KR101247975B1 - PNA microarray for differential diagnosis of aerobic gram-positive food poisoning bacteria and the method for differential diagnosis using the same - Google Patents

PNA microarray for differential diagnosis of aerobic gram-positive food poisoning bacteria and the method for differential diagnosis using the same Download PDF

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Abstract

본 발명은 호기성 그람양성 식중독균 감별진단용 PNA 마이크로어레이 및 이를 이용하여 상기 균을 감별진단하는 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 서열번호 1, 2의 PNA(Peptide nucleic acid) 프로브 및 서열번호 3∼6의 프라이머를 포함함으로써 호기성 그람양성 식중독균인 황색포도상구균(Staphylococcus aureus) 리스테리아 모노사이토제네스(Listeria monocytogenes)를 다른 세균들로부터 정확하고 신속하게 감별진단할 수 있는 PNA 마이크로어레이 및 이를 이용하여 상기 균을 감별진단하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a PNA microarray for differential diagnosis of aerobic Gram-positive food poisoning bacteria and a method for differential diagnosis of the bacteria using the same, more specifically, PNA (Peptide nucleic acid) probes of SEQ ID NOs: 1 and 2 and SEQ ID NOs: 3 to 6 Staphylococcus aureus , an aerobic Gram-positive food poisoning bacterium And The present invention relates to a PNA microarray capable of distinguishing Listeria monocytogenes from other bacteria accurately and quickly, and a method for differentially detecting the bacteria using the same.

Description

호기성 그람양성 식중독균 감별진단용 PNA 마이크로어레이 및 이를 이용하여 상기 균을 감별진단하는 방법{PNA microarray for differential diagnosis of aerobic gram-positive food poisoning bacteria and the method for differential diagnosis using the same}PNA microarray for differential diagnosis of aerobic Gram-positive food poisoning bacteria and a method for differential diagnosis using the same {PNA microarray for differential diagnosis of aerobic gram-positive food poisoning bacteria and the method for differential diagnosis using the same}

본 발명은 호기성 그람양성 식중독균 감별진단용 PNA 마이크로어레이 및 이를 이용하여 상기 균을 감별진단하는 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 서열번호 1, 2의 PNA(Peptide nucleic acid) 프로브 및 서열번호 3∼6의 프라이머를 포함함으로써 호기성 그람양성 식중독균인 황색포도상구균(Staphylococcus aureus) 리스테리아 모노사이토제네스(Listeria monocytogenes)를 다른 세균들로부터 정확하고 신속하게 감별진단할 수 있는 PNA 마이크로어레이 및 이를 이용하여 상기 균을 감별진단하는 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a PNA microarray for differential diagnosis of aerobic Gram-positive food poisoning bacteria and a method for differential diagnosis of the bacteria using the same, more specifically, PNA (Peptide nucleic acid) probes of SEQ ID NOs: 1 and 2 and SEQ ID NOs: 3 to 6 Staphylococcus aureus , an aerobic Gram-positive food poisoning bacterium And The present invention relates to a PNA microarray capable of distinguishing Listeria monocytogenes from other bacteria accurately and quickly, and a method for differentially detecting the bacteria using the same.

식품의약품안전청에서 발행한 식품공전의 규정에 의하면 식육(제조 및 가공용원료는 제외한다), 살균 또는 멸균처리하였거나 더 이상의 가공, 가열조리를 하지 않고 섭취하는 가공식품에서는 특성에 따라 황색포도상구균(Staphylococcus aureus) 및 리스테리아 모노사이토제네스(Listeria monocytogenes) 등의 그람양성 식중독균이 검출되어서는 안된다고 규정되어 있다. 그러나 검사대상 가검물에는 다양한 세균들이 혼재되어 있을 가능성이 높기 때문에 이들로부터 그람양성 식중독균을 신속하고 정확하게 감별진단할 필요가 있다.According to the regulations of the Food Code published by the Food and Drug Administration meat (manufacturing and processing a raw material is excluded), disinfection or sterilization process hayeotgeona In further processing, processed food intake without a cooking Staphylococcus aureus according to the characteristic (Staphylococcus aureu s) and Listeria monocytogenes ( Listeria) monocytogenes ) Gram-positive food poisoning bacteria, etc., are not to be detected. However, since there is a high possibility that various bacteria are mixed in the specimen to be tested, it is necessary to quickly and accurately discriminate gram-positive food poisoning bacteria from them.

