• Title/Summary/Keyword: 정량중합효소 연쇄 반응

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이종 조직에서 사람 유전자 검출을 위한 디지털 중합효소연쇄반응의 적용 (Application of Digital Polymerase Chain Reaction for Human Gene Detection in Heterologous Tissues)

  • 김진희
    • 한국콘텐츠학회:학술대회논문집
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    • 한국콘텐츠학회 2018년도 춘계 종합학술대회 논문집
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    • pp.561-562
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    • 2018
  • 디지털 중합효소연쇄반응(Digital PCR)은 3세대 PCR로 명명하며, 1세대인 일반 PCR과 2세대인 정량 PCR(Real-time PCR)의 단점을 보완하여 개발된 방법이다. Digital PCR System은 소량의 PCR 반응을 10만개 이상의 반응통(wall)에 적재하는 방식의 나노유체칩에서 쪼개어 증폭시킨 후, target DNA를 계수한다. Target DNA의 증폭 여부에 따라 positive(1)와 negative(0)로 digital signal처럼 받아들여 계수하고, 포아송 분포를 통해 target DNA의 copy를 계산해 최종적으로 샘플 microlitr당 Copy수로 결과 값을 확인할 수 있다. 본 연구에서는 종(種)이 다른 동물의 조직이 서로 섞여있을 때 사람의 조직을 탐색하는 방법으로 유전자 증폭을 할 경우, digital PCR의 유효성에 대해 증명하였다.

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SYBR Green 실시간 역전사 중합효소연쇄반응을 이용한 개 싸이토카인 유전자 발현의 정량 (Development and Evaluation of a SYBR Green Real-time PCR Assay for Canine Cytokine Gene Expression)

  • 유도현;인동철;박철;박진호
    • 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}$$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.

(${\Delta}^{12}PGJ_2$ 및 PPAR 감마 길항체가 조골세포의 증식 및 분화에 미치는 효과 (The Effect of ${\Delta}^{12}PGJ2$ and $PPAR{\Gamma}$ Agonist on the Proliferation and Differentiation of Osteoblast)

  • 허정미;김경화;정경욱;이혜준;류인철;구영;정종평
    • Journal of Periodontal and Implant Science
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    • 제35권1호
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    • pp.133-152
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    • 2005
  • 1. 목적 Prostaglandin은 치주질환과 관련된 국소적 골 대사에 중요한 역할을 한다. ${\Delta}^{12}PGJ_2$는 생체 내에서 혈장의 존재 하에 형성되는 천연 $PGD_2$ 대사산물이며 peroxisome- proliferator에 의해 활성화되는 감마 수용체 (PPAR ${\Gamma}$)에 대해 높은 친화성을 갖는 리간드로서 핵 수용체군에 속하는 전사조절인자이다. 이 연구의 목적은 골화 과정에서 ${\Delta}^{12}PGJ_2$의 역할을 규명하기 위해, 조골세포주의 증식과 분화에 미치는 영향과 그에 관련된 세포기전을 조사하는 데에 있다. 2. 방법 인간 골육종세포주인 Saos-2 (ATCC.HTB 85)와 쥐의 조골세포주 (MC3T3-E1)를 배양한 후 실험군에 농도가 각각 $10^{-5}$, $10^{-6}$, $10^{-7}$, $10^{-8}$, $10^{-9}$ 몰인 ${\Delta}^{12}PGJ_2$와 ciglitazone (합성 PPAR 감마 길항체)를 첨가하였다. 조골세포에서 PPAR 감마의 발현을 관찰하기 위해 역전사효소-중합효소연쇄반응(RT-PCR)을 특정한 primer를 이용하여 시행하였다. 세포 증식은 1일, 2일, 3 일째에 MIT 분석법으로 측정하였고, 2 일째에 알칼리성 인산효소 (ALPase) 생산을 측정하였다. 위의 결과에서 얻은 적정한 농도에서 다양한 조골세포 분화의 표지자들-제 1 형 교원질, 알칼리성 인산효소, osteopontin 및 bone sialoprotein-에 대한 간이 정량적 역전사효소-중합효소연쇄반응 (semiquantitative RT-PCR)을 실시하였으며 골결절 형성에 대한 효과를 알아보고자 석회화 분석도 시행하였다. 3. 결과 ${\Delta}^{12}PGJ_2$와 ciglitazone 모두 Saos-2 세포주의 증식을 촉진시켰다 .$10^{-8}$ 몰의 ${\Delta}^{12}PGJ_2$$10^{-6}$몰의 ciglitazone을 첨가한 실험군을 대조군과 비교했을 때, 시간에 비례하여 세포 증식률이 증가되었다. 알칼리성 인산효소의 활성화 검사에서도 증식률에서와 유사한 결과를 보여주었다. 간이 정량적 RT-PCR에서는 ${\Delta}^{12}PGJ_2$로 처리한 군의 경우 제 1 형 교원질, 알칼리성 인산효소, osteopontin, 그리고 bone sialoprotein의 상대적 mRNA 수준이 유의하게 높았다. 석회화 분석에서는 MC3T3-E1 세포를 $10^{-6}$ 몰의 ${\Delta}^{12}PGJ_2$로 처리한 군과 $10^{-5}$ 몰의 ciglitazone으로 처리한 군에서 현저한 골결절 형성을 보였다. 이러한 결과들은 ${\Delta}^{12}PGJ_2$가 유용한 골 유도물질이 될 수 있으며 또한 그 작용기전이 PPAR 감마-의존형 경로와 연관되어 있음을 보여준다.

