• Fisheries and Aquatic Sciences
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• 제16권4호
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• pp.273-277
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• 2013

Vibriosis caused by Vibrio anguillarum and edwardsiellosis caused by Edwardsiella tarda are septicemic diseases of many commercially important freshwater and marine fishes, and threaten the aquaculture industry in Korea. Early diagnosis and accurate identification of these two bacterial species could help to prevent these diseases and minimize the damage to cultured marine species. This study designed a duplex polymerase chain reaction (PCR) method for the simultaneous detection of two major fish pathogens: V. anguillarum and E. tarda. Each pair of oligonucleotide primers exclusively amplified the target groEL gene of the specific microorganism. Twenty-two Vibrio and ten non-Vibrio enteric species were used to check the specificity of the primers, which were found to be highly specific for the target species, even among closely related species. The detection limit was 400 pg for V. anguillarum and 4 ng for E. tarda when mixed purified DNA was used as the template. This assay showed high specificity and sensitivity in the simultaneous detection of V. anguillarum and E. tarda from artificially inoculated seawater and fish.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제31권11호
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• pp.1481-1489
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• 2021

Early and accurate detection of pathogens is important to improve clinical outcomes of bloodstream infections (BSI), especially in the case of drug-resistant pathogens. In this study, we aimed to develop a culture-independent digital PCR (dPCR) system for multiplex detection of major sepsis-causing gram-negative pathogens and antimicrobial resistance genes using plasma DNA from BSI patients. Our duplex dPCR system successfully detected nine targets (five bacteria-specific targets and four antimicrobial resistance genes) through five reactions within 3 hours. The minimum detection limit was 50 ag of bacterial DNA, suggesting that 1 CFU/ml of bacteria in the blood can be detected. To validate the clinical applicability, cell-free DNA samples from febrile patients were tested with our system and confirmed high consistency with conventional blood culture. This system can support early identification of some drug-resistant gram-negative pathogens, which can help improving treatment outcomes of BSI.

• The Plant Pathology Journal
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• 제35권2호
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• pp.172-177
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• 2019

A duplex PCR method was developed for simultaneous detection and identification of tobacco root rot pathogens Phytophthora nicotianae and Thielaviopsis basicola. The specific primers for P. nicotianae were developed based on its internal transcribed spacer (ITS) regions of ribosomal gene, ras gene and hgd gene, while the specific primers for T. basicola were designed based on its ITS regions and ${\beta}$-tubulin gene. The specificity of the primers was determined using isolates of P. nicotianae, T. basicola and control samples. The results showed that the target pathogens could be detected from diseased tobacco plants by a combination of the specific primers. The sensitivity limitation was $100fg/{\mu}l$ of pure genomic DNA of the pathogens. This new assay can be applied to screen out target pathogens rapidly and reliably in one PCR and will be an important tool for the identification and precise early prediction of these two destructive diseases of tobacco.

• 한국가금학회지
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• 제44권2호
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• pp.93-102
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• 2017

본 연구에서 NDV의 L유전자와 F유전자를 표적 부위로 각각 제작한 primer 세트를 사용함으로써 하나의 PCR 튜브에서 NDV 검출(386 bp의 증폭 크기)과 함께 병원성 NDV(229 bp의 증폭 크기)를 동시에 감별 증폭할 수 있는 dRT-PCR 검사법을 개발하였다. 개발된 dRT-PCR검사법은 NDV를 특이적으로 검출하고, 병원성을 감별하였다. 특히 국내 병성감정 실시기관에서 적용 중인 기존의 RT-PCR 상용키트에서는 검출하지 못하는 class I NDV과 PPMV(class II 유전형 VI형)을 NDV를 검출함과 동시에 병원성 NDV도 감별가능하였다. 개발된 dRT-PCR 검사법의 검출 민감도는 약 $10^{3.0}EID_{50}/0.1mL$로 평가되었다. 또한 ND발생국의 야외 시료에 적용했을 때, NDV 공통항원 검출율은 94.4%였으며, 병원성 NDV 검출율은 100%이었다. 그러므로 본 연구에서 개발한 dRT-PCR 검사법은 의심축 사례에서 ND를 신속 정확하게 진단하는 데 유용할 진단 방법을 제공할 수 있을 것으로 판단된다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제29권4호
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• pp.235-240
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• 2002

