• 제목/요약/키워드: real-time quantitative RT-PCR

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한국의 논 토양 미생물 다양성 분석을 위한 Quantitative Real-time PCR의 응용 (Assessment of Korean Paddy Soil Microbial Community Structure by Use of Quantitative Real-time PCR Assays)

  • 최명은;이인중;신재호
    • 한국환경농학회지
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    • 제30권4호
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    • pp.367-376
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    • 2011
  • 논 토양의 미생물 생태 다양성을 조사하기 위한 효과적인 방법으로 qRT-PCR을 적용하고자 본 연구를 수행하였다. 논 토양 미생물의 gDNA를 분리하기 위하여 Mo Bio kit를 사용한 효과적이고 안정적인 gDNA 분리 방법을 확립하였다. 논 토양 미생물 다양성을 qRT-PCR로 검출하기 위하여 bacteria를 세분한 ${\alpha}$-Proteobacteria, ${\beta}$-Proteobacteria, Actinobacteria, Bacteroidetes, Firmicutes 다섯 가지 문과 전체 bacteria, 전체 fungi를 구분할 수 있는 특이 primer set을 선정하여 다양한 조건의 시험을 통하여 최종 조건을 확립하였으며 재현성 실험을 통하여 방법의 유의성을 검증하였다.

Evaluation of Various Real-Time Reverse Transcription Quantitative PCR Assays for Norovirus Detection

  • Yoo, Ju Eun;Lee, Cheonghoon;Park, SungJun;Ko, GwangPyo
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제27권4호
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    • pp.816-824
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    • 2017
  • Human noroviruses are widespread and contagious viruses causing nonbacterial gastroenteritis. Real-time reverse transcription quantitative PCR (real-time RT-qPCR) is currently the gold standard for the sensitive and accurate detection of these pathogens and serves as a critical tool in outbreak prevention and control. Different surveillance teams, however, may use different assays, and variability in specimen conditions may lead to disagreement in results. Furthermore, the norovirus genome is highly variable and continuously evolving. These issues necessitate the re-examination of the real-time RT-qPCR's robustness in the context of accurate detection as well as the investigation of practical strategies to enhance assay performance. Four widely referenced real-time RT-qPCR assays (Assays A-D) were simultaneously performed to evaluate characteristics such as PCR efficiency, detection limit, and sensitivity and specificity with RT-PCR, and to assess the most accurate method for detecting norovirus genogroups I and II. Overall, Assay D was evaluated to be the most precise and accurate assay in this study. A ZEN internal quencher, which decreases nonspecific fluorescence during the PCR, was added to Assay D's probe, which further improved the assay performance. This study compared several detection assays for noroviruses, and an improvement strategy based on such comparisons provided useful characterizations of a highly optimized real-time RT-qPCR assay for norovirus detection.

Real-time RT-PCR을 이용한 Feline Calicivirus 불활성화의 정량적 분석 (Quantitative Analysis of Feline Calicivirus Inactivation using Real-time RT-PCR)

  • 정혜미;김광엽
    • 한국식품위생안전성학회지
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    • 제29권1호
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    • pp.31-39
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    • 2014
  • 본 연구에서는 FCV 현탁액에 물리, 화학적 위생처리 후 복합효소처리라는 전처리과정을 적용한 뒤 real-time RT-PCR법을 이용하여 살균효능을 분석하였다. RT-PCR 이전에 $37^{\circ}C$에서 30분 동안 PK와 RNase A를 처리함으로써 UV, 열, 염소, 에탄올, 과초산계열 제품에 의해 불활성화 된 바이러스들은 음성 결과를 나타내었고, real-time RTP-CR법을 통해 살균 효능을 정량분석한 결과, 복합효소처리를 했을 경우 무처리구보다 더 높은 살균 효능을 보이는 것을 확인할 수 있었다. 이로써 Nuanualsuwan S. 등의 선행연구에서와 같이 PK와 RNase A로 전처리하는 단계를 통하여 물리, 화학적 위생처리에 의해 손상되지 않은 바이러스가 RT-PCR법에 의해 증폭되는 것을 방지함으로써 Real-time PCR법에 대한 검출 감도를 높일 수 있음을 확인하였다. 또한, FCV를 검출하기 위해 사용된 RT-PCR과 real-time RT-PCR 두 방법 중에서도 real-time RT-PCR법이 가장 신속하면서도 민감도 높은 결과로 도출되었다. 따라서, 유전자 분석 이전에 복합효소처리는 물리, 화학적 위생처리에 의해 불활성화 된 바이러스의 RNA가 transcription 또는 증폭되는 것을 방지하기 위한 수단으로 real-time RT-PCR법과 결합됨으로써 노로바이러스를 비롯한 식중독 바이러스를 검출하는데 효과적으로 적용될 것으로 판단된다. 또한 식품현장에서 전기영동 과정없이 신속하게 살아있는 바이러스만을 수치적으로 정량화함으로써 식품안전에도 기여할 것으로 사료된다.

