• 제목/요약/키워드: DNA: DNA hybridization

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DNA-Functionalized Polymers and Nanoparticles for Gene Sensing

  • Maeda, Mizuo
    • 한국고분자학회:학술대회논문집
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    • 한국고분자학회 2006년도 IUPAC International Symposium on Advanced Polymers for Emerging Technologies
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    • pp.33-34
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    • 2006
  • The graft copolymer consisting of poly(N-isopropylacrylamide) (PNIPAAm) and single-stranded DNA was prepared. Interestingly, the copolymer was found to form nanoparticles above physiological temperature. We found that non-crosslinking aggregation of the nanoparticles was induced by the hybridization of the surface-bound DNA with the full-match complementary DNA, but not with one-base mismatch. The core material is not restricted to PNIPAAm; DNA-functionalized gold nanoparticle was found to show a similar aggregation induced only by the fully-complementary DNA, resulting in rapid color change within 3 min at ambient temperature. This methodology is general in principle and applicable for wide variety of clinical gene diagnosis.

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PCR과 Southern hybridization을 이용한 구지뽕나무와 무궁화의 클론감별 (Clone Identification of Cudraria Tricuspidata and Hibiscus Syriacus by Using PCR and Southern Hybridization)

  • 류장발;박상규
    • Applied Biological Chemistry
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    • 제41권1호
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    • pp.42-46
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    • 1998
  • 본 연구는 polymerase chain reaction (PCR)와 Southern hybridization을 이용하여 서로 붙어있는 나무가 한 나무인지 두 나무인지 규명하였다. 공시된 수종은 구지뽕나무와 무궁화이다. 구지뽕나무는 경상북도 성주군 금수면 봉두리 안새출 금수식당 앞에 있는 나무로 두 사람이 서로 안고 있는 형상인데, 한 나무의 두 가지인지 가까이 자란 두 나무가 붙었는지를 구별하기 어려운 나무였다. 다섯 종류의 PCR primer $(17{\sim}24-mers)$ 중 355 primer의 경우 한가지의 잎 DNA에서만 PCR 산물이 검출되어 이것을 방사선표지한 후 genomic Southern hybridization을 행하였던 바 이 probe와 결합하는 DNA 단편이 동일한 위치에서 검출되었으나 정도는 다르게 나타났다. 아울러 OPERON 10-mer kits A에 있는 20종류의 primer를 이용하여 PCR을 행한 결과 OPA01 primer (CAGGCCCTTC)에 의한 PCR 생성물은 동일한 위치의 band 뿐만 아니라 추가로 4개가 한가지의 잎 DNA에서 더 나타났다. 따라서 구지뽕나무는 두 나무가 연결되어 한 나무를 이루는 것으로 짐작된다. 또한 무궁화는 경상남도 합천군 청덕면 두곡리 청덕초등학교 내에 있는데 수령 50년 이상으로 멀리서 보면 한 나무의 형상을 하고 있으나, 가까이 다가가서 줄기의 아래부분을 보면 세 줄기가 붙어있는 형상을 하고 있다. 따라서 이 무궁화 역시 한 나무의 세 가지인지 세나무가 가까이 자라 붙었는지 PCR과 Southern hybridization 방법을 이용하여 규명하려 하였다. Southern hybridization 결과에 의하면 구지뽕나무의 분석에 사용한 probe와 결합하는 DNA 단편은 검출되지 많았으며, 35S primer에 의한 PCR 생성물은 동일하였으나 OPA04와 OPA13 primer의 경우 약간의 상이성을 보였다. 이러한 결과에 따라 무궁화는 한 나무의 세 가지인 듯하나 추가적인 연구가 필요하다고 판단된다.

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Methicillin 내성 Staphylococcus aureus의 검출을 위한 분자유전학적 기법에 관한 연구 (Comparison between Dot Blot Hybridization and Southern Blot Hybridization in Detecting Methicillin Resistant Staphylococcus aureus)

  • 조태흠;김민정;오양효
    • 생명과학회지
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    • 제9권4호
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    • pp.358-367
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    • 1999
  • Thirty strains of methicillin resistant Staphylococcus aureus were obtained from the clinical isolates. In order to investigate the pursuit of the pathogens of nosocomial infection, these strains were studied for antibiotic sensitivity as well as its resistant pattern. Among the methods of hybridization which directly confirm the specific antibiotic resistant genes by means of the recently developed specific probe DNA, dot blot hybridization and southern blot hybridization were performed and these two methods were compared in their sensitivity and specificity. Strains that is sensitive to cephalothin to the subject of methicillin resistant Staphylococcus aureus were in 43%. Those that are sensitive to cefoperazone and cefuroxime were 26% and 23%, respectively. In case of MIC, MIC50 of cefoperazone was 8 $\mu\textrm{g}$/$m\ell$, and MIC90 was 128 $\mu\textrm{g}$/$m\ell$ to be the lowest. As the results of plasmid DNA electrophoresis, most of methicillin resistant Staphylococcus aureus strains had more than 4 plasmids. These plasmids digested by BamHI, methicillin resistant Staphylococcus aureus is distributed as 10 fragments with the size of 65 kb to 1.5 kb. Dot blot hybridization were performed to examine the existence of mecA gene to show the detection rate of 50%. Southern blot hybridization were done to see if DNA bands which amplify the activity of digoxigenium-labeled probe by PCR were actually PCR products of mecA gene and it showed the detection rate of 53%. It can be concluded that the southern blot hybridization seemed to be better in sensitivity and specificity when it is compared with the results of dot blot hybridization.

