• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제12권1호
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• pp.166-171
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• 2002

The genus Leuconostoc is generally recognized as a favorable microorganism associated with a good taste of Kimchi and Lactobacillus plantarum is responsible for the overripening and acidification of Kimchi. A rapid and reliable PCR-based method to monitor the change of these lactic acid bacterial populations during Kimchi fermentation was attempted. A Leuconostoc-specific primer set was chosen from the conserved sequences of 16S rRNA genes among Leuconostoc species. The Lb. plantarum-specific primer set was the internal segments of a Lb. plantarum-specific probe which was isolated after randomly amplified polymorphic DNA (RAPD) analysis and tested for identification. The specificity of this protocol was examined in DNA samples isolated from a single strain. In agarose gel, as little as 10 pg of template DNA could be used to visualize the PCR products, and quantitative determination was possible at the levels of 10 pg to 100 ng template DNA. For the semi-quantitative determination of microbial changes during Kimchi fermentation, total DNAs from the 2 h-cultured microflora of Kimchi were extracted for 16 days and equal amounts of DNA templates were used for PCR. The intensities of DNA bands obtained from PCR using Leuconostoc-specific and Lb. plantarum-specific primer sets marked a dramatic contrast at the 1 ng and 100 ng template DNA levels during Kimchi fermentation, respectively. As the fermentation proceeded, the intensity of the band for Leuconostoc species increased sharply until the 5th day and the levels was maintained until the 11 th day. The sharp increase for Lb. plantarum occurred after 11 days with the decrease of Leuconostoc species. The results of this study indicate that Leuconostoc species were the major microorganisms at the beginning of Kimchi fermentation and reach their highest population during the optimum ripening period of Kimchi.

• 한국동물위생학회지
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• 제36권3호
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• pp.193-201
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• 2013

Many consumers are increasingly concerned about the meat they eat, and accurate labelling is important due to public health, economic and legal concerns. Meat species adulteration is a common problem in the retail markets. In this study, a TaqMan$^{(R)}$ quantitative real-time polymerase chain reaction (PCR) assay was applied for its ability to quantify chicken meat, which was not indicated on the label, in 79 commercial pork products (ham, sausages, bacon and ground meat) producted by 10 different manufacturers. The amplification efficiency was 82.05% and the square regression coefficient ($R^2$) was 0.995. PCR results showed that 38.6% of ham samples, 50.0% of sausages samples, and 50.0% of ground meat samples were contaminated with chicken residuals, while the bacon samples were not contaminated with chicken residuals. Only twelve pork products of one of the manufacturers were in accordance with indicated in their labels. The PCR assay reported in this work could be particularly useful in inspection programs to verify the food labelling of commercial processed meats and to gain consumers' trust.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제20권10호
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• pp.1463-1470
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• 2010

E. coli has long been widely used as a host system for the manufacture of recombinant proteins intended for human therapeutic use. When considering the impurities to be eliminated during the downstream process, residual host cell DNA is a major safety concern. The presence of residual E. coli host cell DNA in the final products is typically determined using a conventional slot blot hybridization assay or total DNA Threshold assay. However, both the former and latter methods are time consuming, expensive, and relatively insensitive. This study thus attempted to develop a more sensitive real-time PCR assay for the specific detection of residual E. coli DNA. This novel method was then compared with the slot blot hybridization assay and total DNA Threshold assay in order to determine its effectiveness and overall capabilities. The novel approach involved the selection of a specific primer pair for amplification of the E. coli 16S rRNA gene in an effort to improve sensitivity, whereas the E. coli host cell DNA quantification took place through the use of SYBR Green I. The detection limit of the real-time PCR assay, under these optimized conditions, was calculated to be 0.042 pg genomic DNA, which was much higher than those of both the slot blot hybridization assay and total DNA Threshold assay, where the detection limits were 2.42 and 3.73 pg genomic DNA, respectively. Hence, the real-time PCR assay can be said to be more reproducible, more accurate, and more precise than either the slot blot hybridization assay or total DNA Threshold assay. The real-time PCR assay may thus be a promising new tool for the quantitative detection and clearance validation of residual E. coli host cell DNA during the manufacturingprocess for recombinant therapeutics.

