• Environmental Engineering Research
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• 제14권1호
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• pp.63-67
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• 2009

Escherichia coli K-12 (E. coli K-12) is a representative indicator globally used for distinguishing and monitoring dynamic fates of pathogenic microorganisms in the environment. This study investigated how to most critically quantify lacZ ($\beta$-galactosidase) gene in E. coli K-12 by two different real-time polymerase chain reaction (real-time PCR) in association with three different DNA extraction practices. Three DNA extractions, i.e., sodium dodecyl sulfate (SDS)/proteinase K, magnetic beads and guanidium thiocyanate (GTC)/silica matrix were each compared for extracting total genomic DNA from E. coli K-12. Among them, GTC/silica matrix and magnetic beads beating similarly worked out to have the highest (22-23 ng/${\mu}L$) concentration of DNA extracted, but employing SDS/proteinase K had the lowest (10 ng/${\mu}L$) concentration of DNA retrieved. There were no significant differences in the quantification of the copy numbers of lacZ gene between SYBR Green I qPCR and QProbe-qPCR. However, SYBR Green I qPCR obtained somewhat higher copy number as $1{\times}10^8$ copies. It was decided that GTC/silica matrix extraction or magnetic beads beating in combination with SYBR Green I qPCR can be preferably applied for more effectively quantifying specific gene from a pure culture of microorganism.

• 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.

• 한국식품위생안전성학회지
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• 제33권4호
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• pp.280-288
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• 2018

본 연구는 국내에서 생산되거나 해외에서 수입되어 국내에서 유통되는 수산물 중에서 두족류를 문어류, 낙지류, 오징어류, 주꾸미류, 꼴뚜기류의 5개 그룹으로 구분하여 분석하였다. 두족류 5개 그룹을 판별을 하기 위해 미토콘드리아에 존재하는 유전자를 분석하였고, 그 중에서 COI (mitochondrial cytochrome C oxidase subunit I), 16s rRNA (16s ribosomal RNA), 12s rRNA (12s ribosomal RNA) 내에서 상당히 유사한 DNA 서열 부분과 일부 서열 변화 부분이 확인되었다. 명확하게 두족류 5개 그룹 판별을 하기 위해 COI, 16s rRNA, 12s rRNA 유전자의 일부 서열 변화 부분에서 그룹 특이적 프라이머 세트를 디자인하였다. 국내 외에서 확보한 두족류 시료(참문어, 낙지, 살오징어, 아메리카 대왕오징어, 갑오징어, 주꾸미, 모래주꾸미, 하이야주꾸미, 참꼴뚜기, 창꼴뚜기, 한치꼴뚜기)의 genomic DNA을 추출하여 각 그룹의 특이적 프라이머를 이용하여 SYBR 기반의 real-time PCR 시스템에 의해 분석되었고, threshold cycle (Ct) value와 같은 real-time PCR 결과 분석에 의해 두족류 내 그룹 판별이 가능하였다(Table 3).

• Toxicological Research
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• 제32권1호
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• pp.81-87
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• 2016