DNA 마이크로어레이(Microarray)란 염기서열을 알고 있는 DNA 분자를 소형 기판 위에 고밀도로 배열해 놓은 것이다. DNA 칩이라고 알려지기도 한 DNA 마이크로어레이는 작은 조각의 유리, 나일론, 실리콘 또는 실리카 위에 정해진 위치에 심은 유전자 집합이다. 혈액과 같은 조직에서 형광물질로 표시된 DNA를 추출하여 칩과 반응시키면 칩 위의 DNA와 일치하는 조직의 DNA가 있으면 형광을 발생한다. 컴퓨터의 프로그램을 이용하여 그 점에 위치한 유전자를 파악하고, 기능을 밝혀 형광점들이 주는 패턴의 의미를 분석한다.DNA microarray is a high density arrangement of DNA molecules with known sequence on a small substrate. DNA microarrays, also known as DNA chips, are collections of genes planted on a small piece of glass, nylon, silicon, or silica. When a DNA labeled with fluorescent material is extracted from a tissue such as blood and reacted with a chip, fluorescence is generated when there is DNA of a tissue that matches the DNA on the chip. Using the program of the computer, the gene located at the point is identified, and the function is identified to analyze the meaning of the pattern given by the fluorescent points.

이러한 DNA 마이크로어레이의 장점은 대량의 유전자 발현 상황을 총체적으로 탐색할 수 있다는 것이다. DNA 마이크로어레이 기술은 화학과 분자생물학을 비롯한 기계공학, 전자공학 등의 여러 분야가 융합되어 만들어진 기술로 생명현상과 관련된 유전체 수준의 연구에 크게 기여하고 있다. DNA 마이크로어레이 기술은 수 만개의 유전자 조각들을 하나의 마이크로어레이에 놓을 수 있기 때문에, 전체 유전자에 대한 정보를 한번의 실험에서 얻을 수 있다. 몇 개의 유전자만을 대상으로 하던 서던(southern)법이나 노던(northern)법을 통한 기존 기술과는 달리 상당히 많은 정보를 얻을 수 있는 특징이 있다. The advantage of such DNA microarrays is that they can collectively explore the state of gene expression. DNA microarray technology is a fusion of various fields such as chemistry, molecular biology, mechanical engineering, and electronic engineering, and contributes greatly to genome-level research related to life phenomena. Because DNA microarray technology can put tens of thousands of fragments into a single microarray, information about the entire gene can be obtained in a single experiment. Unlike the existing technology using Southern or Northern method, which only targets a few genes, it has a characteristic that can get quite a lot of information.

DNA 마이크로어레이는 서로 다른 조직이나 조건의 차이에서 다르게 발현되는 유전자를 찾고, 기존에 알고 있는 유전자 발현 형태를 기초로 하여 새로운 유전자 발굴에도 사용되고 있다. 또한 하나의 유전자가 다른 유전자들과 어떻게 상호작용하는지를 규명하는 연구에도 널리 쓰이고 있다.DNA microarrays are used to find genes that are expressed differently in different tissues or conditions and to discover new genes based on known gene expression patterns. It is also widely used to study how one gene interacts with other genes.