현재 유전자 변형 작물의 검정에는 CaMV 35S프로모터 혹은 NOS 터미네이터 등과 같이 형질전환에 널리 이용하는 유전인자를 검출하기 위한 PCR 기술이 널리 이용되고 있다. 본 연구에서는 유전자변형 감자를 검정하기 위한 새로운 기술로서 감자특이 internal control과 CaMV 35S 프로모터 혹은 NOS 터미네이터에 특이적인 프라이머를 이용한 경쟁적 이중PCR 방법을 개발하였다. 감자 유전자의 RAPD 결과 이용한 모든 품종에서 약 530 bp인 homozygous DNA 밴드를 증폭하는 특이 primer (rAGU4A)를 찾아 감자특이 internal control 증폭용으로 이용하였다. 이 프라이머에 의해 증폭되는 DNA는 TC 염기의 반복 빈도가 높은 repetitive 혹은 microsatellite DNA (AF541972)로 판단되었다. 이와 같은 단일 프라이머 internal control 증폭용으로 이용한 경쟁적 이중 PCR은 비특이적 PCR 산물을 줄일 수 있고, 기존 방법들에 비해 경제적이다. 현재 상품화되어 있는 유전자 변형 감자품종인 'New Leaf'의 경우도 형질전환에 이용한 유전인자로 CaMV 35S 프로모터와 NOS 터미네이터가 모두 이용되었으므로 이 기술을 이용할 경우 현재까지 상품화된 유전자 변형감자들의 효율적인 검정 기술로 이용될 수 있을 것으로 기대된다.

• Clinical and Experimental Reproductive Medicine
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• 제32권4호
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• pp.293-300
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• 2005

연구목적: 단일 유전자 이상에 대한 착상전 유전진단을 성공적으로 시행하기 위해서는 효과적이고 신뢰도가 높은 PCR 방법의 확립이 중요하다. 본 연구에서는 alkaline lysis와 duplex nested PCR 방법을 단일 림프구와 할구의 유전자 분석에 적용하여 그 효용성을 확인하고자 하였다. 재료 및 방법: 단일 유전자의 이상이 확인된 Duchenne muscular dystrophy (DMD), ornithine transcarbamylase (OTC) 결핍증과 epidermolysis bullosa (EB) 가계의 대상자들에서 채취한 단일 림프구와 공여 받은 배아의 할구를 이용하여 각각 PCR, restriction fragment length polymorphism (RFLP)와 direct DNA sequencing 분석을 시행하였다. 이러한 분석에서 유전자 증폭률 (amplification rate)과 두개의 allele 중에서 하나의 allele이 증폭되지 않는 allele drop-out (ADO) 빈도에 대해 살펴보았다. 결 과: 단일 림프구와 할구를 이용한 PCR 방법의 유전자 증폭률은 DMD에서 91.1%와 81.8%, OTC 결핍증에서 96.0%와 78.1%, EB에서 91.3%와 90.0%를 각각 나타냈으며, ADO 빈도는 OTC 결핍증에서 13.3%, EB에서 16.8%로 관찰되었다. 결 론: 본 연구에서 적용한 alkaline lysis와 duplex nested PCR 방법은 단일 유전자에 대한 착상전 유전진단에 성공적으로 적용할 수 있는 방법으로 생각되며, ADO 빈도를 최소화할 수 있는 효율적인 방법의 개발에 대한 지속적인 연구가 필요하다.

• The Plant Pathology Journal
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• 제34권4호
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• pp.327-334
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• 2018

Northern corn leaf spot and southern corn leaf blight caused by Cochliobolus carbonum (anamorph, Bipolaris zeicola) and Cochliobolus heterostrophus (anamorph, Bipolaris maydis), respectively, are common maize diseases in Korea. Accurate detection of plant pathogens is necessary for effective disease management. Based on the polyketide synthase gene (PKS) of Cochliobolus carbonum and the nonribosomal peptide synthetase gene (NRPS) of Cochliobolus heterostrophus, primer pairs were designed for PCR to simultaneously detect the two fungal pathogens and were specific and sensitive enough to be used for duplex PCR analysis. This duplex PCR-based method was found to be effective for diagnosing simultaneous infections from the two Cochliobolus species that display similar morphological and mycological characteristics. With this method, it is possible to prevent infections in maize by detecting infected seeds or maize and discarding them. Besides saving time and effort, early diagnosis can help to prevent infections, establish comprehensive management systems, and secure healthy seeds.

