• Proceedings of the National Institute of Ecology of the Republic of Korea
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• 제1권1호
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• pp.83-89
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• 2020

Methods for detecting the presence of genetically modified (GM) crops are evolving to comply with legislation and to enhance monitoring by biotechnology companies and regulators. In order to cover a broad range of detection methods for a new GM crop, conventional multiplex PCR methods are required. Based on the genetic information on three GM alfalfa varieties (J101, J163, and KK179), which were recently approved in South Korea, we developed a fast, reliable, and highly specific multiplex polymerase chain reaction (PCR) method with basic PCR equipment and inexpensive reagents. To validate and verify the newly developed multiplex PCR method, we applied a limit of detection assay and random reference material analysis. We also monitored the unintentional environmental release of GM alfalfa in South Korea by performing the multiplex PCR analysis with 91 feral alfalfa specimens collected from 2000 to 2018. Our methodology is a sensitive, simple, quick, and inexpensive tool for detecting and identifying three GM alfalfa varieties.

• 한국자원식물학회지
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• 제21권3호
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• pp.210-215
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• 2008

Gene-expression analysis is increasingly important in biological research, with real-time reverse PCR (RTPCR) becoming the method of choice for high-throughput and accurate expression profiling of selected genes. However, this technique requires important preliminary work for standardizing and optimizing the many parameters involved in the analysis. Plant stress studies are more and more based on gene expression. The analysis of gene expression requires sensitive and reproducible measurements for specific mRNA sequence. Several genes are regulated in response to abitoic stresses, such as salinity, and their gene products function in stress response and tolerance. The design of the primers and TaqMan probes for real-time PCR assays were carried out using the Primer $Express^{TM}$ software 3.0. The PCR efficiency was estimated through the linear regression of the dilution curve. To understand the expression pattern of various genes under salt stressed condition, we have developed a unique public resource of 9 stress-related genes in poplar. In this study, real-time RT-PCR was used to quantify the transcript level of 10 genes (9 stress-related genes and 1 house keeping gene) that could play a role in adaptation of Populus davidiana. Real-time RT-PCR analyses exhibited different expression ratios of related genes. The data obtained showed that determination of mRNA levels could constitute a new approach to study the stress response of P. davidiana after adaptation during growth in salinity condition.

• 식물조직배양학회지
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• 제27권1호
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• pp.7-12
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• 2000

저온관련 유전자인 BN115 gene과 표지유전자인 npt II gene을 함유하고 있는 Agrobacterium tumifacience GV 3101 균주를 이용하여 겨울상추품종인 청치마의 잎절편과 공동배양하는 방법으로 형질전환 시켰다. 상추의 잎절편을 Agrobacterium과 공동배양 후 MS 기본배지에 100 mg/L kanamycin, 500 mg/L carbenicillin, 0.1 mg/L NAA, 0.5 mg/L kinetin을 첨가한 선발배지에 치상하였는데, 치상 후 3-4주부터 절편체로부터 multiple shoot들이 생성되기 시작하였다. 선발배지에서 살아남은 선발체들은 1/2 MS배지에 100 mg/L kanamycin, 250 mg/L carbenicillin이 첨가된 발근배지로 옮겨졌다. 한편, 선발된 shoot들은 PCR반응을 이용하여 도입유전자의 삽입여부를 확인하였다. PCR 반응은 표지유전자인 nptII와 저온관련 유전자인 BN115 및 식물에 도입되지 않는 vir G 유전자를 각각 특이적으로 증폭하는 primer를 가지고 실시하였다. PCR 반응 결과 대조구로 쓰인 정상 상추식물체에서는 nptII와 BNl15유전자의 증폭을 볼 수 없는 반면에 형질전환체에서는 두 유전자 모두 PCR 증폭 산물을 확인할 수 있었다. 또한 확인된 식물체의 DNA에서는 vir G유전자가 발견되지 않아 이는 Agrobacterium의 혼입에 의한 결과가 아님을 다시 한번 증명하였다. 또한 선발된 형질전환체를 이용하여 Southern analysis와 RT-PCR을 실시한 결과 내한성 유전자가 상추 식물에 안정적으로 도입되어 발현됨을 확인하였다.