그러나, 이러한 DNA 마이크로어레이법은 검사비용이 고가이기 때문에 고가의 검사비용으로도 검사가 가능한 인체분야에서는 널리 사용되고 있으나, 수의학 분야에서는 최소의 검사비용을 요구하는 실정이고 마이크로어레이의 결과를 분석하기 위한 판독기 등의 고가의 장비를 모두 갖추는 것이 불가능하여 마이크로어레이법의 도입이 어려운 실정이다.However, the DNA microarray method is widely used in the human body, which can be tested even at a high cost because the test cost is high, but in the veterinary field, a minimum test cost is required and it is necessary to analyze the results of the microarray. Since it is impossible to equip all the expensive equipment such as a reader, it is difficult to introduce the microarray method.

마이크로어레이의 종류로는 현재 칩 위에 올려지는 물질 종류에 따라 DNA 칩, 단백질 칩, 세포 칩 및 신경세포 칩 등 여러 가지가 있다. 마이크로어레이의 응용분야는 유전자 발굴, 암분류, 유전자 발현 형태에 따른 질병 위험도 평가, 질병 예후 진단, 질병진단, 신약개발, 독성학 연구, 식품안정성 평가 및 유전병 연구 등 그 범위가 아주 넓다. 그 중에서, PNA 마이크로어레이 칩은 기존에 DNA 마이크로어레이 칩 보다 훨씬 감도가 높고 SNP를 이용한 진단이 가능하여 염기서열 1개 또는 2개의 차이만 갖고도 타입구별이 될 수 있을 정도로 고감도 진단법으로서 차세대 진단체계에 도입될 것으로 예상된다.
There are several types of microarrays, such as DNA chips, protein chips, cell chips, and neuronal chips, depending on the type of material currently loaded on the chip. Microarrays have a wide range of applications such as gene discovery, cancer classification, disease risk assessment, disease prognosis, disease diagnosis, new drug development, toxicology research, food stability assessment and genetic disease research. Among them, the PNA microarray chip is much more sensitive than the existing DNA microarray chip and can be diagnosed using SNP, so that it can be distinguished by only one or two nucleotide sequences. It is expected to be introduced in.

이에 본 발명자들은 다양한 세균들이 혼재되어 있는 검사대상 가검물로부터 호기성 그람양성 식중독균을 신속하고 정확하게 감별진단하기 위한 방법을 모색하던 중, 호기성 그람양성 식중독균인 황색포도상구균 및 리스테리아 모노사이토제네스를 감별해 낼 수 있는 2개의 PNA 프로브와 타겟 DNA를 증폭하기 위한 2쌍의 프라이머를 각각 제작하고 이를 포함하는 PNA 마이크로어레이 칩을 이용하여 상기 호기성 그람양성 식중독균을 신속하고 정확하게 감별진단할 수 있음을 발견하고 본 발명을 완성하게 되었다. Accordingly, the present inventors are able to discriminate between aerobic Gram-positive food poisoning bacteria Staphylococcus aureus and Listeria monocytogenes, while searching for a method for rapidly and accurately discriminating aerobic Gram-positive food poisoning bacteria from a test specimen containing various bacteria. The present invention finds that the aerobic Gram-positive food poisoning bacteria can be quickly and accurately diagnosed using two PNA probes and two pairs of primers for amplifying a target DNA, and using the PNA microarray chip. It was completed.

따라서, 본 발명의 목적은 호기성 그람양성 식중독균을 신속하고 정확하게 감별진단할 수 있는 PNA 마이크로어레이 및 이를 이용하여 상기 균을 감별진단하는 방법을 제공하는 것이다.
Accordingly, an object of the present invention is to provide a PNA microarray capable of rapidly and accurately discriminating aerobic Gram-positive food poisoning bacteria and a method for differentially detecting the bacteria using the same.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에서는 서열번호 1, 2의 PNA(Peptide nucleic acid) 프로브 및 서열번호 3∼6의 프라이머를 포함하는 호기성 그람양성 식중독균 감별진단용 PNA 마이크로어레이를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a PNA microarray for aerobic Gram-positive food poisoning bacteria differential diagnosis comprising a PNA (Peptide nucleic acid) probe of SEQ ID NO: 1, 2 and the primers of SEQ ID NO: 3 to 6.