생쥐 초기 배아에서 Aquaporin 8과 9의 발현에 관한 연구

  • 신현상;계명찬;강수만;이성은;이지원;강한승;김문규
    • 한국발생생물학회:학술대회논문집
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    • 한국발생생물학회 2003년도 제3회 국제심포지움 및 학술대회
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    • pp.68-68
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    • 2003
  • Aquaporin은 막관통 통로 단백질(transmembrane channel protein)로서, 삼투압의 농도구배에 따라 세포막을 가로질러 물분자를 이동시키는 기능을 하고 있다. 포유류 초기배아에서 포배강 형성은 영양외배엽세포에서 $Na^+ / K^+$ATPase에 의한 이온 농도 구배가 형성되면 auqaporin에 의해 물이 포배강으로 유입되면서 이루어진다. 본 연구에서는 생쥐 초기배아에서 반정량적인 역전사 중합효소 연쇄반응 방법(semi-quantitative RT-PCR)과 실시간 역전사 중합효소 연쇄반응 방법(real-time RT-PCR)을 통하여 AQP8과 9의 mRNA발현을 조사하고 다중 면역형광현미경 방법(confocal immunofluorescence microscopy)을 통해 단백질 발현양상을 분석하였다. AQP8 mRNA는 상실기까지 발현되지 않다가 포배기에 이르러 발현되었고 AQP9 mRNA는 수정란에서부터 발현되어 포배기에는 유의할 정도로 증가하였다. 따라서 AQP8 mRNA는 배아유전자가 활성화되어 나타나는 것이고 AQP9 mRNA는 모계유전자 기원임을 알 수 있었다. AQP8 단백질은 상실배 단계까지 발현되지 않다가 포배시기에 영양외배엽세포사이의 접합면에 발현되었고 AQP9 단백질은 상실배 시기에 할구 사이의 인접 부위에서 강하게 발현되었다가 포배시기에는 세포간의 접합면에 약하게 발현하는 경향을 나타내었다. 실시간 역전사 중합효소 연쇄반응 방법으로 조사한 결과 포배에서 물과 글리세롤을 통과시키는 AQP9는 mRNA의 발현양이 AQP8보다 약 4배 정도 많았다. 또한 포배기에 이르러서야 물만을 통과시키는 AQP8의 발현이 나타나는 것을 보아 포배강 형성시 외부에서 영양외배엽을 통해 포배강으로 유입되는 물의 이동(trans- trophectodermal water movements)에 AQP9보다 AQP8이 더 중요하게 관여할 것으로 사료된다., K, Pb, Cd, Cr, Co, Cu, Ni)을 측정하였다. 실험 조건1의 결과로서 각 국의 유아용 일회용 기저귀의 중금속 함량은 거의 유사한 경향을 나타내었으며 Cr, Zn, Pb, Ni, Mn, Mg, Li, K는 detection limit(2 ppm) 이하였고, Cd, Fe, Co, Cu, Ca, Al, Sr는 검출되었지만 기준치 이하였다. 