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Genome-wide Examination of Chromosomal Aberrations in Neuroblastoma SH-SY5Y Cells by Array-based Comparative Genomic Hybridization

  • Do, Jin Hwan;Kim, In Su;Park, Tae-Kyu;Choi, Dong-Kug
    • Molecules and Cells
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    • 제24권1호
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    • pp.105-112
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    • 2007
  • Most neuroblastoma cells have chromosomal aberrations such as gains, losses, amplifications and deletions of DNA. Conventional approaches like fluorescence in situ hybridization (FISH) or metaphase comparative genomic hybridization (CGH) can detect chromosomal aberrations, but their resolution is low. In this study we used array-based comparative genomic hybridization to identify the chromosomal aberrations in human neuroblastoma SH-SY5Y cells. The DNA microarray consisting of 4000 bacterial artificial chromosome (BAC) clones was able to detect chromosomal regions with aberrations. The SH-SY5Y cells showed chromosomal gains in 1q12~ q44 (Chr1:142188905-246084832), 7 (over the whole chro-mosome), 2p25.3~p16.3 (Chr2:18179-47899074), and 17q 21.32~q25.3 (Chr17:42153031-78607159), while chromosomal losses detected were the distal deletion of 1p36.33 (Chr1:552910-563807), 14q21.1~q21.3 (Chr14:37666271-47282550), and 22q13.1~q13.2 (Chr22:36885764-4190 7123). Except for the gain in 17q21 and the loss in 1p36, the other regions of gain or loss in SH-SY5Y cells were newly identified.

Application of LATE-PCR to Detect Candida and Aspergillus Fungal Pathogens by a DNA Hybridization Assay

  • Gopal, Dhayaalini Bala;Lim, Chua Ang;Khaithir, Tzar Mohd Nizam;Santhanam, Jacinta
    • 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.

재조합 DNA probe에 의한 Fusarium oxysporum 분화형간의 분류 및 유전적 변이 분석 (Classification and Genetic Variation Analysis Among Formae Speciales of Fusarium oxysporum by Using Recombinant DNA Probes)

  • 김영태;김홍기
    • 한국균학회지
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    • 제25권4호통권83호
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    • pp.362-368
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    • 1997
  • 재조합 DNA probe를 이용하여 국내 Fusarium oxysporum 분화형간의 분류 가능성을 탐색하고 그들의 유전적 변이를 분석하였다. F. oxysporum f. sp. lycopersici, cucumerinum, fragariae, garlic, sesami 등 5종의 분화형을 공시하여 RFLP 분석을 실시하였다. Repetitive copy clone인 세종의 재조합 클론 pFC46, pFC52, pFC57을 이용하여 HindIII로 처리한 F. oxysporum의 genomic DNA에 대해 southern hybridization한 결과 나타난 밴드의 양상은 분화형에 따라 차이가 명확히 밝혀져 이들을 이용한 분류가 가능하였다. 또한 RFLP 분석 결과 f. sp. sesami는 다른 분화형에 비해 다소 변이가 심했으나 다른 분화형들은 변이가 거의 없어 f. sp. sesami를 제외한 f. sp. lycopersici 등 4종의 Fusarium oxysporum 분화형의 균주들은 채집 지역에 관계없이 대체로 유전적으로 안정되어 있는 것으로 판단되었다. Hybridization밴드의 양상에 기초하여 유전적 유연관계를 집괴 분석한 결과 각 분화형별로 유사도가 매우 높게 별도의 유사군을 형성하였다.

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Sensitive and Pathovar-Specific Detection of Xanthormonas campestris pv. glycines by DNA Hybridization and Polymerase Chain Reaction Analysis

  • Changsik Oh;Sunggi Heu;Park, Yong-Chul
    • The Plant Pathology Journal
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    • 제15권1호
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    • pp.57-61
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    • 1999
  • Xanthomonas campestris pv. glycines causes bacterial pustule disease on susceptible soybean leaves and produces a bacteriocin, named glycinecinA, against most xanthomonads including Xanthomonas campestris pv. vesicatoria. One of the 5 isolated DNA regions responsible for bacteriocin production, a 1.7 kb DNA region for the glycinecinA gene, was used as a probe to detect the presence of the homolog DNA in other bacterial strains. Among 55 bacterial strains tested, only X. campestris pv. glycines showed the positive signal with glycinecinA DNA. Two oligomers, heu2 and heu4, derived from a glycinecinA DNA were used to carry out the polymerase chain reaction (PCR) analysis with chromosomal DNA from 55 different bacterial strains including 24 different strains of X. campestris pv. glycines, 9 different pathovars of xanthomonads, and other 22 bacterial strains of different genus and species. By separation of the PCR products on agarose gel, a 0.86 kb DNA fragment was specifically detected when X. campestris pv. glycines was present in the amplification assay. The 0.86 kb fragment was not amplified when DNA from other bacteria was used for the assay. Southern analysis with glycinecinA DNA showed that the PCR signal was obtained with X. campestris pv. glycines isolates from various geographic regions and soybean cultivars. Therefore, the 1.7 kb DNA region for the glycinecinA gene can be used for the pathovar-specific probe for the DNA hybridization and the primers heu2 and heu4 can be used for the pathovar-specific primers for the PCR analysis to detect X. campestris pv. glycines.