Aflatoxin B1 (AFB1) is produced by Aspergillus flavus growing in feedstuffs. Early detection of maize contamination by aflatoxigenic fungi is advantageous since aflatoxins exert adverse health effects. In this study, we report the development of an optimized conventional PCR for AFB1 detection and a rapid, sensitive and simple screening Real-time PCR (qPCR) with SYBR Green and two pairs of primers targeting the aflR genes which involved aflatoxin biosynthesis. AFB1 contaminated maize samples were divided into three groups by the toxin concentration. Genomic DNA was extracted from those samples. The target genes for A. flavus were tested by conventional PCR and the PCR products were analyzed by electrophoresis. A conventional PCR was carried out as nested PCR to verify the gene amplicon sizes. PCR-RFLP patterns, obtained with Hinc II and Pvu II enzyme analysis showed the differences to distinguish aflatoxin-producing fungi. However, they are not quantitative and need a separation of the products on gel and their visualization under UV light. On the other hand, qPCR facilitates the monitoring of the reaction as it progresses. It does not require post-PCR handling, which reduces the risk of cross-contamination and handling errors. It results in a much faster throughout. We found that the optimal primer annealing temperature was $65^{\circ}C$. The optimized template and primer concentration were $1.5{\mu}L\;(50ng/{\mu}L)$ and $3{\mu}L\;(10{\mu}M/{\mu}L)$ respectively. SYBR Green qPCR of four genes demonstrated amplification curves and melting peaks for tub1, afIM, afIR, and afID genes are at $88.0^{\circ}C$, $87.5^{\circ}C$, $83.5^{\circ}C$, and $89.5^{\circ}C$ respectively. Consequently, it was found that the four primers had elevated annealing temperatures, nevertheless it is desirable since it enhances the DNA binding specificity of the dye. New qPCR protocol could be employed for the determination of aflatoxin content in feedstuff samples.

• The Plant Pathology Journal
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• 제38권6호
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• pp.656-664
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• 2022

Pectobacterium odoriferum is the primary causative agent in Kimchi cabbage soft-rot diseases. The pathogenic bacteria Pectobacterium genera are responsible for significant yield losses in crops. However, P. odoriferum shares a vast range of hosts with P. carotovorum, P. versatile, and P. brasiliense, and has similar biochemical, phenotypic, and genetic characteristics to these species. Therefore, it is essential to develop a P. odoriferumspecific diagnostic method for soft-rot disease because of the complicated diagnostic process and management as described above. Therefore, in this study, to select P. odoriferum-specific genes, species-specific genes were selected using the data of the P. odoriferum JK2.1 whole genome and similar bacterial species registered with NCBI. Thereafter, the specificity of the selected gene was tested through blast analysis. We identified novel species-specific genes to detect and quantify targeted P. odoriferum and designed specific primer sets targeting HAD family hydrolases. It was confirmed that the selected primer set formed a specific amplicon of 360 bp only in the DNA of P. odoriferum using 29 Pectobacterium species and related species. Furthermore, the population density of P. odoriferum can be estimated without genomic DNA extraction through SYBR Green-based real-time quantitative PCR using a primer set in plants. As a result, the newly developed diagnostic method enables rapid and accurate diagnosis and continuous monitoring of soft-rot disease in Kimchi cabbage without additional procedures from the plant tissue.

• 생명과학회지
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• 제33권12호
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• pp.1025-1035
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• 2023

본 연구에서는 한국산과 중국산 새꼬막(Scapharca subcrenata) 사이의 원산지 판별을 위하여 quantitative real-time PCR (qPCR) 분석을 기반으로 하는 Single-nucleotide polymorphism (SNP) 마커의 primer set를 개발 및 검증하였다. 총 180개의 새꼬막 sample을 genotyping by sequencing으로 분석하여 원산지 판별에 유용할 것이라 판단되는 7개의 후보 MS 마커와 15개의 후보 SNP 마커를 선정하였다. 후보 SNP 마커는 PCR과 sanger sequencing, SYBR green-based qPCR을 통해 원산지별 분리 여부를 확인하였다. 이 중 Insertion 1, SNP 21 마커가 qPCR 증폭 양상에서 집단이 확연히 분리되었으며 예상과 실제 증폭 형태가 일치하였다. 추가적으로 새꼬막을 무작위로 섞어서 진행한 blind test에서 Insertion 1은 새꼬막 100개에 대하여 74%의 정확도, 52%의 민감도, 96%의 특이도를 보였고, SNP 21은 새꼬막 137개에 대하여 86%의 정확도, 79%의 민감도, 93%의 특이도를 보였다. 따라서 개발된 두 개의 SNP 마커는 독립적 또는 복합적으로 사용하면 새꼬막 원산지 판별의 진위 여부를 검증하는 데 유용할 것으로 기대된다.