실험 조건2의 결과로서 측정 항목(Cr, Sb, Cd, Pb, Ni, Co, Cu)중 Cr, Cd, Ni, Cu는 detection limit(0.1 ppm) 이하였고, Sb, Pb, Co는 검출되었지만 기준치 이하였다.았다. 4%의 경우에는 8$0^{\circ}C$이하로 온도를 낮추는 것이 좋은 상태를 나타내었다. 이와 같은 결과는 일반적으로 화학적 레팅을 4%, 7%에서한 선행결과와 상당히 다른 결과이다.염 농도가 증가할수록 감소 현상을 보였다.X>, 75BG30은 8.6$\mu\textrm{m}$, 75BG40은 7.02$\mu\textrm{m}$로 나타났다. 따라서 경화제 양에 관계없이 10$\mu\textrm{m}$ 이하로 나타나, 경화제 10$m\ell$만으로 미세한 크기를 얻을 수 있음을 알 수 있다. 젤리 강도 변화에 따른 차이는 300BF는 78.09$\mu\textrm{m}$ 300BG는 56.32$\mu\textrm{m}$로, 75BF나 75BG에 비하여 현저히 증가하여, 젤라틴의 젤리 강도는 캡슐 제조 조건의 주요한 변수임을 알 수 있다.추출물 투여시 혈당강하 및 혈중콜레스테롤 강하가 나타났으며, 상엽복합추출물 투여와 운동을 병행시 이러한 감소 효과가 더 뚜렷하게 나타났다.교육의 적임자로 보는 시각이 비교적 높았고 약 1/2정도는 영양교육에 참여하겠다는 의지를 가지고 있을 뿐만 아니라 실제로 영양지도를

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뒤영벌 병원체 11종에 대한 실시간 중합효소 연쇄반응 검출법 개발 (Development of real-time PCR Detections against 11 Pathogens of Bombus Species)

  • 민상현;김정민;임수진;김병희;이칠우;윤병수
    • 한국양봉학회지
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    • 제32권2호
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    • pp.99-109
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    • 2017
  • DWV, IAPV, KBV, SBV, BQCV, kSBV, SBPV and Paenibacillus larvae, Mellisococcus plutonius, Lysinibacillus fusiformis, Klebsiella oxytoca의 뒤영벌 병원체들에 대한 다중 실시간 중합효소 연쇄반응법(PCR)을 개발하였다. 하나의 시료에서 추출된 핵산은 11종 PCR들에 같은 시간 및 조건으로 사용될 수 있으며, 각 병원체 특이 표적 DNA가 PCR 기질로 1000분자가 존재한다면, 해당 특이 PCR 증폭산물들은 정성적, 정량적으로 20분안에 성공적으로 증폭되었다. 우리가 제안하는 이 다중 PCR 검출법이 뒤영벌의 국제교역을 위한 검역검사에 사용되기를 기대한다.

