• 미생물학회지
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• 제43권1호
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• pp.23-30
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• 2007

조류 인플루엔자바이러스(AIV) H5N1 아형을 Real-time PCR법을 이용하여 가장 빠르게 진단할 수 있는 방법을 개발하였다. 검색 대상의 염기서열은 AIV H5N1 아형의 hemagglutinin 유전자 중 가장 상동성이 높은 387 bp의 부위를 선택하였고, 실험의 안전을 위하여 인공합섬의 방법으로 제작하였다. Microchip을 기반으로 한Real-time PCR법을 사용하였으며, 총PCR 반응액의 양을 $1{\mu}l$로, PCR 과정 중 각 단계, 즉 해리, 접합, 신장의 시간을 각1초, 1초, 3초로 하여 총 실험시간을 단축하였다. 진단을 위한 실험과정에서 PCR 및 융점분식에 소요된 최단 시간은 12분28초였으며, 민감도측정에서 최소2.4개의 hemaggutinin 유전자를 기질로 하여 목적한 특이 189 bp의 PCR 산물을 증폭할 수 있었기에, 본 연구에서는 이런 초고속 PCR 실험방식을 Quick Real-time PCR이라 명명하였다. 이 결과들은 가금류 및 사람에게 전파된 AIV H5N1아형의 진단에 적용될 수 있을 뿐 아니라, PCR이 사용되는 다른 신속검색법에도 널리 적용 될 수 있을 것으로 기대한다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제25권5호
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• pp.745-752
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• 2015

Tuberculosis (TB) is the most common mycobacterial infection in developing countries, requiring a rapid, accurate, and well-differentiated detection/diagnosis. For the rapid detection and discrimination of Mycobacterium tuberculosis complex (MTC) from non-tuberculous mycobacteria (NTM), a novel, simple, and primer-combined single-step multiplex PCR using three primer pairs (6110F-6110R, 1081F-1081R, and 23SF-23SR; annealing on each of IS6110, IS1081, and 23S rDNA targets), hereafter referred to as a triplex PCR, has been developed and evaluated. The expected product for IS6110 is 416 bp, for IS1081 is 300 bp, and for 23S rDNA is 206 bp by single PCR, which was used to verify the specificity of primers and the identity of MTC using DNA extracted from the M. tuberculosis H37Rv reference strain (ATCC, USA) and other mycobacteria other than tuberculosis (MOTT) templates. The triplex PCR assay showed 100% specificity and 96% sensitivity; the limit of detection for mycobacteria was ~100 fg; and it failed to amplify any target from DNA of MOTT (50 samples tested). Of 307 blinded clinical samples, overall 205 positive M. tuberculosis samples were detected by single PCR, 142 by conventional culture, and 90 by AFB smear methods. Remarkably, the triplex PCR could subsequently detect 55 positive M. tuberculosis from 165 culture-negative and 115 from 217 AFB smear-negative samples. The triplex PCR, targeting three regions in the M. tuberculosis genome, has proved to be an efficient tool for increasing positive detection/discrimination of this bacterium from clinical samples.

• 한국축산식품학회지
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• 제30권4호
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• pp.590-596
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• 2010

Meat and meat products are a potential source of food-borne pathogens, including Staphylococcus aureus, Salmonella spp., Escherichia coli O157:H7, and Bacillus cereus. A sensitive and specific PCR assay for the detection of these pathogens in meat and meat products was developed in this study, as part of a broader effort to reduce the potential health hazards posed by these pathogens. Initially, PCR conditions were standardized with purified DNA. Under standard conditions, the detection level for PCR was as low as 10 pg of purified bacterial DNA. After overnight growth of bacteria in a broth medium, as few as $10^2$ CFU of bacteria were detected by PCR assay. The primers employed in the PCR assay were found to be highly specific for individual organisms, and evidenced no cross-reactivity with heterologous organisms. Additionally, the multiplex PCR assays also amplified some target genes from the four pathogens, and multiplex amplification was obtained from as little as 10 pg of DNA, thus illustrating the excellent specificity and high sensitivity of the assay. In conclusion, this PCR-based technique provides a sensitive and specific method for the detection of S. aureus, Salmonella spp., E. coli O157:H7, and B. cereus in meat and meat products.

