• 한국생물정보학회:학술대회논문집
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• 한국생물정보시스템생물학회 2005년도 BIOINFO 2005
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• pp.147-150
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• 2005

Proper PCR primer design determines the success or failure of Polymerase Chain Reaction (PCR) reactions. In this project, we develop GENE-PRIMER, a genomes specific PCR primer design program that is amenable to a genome-wide scale. To achieve this, we incorporated various parameters with biological significance into our program, namely, primer length, melting temperature of primers Tm, guanine/cytosine (GC) content of primer, homopolymeric runs in primer and self-hybridization tendency of primer. In addition, BLAST algorithm is utilized for the purpose of primer specificity check. In summary, selected primers adhered to both physico-chemical criteria and also display specificity to intended binding site in the genome.

• 원예과학기술지
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• 제29권5호
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• pp.461-466
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• 2011

유전 육종 연구를 위해 연구자들은 실험 목적에 따라 다양한 종류의 프라이머를 제작해야 한다. 인터넷 상에서 다양한 공용 프로그램이 이용되고 있으나 많은 경우 사용자 편의성이 낮기 때문에 유전자의 구조를 고려하여 프라이머를 디자인하기 위해서는 시간과 노력이 소요된다. 본 연구에서는 엑손과 인트론 지역을 시각적으로 구별하면서 손쉽게 프라이머를 제작할 수 있는 프로그램인 Pickprimer를 개발하였다. 이 프로그램은 공용 프로그램인 Spidey와 Primer3 프로그램의 소스 코드를 결합한 후 그래픽 인터페이스를 추가하여 사용자가 유전자의 구조를 예측하고 이를 바탕으로 프라이머를 손쉽게 제작할 수 있게 했다. 입력 정보는 공용 데이터베이스에서 내려 받은 서열을 복사-붙임하여 이용할 수 있게 하였으며, 유전자의 구조를 그림으로 표현하고 동시에 엑손과 인트론 서열을 구별할 수 있게 했다. 이 프로그램을 이용하여 배추의 단일 카피 유전자에 대한 24 쌍의 프라이머를 디자인하고 6개 고정 품종을 대상으로 PCR과 전기영동 실험을 수행한 결과 제작한 모든 프라이머 쌍이 명확한 단일 밴드를 성공적으로 증폭시켰다. 이 프로그램은 분자표지의 개발뿐만 아니라 유전자 기능 연구 등 다양한 종류의 유전 육종 실험에 유용하게 이용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 센서학회지
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• 제32권2호
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• pp.124-130
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• 2023

Implementing flexible production systems in domestic and foreign automotive design parts assembly has increased demand for automation and power reduction. Consequently, transition to a hybrid production method is observed where multiple vehicles are assembled in a single assembly line. Multiple robots, 3D vision sensors, mounting positions, and correction software have complex configurations in the automotive glass mounting system. Hence, automation is required owing to significant difficulty in the assembly process of automobile parts. This study presents a primer lighting and inspection algorithm that is robust to the assembly environment of real automotive design parts using high power 'ㄷ'-shaped LED inclined lighting. Furthermore, a 2D camera was developed in the primer coating inspection system-the core technology of the glass mounting system. A primer application demo line applicable to the actual automobile production line was established using the proposed high power lighting and algorithm. Furthermore, application inspection performance was verified using this demo system. Experimental results verified that the performance of the proposed system exceeded the level required to satisfy the automobile requirements.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제25권10호
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• pp.1714-1727
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• 2015

This work describes a new strategy for optimal design of Multiplex-PCR primer sequences. The process is based on the Particle Swarm Optimization-Simplex algorithm (Mult-PSOS). Diverging from previous solutions centered on heuristic tools, the Mult-PSOS is selfconfigured because it does not require the definition of the algorithm's initial search parameters. The successful performance of this method was validated in vitro using Multiplex-PCR assays. For this validation, seven gene sequences of the most prevalent bacteria implicated in urinary tract infections were taken as DNA targets. The in vitro tests confirmed the good performance of the Mult-PSOS, with respect to infectious disease diagnosis, in the rapid and efficient selection of the optimal oligonucleotide sequences for Multiplex-PCRs. The predicted sequences allowed the adequate amplification of all amplicons in a single step (with the correct amount of DNA template and primers), reducing significantly the need for trial and error experiments. In addition, owing to its independence from the initial selection of the heuristic constants, the Mult-PSOS can be employed by non-expert users in computational techniques or in primer design problems.

