• The Plant Pathology Journal
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• 제38권4호
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• pp.417-422
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• 2022

Apple stem grooving virus (ASGV) is a destructive viral pathogen of pome fruit trees that causes significant losses to fruit production worldwide. Obtaining ASGV-free propagation materials is essential to reduce economic losses, and accurate and sensitive detection methods to screen ASGV-free plantlets during in vitro propagation are urgently necessary. In this study, ASGV was sensitively and accurately quantified from in vitro propagated apple plantlets using a reverse transcription droplet digital polymerase chain reaction (RT-ddPCR) assay. The optimized RT-ddPCR assay was specific to other apple viruses, and was at least 10-times more sensitive than RT-real-time quantitative PCR assay. Furthermore, the optimized RT-ddPCR assay was validated for the detection and quantification of ASGV using micropropagated apple plantlet samples. This RT-ddPCR assay can be utilized for the accurate quantitative detection of ASGV infection in ASGV-free certification programs, and can thus contribute to the production of ASGV-free apple trees.

• Genomics & Informatics
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• 제21권1호
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• pp.13.1-13.8
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• 2023

Importance of accurate molecular diagnosis and quantification of particular disease-related pathogenic microorganisms is highlighted as an introductory step to prevent and care for diseases. In this study, we designed a primer/probe set for quantitative real-time polymerase chain reaction (qRT-PCR) targeting rgpA gene, known as the specific virulence factor of periodontitis-related pathogenic bacteria 'Porphyromonas gingivalis', and evaluated its diagnostic efficiency by detecting and quantifying relative bacterial load of P. gingivalis within saliva samples collected from clinical subjects. As a result of qRT-PCR, we confirmed that relative bacterial load of P. gingivalis was detected and quantified within all samples of positive control and periodontitis groups. On the contrary, negative results were confirmed in both negative control and healthy groups. Additionally, as a result of comparison with next-generation sequencing (NGS)-based 16S metagenome profiling data, we confirmed relative bacterial load of P. gingivalis, which was not identified on bacterial classification table created through 16S microbiome analysis, in qRT-PCR results. It showed that an approach to quantifying specific microorganisms by applying qRT-PCR method could solve microbial misclassification issues at species level of an NGS-based 16S microbiome study. In this respect, we suggest that P. gingivalis-specific primer/probe set introduced in present study has efficient applicability in various oral healthcare industries, including periodontitis-related microbial molecular diagnosis field.

• 대한소아치과학회지
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• 제45권1호
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• pp.32-40
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• 2018

본 연구는 치태의 성숙도에 따라 치태를 서로 다른 색상으로 염색하는 GC Tri Plaque ID $Gel^{TM}$(GC corporation, Tokyo, Japan)을 이용하여 치아 우식 위험도를 평가하고자 하였다. 치아 우식의 발생 및 진행과 연관된 균인 Streptococcus mutans, Streptococcus sobrinus, Lactobacillus spp.의 수를 Quantitative real-time polymerase chain reaction (qRT-PCR)로 측정하여 치아 우식 위험도를 보았다. 본 실험은 강릉원주대학교 치과병원 임상시험 심사위원회의 심의를 받고 진행하였다. 강릉원주대학교 치과병원 소아치과에 내원한 전신질환이 없는 건강한 9 - 12세의 초등학생 15명의 치면을 착색제로 염색하였다. 치태의 성숙도에 따라 서로 다른 세가지 색상으로 염색되었으며 색상별로 3개의 실험군인 I군(pink/red), II군(blue/purple), III군(light blue)으로 나누었다. 3개의 실험군에서 각각 DNA를 추출한 후, qRT-PCR을 이용하여 S. mutans, S. sobrinus, Lactobacillus spp.의 수를 측정하였다. 3개의 실험군 사이에 S. mutans, S. sobrinus와 Lactobacillus spp. 균 수의 유의한 차이가 관찰되었으며 3종류의 균 모두 III군에서 가장 많이 관찰되었다(p < 0.05). GC Tri Plaque ID $Gel^{TM}$는 기존 착색제와는 달리 치태의 성숙도에 따라 서로 다른 세가지 색상으로 염색되며, 치태 염색 색상의 차이는 치아 우식 관련 균 수의 차이를 보여주었다. GC Tri Plaque ID $Gel^{TM}$이 치아 우식 위험도를 평가하는 하나의 지표로서 사용될 수 있는 가능성을 확인하였다.

