• Genomics & Informatics
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• 제21권2호
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• pp.24.1-24.7
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• 2023

Assays of clinical diagnosis and species identification using molecular markers are performed according to a quantitative method in consideration of sensitivity, cost, speed, convenience, and specificity. However, typical polymerase chain reaction (PCR) assay is difficult to quantify and have various limitations. In addition, to perform quantitative analysis with the quantitative real-time PCR (qRT-PCR) equipment, a standard curve or normalization using reference genes is essential. Within the last a decade, previous studies have reported that the digital PCR (dPCR) assay, a third-generation PCR, can be applied in various fields by overcoming the shortcomings of typical PCR and qRT-PCR assays. We selected Stilla Naica System (Stilla Technologies), Droplet Digital PCR Technology (Bio-Rad), and Lab on an Array Digital Real-Time PCR analyzer system (OPTOLANE) for comparative analysis among the various droplet digital PCR platforms currently in use commercially. Our previous study discovered a molecular marker that can distinguish Hanwoo species (Korean native cattle) using Hanwoo-specific genomic structural variation. Here, we report the pros and cons of the operation of each dPCR platform from various perspectives using this species identification marker. In conclusion, we hope that this study will help researchers to select suitable dPCR platforms according to their purpose and resources.

• 대한임상검사과학회지
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• 제41권4호
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• pp.153-157
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• 2009

The production of extended-spectrum ${\beta}$-lactamases ($ESBL_S$) of the TEM or SHV type by bacterial pathogens is a major threat to the use of the clinically important expanded-spectrum cephalosporins. The characterization of the SHV ESBLs producing Klebsiella pneumoniae strains present in clinical isolates is time-consuming processes. We describe here in the development of a novel system, which consists of a real time PCR. We found 11 K. pneumoniae strains to be presumptive strains ESBLs producers by clinical and laboratory standards institute (CLSI) guidelines. The double disk synergy test showed 8 ESBL positive and conventional PCR showed 10 SHV ESBL positive, which were K. pneumoniae strains isolates. By real time PCR analysis, SHV gene in 11 of 11 strains were identified. When sequencing analysis was compared with real time PCR, both analysis were presented 99% similarity. In this study, we used a rapid, sensitive, and specific real-time PCR (RT-PCR) method for detection of the assay SHV ESBL producing K. pneumoniae strains in clinical isolates.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제22권9호
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• pp.1301-1306
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• 2012

We combined real-time RT-PCR and real-time PCR (R/P) assays using a hydrolysis probe to detect Mycobacterium tuberculosis complex (MTBC)-specific 16S rRNA and its rRNA gene (rDNA). The assay was applied to 28 non-respiratory and 207 respiratory specimens from 218 patients. Total nucleic acids (including RNA and DNA) were extracted from samples, and results were considered positive if the repeat RT-PCR threshold cycle was ${\leq}35$ and the ratio of real-time RT-PCR and real-time PCR load was ${\geq}1.51$. The results were compared with those from existing methods, including smear, culture, and real-time PCR. Following resolution of the discrepant results between R/P assay and culture, the overall sensitivity, specificity, positive predictive values (PPV), and negative predictive values (NPV) of all samples (including non-respiratory and respiratory specimens) were 98.2%, 97.2%, 91.7%, and 99.4%, respectively, for R/P assay, and 83.9%, 89.9%, 72.3%, and 94.7%, respectively, for real-time PCR. Furthermore, the R/P assay of four patient samples showed a higher ratio before treatment than after several days of treatment. We conclude that the R/P assay is a rapid and accurate method for direct detection of MTBC, which can distinguish viable and nonviable MTBC, and thus may guide patient therapy and public health decisions.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제30권3호
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• pp.459-468
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• 2020

This study established a new polymerase spiral reaction (PSR) that combines with reverse transcription reactions for HCV detection targeting 5'UTR gene. To avoid cross-contamination of aerosols, an isothermal amplification tube (IAT), as a separate containment control, was used to judge the result. After optimizing the RT-PSR reaction system, its effectiveness and specificity were tested against 15 different virus strains which included 8 that were HCV positive and 7 as non-HCV controls. The results showed that the RT-PSR assay effectively detected all 8 HCV strains, and no false positives were found among the 7 non-HCV strains. The detection limit of our RT-PSR assay is comparable to the real-time RT-PCR, but is more sensitive than the RT-LAMP. The established RT-PSR assay was further evaluated for detection of HCV in clinical blood samples, and the resulting 80.25% detection rate demonstrated better or similar effectiveness compared to the RT-LAMP (79.63%) and real-time RT-PCR (80.25%). Overall, the results showed that the RT-PSR assay offers high specificity and sensitivity for HCV detection with great potential for screening HCV in clinical blood samples.