• KSBB Journal
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• 제22권5호
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• pp.362-365
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• 2007

Cyanobacterial A-domain의 A3 motif와 A7 motif의 높은 진화론적 보존성에 의거해서 Non-ribosomal peitides를 생산하는 시아노박테리아를 Screening할 수 있는 degenerated primer를 만들 수 있었다. Degenerate primer서열의 종류는 가능하면 1,000개 정도까지를 기준으로 만드는 것이 좋다. Primer의 종류가 너무 많으면 primer 1종류 당 mol수가 적게 되어 특이성도 저하된다. 그러므로 Primer의 종류가 많을 경우는 inosin을 N (4종류의 염기) 부분에 이용하면 어느 염기에도 강하게 결합하지 않고 두 가닥 DNA 형성을 저해하지도 않으므로 degeneration을 줄이는데 도움이 된다. Degenerate primer의 annealing 온도는 primer에 포함되어있는 서열 중 가장 낮은 Tm을 기준으로 한다. 이번 연구처럼 N (ACGT) 대신에 Inosin을 이용하였을 때에는 Inosin이 Tm을 높게 하지 않고 Tm을 낮게 하지도 않으므로 Tm 계산시 고려하지 않아도 되었다. PCR 효율이 떨어질 우려가 있으므로 충분한 Tm값 (대개 $45\sim60^{\circ}C$ 이상)을 갖는 서열을 디자인하여 primer로 PCR하는 것이 좋지만, A3/A7 degenerate prime에서는 실험에 의해 40$^{\circ}C$로 annealing 온도가 (Tm) 다소 낮게 설정되었다. 그러므로 검출되지 않은 NRPS gene을 가진 균주와 CBT635, CBT654와 같이 약한 PCR band의 형성은 새로 제작된 primer의 낮은 Tm 기인한다고 생각되어진다. Tm의 이론적인 값은 Tm ={(G+C)*4+(A+T)*2}의 식을 통해서 정방향 primer에서 54$^{\circ}C$ 역방향 primer에서 42$^{\circ}C$로 계산되었다. 새로운 degenerate primer에 의해서 MTF2/MTR2로 검출되지 않는 6개의 균주가 더 검출되었으며, A3/A7과 MTF2/MTR2를 이용한 통합 PCR Screening을 통해서 NRPS gene 검출에 특이성과 효율성을 높일 수 있다.

• 미생물학회지
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• 제41권2호
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• pp.117-124
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• 2005

Rotifer와 병든 넙치 자어로부터 분리된 2개의 균주는 표현형적인 특성 확인 결과 Vibrio ichthyoenteri로 확인이 되었다. V. ichthyoenteri를 검출하기 위래 고감도 PCR 방법 개발을 하기 위래 V. ichthyoenteri 16S-23S rRNA intergenic spacer region(ISR)을 분석하였고, V. ichthyoenteri중 특이적 primer를 개발하였다. V. ichthyoenteri 의 ISR를 분석한 결과 1개의 다형성 ISR type서열을 포함하고 있었다. ISR서열은 길이는 348bp이며 tRNA gene을 가지고 있지 않았다. 이 서열을 가지고 이미 알려진 다른 Vibrio 종의 ISR 서열과 mutiple alignment를 수행한 결과 여러 영역에서 높은 가변성을 나타내어 가변 부위를 표적으로 하여 V. ichthyoenteri를 검출하기 위한 종 특이적 primer를 제작하였다. 제작된 primer의 특이성을 확인하기 위해 Vibrio 표준균주 19종의 genomic DNA와 분리균주 18 group에 genomic DNA 그리고 V. ichthyoenteri와 가장 유사한 서열을 가지고 있다고 알려진 Vibrio 종의 genomic DNA를 가지고 시험하였다. 그 결과 본 연구에서 제작된 종 특이적 primer를가지고 PCR 반응을 하면 V. ichthyoenteri를 검출 할 수가 있다.