• 생약학회지
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• 제49권1호
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• pp.55-64
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• 2018

Recently, it has been a big issue to distinguish the dried roots of Cynanchum wilfordii and C. auriculatum in health functional food market. The original plant species of Cynanchi Wilfordii Radix belong to the Asclepiadaceae family is differentially described in the national pharmacopoeia of Korea, China and Japan. Owing to the morphological similarities of the dried roots of this plant to those of C. auriculatum, which is often misidentified in Korean herbal medicine marketplace, distinguishing these two species is exceedingly difficult. The purpose of this study was to compare the conventional-PCR with the real-time PCR for detection of C. wilfordii and C. auriculatum DNA. We also tried to realize a quantitative real-time PCR assay using species-specific matK primers, which allowed us to estimate the ratio of C. willfordii and C. auriculatum using varying ratios of mixed genomic DNA template from the two species. The differentiation of intentional and unintentional mixture in this study would be applied to food safety management and can be helpful for protection of consumer's right and cultivators.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제40권1호
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• pp.18-26
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• 2013

살충성 유전자 mcry1Ac1을 포함하고 있는 해충저항성 유전자변형(GM) 벼 Agb0101이 국내에서 개발되었다. 향후 Agb0101 벼의 환경방출에 따른 모니터링과 이력추적을 위해서는 신뢰성 있는 검출방법의 개발이 필요하다. 따라서, 본 연구에서 해충저항성 GM벼의 사후 안전관리를 위한 정성적 및 정량적 PCR 검정 방법을 개발하였다. 벼 녹말분지효소 유전자 RBE4를 PCR 분석의 내재유전자로 사용하였고, 이의 primer쌍 RBEgh-1/-2는 101bp의 PCR 증폭산물을 형성하였다. 정성 PCR 분석을 위해서 삽입된 T-DNA를 바탕으로 특이 primer를 제작하였고, 이벤트 특이적 검출 primer의 경우 Agb0101의 도입유전자 및 벼 염색체 DNA 사이의 5' 또는 3' 인접염기부위를 정확하게 특이적으로 PCR 증폭하였다. 반면, 대조구인 각종 작물, 국내 벼 품종 및 Agb0101과 동일 형질전환 벡터를 갖는 해충저항성 벼에서는 어떠한 PCR 증폭산물도 형성하지 않았다. 표준물질로써 내재유전자 및 이벤트 특이적 단편으로 제조된 pRBECrR을 이용한 real-time PCR 분석에 의해서 정량한계(LOQ)가 10 copies 농도의 범위인 것으로 확인되었고, 이의 유효성을 검증하기 위하여 상이한 농도의 Agb0101시료(10, 5, 3 및 1%)를 real-time PCR 분석하여 정량검정에 대한 표준편차 및 상대표준편차가 각각 0.06 ~ 0.40 및 3.80 ~ 7.01%의 낮은 범위에 포함되는 것을 확인할 수 있었다. 이들 결과로 본 연구에서 개발된 정성 및 정량 PCR 검정 방법이 해충저항성 GM벼 Agb0101의 모니터링 및 이력추적에 효과적으로 이용될 수 있을 것으로 본다.

• 한국수정란이식학회지
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• 제24권3호
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• pp.225-230
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• 2009

Sex-sorting of sperm is an assisted reproductive technology (ART) used by the livestock industry for the mass production of animals of a desired sex. The standard method for sorting sperm is the detection of DNA content differences between X and Y chromosome-bearing sperm by flow cytometry. However, this method has variable efficiency and therefore requires verification by a second method. We have developed a sex determination method based on quantitative real-time polymerase chain reaction (qPCR) of the porcine amelogenin (AMEL) gene. The AMEL gene is present on both the X and the Y chromosome, but the length and sequence of its noncoding regions differ between the X and Y chromosomes. By measuring the threshold cycle (Ct) of qPCR, we were able to calculate the relative frequency of X chromosome. Two sets of AMEL primers were used in these studies. One set (AME) targeted AMEL gene sequences present in both X and Y chromosome, but produced PCR products of different lengths for each chromosome. The other set (AXR) bound to AMEL gene sequences present on the X chromosome but absent esholthe Y-chromosome. Relative product levels were calculated by normalizing the AXR fluorescence to the AME fluorescence. The AMEL method accurately predicted the sex ratios of boar sperm, demonstrating that it has potential value as a sex determination method.

• 한국해양생명과학회지
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• 제1권2호
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• pp.79-87
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• 2016

카드뮴과 같은 중금속은 독성이 높아 수서 생물과 인간에게 해로운 영향을 미친다고 알려져 있다. 본 연구에서는 해양 섬모충 Euplotes crassus에서 카드뮴이 해독 기전에 관여하는 ABC transporters (ABCs)와 glutathione S-transferase (GST)의 유전자 발현에 미치는 영향을 조사하였다. 총 7개의 ABCs 유전자와 1개의 GST 유전자 일부를 클로닝하여 유전자 분석을 실시하였고, 카드뮴(0.1~1 mg/l) 노출에 따른 이들 유전자의 발현 양상을 quantitative real time RT-PCR (qRT-PCR)을 이용하여 분석하였다. 염기서열 분석과 계통 분석 결과 이들 ABCs 유전자가 ABC transporter의 특징을 가지며, ABC-B/C family에 속하는 것을 확인하였고, GST 유전자는 theta isoform과 유사한 것으로 나타났다. 카드뮴에 8시간 노출시킨 결과 ABC transporter 유전자의 경우 ABCB21 유전자를 제외하고는 대부분 농도 의존적으로 유전자 발현이 유의하게 증가하였다. GST 유전자는 0.5 mg/l에서 가장 높은 유전자 발현 양상을 보였으며, 1 mg/l에서는 발현량이 대조군 수준으로 감소되었다. 본 연구 결과는 E. crassus의 ABC transporter와 GST 유전자가 카드뮴에 의해 유도되는 독성에 대한 방어 기전에 참여하는 것을 의미한다.