• 생명과학회지
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• 제14권1호
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• pp.110-114
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• 2004

본 연구는 뽕나무 품종간의 유전적 특성 분석을 위한 기초 자료로서 최적의 RAPD-PCR 조건을 확립하기 위하여 수행하였다. 본 연구를 위해 '밀성뽕', '청일뽕', '수일뽕' 그리고 한성뽕'등의 4품종을 이용하여 Operon사의 OPY15 (5'-AG-TCGCCCTT-3') primer를 사용, 여러 가지 PCR 조건하에서 실험하였다. DNA 농도, primer농도, $MgCl_2$ 농도, PCR 횟수, annealing temperature, pre-heating time의 조작유무 등 여러 가지 요인들을 대상으로 시험을 수행한 결과, $25 \mu$ 반응용액을 기준으로 50 ng의 template DNA, $1 \muM$의 random primer, 1.5 mM의$MgCl_2$45회의 PCR cycle, 45$^{\circ}C$의 annealing temperature 그리고 pre-heating time이 없는 조건이 최적으로 나타났다. 이러한 RAPD-PCR법의 안정적인 조건의 확립은 후차적인 뽕나무 품종간의 유전적 특성의 규명, 계통간의 관련, 신품종 육성 등을 위한 중요한 기초 자료로 활용될 것으로 생각된다.

• 대한화학회지
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• 제47권2호
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• pp.127-132
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• 2003

소의 타일레리아병 진단을 위해 DNA 추출과정 없이 전혈에서 바로 중합효소연쇄반응(PCR)을 통하여 T. buffeli(buffeli/orientalis/sergenti)의 16S rRNA 유전자 단편을 증폭시킨 뒤, 증폭된 DNA를 전기영동법으로 분석하는 방법을 개발하였다. 특이유전자 단편의 증폭을 위해 formamide를 사용하여 혈액세포를 용해시켰으며, 단백질의 응고를 줄이기 위해 낮은 반응온도를 사용하는 FoLT(Formamide Low Temp.) PCR법을 이용하였다. 전혈 100-200 nL를 바로 PCR 증폭에 사용하였으며, PCR 산물(816-bp DNA)은 전기영동법으로 분석하였다. 본 결과는 T. buffeli에 감염된 소의 혈액으로부터 정제된 DNA를 사용하여 얻은 실험결과와 잘 일치하였다.

• 미생물학회지
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• 제41권1호
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• pp.60-66
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• 2005

국내산 한우, 흑염소, 돼지, 개, 닭 및 마우스 둥을 포함한 각종 동물과 사람환자에서 분리된 MRSA 균주를 포함하여 총 116주의 S. aureus 균주를 확보하여 이들 균주들의 유전학적 다양성을 분석하고자 시도하였다. 이를 위하여 쉽고, 편리하며 많이 활용되고 있는 PCR을 이용하여, 개별 분석기법에 따른 유전학적 특성을 파악하는 것은 물론 활용한 기법들 중에서 유전자수준에서 가장 효율적이며 뛰어난 감별능력을 지닌 기법을 선발하고자 하는데 궁극적인 목적을 두었다. 이를 위해서 통계학적 인 수치에 따라 객관적인 분석방법으로서 Simpson's index of diversity (SID)를 산출하여 성적상호간을 비교 및 평가하였다. 공시한 총 99 주에 대한 4M primer를 이용한 RAPD 성적에 근거하여 산출한 SID 값은 0.915의 양호한 간이 산출되었다. 같은 방법으로 충 98 주에 대한 RA primer를 이용한 RAPD성적을 토대로 산출한 SID 값은 0.874로 확인되었다. 한편 총 107주에 대한 ERIC-PCR을 수행한 종합분석 성적에서 공시균주들은 모두 10종의 유전형(genotype)으로 구분되었고, EM-type 는 14주가 포함되어 가장 대표적 인 유전형으로 분류되었으며, 이 그룹에는 사람유래의 6주가 포함되어 가장 지배적인 유전형으로 확인되었다. 또한 DNA profile에 근거한 덴드로그람을 작성하고 SID간을 산출하였던 바, SDI 0.929의 신뢰도 높은 성적을 산출하였다. 반면에 공시한 총 108주의 S. aureus균주에 대한 종합적인 REP-PCR 성적에서 모두20종의 유전형으로 세분되었고 RB-type은 17주로 가장 많은 균주가 포함되었다. 작성된 덴드로그람 성적에서 산출한 SID 값은 우리의 연구에서 수행한 PCR에 기초한 유전자 분석기법들 중에서는 가장 높은 0.930으로 확인되었다. 결론적으로 RAPD 기법 중에서는 4M primer를 활용한RAPD가 보다 효율적임을 확인할 수 있었고, REP-PCR과 ERIC-PCR의 양자의 성적은 거의 비슷하여 적용했던 PCR분석기법 중에서는 이들 분석기법이 가장 우수한 감별능력을 확보한 분석법으로 최종 선발할 수 있었다.

