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.
Mycoplasma is well recognized as one of the most prevalent and serious microbial contaminants of biologic manufacturing processes. Conventional methods for mycoplasma testing, direct culture method and indirect indicator cell culture method, are lengthy, costly and less sensitive to noncultivable species. In this report, we describe a new TaqMan probe-based real-time PCR method for rapid and quantitative detection of mycoplasma contamination during manufacture of biologics. Universal mycoplasma primers were used for mycoplasma PCR and mycoplasma DNA was quantified by use of a specific TaqMan probe. Specificity, sensitivity, and robustness of the real-time PCR method was validated according to the European Pharmacopoeia. The validation results met required criteria to justify its use as a replacement for the culture method. The established real-time PCR assay was successfully applied to the detection of mycoplasma from human keratinocyte and mesenchymal stem cell as well as Vero cell lines artificially infected with mycoplasma. The overall results indicated that this rapid, specific, sensitive, and robust assay can be reliably used for quantitative detection of mycoplasma contamination during manufacture of biologics.
Kim, Guk Hyun;Kim, Min Jae;Choi, Hee Ju;Koo, Min Ji;Kim, Min Jeong;Min, Joon Gyu;Kim, Kwang Il
Fisheries and Aquatic Sciences
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제24권11호
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pp.351-359
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2021
The red sea bream iridovirus (RSIV) belonging to genus Megalocytivirus is responsible for red sea bream iridoviral disease (RSIVD) in marine and freshwater fishes. Although several diagnostic assays for RSIV have been developed, diagnostic sensitivity (DSe) and specificity (DSp) of real-time polymerase chain reaction (PCR) assays are not yet evaluated. In this study, we developed a TaqMan probe-based real-time PCR method and evaluated its DSe and DSp. To detect RSIV, the probe and primers were designed based on consensus sequences of the major capsid protein (MCP) genes from megalocytiviruses including RSIV, infectious spleen and kidney necrosis virus (ISKNV), and turbot reddish body iridovirus (TRBIV). The probe and primers were shown to be specific for RSIV, ISKNV, and TRBIV-types megalocytiviruses. A 95% limit of detection (LOD95%) was determined to be 5.3 viral genome copies/µL of plasmid DNA containing the MCP gene from RSIV. The DSe and DSp of the developed real-time PCR assay for field samples (n = 112) were compared with those of conventional PCR assays and found to be 100% and 95.2%, respectively. The quantitative results for SYBR Green and TaqMan probe-based real-time PCR were not significantly different. The TaqMan probe-based real-time PCR assay for RSIV may be used as an appropriate diagnostic tool for qualitative and quantitative analysis.
The melanocortin 1 receptor (MC1R) plays an important role in regulation of melanin pigment synthesis within mammalian melanocytes. Mutations within the gene encoding MC1R have been shown to explain coat color variations within several mammalian species including cattle. To develope a rapid and accurate method for the identification of Hanwoo meat, we performed a single nucleotide polymorphism (SNP) analysis in Melanocortin 1 receptor (MC1R) gene using TaqMan$^{(R)}$ MGB probe-based real-time PCR. Two specific probes (one for Hanwoo and the other for Holstein and Black angus) were designed. At the 5' end of 2 TaqMan$^{(R)}$ MGB probes, 6-carboxyfluorescein (FAM) was labeled for Hanwoo, and VIC for Holstein and Black angus. As a result, Hanwoo samples showed FAM-positive signal only, whereas other samples showed VIC-positive. This result suggests that the TaqMan$^{(R)}$ MGB probe based real-time PCR technique would be very accurate, easy and reproducible method to discriminate between Hanwoo meat and Holstein/Black angus meat.
To achieve more accurate and rapid detection of macrolide-lincosamide-streptogramin B resistance genes, erm(A), erm(B), and erm(C), we developed a TaqMan probe-based real-time PCR (Q-PCR) method and compared it with conventional PCR (C-PCR), which is the most widely using erm gene identification method. The detection limit of Q-PCR was 5 fg of genomic DNA or 5-8 CFU of bacterial cells of Staphylococcus aureus. The utilization of Q-PCR might shorten the time to erm detection from 3-4 h to about 50 min. These data indicated that Q-PCR assay appears to be not only highly sensitive and specific, but also the most rapid diagnostic method. Therefore, the appropriate application of the Q-PCR assay will permit rapid and accurate identification of erm genes from clinical and other samples.