• 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.

• 미생물학회지
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• 제44권3호
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• pp.228-236
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• 2008

세포배양 유래 생물의 약품 생산 공정에서 다양한 바이러스가 오염된 사례가 있기 때문에 바이러스 안전성 검증이 필수적이다. Reovirus type 3 (Reo-3)는 동물 세포주와 동물 세포 배양 공정에 오염되는 대표적인 바이러스이다. 세포배양 유래 생물의약품의 Reo-3 안전성을 확보하기 위해, 세포주, 원료물질, 제조공정, 완제품에서 Reo-3를 정략적으로 검출하고, 제조공정에서 Reo-3 제거 검증을 위한 시험법으로 활용이 가능한 real-time RT-PCR 시험법을 확립하였다. Reo-3에 특이적인 primer를 선별하였으며, 형광염료 SYBR Green I을 사용하여 Reo-3 RNA 정략 검출 시험법을 최적화하였다. 세포배양법에 의한 감염역가와 비교한 결과 real-time RT-PCR 민감도는 $3.2{\times}10^0\;TCID_{50}/ml$이었다. 확립된 시험법의 신뢰성(reliability)을 보증하기 위해 시험법 검증을 실시한 결과 특이성(specificity)과 재현성(reproducibility)이 우수함을 확인하였다. 확립된 real-time RT-PCR을 생물의약품 제조공정 검증에 적용할 수 있는지 확인하기 위하여 인위적으로 Reo-3를 오염시킨 CHO 세포에서 Reo-3 검출 시험을 실시한 결과 Reo-3를 감염시킨 CHO 세포와 세포배양 상청액에서 Reo-3를 정략적으로 검출할 수 있었다. 또한 바이러스필터 공정에서 Reo-3제거 효과를 감염역가 시험법과 비교 검증한 결과 더 빠른 시간에 동일한 결과를 얻을 수 있었다. 위와 같은 결과에서 확립된 Reo-3 real-time RT-PCR 시험법은 생물의약품 안전성 보증을 위한 세포주 검증, 생물의 약품 생산 공정 검증, 바이러스 제거 공정 검증 등에서 감염 역가 시험법을 대신할 수 있는 신속하고, 특이성과 민감성이 우수한 시험법임을 확인하였다.

• 생명과학회지
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• 제27권11호
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• pp.1331-1339
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• 2017

미토콘드리아 게놈에 존재하는 시토크롬C 산화효소 서브유닛 I (cytochrome C oxidase subunit I, COI) 유전자의 DNA 염기서열을 기반으로 하는 종 판별은 수산물 자원의 지속적인 개발과 어류 다양성 보존을 위해 폭넓게 적용되고 있다. 본 연구에서는 한국에서 소비되는 옥돔과 가짜 옥돔으로 둔갑하는 옥두어의 종 판별을 위한 분석법을 개발하였다. 옥돔과 옥두어, 두 종의 종 판별과 검증을 위해 미토콘드리아 게놈의 DNA 염기서열 차이를 이용하여 real-time PCR법에 의해 분석하였다. 미토콘드리아 DNA 서열의 생물정복학적 분석에서 옥돔과 형태학적 옥돔 유사종인 옥두어, 두 종 사이에 COI 유전자 내에서 상당히 유사한 DNA 서열 부분과 일부 서열 변화 부분이 확인되었다. 명확하게 종 판별을 하기 위해 COI 유전자 내에서 일부 변화된 서열에서 종 특이적 프라이머를 디자인하였다. 10 개체의 옥돔과 옥두어에서 게놈 DNA을 추출하여 옥돔과 옥두어의 종 특이적 프라이머를 이용하여 real-time PCR 시스템에 의해 분석되었다. 이러한 real-time PCR 시스템을 이용한 genomic DNA 기반의 분자 기술은 동물 조직의 분류학적 분류를 위한 신뢰할 수 있는 방법을 제공한다. 옥돔판별을 위해, 옥돔 DNA에서 옥돔 종 특이적 프라이머를 이용한 Ct 평균값($21.85{\pm}3.599$)과 옥두어 DNA에서 옥돔 종 특이 프라아머를 이용한 Ct 평균값($33.49{\pm}1.183$) 차이를 나타내었다. 그리고 옥두어판별을 위해, 옥두어 DNA에서 옥두어 종 특이적 프라이머를 이용한 Ct 평균값($22.49{\pm}0.908$)과 옥돔 DNA에서 옥두어 종 특이 프라아머를 이용한 Ct 평균값($33.93{\pm}0.479$)을 통해 옥돔과 옥두어의 각 종 특이 프라이머의 효율성, 특이성 및 교차 반응성 측정은 통계적으로 유의한 차이를 보여 주었다. 제안된 방법은 10개의 상용 샘플로 검증이 되었다. 따라서, threshold cycle (Ct) value와 같은 real-time PCR 결과 분석에 의해 종 판별이 가능하였다.