• 현장농수산연구지
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• 제5권1호
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• pp.57-63
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• 2003

The bovine rotavirus(BRV), bovine coronavirus(BCV) and bovine viral diarrhea virus(BVDV) are main viruses of bovine viral diarrhea disease. These viruses could be rapidly amplified by the reverse transcriptase polymerase chain reaction(RT-PCR). This study was conducted to develop rapid and accurate diagnostic methods of these viral diseases by multiplex RT-PCR. Specific primers were designed based on the sequences reported by Chang KO et. al. (1997) and Schroeder BA, et. al. (1990), RNA were prepared from the cultured viruses, first-stranded DNAs were synthesised by reverse transcriptase. PCR were conducted to amplify specific regions of the viruses by multiplex. Three bands such as 1,062bp for BRV, 458bp for BCV, and 300bp for BVDV were successfully produced by multiplex RT-PCR. In conclusion, this result suggested that these viruses could be diagnosed rapidly and accurately by multiplex RT-PCR.

• ALGAE
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• 제39권1호
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• pp.51-56
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• 2024

The use of droplet digital polymerase chain reaction (ddPCR) has greatly improved the quantification of harmful protists, outperforming traditional methods like quantitative PCR. Notably, ddPCR provides enhanced consistency and reproducibility at it resists PCR inhibitors commonly found in environmental DNA samples. This study aimed to determine the most effective filter material for ddPCR protocols by assessing the reproducibility of species-specific gene copy numbers and filtration time across six filter types: cellulose acetate (CA), mixed cellulose ester (MCE), nylon (NY), polycarbonate (PC), polyethersulfone (PES), and polyvinylidene fluoride (PVDF). The study used two species of Chattonella marina complexes as a case study. Filtration rates were slower for NY, PC, and PVDF filters. Moreover, MCE, NY, PES, and PVDF yielded lower DNA amounts than other filters. Importantly, the CA filter exhibited the lowest variance (38-39%) and the highest determination coefficients (R² = 0.92-0.96), indicating superior performance. These findings suggest that the CA filter is the most suitable for ddPCR quantification of marine protists, offering quick filtration and reliable reproducibility.

• 한국동물위생학회지
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• 제39권2호
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• pp.107-116
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• 2016

In the study, we developed and evaluated a uracil N-glycosylase (UNG)-supplemented single-tube nested reverse transcription-polymerase chain reaction (UsnRT-PCR) assay that can carried out first-round RT-PCR and second-round nested PCR in a reaction tube without reaction tube opening and can simultaneously detect EU- and NA-PRRSV. The UsnRT-PCR confirmed to have a preventing ability of mis-amplification by contamination of pre-amplified PRRSV DNA from previous UsnRT-PCR. Primer specificities were evaluated with RNAs extracted from 8 viral strains and our results revealed that the primers had a high specificity for both genotypes of PRRSV. The sensitivity of the UsnRT-PCR was 0.1 $TCID_{50}$/0.1 mL for EU- or NA-PRRSV, respectively, which is comparable to that of previously reported real time RT-PCR (RRT-PCR). Clinical evaluation on 110 field samples (60 sera and 50 lung tissues) by the UsnRT-PCR and the RRT-PCR showed that detection rates of the UsnRT-PCR was 70% (77/110), and was relatively higher than that of the RRT-PCR (69.1%, 76/110). The percent positive or negative agreement of the UsnRT-PCR compared to RRT-PCR was 96.1% (73/76) or 90.9% (30/33), showing that the test results of both assays may be different for some clinical samples. Therefore, it is recommend that diagnostic laboratory workers use the two diagnostic assays for the correct diagnosis for the relevant samples in the swine disease diagnostic laboratories. In conclusion, the UsnRT-PCR assay can be applied for the rapid, and reliable diagnosis of PRRSV without concerns about preamplified DNA carryover contamination that can occurred in PCR process in the swine disease diagnostic laboratories.