• 식물병연구
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• 제23권1호
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• pp.65-68
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• 2017

2단계의 nested PCR 방법을 이용하여 보리 및 벼 재배 토양에서 Barley yellow mosaic virus (BaYMV)를 검출하였다. BaYMV 분절 RNA1 외피단백질 영역의 특이 프라이머로 1차 PCR을 하고 내부서열로부터 작성된 프라이머로 2차 PCR을 실시하여 확보된 372 bp의 PCR 산물이 BaYMV 외피단백질 영역과 98%-100% 염기서열이 일치하여 BaYMV를 검출할 수 있음을 확인하였다. 이 결과는 토양으로부터 BaYMV 검출에 관한 최초의 보고이며 토양전염성 바이러스의 정확한 진단과 예찰에 적용될 수 있을 것으로 생각한다.

• 생명과학회지
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• 제27권7호
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• pp.746-753
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• 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.

• 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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• 제8권5호
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• pp.517-522
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• 1998

The cry1 gene content of a collection of Bacillus thuringiensis strains, which include new isolates from Malaysia and Indonesia, was determined by a multiplex PCR using a set of eight oligonucleotide forward primers specific to cry1Aa, cry1Ab, cry1Ac, cry1Ba, cry1Ca, cry1Da, cry1Ea, and cry1Fa genes, and two reverse primers, one specific to cry1Ab and the other common to the remaining cry1 genes. Two-thirds of the 59 strains screened were cry1 positive and contained one to four different genes. The cry gene profiles correlated well with toxicities of the strains to lepidopteran insects. The method can be used for rapid screening of a large number of new isolates as the total DNA extracted by boiling cells from single colonies can be used directly in the PCR. However, it is not suitable for follow-up monitoring of specific commercial strains after application in the field as the PCR product profiles of these strains could not be differentiated from those of new isolates.

• 식물병연구
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• 제21권1호
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• pp.1-5
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• 2015

A PCR method has been developed for the pathovar-specific detection of Pseudomonas syringae pv. tagetis, which is the causal agent of bacterial leaf spots and apical chlorosis of several species within the Compositae family. One primer set, PSTF and PSTR, was designed using a genomic locus derived from an amplified fragment length polymorphism (AFLP) fragment produced a 554-bp amplicon from 4 isolates of P. syringae pv. tagetis. In DNA dot-blot analysis with the PCR product as probe, a positive signal was identified in only 4 isolates of P. syringae pv. tagetis. These results suggest that this PCR-based assay will be a useful method for the detection and identification of P. syringae pv. tagetis.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제17권3호
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• pp.490-495
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• 2007

Lactic acid bacteria (LAB) are beneficial for the gastrointestinal tract and reinforce immunity in human health. Recently, many functional products using the lactic acid bacteria have been developed. Among these LAB, Lactobacillus acidophilus, Lactobacillus rhamnosus, Bifidobacterium longum, and Bifidobacterium bifidum are frequently used for probiotic products. In order to monitor these LAB in commercial probiotic products, a multiplex PCR method was developed. We designed four species-specific primer pairs for multiplex PCR from the 16S rRNA, 16S-23S rRNA intergenic spacer region, and 23S rRNA genes in Lactobacillus acidophilus, Lactobacillus rhamnosus, Bifidobacterium longum, and Bifidobacterium bifidum. Using these primer pairs, 4 different LAB were detected with high specificity in functional foods. We suggest that the multiplex PCR method developed in this study would be an efficient tool for simple, rapid, and reliable identification of LAB used as probiotic strains.

• The Plant Pathology Journal
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• 제16권5호
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• pp.252-256
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• 2000

The 16S-23S rRNA intergenic spacer regions (ISRs) were sequenced and analyzed to design specific primer for identification of Pectobacterium chrysanthemi. Two types ISRs, large and small ISRs, were identified from three strains (ATCC 11663, KACC 10163 and KACC 10165) of P. chrysanthemi and Pectobacterium carotovorum subsp. carotovorum ATCC 15713.Large ISRs contained transfer RNA-Ile(tRNA$^{Ile}$)and tRNA$^{Ala}$, and small ISRs contained tRNA$^{Glu}$. Size of the small ISRs of P. chrysanthemi ranged on 354-356 bp, while it was 451 bp in small ISR of P. carotovorum subsp. carotovorum ATCC 15713. From hypervariable region of small ISRs, species-specific primer for P. chrysanthemi with 20 bp length (CHPG) was designed from hypervariable region of small ISRs, which was used as forward promer to detect P. chrysanthemi strains with R23-1R produced PCR product of about 260bp size (CHSF) only from P. chrysanthemi strains, not from other Pectobacterium spp. and Erwinia spp. Direct PCR from bacterial cell without extracting DNA successfully amplified a specific fragment, CHSF, from P. chrysanthemi ATCC 11663. The limit of PCR detection was 1${\pm}10^2$ cfu/ml.