• 한국작물학회지
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• 제65권4호
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• pp.496-507
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• 2020

본 연구는 사과 바이러스 ASGV, ASPV 및 ApMV를 각각 정밀하게 진단하고자 SYBR Green I 및 TaqMan probe, 두 종류의 다른 chemical dye를 사용하여 quantitative real-time PCR 검정법을 개발하고자 하였다. 1. 사과 바이러스 ASGV, ASPV 및 ApMV의 국내분리주를 바탕으로 하여 cloning 및 in vitro transcription을 수행해 10배 희석단위 표준시료를 제작하였다. 각 바이러스에 대한 SYBR Green I용 프라이머와 TaqMan probe용 프라이머 및 프로브를 디자인하였다. 2. 상기 제작된 프라이머와 프로브를 이용해 표준시료를 대상으로 real-time PCR을 수행하여 각 바이러스의 증폭곡선과 검량선을 구할 수 있었다. Real-time PCR 결과, SYBR Green I기반의 검정법은 TaqMan probe기반의 검정법 못지 않은 결과를 보여주었으며, 적은 비용에 대량 검정이 요구되는 곳에 효과적으로 응용될 수 있을 것이다. 3. 현장평가를 본 실험에서 개발된 TaqMan probe기반의 real-time PCR검정법과 기존의 RT-PCR검정법과 비교분석하였다. 그 결과 real-time PCR 검정법은 singleplex 및 multiplex RT-PCR보다 더 민감하고 정확한 결과를 내어 RT-PCR로 검출할 수 없는 농도까지 검정할 수 있음을 입증하였다. 4. 본 실험에서 개발한 real-time PCR검정법은 검역현장과 같은 대량의 검사가 요구되는 곳에서는 SYBR Green I 기반의 검정법을, 바이러스 연구분야에서는 세밀한 정량이 가능한 TaqMan probe 방식의 검정법이 활용될 것으로 기대한다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제46권9호
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• pp.1097-1105
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• 2017

본 연구는 돼지고기로 제조된 소시지에 저가원료인 닭고기 혼합비율을 정량하기 위해 real-time PCR 법과 소량 함유된 닭의 정량의 정확도를 높이기 위해 닭의 내부 표준물질을 첨가하는 방법을 적용함으로써 소시지의 진위판별 가능성을 제시하였다. DNA 회수율과 PCR 증폭효율을 높이기 위해 QIAamp DNA Micro Kit을 사용하였고, 최종 PCR 반응액 $20{\mu}L$에 template DNA($5{\sim}10ng/{\mu}L$)는 $3.0{\sim}5.0{\mu}L$, primer 농도는 $0.5{\mu}L(10pmol)$, $2{\times}$ Cybrgreen buffer는 $10{\mu}L$로 조정하였을 때 가장 적합하였고, PCR 증폭조건은 annealing 온도를 $62^{\circ}C$, extension 온도를 $68^{\circ}C$, final extension 시간은 33초, 최종 PCR cycle은 40 cycle로 했을 때 가장 PCR 증폭효율이 좋은 것으로 평가되었다. 돼지와 닭의 DNA를 50 ng에서 0.05 ng으로 순차적으로 10배씩 희석한 template DNA를 이용해 민감도(최소 검출한계)를 확인한 결과 돼지와 닭 모두 0.05 ng 이상으로 각각 확인되었다. 표준곡선의 결정계수($R^2$)도 모두 0.995 이상으로 표준곡선의 linearity가 정량에 적합한 것으로 확인되었다. 돼지고기와 닭고기를 각각 70:30 비율로 혼합한 3점의 시료를 $70^{\circ}C$에서 10분간 열처리한 후 정량분석을 실시하여 기대치에 의한 측정치를 비교한 결과, 64.3:35.7의 비율로써 평균 5.7%의 차이를 나타내 생육(raw meat) 또는 가열처리된 시료의 상태에 따라 DNA에 영향을 주어 PCR 증폭효율 및 DNA 정량 값에 일부 영향을 주는 것으로 판단되었다. 소시지에 함유된 돼지고기와 닭고기의 함량을 분석한 결과 돼지고기에 비해 닭고기 함량이 적은 소시지에서는 닭고기(6%, 12%, 25%, 38%)의 검출이 어려웠고, Ct(threshold cycle) 값에 따른 DNA 정량값이 매우 낮아 배합비율을 환산이 어려웠다. 그러나 소시지에 닭의 표준물질 DNA(50 ng)를 첨가함으로써 배합비율이 증가할수록 Ct값도 점차 낮아져서 배합비율을 반영하고 있음에 따라 Ct값의 평균치${\pm}$오차범위 값으로 간접적으로 배합비율을 추정할 수 있을 것으로 생각되었다.