또한 본 발명에서는 상기 PNA 마이크로어레이를 사용하여 호기성 그람양성 식중독균을 감별진단하는 방법을 제공한다.
The present invention also provides a method for differential diagnosis of aerobic Gram-positive food poisoning bacteria using the PNA microarray.

본 발명은 PNA 칩 기법을 이용하여 호기성 그람양성 식중독균을 신속하고 정확하게 감별진단함으로써 국민의 안전 먹거리 확보 및 식품안전을 확립할 수 있다. 또한 본 발명에 의한 감별방법은 기존과 달리 호기성 그람양성 식중독균의 혈청형 및 유전형에 대한 감별이 가능하여 학교급식 및 군인급식 등과 같은 대단위 집단 급식소의 사전 식자재들에 대한 식중독균 검사에 활용함으로써 공중보건에 이바지할 것으로 기대된다.
The present invention can quickly and accurately discriminate aerobic Gram-positive food poisoning bacteria using the PNA chip technique to secure the safety of the people and establish food safety. In addition, the differentiation method according to the present invention is able to discriminate against serotypes and genotypes of aerobic Gram-positive food poisoning bacteria, which is used for food poisoning test for pre-food ingredients of large group food service schools such as school meals and military meals. It is expected to contribute.

도 1은 호기성 그람양성 식중독균 감별진단을 위한 PNA 마이크로어레이 칩과 타겟 DNA의 반응 모식도이다.
도 2는 PNA 마이크로어레이의 화학반응 모식도이다.
도 3은 PNA 마이크로어레이 실험절차에 대한 전반적인 모식도이다.
도 4a는 PNA 마이크로어레이 판독 매뉴얼이고, 도 4b는 PNA 마이크로어레이를 이용하여 호기성 그람양성 식중독균을 감별진단한 결과를 보여준다.
1 is a schematic diagram of the reaction of PNA microarray chip and target DNA for differential diagnosis of aerobic Gram-positive food poisoning bacteria.
2 is a schematic diagram of the chemical reaction of the PNA microarray.
Figure 3 is a general schematic diagram of the PNA microarray experimental procedure.
Figure 4a is a PNA microarray read manual, Figure 4b shows the results of differential diagnosis of aerobic Gram-positive food poisoning bacteria using the PNA microarray.

본 발명은 일반 세균 및 다른 병원성 세균으로부터 호기성 그람양성 식중독균을 신속하고 정확하게 감별진단하는 방법에 관한 것이다. 이러한 호기성 그람양성 식중독균을 감별진단하기 위해서는 단일염기다형성(SNP: single nucleotide polymorphim)이 요구되나 일반적인 DNA 마이크로어레이법의 경우 민감도 및 특이도가 매우 낮아 감별진단이 어렵다. 따라서, 본 발명에서는 SNP가 가능한 PNA(Peptide nucleic acid) 마이크로어레이를 이용하여 호기성 그람양성 식중독균을 감별진단한다.The present invention relates to a method for rapid and accurate differential diagnosis of aerobic Gram-positive food poisoning bacteria from common bacteria and other pathogenic bacteria. In order to differentially diagnose the aerobic Gram-positive food poisoning bacteria, single nucleotide polymorphim (SNP) is required, but in the case of general DNA microarray method, the sensitivity and specificity are very low, so that differential diagnosis is difficult. Therefore, the present invention differentially diagnoses aerobic Gram-positive food poisoning bacteria using a PNA (Peptide nucleic acid) microarray capable of SNP.

이를 위하여 본 발명에서는 서열번호 1, 2의 PNA(Peptide nucleic acid) 프로브 및 서열번호 3∼6의 프라이머를 포함하는 호기성 그람양성 식중독균 감별진단용 PNA 마이크로어레이를 제조하였으며, 상기 PNA 마이크로어레이를 사용하여 호기성 그람양성 식중독균을 감별진단하는 방법을 제공한다. To this end, in the present invention, a PNA microarray for differential diagnosis of aerobic Gram-positive food poisoning bacteria comprising PNA (Peptide nucleic acid) probes of SEQ ID NOs: 1 and 2 and primers of SEQ ID NOs: 3 to 6 was prepared. To provide a method for differential diagnosis of Gram-positive food poisoning bacteria.