생물의약품 제조공정에서 Bovine Viral Diarrhoea Virus 정량 검출을 위한 Real-Time RT-PCR (Real-Time RT-PCR for Quantitative Detection of Bovine Viral Diarrhoea Virus during Manufacture of Biologics)

  • 조항미;이동혁;김현미;김인섭
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제36권1호
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    • pp.34-42
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    • 2008
  • 소의 혈액, 세포, 조직, 기관 등 소 유래 물질을 원료로 사용한 생물의약품, 조직공학제제, 세포치료제의 경우 소 유래원료 물질에 다양한 바이러스가 오염된 사례가 있기 때문에 바이러스 안전성 검증이 필수적이다. BVDV는 동물세포주, 우혈청 등에 가장 흔하게 오염되는 바이러스이다. 소 유래물질을 원료로 하는 생물의약품, 조직공학제제, 세포치료제 등에서 BVDV안전성을 확보하기 위해, 원료물질, 제조공정, 완제품에서 BVDV를 정량적으로 검출하고, 제조공정에서 BVDV제거 검증을 위한 시험법으로 활용이 가능한 BVDV real-time RT-PCR시험법을 확립하였다. BVDV에 특이적인 primer를 선별하였으며, 형광염료 SYBR Green I을 사용하여 BVDV RNA 정량 검출 시험법을 최적화하였다. 세포배양법에 의한 감염역가와 비교한 결과 real-time RT-PCR 민감도는 $1TCID_{50}/mL$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 BVDV를 오염시킨 CHO 세포주와 소 유래콜라겐에서 BVDV검출 시험을 실시하였다. BVDV를 감염시킨 CHO 세포와 세포배양 상청액에서 BVDV를 정량적으로 검출할 수 있었다. 소 유래 콜라겐에서도 $10TCID_{50}/mL$까지 정량적으로 검출할 수 있었다.

서양뒤영벌 야외개체군에서 Real-Time PCR을 이용한 Nosema ceranae의 검출 (Detection of a Microsporidium, Nosema ceranae, from Field Population of the Bumblebee, Bombus terrestris, via Quantitative Real-Time PCR)

  • 이대원
    • 미생물학회지
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    • 제49권3호
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    • pp.270-274
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    • 2013
  • 서양뒤영벌(Bombus terrestris)은 꿀벌의 봉군붕괴증후군(colony collapse disorder)에 대한 대체 화분매개곤충으로서 농업분야에서 중요한 역할을 하고 있다. 최근 서양뒤영벌에서 바이러스, 세균, 응애 등의 여러 병원체와 기생체가 발견되었고, 이들은 서양뒤영벌의 수명과 생식력 등에 영향을 주는 것이 알려져 있다. 서양뒤영벌 야외개체군에서 Nosema spp.를 탐지하기 위해, 서양뒤영벌 성충으로부터 genomic DNA를 추출하여 Nosema spp. 유전자들에 대해 polymerase chain reaction (PCR)을 수행하였다. 이들 유전자 중에서 small subunit ribosomal RNA (SSU rRNA) 유전자만이 증폭되었고, 염기서열분석을 통해 N. ceranae로 확인된 것은 조사된 야외개체군에서 N. ceranae가 서양뒤영벌의 주된 감염체임을 보여준다. Quantitative real-time PCR (qRT-PCR)을 이용하여 SSU rRNA 유전자를 탐지하기 위해, 먼저 PCR을 통해 SSU rRNA 유전자의 2개 영역에 대한 유전자 특이적 증폭을 확인하였다. qRT-PCR을 이용하여 각 개체에서 얻은 genomic DNA의 순차적인 농도희석를 통해 $0.85ng/{\mu}l$ 이하의 genomic DNA 농도에서도 SSU rRNA 유전자가 성공적으로 증폭되는 것이 확인되었다. 이러한 실험 결과, qRT-PCR를 이용한 N. ceranae 특이 유전자 증폭은 서양뒤영벌의 병원체 감염 진단 뿐만 아니라 생태계 위해성 평가에도 활용될 수 있을 것으로 사료된다.