• 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.

• 한국발생생물학회지:발생과생식
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• 제3권1호
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• pp.29-38
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• 1999

자궁내막증은 흔한 부인과적 질병이며 여성 불임의 한 원인이 되나 그 발생 원인에 대하여서는 아직 논란의 여지가 많다. 최근 월경혈의 역류가 한 원인이며 자궁내막증 환자가 정상여성에서 보다 역류되는 월경혈의 양이 많거나 침습성이 강한 것이 자궁내막증의 발생 원인이 될 수 있다는 이론들이 소개되었다. 종양이나 자궁내막 조직의 침습이나 전이에는 세포막외 기질 및 기저막의 파괴가 일어나야 하는데 이 과정에 plasminogen activators (PAs)나 matrix metalloproteinase (MMPs)같은 proteolytic enzyme이 관여한다. 이에 자궁 내막증환자와 대조군의 자궁내막에서 PA나 MMP를 억제하는 plasminogen activator inhibitor-1 (PAI-1)나 tissue inhibitor of metalloproteinase (TIMP-3)의 mRNA 발현의 차이를 quantitative competitive RT PCR로 연구하였으며, 그 결과 자궁내막증 환자의 황체기 자궁내막에서는 정상 대조군 환자에서 보다 PAI-1과 TIMP-3 mRNA발현이 낮음을 알 수 있었다. 따라서 자궁내막증 환자의 자궁내막에서는 PA와 MMP의 활성도가 증가할 수 있으며 이 증가된 proteolytic activity로 인하여 역류된 자궁내 막 조직의 복강내 침습이 보다 쉽게 일어날 가능성이 있다.

• 대한환경공학회지
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• 제32권2호
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• pp.121-130
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• 2010

산성광산배수(Acid Mine Drainage; AMD)는 낮은 pH조건에서 중금속 및 황산염이온 등이 다량 용존되어 환경오염 문제를 발생시킨다. 국내의 폐광산 일부에서는 산성광산배수를 처리하기 위해 정화시설이 운영되고 있으나 여전히 주변 하천에 영향을 미치고 있다. 본 연구는 산성광산배수 및 영향을 받는 하천에서 지표미생물의 특이적 유전자를 실시간 정량 중합효소 연쇄반응(Real-time quantitative Polymerase Chain Reaction; Real-time qPCR)을 이용하여 확인 및 정량함으로써 광산배수의 환경영향을 미생물학적으로 판단하고자 수행되었다. 지표 종으로 선정한 미생물은 16S rRNA 미생물 군집분석 결과 발견된 미생물 중 철환원균인 Rhodoferax ferrireducens T118, Acidiphilium cryptum JF-5이며 이 외에 기존에 광산에 존재하는 것으로 알려진 미생물 중 호산성 황환원균인 Desulfosporosinus orientus, 철산화균인 Leptosprillum ferrooxidans, 철 및 황산화균인 Acidothiobacillus ferrooxidans이었다. 최종적으로, 본 연구에서 각 광산의 광산배수가 하천에 미치는 영향을 정량적으로 판단하여 비교하기 위해 광산배수로 인한 하천에서의 미생물 변동 지수를 산정하였으며 연구 대상 4개 광산 중 광산배수 처리시설이 없는 삼탄의 광산배수의 경우 주변 방류 하천으로의 미생물학적 환경영향이 가장 큰것으로 나타났다