상기 호기성 그람양성 식중독균은 황색포도상구균(Staphylococcus aureus) 리스테리아 모노사이토제네스(Listeria monocytogenes)로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상일 수 있으며, 본 발명에 의한 PNA 마이크로어레이를 사용하여 상기 호기성 그람양성 식중독균을 단독으로 또는 2종을 동시에 감별진단할 수 있다.The aerobic Gram-positive food poisoning bacterium is Staphylococcus aureus ) And Listeria monocytogenes ( Listeria monocytogenes ) may be one or more selected from the group consisting of, by using the PNA microarray according to the present invention, the aerobic Gram-positive food poisoning bacteria alone or two can be differentially diagnosed at the same time.

도 1은 호기성 그람양성 식중독균 감별진단을 위한 PNA 마이크로어레이 칩과 타겟 DNA의 반응을 보여주는 모식도로서, 기판 위에 서열번호 1∼2의 PNA 프로브를 식중독균 종류별로 링크하여 심어 놓고 바이오틴 라벨되어 증폭된 PCR 산물을 혼성화한 것을 보여준다.1 is a schematic diagram showing the reaction of a PNA microarray chip and a target DNA for differential diagnosis of aerobic Gram-positive food poisoning bacteria. The PCR product amplified by biotin-labeled amplified PNA probes of SEQ ID Nos. Shows hybridization.

도 2는 PNA 마이크로어레이의 화학반응 모식도로서 서열번호 1∼2의 PNA 프로브와 타겟 DNA가 하이브리드에 의해 결합하는 모양과 바이오틴(biotin), 스트렙타비딘(streptavidin) 및 알칼라인포스파타제에 의해 발색되는 과정을 보여준다. Figure 2 is a schematic diagram of the chemical reaction of the PNA microarray PNA probes of SEQ ID NO: 1 and 2 and the target DNA is a hybrid binding form and biotin, streptavidin (streptavidin) and the process of color development by alkaline phosphatase Shows.

도 3은 PNA 마이크로어레이 실험절차에 대한 전반적인 모식도로서 처음 토탈 DNA 추출에서부터 PCR에 의한 타겟 DNA 증폭 및 혼성화 이후 장비에 의한 스캔 및 판독 등 일련의 과정을 보여준다.
Figure 3 is a general schematic diagram of the PNA microarray experimental procedure, showing a series of processes, such as the first total DNA extraction, the target DNA amplification and hybridization by PCR, and the scanning and reading by the equipment.

이하, 본 발명의 내용을 실시예를 통하여 보다 구체적으로 설명한다. 이들 실시예는 본 발명의 내용을 이해하기 위해 제시되는 것일 뿐 본 발명의 권리범위가 이들 실시예로 한정되는 것은 아니고, 당업계에서 통상적으로 주지된 변형, 치환 및 삽입 등을 수행할 수 있으며, 이에 대한 것도 본 발명의 범위에 포함된다.
Hereinafter, the content of the present invention will be described in more detail with reference to Examples. These examples are provided only for understanding the contents of the present invention, and the scope of the present invention is not limited to these examples, and modifications, substitutions, and insertions commonly known in the art may be performed. This is also included in the scope of the present invention.

[실시예 1]Example 1

호기성 그람양성 식중독균인 황색포도상구균(Staphylococcus aureus) 리스테리아 모노사이토제네스(Listeria monocytogenes)를 감별진단하기 위한 PNA 마이크로어레이를 제조하기 위하여 Bts(cyclic bezothiazole-2-sufonyl)을 이용하여 PNA 프로브를 합성하였다.Aerobic gram-positive sikjungdokgyun of Staphylococcus aureus (Staphylococcus aureus ) And PNA probes were synthesized using cyclic bezothiazole-2-sufonyl (Bts) to prepare a PNA microarray for differential diagnosis of Listeria monocytogenes .

