• 한국양봉학회지
• /
• 제32권1호
• /
• pp.27-39
• /
• 2017

꿀벌 6종 주요 감염성 질병을 동시 진단하기 위한 PCR-chip 기반 초고속 다중 PCR 진단법을 개발 하였다. 6종 주요 꿀벌 감염성 병원체들은, 세균성 질병인 미국부저병의 원인균, Paenibacillus larvae와 유럽부저병의 원인균인 Melissococcus plutonius, 또한 진균인 Ascosphaera apis(백묵병), Aspergillus flavus(석고병)와 Nosema apis, Nosema ceranae(노제마병)를 선발하였다. 개발된 PCR-chip 기반 초고속 다중 PCR은, 꿀벌 주요 병원체 6종에 대하여 각기 $10^3$ 분자이상이 존재할 경우 모두 성공적 증폭을 보였으며, 증폭여부의 확인에 걸린 시간(Ct-time)은 6종 중 4종은 9분 내외, 2종은 7분 내외이었으며, 총 40회전의 PCR은 11분 42초, 융점분석 1분 15초로 총 PCR분석에 소요된 시간은 12분 57초(40회전 및 융점분석)이었다. 표준 DNA 기질을 사용한 PCR-chip 기반 초고속 다중 PCR은 100%에 근접한 정확도를 보였으며, 꿀벌 genomic DNA를 사용한 실험에서 false-amplification은 발견되지 아니하였다. PCR-chip 기반 초고속 다중 PCR은 실험실 내 초고속 진단 뿐 아니라 양봉 현장에서도 신속하고 효율적인 병원체 검출법이 될 것으로 기대한다.

• Journal of Preventive Medicine and Public Health
• /
• 제45권4호
• /
• pp.235-243
• /
• 2012

Objectives: Nail has been a substitute DNA source for genotyping. To investigate the integrity and consistency of nail DNA amplification for biomarker study, nail clippings from 12 subjects were collected at monthly intervals. The possibility of longer amplification and existence of GAPDH RNA/protein, were also investigated with three nail samples. Methods: Three primer sets were designed for quantitative amplification of nuclear and mitochondrial genes and analysis of their consistency. The mean threshold cycles in amplification of the target genes were compared to test the consistency of polymerase chain reaction (PCR) performance among individual factors including age groups, sex, family, the nail source, and by the size of the amplification segments. Results: The amplification of the target genes from nail DNA showed similar integrity and consistency between the nail sources, and among the serial collections. However, nail DNA from those in their forties showed earlier threshold cycles in amplification than those in their teens or seventies. Mitochondrial DNA (mtDNA) showed better DNA integrity and consistency in amplification of all three targets than did nuclear DNA (nucDNA). Over 9 kb of mtDNA was successfully amplified, and nested quantitative PCR showed reliable copy numbers (%) between the two loci. Reverse transcription PCR for mRNA and immunoblotting for GAPDH protein successfully reflected their corresponding amounts. Regarding the existence of RNA and protein in nails, more effective extraction and detection methods need to be set up to validate the feasibility in biomarker study. Conclusions: Nail DNA might be a feasible intra-individual monitoring biomarker. Considering integrity and consistency in target amplification, mtDNA would be a better target for biomarker research than nucDNA.

• Clinical and Experimental Reproductive Medicine
• /
• 제34권3호
• /
• pp.179-188
• /
• 2007

목 적: 본 연구에서는 삼핵산 반복서열 확장에 의해 발병하는 헌팅톤병, 척수소뇌성 운동실조증과 X-염색체 취약 증후군 등에 대한 착상전 유전진단을 시행하기 위한 전임상 검사에서 진단 방법을 최적화하는 과정을 통해 얻은 결과들에 대해 기술하고자 한다. 연구방법: 단일 림프구를 이용한 임상전 검사에서는 서로 다른 allele를 갖고 있는 환자의 단일 세포를 사용하였으며, 헌팅톤병과 척수소뇌성 운동실조증에서는 fluorescent semi-nested PCR 시행 후 fragment analysis를 수행하였다. X-염색체 취약 증후군의 경우 multiple displacement amplification (MDA) 방법을 이용한 whole genome amplification에서 얻어진 MDA 산물로 fluorescent PCR을 시도하였다. 결 과: 헌팅톤병의 경우 단일 림프구 시료 모두에서 CAG repeats 증폭에 성공하여 100.0%의 증폭성공률과 14.0% allele drop-out (ADO) rate를, 척수소뇌성 운동실조증의 경우 94.7%의 증폭성공률과 5.6%의 ADO rate을 나타내었다. X-염색체 취약 증후군의 경우 fluorescent semi-nested PCR 방법만으로는 단일 림프구 시료에서 CGG repeats이 증폭되지 않았지만, MDA 산물을 이용한 fluorescent PCR 결과 84.2%의 증폭성공률과 31.3%의 ADO rate을 얻을 수 있었다. 결 론: 본 연구를 통해 헌팅톤병과 척수소뇌성 운동실조증의 착상전 유전진단에는 fluorescent semi-nested PCR 방법의 적용이 가능함을 확인하였으며, X-염색체 취약 증후군의 경우에는 MDA를 이용한 fluorescent PCR 방법을 사용해야 함을 알 수 있었다. 유전자의 변이에 대한 분석이 쉽지 않은 단일 유전자 이상에 대한 착상전 유전진단의 경우 다양한 유전자 분석 방법을 이용한 단일 세포에서의 진단 방법의 최적화 연구가 필수적으로 선행되어야 할 것으로 사료된다.

