KR101484259B1 - Primers for amplifying cyanobacteria gene, and detection method of cyanobacteria gene using the same - Google Patents

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Abstract

본 발명은 다양한 종의 남조류를 특이적으로 증폭하기 위한 프라이머 및 이를 이용한 남조류의 탐지방법에 관한 것이다. The present invention relates to a primer for specifically amplifying various species of cyanobacteria and a method for detecting cyanobacteria using the same.

Figure R1020130032337
Figure R1020130032337

Description

남조류의 유전자 증폭용 프라이머 및 이를 이용한 남조류의 탐지방법{PRIMERS FOR AMPLIFYING CYANOBACTERIA GENE, AND DETECTION METHOD OF CYANOBACTERIA GENE USING THE SAME}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a primer for amplifying a genus of green algae and a method for detecting a cyanobacteria using the same.

본 발명은 남조류의 유전자 증폭용 프라이머 및 이를 이용한 남조류의 탐지방법에 관한 것으로서, 더욱 자세하게는 남조류의 16S rDNA의 단편을 증폭하기 위한 프라이머, 이를 이용한 남조류의 탐지방법 및 탐지키트에 관한 것이다.
More particularly, the present invention relates to a primer for amplifying a fragment of 16S rDNA of cyanobacteria, and a detection method and detection kit of cyanobacteria using the same. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a primer for amplifying cyanobacteria and a method for detecting cyanobacteria using the same.

최근 지구 온난화와 더불어 남조류 (Cytobacteria)의 확산이 여름과 가을철에 큰 문제가 되고 있다. 특히 우리나라의 경우 2012년 전국의 강과 특히 한강에서도 녹조 현상이 심각하게 발생하여 식수 사용에 위협을 가하기도 했었다. 하지만, 녹조를 일으키는 남조류에 대한 연구는 매우 부족하고 특히 우리나라에서는 아직도 형태적인 분류를 통한 분석이 대부분이다. 최근 발전하여 광범위한 생물학적 분야에 활용되고 있는 차세대 염기서열 분석장치를 이용하여 시기별, 지역별로 번창하는 남조류의 종과 독소를 생산하는 유해 남조류의 종류를 빠른 시간에 분석한다면 녹조 현상에 대한 대책을 강구하는 여러 방안을 마련할 수 있을 것이다. In recent years, the spread of cyanobacteria along with global warming has become a big problem in summer and autumn. In Korea, especially in the rivers and rivers, especially in the Han River in 2012, the occurrence of green algae was serious and threatened to use drinking water. However, the study on cyanobacteria causing green algae is very scarce and especially in Korea, it is mostly analyzed through morphological classification. By analyzing the kinds of cyanobacterial species and toxins produced by the cyanobacteria that prosper in different time periods and regions using the next-generation sequencing analyzer, which has recently been developed and used in a wide range of biological fields, It will be possible to prepare various measures.

남조류는 Microcystis aerugonosa 등의 마이크로시스티스 속(Microcystis sp.) 균주; A. circinalis, A. flos-aquae, A. lemmermanii, 및 A. solitaria 등의 아나배나 속(Anabaena sp.) 균주; Aphanizomenon 속 균주; O. agardhii, O. agardhii var. isothrix, 및 O. formosa 등의 오실라토리아 속(Osillatoria sp.) 균주를 포함한다. Cyanobacteria are strains of the genus Microcystis sp. Such as Microcystis aerugonosa; Anabaena sp. Strains such as A. circinalis, A. flos-aquae, A. lemmermanii, and A. solitaria; Aphanizomenon sp .; There is O. agardhii, O. agardhii. isothrix, and Osillatoria sp. strains such as O. formosa.