• 한국식품과학회지
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• 제37권4호
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• pp.611-617
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• 2005

본 연구에서는 E. coli. Salmonella, Shigella, Vibrio 등 4속의 주요 식중독유발 그람 음성 세균들을 대상으로 반복성 염기서열인 REP DNA sequence를 응용한 REP-PCR을 실시하였다. 이전의 보고에서 이들 4속의 식중독 유발세균 중 각각 혹은 일부를 대상으로 반복성 염기서열을 이용한 PCR을 적용한 사례는 있지만 그때 적용한 primer, PCR 반응조건 및 전기영동조건 등이 다양하였다. 그러므로 본 연구에서는 이와같은 4속의 세균들에 대하여 최적화된 동일한 primer와 PCR 반응조건 및 전기영동조건을 표준조건으로서 적용하였다. 그 결과로서 모든 4속의 식중독 세균 균주마다 REP-PCR 후 생성되는 fingerprinting pattern에서 속마다 1-3개의 공통적이며 독특한 band가 생성되는 것이 확인되어 이러한 pattern을 이용한 속 수준의 분리 동정과 그와 같은 주요 band들 이외의 부수적인 band들을 고려하여 종 수준까지의 분리도 가능함을 확인하였다. 따라서 본 연구를 통하여 반복적 DNA 염기서열을 이용한 REP-PCR이 주요 식중독 세균의 분리 동정 방법으로 사용될 수 있음을 확인하였다. 또한 본 연구를 통하여 얻은 결과는 더 많은 속(genus)의 식중독세균을 대상으로 한 새로운 분리 동정 방법을 확립하기 위하여 사용될 수 있을 것이다.

• 한국식품과학회지
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• 제48권5호
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• pp.454-460
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• 2016

본 논문에서는 E. coli O157:H7, S. Typhimurium, S. aureus와 B. cereus에 대한 ddPCR의 검출 효율과 검출한계를 측정하였으며 동시 검출을 위한 multiplex 검출 가능성을 타진하였다. ddPCR은 PCR mix를 포함한 시료를 15,000-20,000개의 droplet으로 분할하여 PCR 하는 방법으로 droplet reader를 이용하여 droplet의 형광 신호를 계수하였다. 식중독 세균의 표적 DNA를 검출하기 위해 2가지 색의 형광 probe (TaqMan)를 제작하였다. ddPCR은 표적 유전자의 형광 신호를 $100fg/{\mu}L$부터 $10ng/{\mu}L$까지의 DNA를 검출 할 수 있었다. 이후에 두 종류의 식중독 세균에서 프라이머 농도를 달리하여 표적 DNA 증폭 크기의 분포가 서로 다르게 구별할 수 있음을 확인하여 multiplex PCR의 가능성이 있음을 알 수 있었다. ddPCR은 비교적 낮은 검출한계를 가지기 때문에 식품에 적은 농도로 존재하는 식중독 세균의 검출에 활용이 가능할 것으로 생각되었다. 또한 식품의 전처리 조건 확립과 반응조건 확립을 통하여 향후 복잡한 matrix effect를 가지는 식품에서 극 미량의 균 검출도 가능할 것으로 생각되었다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제31권3호
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• pp.358-367
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• 2021

The World Health Organization (WHO) has declared the coronavirus disease 2019 (COVID-19) as an international health emergency. Current diagnostic tests are based on the reverse transcription-quantitative polymerase chain reaction (RT-qPCR) method, which is the gold standard test that involves the amplification of viral RNA. However, the RT-qPCR assay has limitations in terms of sensitivity and quantification. In this study, we tested both qPCR and droplet digital PCR (ddPCR) to detect low amounts of viral RNA. The cycle threshold (CT) of the viral RNA by RT-PCR significantly varied according to the sequences of the primer and probe sets with in vitro transcript (IVT) RNA or viral RNA as templates, whereas the copy number of the viral RNA by ddPCR was effectively quantified with IVT RNA, cultured viral RNA, and RNA from clinical samples. Furthermore, the clinical samples were assayed via both methods, and the sensitivity of the ddPCR was determined to be equal to or more than that of the RT-qPCR. However, the ddPCR assay is more suitable for determining the copy number of reference materials. These findings suggest that the qPCR assay with the ddPCR defined reference materials could be used as a highly sensitive and compatible diagnostic method for viral RNA detection.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제40권5호
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• pp.509-518
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• 1993