• Journal of Genetic Medicine
• /
• 제9권1호
• /
• pp.11-16
• /
• 2012

Purpose: To determine a method to improve the efficacy and accuracy of preimplantation genetic diagnosis (PGD) - polymerase chain reaction (PCR), we compared hot start PCR and conventional multiplex nested PCR. Materials and Methods: This study was performed with single lymphocyte isolated from whole blood samples that were obtained from two couples with osteogenesis imperfecta (OI). We proceeded with conventional multiplex nested PCR and hot start PCR in which essential reaction components were physically removed, and we compared the amplification rate, allele dropout rate and nonspecific products. Afterward, we used selective method for PGD. Results: In the two couples, the respective amplification rate were 93.5% and 80.0% using conventional multiplex nested PCR and 95.5% and 92.0% using hot start PCR. The respective mean allele dropout rates for the two couples were 42.0% and 14.0% with conventional multiplex nested PCR and 36.0% and 6.0% with hot start PCR. Conclusion: The results demonstrate that the hot start PCR procedure provides higher amplification rates and lower allele dropout rate than the conventional method and that it decreased the nonspecific band in multiplex nested PCR. The hot start method is more efficient for analyzing a single blastomere in clinical PGD.

• 한국식품위생안전성학회지
• /
• 제38권5호
• /
• pp.347-355
• /
• 2023

본 연구에서는 시가독소 생성 대장균(STEC)을 검출하기 위해 식품공전의 polymerase chain reaction (PCR)검사법과 loop-mediated isothermal amplification (LAMP)를 비교하였다. PCR 및 LAMP의 검출 한계(LOD) 및 정량화 한계(LOQ), 민감도, 특이성 및 효율성을 평가하기 위해 다양한 식품에 STEC를 접종하였다. LOD는 PCR의 경우 10⁴ CFU/mL 이하, LAMP의 경우 10³ CFU/mL 이하로 측정되었다. LOQ 값은 PCR과 LAMP 간에 차이가 없었다. 그러나 4가지 식품군에서 민감도는 양념육이 최대 11.1%, 간소고기가 최소 8.1% 차이가 났다. LAMP는 네 가지 음식 유형 모두에 대해 높은 민감도와 100% 특이도를 보였다. 따라서 LAMP는 식품 유형에 따라 검출률이 비슷하고 특이도와 민감도가 식품공전 PCR보다 우수하기 때문에 STEC에 대한 신뢰할 수 있는 분자 검출 방법이다.

• 환경생물
• /
• 제22권1호
• /
• pp.206-212
• /
• 2004

In an effort to develop the tools for monitoring the contamination of xenoestrogen in the aquatic environment of Korea, reverse transcription-polymerase chain reaction (RT-PCR) analysis of vitellogenin (VTG) mRNA expression were optimized in Synechogobius hastus. Based on the partial VTG cDNA sequence VTG mRNA level in livers from male fishes was analyzed by RT-PCR. As an internal control beta actin mRNA was amplified. 3 ${\mu}g$ of total RNA was reverse transcribed in 20 $\mu$l reaction using murine leukemia virus 〔MuLV〕 reverse transcriptase. Subsequent PCR using the 1 ${\mu}g$ of cDNA resulted in linear increase in PCR product of VTG in female liver cDNA from 10 to 30 cycles of amplification. On the contrary, in male, PCR product first detected at 28 cycles of amplification and linearly increased during 38 cycles of amplification, suggesting that male S. hastus expresses minute amount of VTG mRNA which is $2^{-18}$ equivalent of female. In conclusion, the optimized protocol of VTG mRNA expression in the liver of male S. hastus will be promising the environmental monitoring the xenoestrogen contamination in the western coast and estuaries in Korea.

• BMB Reports
• /
• 제46권5호
• /
• pp.270-275
• /
• 2013

It is essential to analyze rare mutations in many fields of biomedical research. However, the detection of rare mutations is usually failed due to the interference of predominant wild-type DNA surrounded. Herein we describe a sensitive and facile method of detecting rare point mutation on the basis of allele-specific amplification in emulsion PCR. The identification and selective amplification of rare mutation are accomplished in one-pot reaction. The allele-specific primers coupled on magnetic beads allow the exclusive amplification and enrichment of the mutant amplicons. The productive beads bearing mutant amplicons are subsequently stained with the fluorescent dyes. Thus, the rare point mutations with a percentage as low as 0.1%, can be detected by fluorescent analysis. The relative percentages of mutation among different samples can be roughly accessed by counting the fraction of fluorescent positive beads through flow cytometry.