남조류를 분석하는 유전적 방법은, 16S rRNA 유전자의 증폭용 프라이머를 이용하는 방법이 있다(Nubel et al., 1997, Appl Environ Microbiol. 63:3327-3332; Matsunaga et al., 2001, Jour Appl Phycol 13:389-394.) 그러나, 남조류의 경우 16S rRNA 유전자가 다른 박테리아와 매우 유사하여, 남조류 특이적 프라이머를 제조하기가 어렵다. 특히 기존에 알려져 있는 프라이머의 경우 (CYA106F, CYA359F, Nubel et al., 1997, Appl Environ Microbiol. 63:3327-3332) 남조류내에서도 서열이 다른 부분이 존재하여 특정 남조류 종들은 증폭산물을 얻을 수 없다. 도 1에 나타낸 바와 같이, 종래에 알려진 남조류의 유전자 증폭용 프라이머인 Cya359F와 남조류 및 다른 박테리아의 유전자를 배열 후 서열을 비교하면, 남조류내에서도 다른 서열들이 존재한다. 특히 EF600565나 EU3855890의 경우 상이한 부분이 많이 존재한다. 또한, 남조류는 다른 박테리아 종들과 유전자가 유사하여 남조류가 아닌 다른 종의 유전자를 증폭 시킨다는 문제점이 있다. Genetic analysis of cyanobacteria is based on the use of primers for the amplification of 16S rRNA genes (Nubel et al., 1997, Appl Environ Microbiol. 63: 3327-3332; Matsunaga et al., 2001, Jour Appl Phycol 13 : 389-394.) However, in the case of cyanobacteria, the 16S rRNA gene is very similar to other bacteria, making it difficult to produce a cyanobacterial primer. Especially in the case of known primers (CYA106F, CYA359F, Nubel et al., 1997, Appl Environ Microbiol. 63: 3327-3332), certain cyanobacterial species can not obtain amplification products due to the presence of other regions in the cyanobacteria. As shown in Fig. 1, there are other sequences in the blue algae when comparing sequences of genes of cyanobacteria and other bacteria to Cya359F, a primer for gene amplification of known cyanobacteria. Especially, in case of EF600565 or EU3855890, there are many different parts. Cyanobacteria also have a problem in that they amplify the genes of other species other than cyanobacteria because they are similar in gene to other bacterial species.

따라서, 남조류의 존재 유무 및 동정을 신속하고도 효율적으로 확인하는 탐지 방법을 제공하기 위해서는, 많은 종류의 남조류를 가능한 다양한 종을 모두 PCR 증폭 산물을 얻을 수 있을 뿐만 아니라 증폭 효율이 높아 남조류의 증폭산물 양을 비교적 많이 얻을 수 있고, 유사한 서열을 갖는 남조류 이외의 다른 종의 박테리아의 증폭산물을 최대한 배제할 수 있는 남조류 유전자 특이적 프라이머가 필요한 실정이다.
Therefore, in order to provide a detection method for quickly and efficiently confirming the existence and identification of cyanobacteria, it is necessary not only to obtain PCR amplification products of various kinds of cyanobacteria capable of many kinds of cyanobacteria, but also to obtain amplification products of cyanobacteria A cyanobacterial gene specific primer that can obtain a relatively large amount and can exclude the amplification products of bacteria of other species other than cyanobacteria having similar sequences is required.

본 발명의 목적은 다양한 종의 남조류 유전자를 높은 증폭 비율로 증폭할 수 있으며, 남조류 이외의 다른 박테리아 유전자는 증폭되지 않거나 상대적으로 낮은 비율로 증폭되는, 남조류 유전자의 특이적인 프라이머용 핵산분자를 제공하는 것이다. It is an object of the present invention to provide a nucleic acid molecule for a specific primer of a cyanobacterium gene which can amplify various species of cyanobacteria at a high amplification ratio and other bacterial genes other than cyanobacteria are not amplified or amplified at a relatively low rate will be.