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유전공학적 방법에 의한 토끼 글로빈 유전자의 재조합과 대장균에서의 발현 (Molecular Cloning and Expression in Escherichia coli of a Rabbit Globin Gene)

  • Jang, Sung-Key;Park, Hyune-Mo
    • 한국동물학회지
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    • 제27권2호
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    • pp.103-116
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    • 1984
  • 유전자 구조 및 유전정보 흐름의 차이로 인하여 고등생물의 유전자를 미생물에 직접 cloning하면 원하는 유전자 산물을 얻지 못하는 경우가 많다. 이것을 극복하기 위해서는 화학적인 방법으로 유전자를 합성하든지, 또는 역제효소를 사용하여 고등생물의 mRNA로부터 유전자를 합성하여 cloning하는 방법을 사용한다. 본 연구에서는 oligo(dT)-cellulose column 방법으로 순수분리한 plasmid pBR322의 Pst I site에 cloning하였다. 우선 AMV reverse transcriptase로 primary cDNA를 합성하고, 알칼리를 처리하여 주형 RNA를 제거했다. 이번에는 이 primary cDNA를 주형으로 Klenow enzyme과 reverse transcriptase를 차례로 처리하여 double stranded DNA를 합성하고, 이 때 5' end 근처에 형성되는 hairpin loop을 Sl nuclease로 제거했다. Terminal deoxynucleotidyl transferase를 사용하여, 합성된 dsDNA에는 poly(dC) track을, Pst I endonuclease를 처리한 plasmid DNA에서는 poly(dG) track을 각각 붙인다음 이들을 서로 annealing시키고 E. coli에 transformation시켜서 크기가 큰 plasmid를 갖는 clone을 cracking 방법으로 일처 선별하였다. 이렇게 선별된 clone을 in 냐셔 hybridization 방법으로 조사하여 globin DNA가 들어간 colony를 이차 선별하고 여러 restriction enzyme으로 잘라보아 globin DNA가 cloning된 것을 확인하였다. 토끼 hemoglobin으로 immunize한 rat (Wistar)에서 뽑은 제일차 혈청과 염소에서 뽑은 제이차 혈청의 antibody를 사용한 radioimmunoassay방법으로, cloning된 globin gene이 대장균내에서 발현되는 지의 여부를 살펴 보았는데, 박테리아의 $\\beta$-lactamase와 토끼의 globin이 결합된 chimeric protein이 대장균 내에서 다량 합성되며, 이 단백질은 토끼 hemoglobin의 antigenic determinant를 가지고 있음을 알 수 있었다.

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부분적 기능화된 다이아몬드를 이용한 single mismatched DNA 검출 특성 (Characterization of partially functionalized diamond for detecting single mismatched DNA)

  • 양정훈;송광섭
    • 한국기계가공학회지
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    • 제12권4호
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    • pp.29-33
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    • 2013
  • Here we report a partially aminated micropattern via direct functionalization and examine eleven different solution-phase probe DNAs hybridizing with the same target DNA on both hydrogen and oxygen terminated diamond. The hybridization intensities determined by epifluorescence microscopy were compared and are influenced strongly by the negatively charged surface and mismatched position of its sequence with immobilized probe DNA.

FISH기법 적용을 위한 Y 염색체 특이 DNA Probe의 개발

  • 조은정;류란숙;류은경;손시환
    • 한국동물번식학회:학술대회논문집
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    • 한국동물번식학회 2003년도 학술발표대회 발표논문초록집
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    • pp.24-24
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    • 2003
  • Fluorescence in situ Hybridization(FISH)는 특정 염기서열을 이용하여 염색체나 염색체상의 DNA위치를 확인하는 기술로서, 면역세포화학 기술과 결합되어져 현미경으로 이들의 유전적 활성도를 직접 확인할 수 있는 방법으로 지금까지의 radioisotopes 대신 non-radioactive labeling 방법으로서 fluorescence을 이용한 분자세포유전학적 검정 방법이다. 따라서 특정 염색체의 FISH probe의 개발은 FISH 기법을 이용하여 조직 또는 세포내 특정 염색체나 DNA의 존재나 이상 유무를 신속하고 정확하게 파악할 수 있다. 본 연구는 소와 사람을 대상으로 Y-염색체 특이 DNA probe를 개발하고 이를 이용하여 FISH를 시행함으로서 본 probe의 신뢰성을 확인하고 임상적 적용 가능성을 제시 하고자 하였다.

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