의 프라이머 조합 가운데 PCR을 통해 크기가 500bp 이하의 단일 밴드가 증폭된 417개의 프라이머 조합을 선발하였다. 417개의 프라이머 조합을 이용해 4개의 토마토 계통을 대상으로 HRM 분석을 실시하였으며, 다형성을 보인 70개의 프라이머 조합을 선발하였다. 70개의 프라이머 조합을 이용하여 32개의 토마토 품종을 대상으로 HRM 분석을 실시하였다. HRM분석을 통해 총 11개의 SNP 분자표지가 선발되었으며, 이 분자표지를 이용해 시판중인 32개의 토마토 품종을 모두 구분할 수 있었다.

• Asian Pacific Journal of Cancer Prevention
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• 제16권14호
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• pp.5843-5846
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• 2015

Background: Detection of cervical high grade lesions in patients with atypical squamous cells of undetermined significance (ASCUS) is still a challenge. Our study tested the efficacy of the paired boxed gene 1 (PAX1) methylation analysis by methylation-sensitive high-resolution melting (MS-HRM) in the detection of high grade lesions in ASCUS and compared performance with the hybrid capture 2 (HC2) human papillomavirus (HPV) test. Materials and Methods: A total of 463 consecutive ASCUS women from primary screening were selected. Their cervical scrapings were collected and assessed by PAX1 methylation analysis (MS-HRM) and high-risk HPV-DNA test (HC2). All patients with ASCUS were admitted to colposcopy and cervical biopsies. The Chisquare test was used to test the differences of PAX1 methylation or HPV infection between groups. Results: The specificity, sensitivity, and accuracy for detecting CIN2 + lesions were: 95.6%, 82.4%, and 94.6%, respectively, for the PAX1 MS-HRM test; and 59.7%, 64.7%, and 60.0% for the HC2 HPV test. Conclusions: The PAX1 methylation analysis by MS-HRM demonstrated a better performance than the high-risk HPV-DNA test for the detection of high grade lesions (CIN2 +) in ASCUS cases. This approach could screen out the majority of low grade cases of ASCUS, and thus reduce the referral rate to colposcopy.

• 원예과학기술지
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• 제31권1호
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• pp.80-88
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• 2013

당근(Daucus carota L. var. sativa)은 세계적으로 광범위하게 사용되는 채소 작물 중 하나로 비타민 A 카로티노이드의 전구체로 잘 알려진 베타카로틴이 다량 함유되어 있어 영양학적으로도 중요한 작물이다. 하지만 당근 종자는 종피의 epidermal 세포에서 연장되는 형태로 생성되는 종자모의 캐로톨 등과 같은 다양한 요인들에 의해 종자의 수분흡수와 발아가 억제된다. 따라서 당근 종자를 상품화하기 이전에 기계적인 종자모 제거과정을 거쳐야 하며 이러한 과정 때문에 생산자는 종자의 물리적인 손실은 물론 시간과 노동력, 그리고 자본금과 같은 추가적인 손실을 감수해야만 한다. 그리고 종자의 물리적인 손실은 종자발아율을 불균일하게 한다. 이러한 문제점들을 보완하기 위해서 무모종자 당근품종 개발을 위한 육종이 필요하게 되었으며 이러한 육종과정을 위해 종자모 형질관련 분자표지에 관한 연구가 필요하게 되었다. 이에 따라, 본 연구에서는 단모종자 표현형 CT-SMR 616 OP 659-1 개체와 유모종자 표현형 CT-SMR 616 OP 677-14 개체, 그리고 단모종자 표현형 CT-ATR 615 OP 666-13 개체와 유모종자 표현형 CT-ATR 615 OP 671-9 개체의 cDNA library를 각각 작성하였다. 또한 각각의 개체별로 1,248개의 EST, 합계 4,992개의 EST를 sequencing하였다. 단모종자와 유모종자 개체의 EST sequence들을 2개의 조합에서 각각 비교 분석하여 19개의 SNP site, 14개의 SNP site를 확인하였으며 이를 바탕으로 SNP site에 대한 High Resolution Melting 분석을 위한 프라이머를 작성하였다. 작성된 HRM 프라이머들은 유모종자 표현형 CT-SMR 616 OP 1040 개체군과 무모종자 표현형 CT-SMR 616 OP 1024, 1025, 1026 개체군을 이용하여 확인하였다. 그 중 한세트의 HRM 프라이머에서 유모 및 단모종자 표현형 개체군들의 melting curve간 특이적 다형성을 확인하였다. 이러한 결과를 바탕으로 유모종자 당근 및 단모종자 당근간의 보다 간편한 선발을 위해 allele-specific PCR 프라이머를 작성하였다. 이러한 HRM 및 AS-PCR 결과는 무모종자 당근육종에 있어 유용한 분자표지로써 사용될 수 있을 것이라 기대된다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제48권2호
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• pp.71-76
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• 2021

당귀는 약용으로 널리 사용되는 대표적인 다년생 식물이다. 다양한 당귀 계통의 유전적 다양성에 대한 정보는 당귀의 유전자원의 발굴 및 보존의 차원에서 매우 중요하다. 당귀는 현재 한국에 등록 된 중요한 약용 식물 종이지만, 다른 나라의 다른 유사한 종과 구별 할 수 있는 분자표지가 없는 실정이다. 그러므로, 본 연구에서는 HRM 분석을 통해 국내 토종 당귀계통인 참당귀를 식별하기 위해 유전체 염기서열의 핵리보솜 DNA 내부(ITS)영역에서 단일염기다형성(SNP) 분자 표지를 개발하였다. 본 연구에서는 또한 5가지 당귀계통들의 혼합된 염색체 DNA 시료를 이용하여 HRM 분석을 수행하였으며, 최종적으로는 혼합된 염색체 DNA의 다양한 비율을 사용하여 혼용되는 대표적인 당귀계통인 참당귀와 중국 당귀를 재료로 HRM 분석을 진행하였다. 그러므로, 본 연구에서 개발된 SNP 분자표지는 다양한 지역 또는 국가에서 서식하는 당귀 계통들의 신속한 확인을 위해 매우 유용하게 이용될 것으로 생각된다.

• Parasites, Hosts and Diseases
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• 제51권6호
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• pp.645-650
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• 2013

A simple, rapid, and high-throughput method for detection and identification of Wuchereria bancrofti, Brugia malayi, Brugia pahangi, and Dirofilaria immitis in mosquito vectors and blood samples was developed using a real-time PCR combined with high-resolution melting (HRM) analysis. Amplicons of the 4 filarial species were generated from 5S rRNA and spliced leader sequences by the real-time PCR and their melting temperatures were determined by the HRM method. Melting of amplicons from W. bancrofti, B. malayi, D. immitis, and B. pahangi peaked at $81.5{\pm}0.2^{\circ}C$, $79.0{\pm}0.3^{\circ}C$, $76.8{\pm}0.1^{\circ}C$, and $79.9{\pm}0.1^{\circ}C$, respectively. This assay is relatively cheap since it does not require synthesis of hybridization probes. Its sensitivity and specificity were 100%. It is a rapid and technically simple approach, and an important tool for population surveys as well as molecular xenomonitoring of parasites in vectors.