• BMB Reports
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• 제40권2호
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• pp.226-231
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• 2007

Housekeeping genes are widely used as internal controls in a variety of study types, including real time RT-PCR, microarrays, Northern analysis and RNase protection assays. However, even commonly used housekeeping genes may vary in stability depending on the cell type or disease being studied. Thus, it is necessary to identify additional housekeeping-type genes that show sample-independent stability. Here, we used statistical analysis to examine a large human microarray database, seeking genes that were stably expressed in various tissues, disease states and cell lines. We further selected genes that were expressed at different levels, because reference and target genes should be present in similar copy numbers to achieve reliable quantitative results. Real time RT-PCR amplification of three newly identified reference genes, CGI-119, CTBP1 and GOLGAl, alongside three well-known housekeeping genes, B2M, GAPD, and TUBB, confirmed that the newly identified genes were more stably expressed in individual samples with similar ranges. These results collectively suggest that statistical analysis of microarray data can be used to identify new candidate housekeeping genes showing consistent expression across tissues and diseases. Our analysis identified three novel candidate housekeeping genes (CGI-119, GOLGA1, and CTBP1) that could prove useful for normalization across a variety of RNA-based techniques.

• 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.

• 한국식품위생안전성학회지
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• 제33권1호
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• pp.71-76
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• 2018

노로바이러스는 전 세계적으로 산발적인 발병 관련 비세균성 위장염의 주요 원인 물질이다. 노로바이러스 검출을 위해 역전사 실시간 PCR (RT qPCR)이 그 민감도와 특이성으로 인해 주요 수단으로 빠르게 자리 잡았다. 그러나 RT qPCR 분석을 위해서는 정확한 바이러스 RNA 추출방법이 필수적이다. TRIzol 시약은 생물학적 물질로부터 RNA의 추출에 이용되고 따라서 노로바이러스 RNA 추출에도 널리 사용된다. 이 연구에서는 인체 노로바이러스 유전체 그룹 I (GI) 및 유전자 그룹 II (GII)와 생쥐 노로바이러스(GV) 중에서 GII로부터의 TRIzol 을 이용한 바이러스 RNA의 추출률이 바이러스 시료 용액의 pH에 의존했다는 내용이 다루어졌다. 실시간 PCR의 Ct값으로 비교한 RNA 추출 수율은 산성 영역보다 알칼리성 pH에서 높았다. 이 연구 결과로 부터 TRIzol을 이용하여 GII RNA를 추출하여 노로바이러스를 정량적으로 분석할 때 pH조건이 대단히 중요하다는 것을 알 수 있었다.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제62권5호
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• pp.406-416
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• 2007