생물의약품 제조 공정에서 Porcine transmissible gastroenteritis virus 정량 검출을 위한 TaqMan Probe Real-Time RT-PCR 개발 (Development of TaqMan Probe Real-Time RT-PCR for Quantitative Detection of Porcine Transmissible Gastroenteritis Virus During the Manufacture of Biopharmaceuticals)

  • 이재일;한상은;김인섭
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제43권3호
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    • pp.267-274
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    • 2015
  • 세포주를 이용하여 생산하는 생물의약품과 생산용 세포주는 세포 배양 과정 중에 사용되는 돼지 유래 trypsin으로 부터 외래성 돼지 유래 바이러스가 오염될 가능성이 있다. PTGV는 세포배양 유래 생물의악품 제조공정에서 오염될 수 있는 외래성 바이러스 중의 하나이다. 본 연구에서는 생물의 약품 제조공정에서 PTGV 안전성을 확보하기 위해, 세포주, 원료물질, 제조공정, 완제품에서 PTGV를 정량적으로 검출하고, 제조공정에서 PTGV 제거 검증을 위한 시험법으로 활용이 가능한 TaqMan probe real-time RT-PCR 시험법을 확립하였다. PTGV에 특이적인 primer와 probe를 선별하여 PTGV 정량검출 시험법을 최적화하였다. 세포배양법에 의한 감염역가와 비교한 결과 real-time RT-PCR의 검출한계는 1.10 × 100 TCID50/ml이었다. 확립된 시험법의 신뢰성을 보증하기 위해 시험법 검증을 실시한 결과 특이성과 재현성, 완건성이 우수함을 확인하였다. 확립된 real-time RT-PCR 을 생물의약품 제조공정 검증에 적용할 수 있는지 확인하기 위하여 인위적으로 PTGV를 오염시킨 CHO-K1 세포주에서 PTGV 검출 시험을 실시하였다. PTGV를 감염시킨 CHO-K1 세포에서 세포변병효과를 관찰할 수 없었지만, 세포배양액에서 PTGV를 정량적으로 검출할 수 있었다.

과잉치 치수유래 줄기세포의 분화제 처리 기간에 따른 상아모세포 발현 특성 (Characterization of Differentiation of the Supernumerary Dental Pulp Stem Cells toward the Odontoblast by Application Period of Additives)