상기 PNA 프로브 합성 위치는 그람양성 식중독균의 ITS 유전자 내에서 다른 식중독균들과의 감별이 가능한 부위를 각각 선정하여 하기 염기서열 1,2의 PNA 프로브를 각각 합성하였으며, 컷오프 시그널(Cut off signal)은 3,000으로 정하였다. 이를 이용하여 다른 식중독균들과의 감별 실험 결과 다른 식중독균들에서는 컷오프 시그널이 3,000 이상으로 나오는 식중독균들이 없는 것으로 나타나 민감성과 특이성이 매우 우수한 것으로 판명되었다.The PNA probe synthesis site was selected from the ITS gene of Gram-positive food poisoning bacteria, and the sites that can be distinguished from other food poisoning bacteria were synthesized, respectively, and PNA probes of the following base sequences 1,2 were synthesized, and the cut off signal was 3,000. It was set as. As a result of the differentiation experiment with other food poisoning bacteria, no food poisoning bacteria with a cutoff signal of more than 3,000 were found in other food poisoning bacteria.

PNA 프로브는 17-21 mer로 Bts(benzothiazole-2-sulfonyl)을 사용하여 합성하였으며, Agilent 1100 액체크로마토그라피 기기를 사용하여 순도를 측정하였고 정성검사는 MALDI-TOF를 이용하였다. 또한 농도는 NanoDrop(ND-1000) 기기를 이용하여 측정하였고, PNA 프로브는 슬라이드 글라스 표면 위에 50 μM씩 부착하였다. 부착기기는 aQu 솔리드 핀(solid pins) 방식이 부착된 Qarray mini Microarrayer를 사용하였으며, 습도는 75∼85%를 유지하였다. The PNA probe was synthesized using Bts (benzothiazole-2-sulfonyl) at 17-21 mer, purity was measured using an Agilent 1100 liquid chromatography instrument, and MALDI-TOF was used for qualitative testing. In addition, the concentration was measured using a NanoDrop (ND-1000) instrument, the PNA probe was attached to the surface of the slide glass by 50 μM. The attachment device used a Qarray mini microarrayer with aQu solid pins, and the humidity was maintained at 75 to 85%.

상기 과정을 거쳐 호기성 그람양성 식중독균을 감별진단하기 위하여 제조한 2개의 PNA 프로브를 하기 표 1에 나타내었다. 하기 표 1에서 링커(Linker)는 파나진(Panagene)사 제품을 사용하였다.Two PNA probes prepared for differential diagnosis of aerobic Gram-positive food poisoning bacteria through the above process are shown in Table 1 below. In Table 1, Linker (Panagene) was used as a linker.

구분division PNA 서열(N→C)PNA sequence (N → C) 서열번호SEQ ID NO: StSt . . aureusaureus NH2-Linker-GAACACTCACAAGATTANH 2 -Linker-GAACACTCACAAGATTA 1One L.  L. monocytogenesmonocytogenes NH2-Linker-GAAATACAAATAATCATATCCNH 2 -Linker-GAAATACAAATAATCATATCC 22