• 식물병연구
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• 제15권2호
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• pp.57-62
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• 2009

우리나라 벼에 발생하는 주요 바이러스 중 애멸구에 의하여 전염하는 벼줄무의잎마름병(RSV)과 벼검은줄오갈병(RBSDV)에 대한 간편한 유전자 진단법인 VCHT-PCR 방법을 개발하였다. 벼 잎의 경우 즙액 추출 완충액은 0.5% sodium sulfite를 첨가한 0.01 M 인산완충액(pH 7.0)을 기본 완충액으로 이용하고 애멸구를 진단할 경우에는 기본 완충액에 2% PVP을 첨가하였을 때 VC/RT-PCR 진단이 잘 되었다. VC/RT-PCR을 이용한 진단에 적합한 RSV와 RBSDV 프라이머를 선발하였고 이것을 이용하여 동시진단으로 경기도 김포, 평택, 시흥지역에서 채집한 애멸구의 RSV와 RBSDV의 보독충을 쉽고 경제적으로 진단 할 수 있었다. ELISA에 의한 진단결과와 비교할 때 세 지역을 합하여 RSV에 대한 평균 보독충률은 9.2%로 동일하였으나 보독충 중 일부가 ELISA와 VC/RT-PCR 두 방법에 의한 진단결과가 다르게 나온 것은 RSV의 혈청학적, 유전적 계통 존재 가능성을 제시하고 있다. 포장에서 채집한 애멸구의 VC/RT-PCR 진단효율은 RSV와 RBSDV를 동시에 진단하므로 써 RSV만 진단이 가능한 ELISA 결과 보다 3.2% 높았다.

• 미생물학회지
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• 제40권3호
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• pp.254-256
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• 2004

Polymerase chain reaction (PCR) is a powerful tool for precisely amplifying selected DNA sequences that have had a broad impact on genomic studies. When examining human $\alpha$- and $\beta$- tryptase genes which have 95% DNA homology, inconsistent PCR amplification of genomic sequences hampered our progress. This study suggests that long PCR technique on the original DNA digested with restriction enzymes improves both efficiency and sensitivity of PCR. These improved results seem to derived from the effective denaturation of the original genomic DNA template or reduction of formation of secondary structures that block either primer annealing or extension in PCR. Elimination of homo- or hetero-duplex products derived from highly homologous genes provides an additional advantage in this study. This communication describes how the use of restriction enzymes improved these efficiencies, and also facilitated studies of highly homologous genes including tryptase genes.

• 농업과학연구
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• 제49권4호
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• pp.795-807
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• 2022

The development and commercialization of industrial genetically modified (GM) organisms is actively progressing worldwide, highlighting an increased need for improved safety management protocols. We sought to establish an environmental monitoring method, using real-time polymerase chain reaction (PCR) and propidium monoazide (PMA) treatment to develop a quantitative detection protocol for living GM microorganisms. We developed a duplex TaqMan quantitative PCR (qPCR) assay to simultaneously detect the selectable antibiotic gene, ampicillin (AmpR), and the single-copy Escherichia coli taxon-specific gene, D-1-deoxyxylulose 5-phosphate synthase (dxs), using a direct cell suspension culture. We identified viable engineered E. coli cells by performing qPCR on PMA-treated cells. The theoretical cell density (true copy numbers) calculated from mean quantification cycle (Cq) values of PMA-qPCR showed a bias of 7.71% from the colony-forming unit (CFU), which was within ±25% of the acceptance criteria of the European Network of GMO Laboratories (ENGL). PMA-qPCR to detect AmpR and dxs was highly sensitive and was able to detect target genes from a 10,000-fold (10^-4) diluted cell suspension, with a limit of detection at 95% confidence (LOD_95%) of 134 viable E. coli cells. Compared to DNA-based qPCR methods, the cell suspension direct PMA-qPCR analysis provides reliable results and is a quick and accurate method to monitor living GM E. coli cells that can potentially be released into the environment.