• 한국동물위생학회지
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• 제41권1호
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• pp.29-39
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• 2018

In this study, we developed a sensitive and specific reverse transcription loop-mediated isothermal amplification (RT-LAMP) assay for rapid visual detection of foot-and-mouth disease virus (FMDV) circulated in Korea. The RT-LAMP was completed in 40 min at $62^{\circ}C$ and the results of the assay were directly detected by naked eye without any detection process. The assay specifically amplified all 7 serotypes of FMDV RNAs but not amplified other viral and cellular nucleic acids. The sensitivity of the RT-LAMP was $10^2$, $10^3$ and $10^3TCID_{50}/mL$ for serotype O, A and Asia 1 FMDV, respectively, which was comparable to conventional reverse transcription polymerase chain reaction (RT-PCR) and relatively lower than that of real time quantitative RT-PCR (qRT-PCR). Clinical evaluation of the RT-LAMP using different serotypes of Korean and foreign FMDV strains showed a 100% (35/35) agreement with the results of the RT-PCR and qRT-PCR. These results indicated that RT-LAMP assay developed in this study could be a valuable diagnostic method for FMDV monitoring and surveillance.

• 미생물학회지
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• 제44권3호
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• pp.228-236
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• 2008

세포배양 유래 생물의 약품 생산 공정에서 다양한 바이러스가 오염된 사례가 있기 때문에 바이러스 안전성 검증이 필수적이다. Reovirus type 3 (Reo-3)는 동물 세포주와 동물 세포 배양 공정에 오염되는 대표적인 바이러스이다. 세포배양 유래 생물의약품의 Reo-3 안전성을 확보하기 위해, 세포주, 원료물질, 제조공정, 완제품에서 Reo-3를 정략적으로 검출하고, 제조공정에서 Reo-3 제거 검증을 위한 시험법으로 활용이 가능한 real-time RT-PCR 시험법을 확립하였다. Reo-3에 특이적인 primer를 선별하였으며, 형광염료 SYBR Green I을 사용하여 Reo-3 RNA 정략 검출 시험법을 최적화하였다. 세포배양법에 의한 감염역가와 비교한 결과 real-time RT-PCR 민감도는 $3.2{\times}10^0\;TCID_{50}/ml$이었다. 확립된 시험법의 신뢰성(reliability)을 보증하기 위해 시험법 검증을 실시한 결과 특이성(specificity)과 재현성(reproducibility)이 우수함을 확인하였다. 확립된 real-time RT-PCR을 생물의약품 제조공정 검증에 적용할 수 있는지 확인하기 위하여 인위적으로 Reo-3를 오염시킨 CHO 세포에서 Reo-3 검출 시험을 실시한 결과 Reo-3를 감염시킨 CHO 세포와 세포배양 상청액에서 Reo-3를 정략적으로 검출할 수 있었다. 또한 바이러스필터 공정에서 Reo-3제거 효과를 감염역가 시험법과 비교 검증한 결과 더 빠른 시간에 동일한 결과를 얻을 수 있었다. 위와 같은 결과에서 확립된 Reo-3 real-time RT-PCR 시험법은 생물의약품 안전성 보증을 위한 세포주 검증, 생물의 약품 생산 공정 검증, 바이러스 제거 공정 검증 등에서 감염 역가 시험법을 대신할 수 있는 신속하고, 특이성과 민감성이 우수한 시험법임을 확인하였다.

• Genomics & Informatics
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• 제21권4호
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• pp.52.1-52.10
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• 2023

Accurate and efficient microbial diagnosis is crucial for effective molecular diagnostics, especially in the field of human healthcare. The gold standard equipment widely employed for detecting specific microorganisms in molecular diagnosis is quantitative real-time polymerase chain reaction (qRT-PCR). However, its limitations in low metagenomic DNA yield samples necessitate exploring alternative approaches. Digital PCR, by quantifying the number of copies of the target sequence, provides absolute quantification results for the bacterial strain. In this study, we compared the diagnostic efficiency of qRT-PCR and digital PCR in detecting a particular bacterial strain (Staphylococcus aureus), focusing on skin-derived DNA samples. Experimentally, specific primer for S. aureus were designed at transcription elongation factor (greA) gene and the target amplicon were cloned and sequenced to validate efficiency of specificity to the greA gene of S. aureus. To quantify the absolute amount of microorganisms present on the skin, the variable region 5 (V5) of the 16S rRNA gene was used, and primers for S. aureus identification were used to relative their amount in the subject's skin. The findings demonstrate the absolute convenience and efficiency of digital PCR in microbial diagnostics. We suggest that the high sensitivity and precise quantification provided by digital PCR could be a promising tool for detecting specific microorganisms, especially in skin-derived DNA samples with low metagenomic DNA yields, and that further research and implementation is needed to improve medical practice and diagnosis.