  • 김종수
    • 대한소아치과학회지
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    • 제42권4호
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    • pp.312-318
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    • 2015
  • 본 연구의 목적은 치과분야에서 줄기세포 공급원으로써 과잉치의 활용 가능성을 알아보고자 Real Time Quantitative Reverse Transcription Polymerase Chain Reaction (Real Time qRT-PCR)법을 이용하여 발치된 과잉치 치수 유래 줄기세포 (supernumerary dental pulp stem cells, sDPSCs)로부터 상아모세포로의 분화여부를 관찰해 보는 것이었다. 이를 위해 상아모세포의 대표적인 발현인자로 알려진 alkaline phosphatase (ALP), osteocalcin (OC), osteonectin (ON), dentin matrix acidic phosphoprotein 1 (DMP-1) 그리고 dentin sialophosphoprotein(DSPP)의 발현을 분화제 처리 후 0일, 8일 그리고 14일째에 각각 Real Time qRT-PCR 법을 통해 상대적인 mRNA의 발현 양을 비교하여 변화 양상을 알아보았다. 또한 Alizarin-red solution 의 염색을 통해 sDPSCs가 분화제 처리 7일, 14일, 21일 그리고 28일째에 석회화 결절을 형성하는 정도를 시각적으로 확인해 보았다. Real Time qRT-PCR 결과 분화제 처리 8일째에 가장 높은 발현 양을 보이다가 14일째에 감소하는 추세를 나타내었으며, Alizarin-red solution 염색 결과는 7일째부터 흐리게 나타나다가 14일째에는 배지 전반에 걸쳐 진하게 염색되는 소견을 보였다. 따라서, sDPSCs를 이용한 연구에서 Real Time qRT-PCR법을 위한 분화제의 처리 기간은 8일 정도가 적절하며, Alizarin-red solution 염색은 14일이 적당한 것으로 사료된다.

Development of Quantitative Real-Time PCR Primers for the Detection of Aggregatibacter actinomycetemcomitans

  • Park, Soon-Nang;Park, Jae-Yoon;Kook, Joong-Ki
    • International Journal of Oral Biology
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    • 제36권1호
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    • pp.1-6
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    • 2011
  • The purpose of this study was to develop species-specific real-time quantitative PCR (RT-qPCR) primers for use in the detection of Aggregatibacter actinomycetemcomitans. These primers were designed based on the nucleotide sequences of the RNA polymerase ${\beta}$-subunit gene (rpoB). We assessed the specificity of the primers against nine strains of A. actinomycetemcomitans, eight strains (three species) of the Haemophilus genus, and 40 strains of 40 other oral bacterial species. Primer sensitivity was determined by testing serial dilutions of the purified genomic DNAs of A. actinomycetemcomitans ATCC $33384^T$. Our data reveal that we had obtained species-specific amplicons for all of the tested A. actinomycetemcomitans strains, and that none of these amplicons occurred in any of the other species. Our PCR protocol proved able to detect as little as 2 fg of A. actinomycetemcomitans chromosomal DNA. Our findings suggest that these qRT-PCR primers are suitable for application in epidemiological studies.

사과 바이러스 검정을 위한 SYBR Green I 및 TaqMan probe 기반의 real-time PCR 검사법 개발 (Development of Real-time Quantitative PCR Assay based on SYBR Green I and TaqMan Probe for Detection of Apple Viruses)

  • 허성;정용석
    • 한국작물학회지
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    • 제65권4호
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    • pp.496-507
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    • 2020
  • 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.

Identification of Genes Associated with Fumonisin Biosynthesis in Fusarium verticillioides via Proteomics and Quantitative Real-Time PCR

  • Choi, Yoon-E.;Shim, Won-Bo
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제18권4호
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    • pp.648-657
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    • 2008
  • In this study, we used functional genomic strategies, proteomics and quantitative real-time (qRT)-PCR, to advance our understanding of genes associated with fumonisin production in the fungus Fusarium verticillioides. Earlier studies have demonstrated that deletion of the FCC1 gene, which encodes a C-type cyclin, leads to a drastic reduction in fumonisin production and conidiation in the mutant strain (FT536). The premise of our research was that comparative analysis of F. verticillioides wild-type and FT536 proteomes will reveal putative proteins, and ultimately corresponding genes, that are important for fumonisin biosynthesis. We isolated proteins that were significantly upregulated in either the wild type or FT536 via two-dimensional polyacrylamide gel electrophoresis, and subsequently obtained sequences by mass spectrometry. Homologs of identified proteins, e.g., carboxypeptidase, laccase, and nitrogen metabolite repression protein, are known to have functions involved in fungal secondary metabolism and development. We also identified gene sequences corresponding to the selected proteins and investigated their transcriptional profiles via quantitative real-time (qRT)-PCR in order to identify genes that show concomitant expression patterns during fumonisin biosynthesis. These genes can be selected as targets for functional analysis to further verify their roles in $FB_1$ biosynthesis.