• 생명과학회지
• /
• 제27권7호
• /
• pp.746-753
• /
• 2017

참조기는 민어과에 속하는 우리나라의 중요한 산업 어종 중 하나이다. 최근 과도한 남획과 해양 환경의 변화로 참조기의 어획량이 줄어들자 일부 유통과정에서 유사어종인 부세, 흑조기 및 긴가이석태를 참조기로 둔갑시키는 사례가 빈번하게 발생하고 있다. 이에 본 연구에서는 종 특이 primer를 사용하여 참조기, 부세, 흑조기 및 긴가이석태를 신속하게 분석할 수 있는 방법을 마련하였다. 약 1,400 bp의 미토콘드리아 COI 유전자 분석을 통하여 종간 특이성을 나타내는 단일염기다형성 유전자를 탐색하였으며, PCR 증폭산물의 크기를 고려하여 4개의 종특이적 정방향 primer를 제작하였다. 단일 PCR을 이용한 종간 교차반응을 통하여 최적의 PCR 조건을 확립하였으며, 이후 제작된 4개의 정방향 primer를 혼합하여 4종에 대한 다중 PCR 반응을 진행하였다. 증폭된 산물은 전기영동을 통해 크기에 따라 1,540 bp, 1,013 bp, 470 bp 그리고 182 bp로 분리되었으며, 각각 참조기, 흑조기, 부세, 긴가이석태로 명확하게 판별이 가능하였다. PCR 민감도 측정에서도 모든 종에서 $0.1ng/{\mu}l$의 농도까지 검출 가능함을 확인하였다. 따라서, 본 연구에서 개발된 참조기와 유사어종에 대한 종특이 다중 PCR 분석법은 정확도와 민감도가 우수하여, 불법 유통가능성이 있는 제품에 대한 신속하고 정확한 판별로 식품안전관리에 효과적으로 활용될 것이라 사료된다.

• 한국식품과학회지
• /
• 제48권2호
• /
• pp.128-132
• /
• 2016

PEG를 이용하여 WGA 수행 시 DNA 증폭 효율을 높이고 이를 식중독 세균의 DNA 증폭 및 검출에 적용하고자 하였다. 등온 증폭 반응인 WGA에 여러 종류의 PEG를 첨가하여 증폭한 결과, 1.5% 농도의 PEG 4,000을 첨가하는 것이 가장 효율이 높음을 알 수 있었다. 증폭 정도를 정량적으로 파악하기 위하여 3종의 식중독 세균 DNA를 이용하여 WGA를 수행하였으며 real-time PCR로 정량분석하였다. S. Typhimurium, L. monocytogenes, V. parahaemolyticus의 경우에 WGA를 하지 않은 DNA에 비하여 각각 7,777.01배, 9,981.22배, 1,239.03배 정도로 DNA의 양이 증폭되는 것을 확인하였다. 또한 PEG를 첨가함으로써 18배에서 40배의 핵산 증폭 효과가 더 있음을 알 수 있었다. 따라서 식품에 미량의 농도로 존재하는 식중독 세균은 PEG가 첨가된 WGA 반응을 통하여 검출 가능성을 높일 수 있음을 알 수 있었다.

• 대한수의학회지
• /
• 제43권3호
• /
• pp.471-476
• /
• 2003

Malignant catarrhal fever (MCF) is a systemic disease of ruminants caused by ovine herpesvirus 2 (OvHV-2). OvHV-2 is a gamma herpesvirus, which induces frequent latent infection and often difficult to detect its antigens and even specific nucleic acids because of its low viral copies in the infected tissues. Histopathology, serology and polymerase chain reaction (PCR) were compared for the diagnosis of MCF using 10 bison infected with OvHV-2. Histopathological diagnosis was performed using the criteria which was based upon the pathognomic lesions. Serological diagnosis was conducted using its serum with competitive ELISA for the detection of antibodies of OvHV-2. Also, the nest PCR was performed with peripheral blood leukocytes for the detection of OvHV-2-specific DNAs. Primers 556 and 775 were used for the primary amplification, and primers 556 and 555 were used for the secondary amplification. As the results, positive cases were 6 by histopahology, 9 by serology and 10 by PCR. As comparing with other diagnostic methods, PCR was found to be more sensitive than histopathology and serology. The recent development of molecular diagnostic assays has provided powerful tools for investigating how viruses survive in nature. Development of PCR specific for viruses has dramatically improved the accuracy of diagnosis of viruses in clinically infected animals. Furthermore, amplification of viral genomic material by nest PCR represents the most sensitive method for the detection of viruses and might be detected successfully even though very low viral DNA copies. So, it could be used as the first choice for the detection of viral DNAs with low copies such as the status of latent infection. However, it has also some limitation of application like as false negative results by PCR inhibitors and false positive results by contamination. The results of this study suggest that the use of molecular biological methods like PCR may increase the accuracy for the diagnosis of infectious diseases. However, in diagnostic laboratory, it is recommended that PCR assay must be conducted with other diagnostic methods for more reliable diagnosis.