연구배경 : 결핵성 흉막 삼출은 아직까지도 우리나라에서 가장 흔한 흉막 삼출의 원인으로 생각되고 있으나, 조직학적 진단 방법을 포함한 기존의 진단 방법으로도 약 70%에서만 확진이 가능하다. 특히 고연령층이나 면역이 억제된 환자등에서 기존의 진단 방법으로 진단되지 않고, 여러가지 시험 치료에 반응하지 않는 흉막 삼출의 경우에는 임상적으로 어려움을 겪게 되며, 보다 예민한 진단 방법의 개발을 위해 여러 분야의 노력이 있어 왔다. PCR은 어느 특정한 DNA를 연속적으로 복제할 수 있어 검체내에 극미량으로 존재하고 있는 병원체의 진단에 이용되고 있으며, 결핵성 흉막염의 진단에도 도움을 줄것으로 기대되었다. 이에 저자들은 PCR을 이용한 결핵성 흉막염 진단의 유용성을 평가해 보고자 본 연구를 시행하였다. 방법 : 양성 및 음성 대조군으로 배양된 결핵균주및 비결핵성 Mycobacterium 균주를 사용하였고 연구 대상은 흉막 삼출 환자 53명이었다. 이중 결핵성 흉막염이 확진된 환자가 20명, 결핵성 흉막 삼출이 배제된 환자가 20명, 결핵이 확진되지 않았으나 임상적으로 결핵으로 의심하여 항결핵제제를 투여한 후 호전된 환자가 10명이었고, 항결핵제제 투여후에도 호전되지 않았으며 반복적인 진단 과정에서 결핵이 배제된 환자가 3명이었다. 대상 환자는 흉막 생검및 흉수의 ADA 활성도를 포함한 기존의 진단 방법과 PCR을 시행하였다. PCR의 target은 Mycobacterium tuberculosis의 특이성을 갖으며 한 개체내에 여러번 반복하여 존재한다고 알려져 있는 DNA인, IS6110 gene의 일부인 123 base pair DNA로 하였고, 그 결과를 기존의 진단 결과와 비교하였다. 결과: 1) 배양한 결핵균 및 비결핵성 Mycobacterium을 이용한 PCR의 강수성은 DNA 1 fg까지였고, Mycobacterium tuberculosis와 Mycobacterium bovis에만 특이적이었다. 2) 확진된 흉막액을 이용한 PCR의 감수성은 80.0%(16/20)였고, 특이성은 95.0%(19/20)였다. 3) 결핵이 확진되지 않았으나 임상적으로 결핵으로 의심하여 항결핵제제를 투여한 후 호전된 환자중 60.0%에서 PCR 양성을 나타내었다. 4) 결핵이 확진되지 않았으나 임상적으로 결핵으로 의심하여 항결핵제제를 투여한 환자중 호전되지 않고 추후 결핵이 배제된 환자 3명 모두에서 PCR 음성을 나타내었다. 5) 흉막액의 ADA 활성도는 확진된 결핵성 흉막염 환자군과 임상적으로 결핵이 의심되어 항결핵제 투여후 호전된 군이 여타군보다 유의하게 높았고, PCR 결과와 좋은 상관관계를 보였다. 결론 : PCR은 결핵성 흉막염의 진단에 매우 예민하고 특이적이었으며, ADA와의 좋은 상관 관계를 보였다. 따라서 PCR을 이용한 진단 방법을 추가함으로써 결핵성 흉막염의 진단에 도움을 줄 수 있을 것으로 사료되었다.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제50권2호
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• pp.213-221
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• 2001

연구배경 : 임상에서 흉부 엑스선상 폐결핵이 의심되나 객담 도말에서 음성이거나 객담배출을 못하는 환자에서 신속한 진단을 위해 기관지세척액에서 상품화된 Roche사의 Amplcor M. tuberculosis kit와 IS6110 in-house PCR의 유용성을 알아보고자 하였다. 방 법 : 객담 항산균도말에서 음성인 환자 혹은 결핵과 감별진단이 필요한 환자를 대상으로 기관지내시경을 시행하여 기관지세척액에서 항산균 도말, 결핵균배양, IS6110 PCR검사법, Roche사의 Amplicor PCR를 동시에 시행하였다. 결 과 : 기관지 세척액을 통한 항산균도말에서 활동성 결핵환자 19명 중 3명이 진단되어 민감도 15.8% 이었고 배양검사는 19명 중에 16명으로 84.2% 이었다. 기관지세척액을 이용한 IS6110 PCR의 경우 19명 중 14명이 양성으로 민감도는 87.2% 이었다. Amplicor M. tuberculosis kit는 19명에서 18명이 양생으로 민감도는 94.7% 이고 특이도는 97.9% 이었고 3명은 PCR과 임상양상으로 진단이 가능하였다. 위양생은 IS6110 PCR은 6명 이었고 Amplicor PCR은 1명이었다. 개별 검사법의 양성 예측도는 기관지 세척액 도말과 배양검사는 각각 100% 이었고 IS6110 PCR은 70%, Amplicor PCR은 94.7% 이었다. PCR검사법의 음성예측도와 정확도는 IS6110 PCR은 89.1%, 83.3% 이고 Amplicor PCR은 97.9%, 96.9% 이었다. 결 론 : 객담도말 음성인 환자의 진단에서 기관지경세척액을 이용한 Amplicor PCR법은 IS6110 PCR에 비해 폐결핵 진단의 감수성이 높았고 위양성률도 낮아 결핵을 신속하게 진단할 수 었어 불필요한 치료지연을 피할 수 있었다. 상품화된 PCR 검사법은 임상에서 결핵의 진단율을 높이고 수시간내 결과를 빨리 확인할 수 있는 장점은 있으나 통상적인 검사로 활용하기 위해서는 향후 연구가 더 필요할 것이다.