• 대한환경공학회지
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• 제31권10호
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• pp.919-926
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• 2009

혐기성 암모늄 산화공정을 안정화시키기 전에 많은 양의 식종 미생물 투여가 필요하므로 혐기성 암모늄 산화균의 농후배양은 실규모의 혐기성 암모늄 산화 반응기를 운영할 때 필수적인 과정이다. 본 연구에서는 활성슬러지 미생물을 식종한 연속 회분식 반응기를 이용하여 혐기성 암모늄 산화균을 농후배양하고, 미생물 군집구조의 변화를 관찰하여 농후배양 결과를 검증하였다. 혐기성 암모늄 산화균의 농후배양은 70일간 시행되었고, 농후배양 후 활성시험에서 $NH_4\;^+$와 $NO_2\;^-$의 기질제거효율이 각각 98.5%와 90.7%로 관찰되어 혐기성 암모늄 산화균의 배양이 성공적으로 수행된 것으로 판단되었다. 계통분류학적 분지도 작성 결과, 다양하였던 Planctomycetes 문(phylum)의 미생물 군집구조가 농후배양 이후에 현저하게 단순해졌다는 것이 밝혀졌다. 농후배양 이후 발견된 36개의 clone들 모두가 혐기성 암모늄 산화균이었으며, Candidatus Brocadia (36%) 와 Candidatus Anammoxoglobus (64%) 속(genus)에 속하였다. RTQ-PCR (real-time quantitative PCR)을 통해 혐기성 암모늄 산화균을 정량한 결과, 혐기성 암모늄 산화 상향류식 연속 배양기에서 1년 이상 선택 배양된 붉은색 혐기성암모늄 산화 입상 슬러지에 비해 혐기성 암모늄 산화균의 16S rDNA 농도가 74.8%인 것으로 나타났다. 상기의 분자생물학적 분석을 통해 70일간 농후배양된 활성슬러지가 혐기성 암모늄 산화 실용화 공정의 접종 미생물로 활용 가능할 것으로 판단되었다.

• 대한임상검사과학회지
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• 제51권1호
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• pp.64-70
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• 2019

Dirofilaria immitis (D. immitis)는 개의 심폐사상충증을 일으키는 선형사상충이다. 이 기생충에 감염된 개는 감염 후기 단계에서 하나 이상의 증상과 혈관 주위의 염증을 동반한 심화된 심장 질환을 보인다. 감염 초기단계에 특이적이고 효율적으로 D. immitis를 검출하기 위해서, 선행연구에서 밝혀낸 D. immitis의 cytochrome c oxidase subunit I (COI)와 개의 glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase (GAPDH)를 검출하는 특이적인 프라이머와 프로브를 이용하여 이중 TaqMan qPCR 방법을 개발했다. 양성 대조군인 플라스미드 유전자는 TA-cloning vector와 D. immitis의 COI나 개의 GAPDH로 구성되었다. 단일과 이중 TaqMan qPCR 방법은 특이적인 프라이머와 프로브, 그리고 게놈 유전자나 플라스미드 유전자로 수행했다. 프라이머의 농도를 최적한 후, 본 연구에서 개발한 이중 반응은 D. immitis의 COI와 개의 GAPDH를 동일 시료에서 동시에 검출했다. 검출 한계는 단일과 이중 방법 모두 25 copies였고, 두 방법 모두 좋은 선형성과 높은 민감도, 그리고 우수한 PCR 효율을 보여주었다. 병원체를 검출하기 위한 이중 방법은 단일 방법에 비해 비용과 노동력, 시간이 적게 든다. 따라서 이중 TaqMan qPCR 방법의 개발은 많은 수의 시료로부터 동시에 효율적으로 D. immitis 검출과 정량이 가능하게 할 것이다.