실시간 정량 중합효소연쇄반응을 이용한 광산 배수의 수계 영향 평가 (Evaluation of the Effect of Mine Drainage on the Aquatic Environment by Quantitative Real-time PCR)

  • 한지선;서장원;지원현;박현성;김창균
    • 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

하수처리장에서의 암모니아 전환 미생물군의 생태학적 연구 (Microbial ecology of the anaerobic and aerobic ammonia-oxidizers in full-scale wastewater treatment systems)

  • 박홍근;김영모;이재우;김성표
    • 상하수도학회지
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    • 제26권3호
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    • pp.399-408
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    • 2012
  • The overall goal of this study was to characterize and quantify ammonia-oxidizing bacteria (AOB) in four different full-scale sequence batch reactor (SBR) wastewater treatment plants. Also, this study focused on assessing the occurrence of the alternative ammonia-oxidizing microbes such as anammox (anaerobic ammonia oxidation) bacteria (AMX) and ammonia-oxidizing archaea (AOA) in these systems. Based on total AOB numbers and the estimated cell density in the mixed liquor samples, AOB constituted 0.3 - 1.8% of the total bacterial population in the four WWTPs. Based on clone library, Nitrosomonas ureae-like AOB were dominant in plant A and B, while plant C and D had Nitrosomonas nitrosa-like AOB as major AOB group. The four different AMX primer sets targeting AMX 16S rRNA gene produced PCR amplicons distantly related to Chlamydia and Planctomycetales group bacteria. However, it was not clear these groups of bacteria perform anammox reaction in the SBR plants. Also, molecular evidence of AOA was found in one of the SBR plants, with a sequence located in the deep branch of the sediment creanarchaeota group.

위암에서 정량적 역전사 중합효소연쇄반응을 이용한 다중 표지자 분석 (Multiple Genetic Marker Analysis with Using Quantitative RT-PCR in Gastric Cancer)

  • 유문원;이혁준;최수민;유지은;허근;김영국;양한광
    • Journal of Gastric Cancer
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    • 제7권2호
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    • pp.59-66
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    • 2007
  • 목적: 위암 세포주 및 조직에서 다중 표지자 mRNA 발현을 정량적 RT-PCR 검사를 통해 확인함으로써 이들 표지자를 이용하여 위암의 복강내 미세전이 진단이 가능한가를 평가하고자 본 연구를 시행하였다. 대상 및 방법: 12개의 인체 위암 세포주와 10개의 위암 조직을 대상으로 Carcinoembryonic antigen (CEA), Cytokeratin 20 (CK20), Dopa decarboxylase (DDC), L-3-phosphoserine phosphatase (L3PP)의 네 가지 mRNA를 이용한 정량적 RT-PCR 다중 표지자 분석을 시행하였다. 결과: 12개의 인체 위암 세포주 중 CEA는 4개(33%), CK-20는 1개(8%), DDC는 6개(50%), L3PP는 12개 세포주 모두(100%)에서 과발현되었다. 10개의 위암 조직 중 CEA는 9개, CK20은 3개, DDC는 9개, L3PP는 10개 조직 모두에서 과발현되었다. L3PP는 모든 위암 세포주와 조직에서 과발현을 나타내었으나 과발현 정도는 비교적 낮게 측정된 반면, CEA와 DDC는 일부 위암 세포주 및 조직에서만 과발현을 나타내었지만 파발현 시 충분한 발현도를 나타내었다. 결론: 위암 환자에서 하나 이상의 암 특이적 유전자를 이용한 다중 표지자 분석은 단일 표지자 분석이 가지는 단점을 보완할 수 있을 것으로 예상되며, CEA, DDC, 및 L3PP의 세 가지 mRNA가 후보 유전자로 사용될 수 있을 것으로 생각한다.