• 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.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제11권5호
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• pp.788-797
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• 2001

The usefulness of three PCR methods were evaluated for the epidemiological typing of Staphylococcus aureus: an enterobacterial repetitive intergenic consensus sequence PCR (ERIC-PCR), repetitive extragenic palindromic element PCR (REP-PCR), and 16S-23S intergenic spacer PCR (ITS-PCR). The analysis was performed using a collection of S. aureus strains comprised of 6 reference and 79 isolates from patients with various diseases. Among the 85 S. aureus strains tested, 6 references and 6 isolates were found to be susceptible to methicillin, whereas the remaining 73 isolates were resistant to it. PCR methods are of special concern, as conventional phenotypic methods are unable to clearly distinguish among methicillin-resistant S. aureus (MRSA) strains. The ability of the techniques to detect different unrelated types was found to be as follows: ERIC-PCR, 19 types; REP-PCR, 36 types; and ITS-PCR, 14 types. On the basis of combining the ERIC, REP, and ITS fingerprints, the 85 S. aureus strains were grouped into 56 genetic types (designated G1 to G56). The diversities for the 85 S. aureus strains, calculated according to Simpson\`s index, were 0.88 for an ERIC-PCR, 0.93 for a REP-PCR, and 0.48 for an ITS-PCR, and the diversity increased up to 0.97 when an ERIC-PCR and REP-PCR were combined. The above discrimination indices imply that the genetic heterogeneity of S. aureus strains is high. Accordingly, this study demonstrates that DNA sequences from highly conserved repeats of a genome, particularly a combination of ERIC sequences and REP elements, are a convenient and accurate tool for the subspecies-specific discrimination and epidemiologic tracking of S. aureus.

• 대한수의학회지
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• 제36권3호
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• pp.627-633
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• 1996

To analyze the genomic diversity of transmissible gastroenteritis virus (TGEV), the N-terminal half of the spike (S) glycoprotein gene and nonstructural protein gene (open reading frames 3 and 3-1) were amplified by reverse transcriptase reaction and polymerase chain reaction (RT-PCR), and analyzed using restriction fragment length polymorphism (RFLP) patterns of the amplified DNA. In this study, TGEV Miller (M6) and Purdue (P115) strains were used as reference strains, and two vaccine strains (MSV and STC3) and four Korea isolates (P44, VRI-WP, VRI-41, and VRI-48) were analyzed. All TGEV strains were amplified with three TGEV primer pairs. Although there was some exception in RFLP analysis, this method differentiated TGEV strains into following groups : Miller group (M6 and MSV), Purdue group (PUS, STC3, P44, VRI-WP, VRI-41, and VRI-48). Using Sau3AI and SspI, VRI-48 was differentiated from the Miller and Purdue type viruses. The RT/PCR in conjuction with RFLP analysis was a rapid and valuable tool for differentiating several strains of TGEV. This study revealed the occurences of distinct difference in genome of TGEV strains.

• The Plant Pathology Journal
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• 제18권1호
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• pp.12-17
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• 2002

For the molecular detection of Sweet potaio feathery mottle virus (SPFMV) from diseased sweet potato plants, reverse transcription and polymerase chain reaction (RT-PCR) was performed with the use of a set of virus-specific primers to amplify an 816 bp product. The viral coat protein gene was selected for the design of the primers. No PCR product was amplified when Turnip mosaic virus, Potato vims Y or Cucumber mosaic virus were used as template in RT-PCR with the SPFMV-specific primers. The lowest concentration of template viral RNA required for detection was 10 fg. The vim was rapidly detected from total nucleic acids of leaves and roots from the virus-infected sweet potato plants as well as from the purified viral RNA by the RT-PCR. Twenty-four sweet potato samples were selected and analyzed by RT-PCR and restriction fragment length polymorphism (RFLP). RFLP analysis of the PCR products showed three restriction patterns, which resulted in some point mutations suggesting the existence of quasi-species for the vims in the infected sweet potato plants.