The aim of this work was the validation of a rapid real-time PCR assay based on TaqMan technology for the unequivocal identification of infectious canine hepatitis (ICH) virus, to be used directly on DNA purified from blood specimens. A real-time PCR system targeting at the E3 ORFA gene sequence of canine adenovirus type 1 was optimized and validated through comparative analysis of samples using conventional PCR system. The real-time PCR assay based on TaqMan technology could disclose 23 (37.7%) out of 61 samples as PCR positive. In contrast, 18 (29.5%) samples were found PCR positive when conventional PCR was applied on these samples. The use of the ABI Prism 7700 sequence detection system allowed the efficient determination of the amplified product accumulation through a fluorogenic probe. The entire real-time TaqMan PCR assay, including DNA extraction, amplification, and detection could be completed within 3 hours. The detection method of real-time TaqMan PCR assay was 1,000 times more sensitive than conventional PCR. Real-time TaqMan probe and primer set developed and optimized in this study is a sensitive, rapid and accurate method for detection of ICH virus and can be effective screening tool for the detection of ICH in a diagnostic laboratory routines.
Species-specific $TaqMan^{(R)}$ probe-based real-time PCR assays were developed for detection of beef, pork, chicken, duck, goose and turkey. The primer and probe sets used in this study were designed to be complementary to fibroblast growth factor (FGF) for cattle and pig, mitochondrial NADH dehydrogenase (ND) subunit 3 and ND2 for chicken and duck, 12S rRNA for goose and turkey, respectively. As internal positive control we used conserved region in the ribosomal 18S RNA gene to ensure the accuracy of the detection of target DNA by real-time PCR. We confirmed that real-time PCR assays with the primer and probe sets were positive for cattle, pig and chicken intended target animal species with no cross-reactivity with other non-target animal species. Only >50 ng DNA of beef show cross-reactivity in the determination of duck. Using species-specific primer and probe sets, it was possible to detect amounts of 0.1 ng DNA of cattle and pig, 1.0 pg DNA of chicken, duck and turkey, and 0.1 pg DNA of goose for raw samples, respectively. The detection limits were 0.1 ng DNA of cattle, 1.0 ng DNA of pig and 1.0 pg DNA of chicken for DNA mixtures (beef, pork and chicken) extracted from heat-treated ($121^{\circ}C$/5 min) meat samples. In conclusion, it can be suggested that the $TaqMan^{(R)}$ probe-based assay developed in this study might be a rapid and specific method for the identification of meat species in raw or cooked meat products.
Gene-expression analysis is increasingly important in biological research, with real-time reverse PCR (RTPCR) becoming the method of choice for high-throughput and accurate expression profiling of selected genes. However, this technique requires important preliminary work for standardizing and optimizing the many parameters involved in the analysis. Plant stress studies are more and more based on gene expression. The analysis of gene expression requires sensitive and reproducible measurements for specific mRNA sequence. Several genes are regulated in response to abitoic stresses, such as salinity, and their gene products function in stress response and tolerance. The design of the primers and TaqMan probes for real-time PCR assays were carried out using the Primer $Express^{TM}$ software 3.0. The PCR efficiency was estimated through the linear regression of the dilution curve. To understand the expression pattern of various genes under salt stressed condition, we have developed a unique public resource of 9 stress-related genes in poplar. In this study, real-time RT-PCR was used to quantify the transcript level of 10 genes (9 stress-related genes and 1 house keeping gene) that could play a role in adaptation of Populus davidiana. Real-time RT-PCR analyses exhibited different expression ratios of related genes. The data obtained showed that determination of mRNA levels could constitute a new approach to study the stress response of P. davidiana after adaptation during growth in salinity condition.
The marine toxic dinoflagellate Alexandrium catenella has been implicated in numerous paralytic shellfish poisoning (PSP) events in many countries. Due to difficulties in rapidly identifying A. catenella, field-based study of this species has been problematic. The present study developed a TaqMan format A. catenella-specific probe for real-time PCR assay (specific to Korean genotype) based on LSU rDNA sequence information for studying geographic and temporal distribution of the species in surface sediments and water columns of Jinhae Bay, Korea. The field survey from 2007 to 2008 revealed that A. catenella occurred in most seasons at low densities, mostly below 1 cell $mL^{-1}$, and was more abundant in spring (maximum cell density of 2 cells $mL^{-1}$) when shellfish exceed the quarantine toxin level for PSP toxins in Jinhae Bay.
Kim, Jae-Hwan;Song, Hee-Sung;Kim, Dong-Hern;Kim, Hae-Yeong
Journal of Microbiology and Biotechnology
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제16권11호
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pp.1778-1783
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2006
Event-specific PCR detection methods are the primary trend in genetically modified (GM) plant detection owing to their high specificity based on the flanking sequence of the exogenous integrant. Therefore, this study describes a real-time PCR system for event-specific GM canola GT73, consisting of a set of primers, TaqMan probe, and single target standard plasmid. For the specific detection of GT73 canola, the 3'-integration junction sequence between the host plant DNA and the integrated specific border was targeted. To validate the proposed method, test samples of 0, 1, 3, 5, and 10% GT73 canola were quantified. The method was also assayed with 15 different plants, and no amplification signal was observed in a real-time PCR assay with any of the species tested, other than GT73 canola.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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