황색포도상구균 리스테리아 모노사이토제네스의 DNA를 추출하고 PCR 반응에 사용하였다. 두 종에 대한 타겟 유전자는 ITS 부위로 반응의 감도를 높이기 위하여 네스티드(nested) PCR을 실시하였다. 상기 PCR 반응에 사용하는 프라이머는 하기 표 2에 기재된 서열번호 3∼6의 프라이머 쌍을 각각 합성하여 사용하였다. 이때 2nd PCR(nested PCR)에는 바이오틴 라벨된 프라이머를 사용하였으며, 1차 PCR 반응은 추출한 게놈 DNA를 템플레이트로 사용하였고, 2차 PCR 반응 시에는 1차 PCR 산물 25 ㎕ 중 1 ㎕를 템플레이트로 사용하였다. 또한 PCR 반응 조건은 94℃에서 30초간 변성, 50℃에서 30초간 어닐링 및 72℃에서 1분간 확장하는 사이클을 1차 PCR 반응에서 15회, 2차 네스티트 PCR 반응에서는 40회 수행하였다.Staphylococcus aureus And DNA of Listeria monocytogenes was extracted and used for PCR reaction. Target genes for both species were subjected to nested PCR to increase the sensitivity of the reaction to the ITS site. The primers used in the PCR reaction were used by synthesizing the primer pairs of SEQ ID NOs 3 to 6 shown in Table 2 below. In this case, biotin-labeled primers were used for 2nd PCR (nested PCR), and the genomic DNA extracted was used as a template for the first PCR reaction, and 1 μl of 25 μl of the first PCR product was used as a template for the second PCR reaction. . In addition, PCR reaction conditions were performed for 15 seconds in the first PCR reaction and 40 times in the second Nestest PCR reaction for denaturation at 94 ° C. for 30 seconds, annealing at 50 ° C. for 30 seconds, and expansion at 72 ° C. for 1 minute.

명칭designation 프라이머 서열Primer sequence 서열번호SEQ ID NO: 1st PCR 정방향 프라이머1st PCR forward primer 5'-GCCTTGTACACACCGCCC-3'5'-GCCTTGTACACACCGCCC-3 ' 33 1st PCR 역방향 프라이머1st PCR Reverse Primer 5'-RGTACTTAGATGTTTCARTTCYC-3'5'-RGTACTTAGATGTTTCARTTCYC-3 ' 44 2nd PCR 정방향 프라이머2nd PCR Forward Primer 5'-ACACC GCCCGTCACACCA-3'5'-ACACC GCCCGTCACACCA-3 ' 55 2nd PCR 역방향 프라이머2nd PCR Reverse Primer 5'-TACTTAGATGTTTCARTTCYC-3'5'-TACTTAGATGTTTCARTTCYC-3 ' 66

상기 표 2에서 프라이머 서열 중 R은 A 또는 G이고, Y는 C 또는 T이다.In Table 2, R in the primer sequence is A or G, Y is C or T.

상기 PCR 산물과 바이오틴이 라벨된 타겟 DNA 10 ㎕와 PNA 혼성화 버퍼 내 Cy5-스트렙타비딘이 포함된 70 ㎕를 혼합한 후 PNA 마이크로어레이 칩에 40℃에서 2시간동안 반응시켜 혼성화하였다. PNA 어레이 세척완충액(washing buffer)을 이용하여 반응 후 5분씩 2회 세척하였다. 건조 후 비공초점 형광스캐너(non-confocal fluorescent scanner GenePix 4000B)로 스캔하였다. 형광시그날은 프로브-타겟 듀플렉스(duplexes)의 혼성화화 시그날로 계산하여 유전자 타입을 판정하였다.10 μl of the PCR product and 10 μl of the biotin-labeled target DNA and 70 μl of Cy5-streptavidin in the PNA hybridization buffer were mixed and hybridized by reacting the PNA microarray chip at 40 ° C. for 2 hours. PNA array was washed twice with 5 minutes after the reaction using a washing buffer (buffing buffer). After drying it was scanned with a non-confocal fluorescent scanner GenePix 4000B. The fluorescence signal was calculated by hybridization signal of probe-target duplexes to determine the gene type.

도 4a는 PNA 마이크로어레이 판독 매뉴얼이고, 도 4b의 결과에서 상기 PNA 마이크로어레이 판독 매뉴얼 상의 그람양성 식중독균인 황색포도상구균(Staphylococcus aureus) 리스테리아 모노사이토제네스(Listeria monocytogenes)의 해당 프로브 위치에서 반응이 나타난 것을 확인할 수 있었다. 이때, 시그널의 강도는 3,000 이상을 기준으로 하였다.FIG. 4A is a PNA microarray reading manual, and in the results of FIG. 4B, Staphylococcus aureus , a Gram-positive food poisoning bacterium on the PNA microarray reading manual. And Listeria monocytogenes ( Listeria monocytogenes ) was confirmed that the reaction appeared at the probe position. At this time, the intensity of the signal was based on 3,000 or more.