본 발명의 또 다른 목적은, 남조류의 존재 유무 및 동정을 신속하고도 효율적으로 확인하는 탐지 방법을 제공하기 위해서, 다양한 종류의 남조류 유전자를 높은 증폭 비율로 증폭할 수 있는 정방향 프라이머와 역방향 프라이머를 포함하는 남조류 유전자의 특이적인 프라이머 세트를 제공하는 것이다. It is still another object of the present invention to provide a detection method for quickly and efficiently confirming the presence or identification of cyanobacteria, including a forward primer and a reverse primer capable of amplifying various kinds of cyanobacteria at a high amplification ratio Lt; RTI ID = 0.0 > a < / RTI > cyanobacterial gene.

본 발명의 추가 목적은, 남조류의 특정 유전자만을 선택적이고 높은 증폭율로 증폭하여 샘플내에 존재하는 남조류의 선택적 증폭을 가능하도록 하는 상기 남조류 특이적 프라이머를 이용하여, 남조류의 유전자를 증폭하고, 상기 증폭산물을 분석하여 남조류를 동정하는 방법 및 동정 키트를 제공하고자 한다. It is a further object of the present invention to amplify a gene of cyanobacteria using the above-described cyanobacterial-specific primer which selectively amplifies only a specific gene of cyanobacteria at a high amplification rate to enable selective amplification of cyanobacteria present in the sample, And a method for identifying the cyanobacterium by analyzing the product.

본 발명의 추가 목적은 남조류 유전자를 특이적으로 증폭하는 프라이머를 이용하여 시료내 존재하는 유전자를 증폭하고, 상기 증폭산물을 분석함으로써 시료내 남조류 군집을 구성하는 남조류 종(species)의 종류와 함량을 분석하는, 남조류 군집의 분석방법 (Cyanobacteria population analysis) 및 분석키트에 관한 것이다.
A further object of the present invention is to amplify a gene present in a sample using a primer that specifically amplifies a cyanobacterial gene and analyze the amplification product to determine the kind and content of the cyanobacterial species constituting the cyanobacterial community in the sample (Cyanobacteria population analysis) and an assay kit for analysis.

이하, 본 발명을 자세히 설명하고자 한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일구현예는 남조류의 특정 유전자만을 선택적이고 높은 증폭율로 증폭하여 샘플내에 존재하는 남조류의 선택적 증폭을 가능하도록 하는 상기 남조류 특이적 프라이머 핵산분자, 상기 프라이머를 포함하는 남조류 유전자의 증폭용 프라이머 세트에 관한 것이다. In order to achieve the above object, one embodiment of the present invention is a method for amplifying cyanobacterial primer nucleic acid molecules, which selectively amplifies only specific genes of cyanobacteria at a high amplification rate to enable selective amplification of cyanobacteria present in a sample, To a primer set for amplification of a cyanobacterial gene.

본 발명의 또 다른 구현예는, 상기 프라이머 또는 프라이머 세트를 이용하는 남조류를 동정하는 방법 및 동정 키트, 그리고 시료내 남조류 군집을 구성하는 남조류 종(species)의 종류와 함량을 분석하는, 남조류 군집의 분석방법 (Cyanobacter population analysis) 및 분석키트에 관한 것이다. Yet another embodiment of the present invention is a method for identifying a cyanobacterium using the primer or primer set, an identification kit, and an analysis of a cyanobacterial population analyzing the species and content of the cyanobacterial species constituting the cyanobacterial community in the sample A cyanobacter population analysis and an assay kit.

본 발명에 따르면, 종래에 비해 상기 남조류의 존재 유무를 더욱 높은 민감도로 용이하게 확인할 수 있고 더 향상된 탐지 한계를 갖추고 있는 탐지 방법을 획득할 수 있다. According to the present invention, the presence or absence of the cyanobacterium can be easily confirmed with a higher sensitivity and a detection method having a further improved detection limit can be obtained.