• 한국어류학회지
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• 제19권2호
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• pp.88-92
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• 2007

Marine birnavirus (MABV)에 무증상적으로 감염된 넙치 (Paralichthys olivaceus) 치어에 면역억제제의 일종인 Dexamathasone을 투여하였을 때 MABV의 감염강도에 영향을 미치는가를 조사하였다. Real time PCR 분석결과 dexamethasone을 투여한 그룹이 생리식염수를 주사한 그룹 및 no handling 그룹에 비해 유의적으로 낮은 Ct 값을 나타냈으며, 또한 semi-quantitative RT-PCR 분석결과에 있어서도 dexamethasone을 주사한 그룹이 대조구 그룹들에 비해 MABV 유전자가 유의적으로 높게 증폭되는 것으로 나타났다. 이러한 결과로부터 dexamethasone 투여가 넙치 치어에 감염된 MABV의 복제를 증가시킴을 확인하였다.

• 생명과학회지
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• 제20권12호
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• pp.1896-1901
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• 2010

본 연구는 가축생균제용 유산균을 Real-time PCR정량분석법을 이용하여 분석하였다. SYBR Green1 방법과 Probe 방법을 이용하여 표준곡선을 제작한 결과, SYBR Green1 방법에서는 Slope 값이 -3.346이었고, Y절편은 33.18, $R^2$ 값은 0.993으로 나타났으며, Probe 방법에서는 Slope값이 -3.321이었고, Y절편은 39.10, $R^2$ 값은 0.995로 나타나, 이를 이용한 표준곡선 제작이 가능함을 알 수 있었다. SYBR Green1 방법을 이용한 생균제의 Lactobacilli 정성 정량 분석결과 Real-time PCR값은 4.46~6.56 log copies로 나타났고, 생균수 측정 결과 값은 5.63~7.59 log CFU/g로 나타났으며, Probe 방법을 이용한 생균제의 Lactobacilli 정성 정량 분석결과에서는 Real-time PCR 값은 5.51~7.00 log copies로 나타났으며, 생균수 측정 결과 값은 5.63~7.59 log CFU/g로 나타났다. 본 연구에서 실시한 RT PCR법은 3~4일이 소요되는 기존의 배지법과 비교하여 24시간 이내에 신속하게 검출이 가능하다고 여겨지며, 또한 RT PCR을 이용한 분석방법에서도 dye 사용과 primer 사용에 따라 결과값이 차이가 나타났음을 확인할 수 있었으며, Probe 방법을 이용하여 실험 한 결과가 민감한 결과를 나타내었음을 확인 할 수 있었다.

• Genomics & Informatics
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• 제21권1호
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• pp.13.1-13.8
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• 2023

Importance of accurate molecular diagnosis and quantification of particular disease-related pathogenic microorganisms is highlighted as an introductory step to prevent and care for diseases. In this study, we designed a primer/probe set for quantitative real-time polymerase chain reaction (qRT-PCR) targeting rgpA gene, known as the specific virulence factor of periodontitis-related pathogenic bacteria 'Porphyromonas gingivalis', and evaluated its diagnostic efficiency by detecting and quantifying relative bacterial load of P. gingivalis within saliva samples collected from clinical subjects. As a result of qRT-PCR, we confirmed that relative bacterial load of P. gingivalis was detected and quantified within all samples of positive control and periodontitis groups. On the contrary, negative results were confirmed in both negative control and healthy groups. Additionally, as a result of comparison with next-generation sequencing (NGS)-based 16S metagenome profiling data, we confirmed relative bacterial load of P. gingivalis, which was not identified on bacterial classification table created through 16S microbiome analysis, in qRT-PCR results. It showed that an approach to quantifying specific microorganisms by applying qRT-PCR method could solve microbial misclassification issues at species level of an NGS-based 16S microbiome study. In this respect, we suggest that P. gingivalis-specific primer/probe set introduced in present study has efficient applicability in various oral healthcare industries, including periodontitis-related microbial molecular diagnosis field.

• Molecules and Cells
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• 제40권10호
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• pp.796-804
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• 2017

Endogenous retroviruses (ERVs) have been integrated into vertebrate genomes and have momentously affected host organisms. Horses (Equus caballus) have been domesticated and selected for elite racing ability over centuries. ERVs played an important role in the evolutionary diversification of the horse genome. In the present study, we identified six equine ERV families (EqERVs-E1, I1, M2, P1, S1, and Y4), their full-length viral open reading frames (ORFs), and elucidated their phylogenetic relationships. The divergence time of EqERV families assuming an evolutionary rate of 0.2%/Myr indicated that EqERV-S3 (75.4 million years ago; mya) on chromosome 10 is an old EqERV family and EqERV-P5 (1.2 Mya) on chromosome 12 is a young member. During the evolutionary diversification of horses, the EqERV-I family diverged 1.7 Mya to 38.7 Mya. Reverse transcription quantitative real-time PCR (RT-qPCR) amplification of EqERV pol genes showed greater expression in the cerebellum of the Jeju horse than the Thoroughbred horse. These results could contribute further dynamic studies for horse genome in relation to EqERV gene function.