<110> REPUBLIC OF KOREA(Management: Ministry for Food, Agriculture, Forestry and Fisheries. National Veterinary Research and Quarantine Service(NVRQS)) <120> PNA microarray for differential diagnosis of aerobic gram-positive food poisoning bacteria and the method for differential diagnosis using the same <130> YPD/201012-0007 <160> 6 <170> KopatentIn 2.0 <210> 1 <211> 17 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> PNA probe of St. aureus <400> 1 gaacactcac aagatta 17 <210> 2 <211> 21 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> PNA probe of L. monocytogenes <400> 2 gaaatacaaa taatcatatc c 21 <210> 3 <211> 18 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> 1st PCR forward primer <400> 3 gccttgtaca caccgccc 18 <210> 4 <211> 23 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> 1st PCR reverse primer <400> 4 rgtacttaga tgtttcartt cyc 23 <210> 5 <211> 18 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> 2nd PCR forward primer <400> 5 acaccgcccg tcacacca 18 <210> 6 <211> 21 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> 2nd PCR reverse primer <400> 6 tacttagatg tttcarttcy c 21 <110> REPUBLIC OF KOREA (Management: Ministry for Food, Agriculture, Forestry and Fisheries.National Veterinary Research and Quarantine Service (NVRQS)) <120> PNA microarray for differential diagnosis of aerobic          gram-positive food poisoning bacteria and the method for          differential diagnosis using the same <130> YPD / 201012-0007 <160> 6 <170> Kopatentin 2.0 <210> 1 <211> 17 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> PNA probe of St. aureus <400> 1 gaacactcac aagatta 17 <210> 2 <211> 21 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> PNA probe of L. monocytogenes <400> 2 gaaatacaaa taatcatatc c 21 <210> 3 <211> 18 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> 1st PCR forward primer <400> 3 gccttgtaca caccgccc 18 <210> 4 <211> 23 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> 1st PCR reverse primer <400> 4 rgtacttaga tgtttcartt cyc 23 <210> 5 <211> 18 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> 2nd PCR forward primer <400> 5 acaccgcccg tcacacca 18 <210> 6 <211> 21 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> 2nd PCR reverse primer <400> 6 tacttagatg tttcarttcy c 21

Claims (3)

서열번호 1, 2의 PNA(Peptide nucleic acid) 프로브 및 서열번호 3∼6의 프라이머를 포함하는 호기성 그람양성 식중독균 감별진단용 PNA 마이크로어레이.A PNA microarray for differential diagnosis of aerobic Gram-positive food poisoning bacteria comprising a PNA (Peptide nucleic acid) probe of SEQ ID NOs: 1 and 2 and a primer of SEQ ID NOs: 3 to 6. 제 1항에 의한 PNA 마이크로어레이를 사용하여 호기성 그람양성 식중독균을 감별진단하는 방법.A method for differentially diagnosing aerobic Gram-positive food poisoning bacteria using the PNA microarray according to claim 1. 제 2항에 있어서, 상기 호기성 그람양성 식중독균은 황색포도상구균(Staphylococcus aureus) 리스테리아 모노사이토제네스(Listeria monocytogenes)로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상임을 특징으로 하는 호기성 그람양성 식중독균을 감별진단하는 방법.According to claim 2, wherein the aerobic Gram-positive food poisoning bacteria Staphylococcus aureus ) And Listeria monocytogenes ( Listeria monocytogenes ) A method for differentially diagnosing aerobic Gram-positive food poisoning bacteria characterized in that at least one member selected from the group consisting of.
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