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Type D Retrovirus 감염의 포괄적 검색을 위한 One-Stage 중합효소 연쇄반응법의 개발 (One-Stage Polymerase Chain Reaction for the Comprehensive Detection of Type D Retrovirus Provial DNA)

  • 정용석
    • 대한바이러스학회지
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    • 제27권1호
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    • pp.19-27
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    • 1997
  • 본 연구에서는 영장류에서 감염성 면역결핍 증상을 일으키는 type D simian retrovirus (SRV)를 검출하기 위해 SRV env 유전자의 특정 지역을 선정하여 증폭, 검색하는 중합효소 연쇄반응 (PCR)법을 개발하였다. 증폭반응의 대상부위인 SRV env 유전자의 3' 후반부는 서로 다른 3 종류의 SRV subtype 1, 2, 그리고 subtype 3에 걸쳐 높은 보존율을 보이고 있다. 반응 결과, 1차 PCR 만으로 3 종류의 SRV subtypes를 동시에 검출, 증폭하였으며 SRV와 더불어 영장류에서 감염성 면역결핍을 유도하는 주요 바이러스 simian immunodeficiency virus 또는 simian T-Iymphotropic virus type 1에 감염된 영장류의 peripheral blood mononuclear cells (PBMCs)을 비교, 완전한 증폭 특이성이 확인되었고 교차반응으로 인한 위양성반응은 발견되지 않았다. 한편, 위 증폭반응의 검출 민감도 측정을 위해 준정량적 적정 PCR을 수행하였으며 SRV 게놈과 증폭 대상 부위의 분자량을 기준으로 한 본 PCR법의 검출 한계는 단 한번의 증폭과 간단한 ethidium bromide 염색만으로 적어도 $5-7{\times}10^4$ 개의 PBMCs 중 한 개의 감염세포를 검출할 수 있는 것으로 확인되었다. 본 연구에서 확인된 신속성과 반응 특이성, 그리고 높은 민감도의 본 PCR 법은 현재 유일한 AIDS 연구모델인 영장류의 SIV 감염 연구 전후에 반드시 필요한 효과적인 SRV 감염검색에서 ELISA법의 위양성에 의한 약점을 보완하고 보다 높은 검출 민감도를 확보함으로써 연구모델 실험의 오류를 최소화하는 데 중요한 역할을 하게 될 것이다.

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어린 돌기해삼 Apostichopus japonicus (Echinodermata; Holothuroidea) 방류 방법에 따른 열충격단백질90 유전자의 발현 분석 (Heat Shock Protein 90 Gene Expression in Juvenile Sea Cucumber Apostichopus japonicus (Echinodermata; Holothuroidea) according to Releasing Methods)

  • 이동한;이승헌;정동빈;손영창
    • 한국해양생명과학회지
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    • 제7권1호
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    • pp.29-36
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    • 2022
  • 돌기해삼 Apostichopus japonicus는 주요 양식 대상 무척추동물로서 우리나라 연안 해역에 서식하고 있다. 본 연구는 방류 방법에 따른 단기간의 생리학적 스트레스 정도를 평가하기 위하여 heat shock protein 90 (HSP90) 유전자의 발현 변화를 실시간 정량적 중합효소연쇄반응법으로 조사하였다. 어린 돌기해삼을 비닐봉지에 산소 포장하여 30분간 수송하거나 방류 해역의 간조기에 1시간 공기 중에 노출된 실험군의 HSP90 유전자 발현은 대조군의 HSP90 유전자 발현에 비하여 통계학적으로 유의미하게 증가하였다(수송 후 실험군 p=0.001; 간조기 실험군 p=0.032). 어린 돌기해삼을 방류 후 6시간까지 분석한 결과, 선상에서 씨뿌림 방식으로 방류된 6시간째의 개체 및 호스를 통과하여 수중으로 방류된 2~6시간째의 HSP90 유전자 발현율은 대조군에 비하여 약간 감소하는 경향을 보였다(씨뿌림 실험군 p=0.069; 호스 방류군 p=0.093). 한편, 잠수부에 의해 수중에서 방류된 어린 돌기해삼은 방류 후 시간이 경과할수록 HSP90 유전자 발현율은 증가하는 패턴이 관찰되었다(p=0.061). 이상의 결과는 방류된 어린 돌기해삼의 단기간 스트레스 반응 연구와 효과적인 방류 방법의 개발에 HSP90 유전자 발현이 유용하게 사용될 수 있음을 시사한다.