• 생명과학회지
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• 제17권7호통권87호
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• pp.996-1001
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• 2007

본 연구에서는 NSAID계 약물인 sulindac, sulindac sulfone, 그리고 sulindac sulfide 처리에 의한 암세포 생존율에 미치는 영향을 확인하기 위하여, 인간 대장암 세포주인 HCTl16에 각각 10 ${\mu}M$의 NSAID들을 처리하였다. 처리한약물 중 sulindac sulfide에 의한 암세포 생존율이 가장 높게 감소하는 것으로 MTS assay 결과 확인되었다. 또한 sulindac sulfide의 처리 농도가 증가됨에 따라 세포 생존율이 감소하는 것으로 확인되었다. Sulindac sulfide의 처리에 따른 이러한 암 세포 사멸의 분자생물학적 기전을 이해하기 위하여, oligo DNA microarray 실험을 수행하였다. 그 결과, 10 ${\mu}M$의 sulindac sulfide의 처리에 의해 2배 이상 발현이 증가되는 유전자가 23개 확인되었고, 반대로 2배 이상 발현이 감소되는 유전자가 33개 확인되었다. 증가되는 유전자중 3개(NAG-1, DDIT3, PCK2)를 선택하여, RT-PCR과 real-time PCR을 수행하였다. 그 결과 두 실험 모두 DNA microarray 실험결과와 동일하게 발현이 증가되었다. 이 중 sulindac, sulindac sulfone, sulindac sulfide에 의 한 NAG-1 유전자의 발현변화를 RT-PCR과 real-time PCR 방법으로 확인한 결과, sulindac sulfide에 의한 암 억제유전자인 NAG-1의 발현이 가장 많이 발현되었다. 이러한 연구결과는 세포생존율 결과와 비교하였을 때, NAG-1의 높은 발현과 암 세포 생존율의 감소가 관련이 있음을 간접적으로 시사한다. 따라서 이들 연구결과는 sulindac sulfide에 의한 화학적 암 예방법의 분자생물학적 기전을 이해하는데 도움을 줄 것으로 생각한다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제24권8호
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• pp.1044-1050
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• 2014

Since there is no consensus about the most reliable assays to detect invasive aspergillosis from samples obtained by minimally invasive or noninvasive methods, we compared the efficacy of an enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) for galactomannan (GM) detection and quantitative real-time PCR assay (qRT-PCR) for the diagnosis of invasive pulmonary aspergillosis. Neutropenic, male Sprague-Dawley rats (specific pathogen free; 8 weeks old; weight, $200{\pm}20g$) were immunosuppressed with cyclophosphamide and infected with Aspergillus fumigatus intratracheally. Tissue and whole blood samples were harvested on days 1, 3, 5, and 7 post-infection and examined with GM ELISA and qRT-PCR. The A. fumigatus DNA detection sequence was detected in the following number of samples from 12 immunosuppressed, infected rats examined on the scheduled days: day 1 (0/12), day 3 (0/12), day 5 (6/12), and day 7 (8/12) post-infection. The sensitivity and specificity of the qRT-PCR assay was 29.2% and 100%, respectively. Receiver operating characteristic curve (ROC) analysis indicated a Ct (cycle threshold) cut-off value of 15.35, and the area under the curve (AUC) was 0.627. The GM assay detected antigen in sera obtained on day 1 (5/12), day 3 (9/12), day 5 (12/12), and day 7 (12/12) post-infection, and thus had a sensitivity of 79.2% and a specificity of 100%. The ROC of the GM assay indicated that the optimal Ct cut-off value was 1.40 (AUC, 0.919). The GM assay was more sensitive than the qRT-PCR assay in diagnosing invasive pulmonary aspergillosis in rats.

• 한국해양생명과학회지
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• 제1권2호
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• pp.79-87
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• 2016

카드뮴과 같은 중금속은 독성이 높아 수서 생물과 인간에게 해로운 영향을 미친다고 알려져 있다. 본 연구에서는 해양 섬모충 Euplotes crassus에서 카드뮴이 해독 기전에 관여하는 ABC transporters (ABCs)와 glutathione S-transferase (GST)의 유전자 발현에 미치는 영향을 조사하였다. 총 7개의 ABCs 유전자와 1개의 GST 유전자 일부를 클로닝하여 유전자 분석을 실시하였고, 카드뮴(0.1~1 mg/l) 노출에 따른 이들 유전자의 발현 양상을 quantitative real time RT-PCR (qRT-PCR)을 이용하여 분석하였다. 염기서열 분석과 계통 분석 결과 이들 ABCs 유전자가 ABC transporter의 특징을 가지며, ABC-B/C family에 속하는 것을 확인하였고, GST 유전자는 theta isoform과 유사한 것으로 나타났다. 카드뮴에 8시간 노출시킨 결과 ABC transporter 유전자의 경우 ABCB21 유전자를 제외하고는 대부분 농도 의존적으로 유전자 발현이 유의하게 증가하였다. GST 유전자는 0.5 mg/l에서 가장 높은 유전자 발현 양상을 보였으며, 1 mg/l에서는 발현량이 대조군 수준으로 감소되었다. 본 연구 결과는 E. crassus의 ABC transporter와 GST 유전자가 카드뮴에 의해 유도되는 독성에 대한 방어 기전에 참여하는 것을 의미한다.