• Genomics & Informatics
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• 제9권4호
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• pp.189-193
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• 2011

Simple sequence repeats (SSRs) are ubiquitous short tandem duplications found within eukaryotic genomes. Their length variability and abundance throughout the genome has led them to be widely used as molecular markers for crop-breeding programs, facilitating the use of marker-assisted selection as well as estimation of genetic population structure. Here, we report a software application, "SSR-Primer Generator " for SSR discovery, SSR-primer design, and homology-based search of in silico amplicons from a DNA sequence dataset. On submission of multiple FASTA-format DNA sequences, those analyses are batch processed in a Java runtime environment (JRE) platform, in a pipeline, and the resulting data are visualized in HTML tabular format. This application will be a useful tool for reducing the time and costs associated with the development and application of SSR markers.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제45권4호
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• pp.358-364
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• 2017

Asymmetric PCR preferentially amplifies one DNA strand for use in DNA hybridization studies. Linear-After-The-Exponential-PCR (LATE-PCR) is an advanced asymmetric PCR method which uses innovatively designed primers at different concentrations. This study aimed to optimise LATE-PCR parameters to produce single-stranded DNA of Candida spp. and Aspergillus spp. for detection via probe hybridisation. The internal transcribed spacer (ITS) region was used to design limiting primer and excess primer for LATE-PCR. Primer annealing and melting temperature, difference of melting temperature between limiting and excess primer and concentration of primers were optimized. In order to confirm the presence of single-stranded DNA, the LATE-PCR product was hybridised with digoxigenin labeled complementary oligonucleotide probe specific for each fungal genus and detected using anti-digoxigenin antibody by dot blotting. Important parameters that determine the production of single-stranded DNA in a LATE-PCR reaction are difference of melting temperature between the limiting and excess primer of at least $5^{\circ}C$ and primer concentration ratio of excess primer to limiting primer at 20:1. LATE-PCR products of Candida albicans, Candida parapsilosis, Candida tropicalis and Aspergillus terreus at up to 1:100 dilution and after 1 h hybridization time, successfully hybridised to respective oligonucleotide probes with no cross reactivity observed between each fungal genus probe and non-target products. For Aspergillus fumigatus, LATE-PCR products were detected at 1:10 dilution and after overnight hybridisation. These results indicate high detection sensitivity for single-stranded DNA produced by LATE-PCR. In conclusion, this advancement of PCR may be utilised to detect fungal pathogens which can aid the diagnosis of invasive fungal disease.

• The Plant Pathology Journal
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• 제29권1호
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• pp.99-104
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• 2013

To detect five plant viruses (Beet black scorch virus, Beet necrotic yellow vein virus, Eggplant mottled dwarf virus, Pelargonium zonate spot virus, and Rice yellow mottle virus) for quarantine purposes, we designed 15 RT-PCR primer sets. Primer design was based on the nucleotide sequence of the coat protein gene, which is highly conserved within species. All but one primer set successfully amplified the targets, and gradient PCRs indicated that the optimal temperature for the 14 useful primer sets was $51.9^{\circ}C$. Some primer sets worked well regardless of annealing temperature while others required a very specific annealing temperature. A primer specificity test using plant total RNAs and cDNAs of other plant virus-infected samples demonstrated that the designed primer sets were highly specific and generated reproducible results. The newly developed RT-PCR primer sets would be useful for quarantine inspections aimed at preventing the entry of exotic plant viruses into Korea.

• 한국콘텐츠학회:학술대회논문집
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• 한국콘텐츠학회 2012년도 춘계 종합학술대회 논문집
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• pp.269-270
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• 2012

유전자 증폭을 위한 정확한 PCR Primer의 디자인은 핵심적인 기반 기술이다. 기존 연구를 통해 각 유전자별 특이적인 PCR Primer를 디자인할 수 있는 도구가 제안되었으나, 유전체 정보를 활용한 대단위의 디자인작업을 수행하기에는 적합하지 않았다. 본 논문에서는 클라우드 컴퓨팅 환경에서 대규모의 유전체를 대상으로 특이적인 PCR Primer를 디자인하고 검색할 수 있는 시스템을 설계하고 구현한다. 제안하는 시스템은 Hadoop 플랫폼에서의 MapReduce 프레임워크를 기반으로 설계 및 구현하여 유전자 서열검색을 대규모로 수행할 수 있도록 하였다. 5만개의 질의를 이용한 성능 평가 결과, 제안하는 기법은 기존 BLAST를 이용한 검색방법에 비해 약 3배의 성능 향상을 보였다.