• Parasites, Hosts and Diseases
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• 제55권6호
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• pp.601-606
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• 2017

Cystoisospora is responsible for morbidity in immunocompromised patients. PCR is sensitive for diagnosing Cystoisospora; however, it needs reevaluation for differential molecular diagnosis of cystoisosporiasis. We aimed at evaluating melting curve analysis (MCA) after real-time PCR (qPCR) in diagnosis and genotyping of Cystoisospora as an alternative to conventional PCR. We included 293 diarrheic stool samples of patients attending the Department of Clinical Oncology and Nuclear Medicine of Cairo University Hospitals, Egypt. Samples were subjected to microscopy, nested PCR (nPCR), and qPCR targeting the internal transcribed spacer 2 region (ITS2) of the ribosomal RNA (r RNA) gene followed by melting temperatures ($T_ms$) analysis and comparing the results to PCR-RFLP banding patterns. Using microscopy and ITS2-nPCR, 3.1% and 5.8% of cases were Cystoisospora positive, respectively, while 10.9% were positive using qPCR. Genotyping of Cystoisospora by qPCR-MCA revealed 2 genotypes. These genotypes matched with 2 distinct melting peaks with specified $T_ms$ at $85.8^{\circ}C$ and $88.6^{\circ}C$, which indicated genetic variation among Cystoisospora isolates in Egypt. Genotype II proved to be more prevalent (65.6%). HIV-related Kaposi sarcoma and leukemic patients harbored both genotypes with a tendency to genotype II. Genotype I was more prevalent in lymphomas and mammary gland tumors while colorectal and hepatocellular tumors harbored genotype II suggesting that this genotype might be responsible for the development of cystoisosporiasis in immunocompromised patients. Direct reliable identification and differentiation of Cystoisospora species could be established using $qPCR-T_ms$ analysis which is useful for rapid detection and screening of Cystoisospora genotypes principally in high risk groups.

• 대한수의학회지
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• 제41권4호
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• pp.535-542
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• 2001

A multiplex PCR technique was developed for detecting specifically each Mycobacterium bovis, M. tuberculosis, M. avium and M. avium subsp, paratuberculosis, respectively, using clinical samples of field cattle. To apply this novel technique to clinical specimens, blood sample was obtained from live cows comprising 11 intradermal tuberculin test (ITT)-positive and 17 ITT-negative and tested by multiplex PCR. Positive results were obtained from 15 cows by the multiplex PCR, showing that 4 (23.5%) of the 17 ITT-negative cows were multiplex PCR positive. The multiplex PCR results also showed that among the 15 positive cows, 7 (46.7%) were infected with M. bovis, 1 (6.7%) with M. tuberculosis and 7 (46.7%) with M. avium. The sensitivity and specificity of multiplex PCR in comparison with those of ITT were 100% and 76.5%. The correlation between the multiplex PCR and ITT assays with blood samples was considered excellent, 85.7% agreement and ${\kappa}=0.72$. The results obtained, using reference mycobacterial strains and typed clinical samples, show that the multiplex PCR method may be a rapid, sensitive, and specific tool for the differential identification of various mycobacterial strains in a single-step assay. Therefore, multiplex PCR assay is a useful tool for early diagnosis of tuberculosis in live cattle and to identify the species or complex of mycobacterium from clinical samples.