연구배경: 단일염기다형성(Single nucleotide polymorphism, SNP)은 인간의 유전자 서열 1000염기에 1개 빈도로 발견되어 인간은 대략 300만개의 유전자 다형성을 가지고 있다. 이 유전자 다형성의 조합결과로 인간의 개체 간 특성들이 결정되는 것으로 이해되고 있다. 이러한 다형성들의 조합양상에 따라 특이 질환에 대한 유전자 감수성 또한 달라지게 되므로 최근에는 많은 질환들과 유전자 다형성들과의 상관관계를 보는 연구들도 활발하게 진행되고 있다. 이러한 SNP분석은 큰 집단을 대상으로 진행되어 지므로 적은 비용으로 정확하게 그리고 대용량으로 분석할 수 있는 방법이 필요하다. 방 법: 대상 환자 89명의 genomic DNA를 가지고서 promotor상에 위치한 -37과 -524 염기부위에서 유전자 다형성을 보이는 것으로 보고되어져 있는 RRM1(ribonucleotide reductase M1) 유전자를 대상으로 PCR-RFLP(polymerase chain reaction-restriction fragment length polymorphism)와 real-time PCR(RTPCR, TaqMan probe assay)을 동시에 시행한 후 각각의 결과를 비교 분석하였다. 결 과: 대상 DNA 89예 중 -37에서는 2예(2.17%), -524에서는 15예(16.26%)가 서로 다른 양상을 보였다. 결과 차이를 보인 샘플 17예를 대상으로 직접 염기서열 분석을 시행하여 본 결과, 17예 모두 RT-PCR에서 확인되었던 결과와 일치함을 확인할 수 있었다. 추가 샘플 138예를 대상으로 RT-PCR을 2회 연속 실행하여 genotyping을 해 본 결과 98%이상의 높은 일치율을 보였으며, 그중 10예를 무작위로 골라 직접 염기서열 분석을 시행하여 본 결과, 역시 100%일치, 높은 정확도를 보였고 이는 in-tube assay 방식으로 샘플의 오염을 최소화 할 수 있었으며 72 well based system(Corbett Research)을 이용함으로 1회 유전자 증폭반응을 통해 많은 검체를 한 번에 확인할 수 있어 매우 빠른 검사방법 이었다. 결 론: 큰 집단을 대상으로 다량의 SNP를 분석하기 위한 실험 방법으로는 RT-PCR이 신속하면서도 정확한 결과를 얻을 수 있는 방법으로 사료된다.

• BMB Reports
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• 제40권6호
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• pp.986-1001
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• 2007

Cold acclimation improves freezing tolerance in plants. In higher plants, many advances have been made toward identifying the signaling and regulatory pathways that direct the low-temperature stress response; however, similar insights have not yet been gained for simple nonvascular plants, such as bryophytes. To elucidate the pathways that regulate cold acclimation in bryophytes, we used two PCR-based differential screening techniques, cDNA amplified fragment length polymorphism (cDNA-AFLP) and suppression subtractive hybridization (SSH), to isolate 510 ESTs that are differentially expressed during cold acclimation in Physcomitrella patens. We used realtime RT-PCR to further analyze expression of 29 of these transcripts during cold acclimation. Our results show that cold acclimation in the bryophyte Physcomitrella patens is not only largely similar to higher plants but also displays distinct differences, suggests significant alteration during the evolution of land plants.

• 한국임상수의학회지
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• 제27권5호
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• pp.508-513
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• 2010

싸이토카인은 염증 및 면역 반응의 평가에 있어서 매우 중요한 요소이다. 따라서 이들의 mRNA 수준을 정량하고 평가하는 것은 염증 및 면역 반응을 평가하는데 있어서 그 민감도가 매우 높은 방법으로 알려져 있다. 본 연구의 목적은 SYBR green dye를 이용하여 개의 싸이토카인 mRNA를 정량적 실시간 역전사 중합효소연쇄반응(real-time reverse transcriptase PCR; qRT-PCR)으로 분석을 할 수 있도록 함에 있다고 할 수 있다. 제작된 시발체(primer)의 최적화된 붙임 온도(annealing temperature; $T_a$)는 인터루킨(interleukin; IL)-$1{\beta}$, IL-6, IL-10이 각각 $62^{\circ}C$, glyceraldehyde 3-phosphate dehydrogenase (GAPDH)와 tumor necrosis factor (TNF)-${\alpha}$가 $60^{\circ}C$ 그리고 high mobility group box 1 (HMGB1)이 $58^{\circ}C$였다. 표준 정량 곡선을 이용하여 측정한 시발체의 효율성은 97.1%에서 102.%로 매우 높았고, 2차 구조물(secondary structure)과 시발체-이합체 형성(primer-dimer formation)은 융해곡선(melt-curve)분석과 전기영동을 통해 확인하였다. 이렇게 정립된 qRT-PCR 분석법은 민감도와 특이도가 매우 높은 개 싸이토카인 유전자 정량법으로 활용될 수 있을 것이다.