• 한국동물위생학회지
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• 제45권1호
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• pp.1-11
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• 2022

A novel porcine circovirus 4 (PCV4) was recently identified in Chinese and Korean pig herds. Although several conventional polymerase chain reaction (cPCR) and real-time PCR (qPCR) assays were used for PCV4 detection, more sensitive and reliable qPCR assay is needed that can simultaneously detect PCV4 and internal positive control (IPC) to avoid false-negative results. In the present study, a duplex qPCR (dqPCR) assay was developed using primers/probe sets targeting the PCV4 Cap gene and pig (glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase) GAPDH gene as an IPC. The developed dqPCR assay was specifically detected PCV4 but not other PCVs and porcine pathogens, indicating that the newly designed primers/probe set is specific to the PCV4 Cap gene. Furthermore, GAPDH was stably amplified by the dqPCR in all tested viral and clinical samples containing pig cellular materials, indicating the high reliability of the dqPCR assay. The limit of detection of the assay 5 copies of the target PCV4 genes, but the sensitivity of the assay was higher than that of the previously described assays. The assay demonstrated high repeatability and reproducibility, with coefficients of intra-assay and inter-assay variation of less than 1.0%. Clinical evaluation using 102 diseased pig samples from 18 pig farms showed that PCV4 circulated in the Korean pig population. The detection rate of PCV4 obtained using the newly developed dqPCR was 26.5% (27/102), which was higher than that obtained using the previously described cPCR and TaqMan probe-based qPCR and similar to that obtained using the previously described SYBR Green-based qPCR. The dqPCR assay with IPC is highly specific, sensitive, and reliable for detecting PCV4 from clinical samples, and it will be useful for etiological diagnosis, epidemiological study, and control of the PCV4 infections.

• 미생물학회지
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• 제41권3호
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• pp.216-224
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• 2005

혈장분획제제 중 혈액응공인자제제와 일부 면역글로불린제제는 혈장에 존재하는 다양한 단백질로부터 유효한 단백성분만을 선택적으로 분리 정제하기 위해 크로마토그래피 방법을 사용하여 생산된다. 효율적인 세척(cleaning) 공정이 이루어지지 않는다면 크로마토그래피는 다양한 종류의 불순물뿐만 아니라 혈액 중 내재 또는 오염 가능성이 있는 위해인자가 오염될 가능성이 있다. 본 연구에서는 혈장분획제제 제조공정에 사용되는 크로마토그래피의 세척 공정에서 혈장유래 바이러스의 제거 및 불활화 공정의 검토 강화로 혈장분획제제의 안전성을 확보하기 위해 크로마토그래피 세척 검증 시스템을 구축하고자 하였다. 크로마토그래피 세척 공정 중 바이러스 제거 검증을 위해 혈장유래 바이러스 중 물리${\cdot}$화학적 처리에 가장 큰 저항성을 갖는 human parvovirus B19의 모델 바이러스의 porcine parvovirus(PPV)를 대상으로 real-time PCR 정량법을 확립하였다. PPV에 특이적인 primer를 선별하였으며 형광염료 SYBR Green I을 사용하여 PPV DNA를 정량하였다. 세포배양법에 의한 감염 역가와 비교한 결과 PCR 민감도는 1.5 $TCID_{50}/ml$이었다. 확립된 검증법의 신뢰성(reliability)을 보증하기 위해 실험법의 특이성(specificity), 재현성(reproducibility) 등을 검증하였다. 구축된 검증시스템을 thrombin 분리${\cdot}$정제를 위한 SP-Sepharose 양이온 크로마토그래피 공정과 factor VIII 분리${\cdot}$정제를 위한 Q-Sepharose 음이온 크로마토그래피 공정에 적용하여 크로마토그래피 세척 검증을 실시하고, 세척 검증 시스템의 적합성을 확인하였다.