본 발명의 명세서에서 용어 "프라이머(primer)" 는 핵산의 증폭 반응시에 증폭되는 표적 핵산 부위의 5'-말단 서열 및 3'-말단 서열에 각각 상보적이며 적합한 온도에서 적합한 완충액 내에서 적합한 조건(즉, 4종의 상이한 뉴클레오시드 트리포스페이트 및 중합반응효소 하에서 주형-지시 핵산의 중합효소반응의 개시점으로 작용할 수 있는 단일-가닥의 올리고 뉴클레오타이드를 의미하며, 예컨대 온도와 프라이머의 용도에 따라 변이가 있지만 전형적으로 15 내지 40개 염기를 포함하는 올리고 뉴클레오타이드이다. 짧은 프라이머 분자는 주형과 충분히 안정된 혼성화 복합체를 형성하기 위하여 일반적으로 보다 낮은 온도를 요구한다. 본 발명에 이용되는 프라이머는 주형의 한 부위에 혼성화 또는 어닐링되어, 이중쇄 구조를 형성한다. The term "primer" in the context of the present invention refers to a nucleic acid that is complementary to the 5 ' -terminal and 3 ' -terminal sequences of the target nucleic acid region amplified in the amplification reaction of the nucleic acid, (I. E., Means a single-stranded oligonucleotide capable of acting as a starting point for a polymerase reaction of a template-directed nucleic acid under four different nucleoside triphosphates and polymerase, depending on the temperature and the use of the primer Oligonucleotides, which typically contain 15 to 40 bases, with mutations. The short primer molecules generally require a lower temperature to form a sufficiently stable hybridization complex with the template. Hybridization or annealing at the site to form a double-stranded structure.

본 발명의 일구현예는 남조류 탐지를 위한 DNA 증폭용 프라이머 핵산분자는 하기 서열번호 1으로 표시되는 염기서열 (CTA_imF로 명명)을 연속적으로 함유하는 24개 염기 내지 28개의 염기를 포함할 수 있으며, 바람직하게는 남조류의 16S rDNA 증폭용 정방향 프라이머이다. An embodiment of the present invention is characterized in that the primer nucleic acid molecule for DNA amplification for detection of cyanobacteria comprises 24 to 28 bases continuously containing the nucleotide sequence (referred to as CTA_imF) shown in SEQ ID NO: 1 below, It is preferably a forward primer for 16S rDNA amplification of cyanobacteria.

서열번호 1: 5′-YDCAATGGGCGAAAGCCTGACGSA-3′SEQ ID NO: 1: 5'-YDCAATGGGCGAAAGCCTGACGSA-3 '

상기 식에서 S는 G 또는 C, Y는 C 또는 T, D는 A, G 또는 T이고, 바람직하게는 S는 G 또는 C, Y는 C, D는 G이다. Wherein S is G or C, Y is C or T, D is A, G or T, preferably S is G or C, Y is C and D is G.

본 발명의 증폭용 프라이머 핵산분자는 남조류 16S rRNA region중 variable region 3과 4번을 표적 부분으로 하여 남조류의 16S rDNA 증폭용 프라이머를 설계한다. The primer nucleic acid molecule for amplification of the present invention is designed as a target portion of variable region 3 and 4 of the blue-green alga 16S rRNA region, and a primer for amplifying 16S rDNA of cyanobacteria.

본 발명의 남조류 탐지를 위한 증폭용 프라이머 핵산분자는 서열번호 1로 표시되는 염기서열을 가지는 핵산분자, 또는 서열번호 1로 표시되는 핵산분자를 포함하고, 상기 핵산분자의 5′-말단 및 3′말단으로 이루어지는 군에서 선택된 적어도 하나의 말단에, 1개 또는 2개의 염기가 결합된 최대 26개의 염기를 포함하는 핵산분자일 수 있으며, 바람직하게는 서열번호 1로 표시되는 핵산분자의 3′말단에 1개 또는 2개의 염기가 결합된 핵산분자일 수 있다. 바람직한 핵산분자의 예는 하기 표 1에 나타낸 서열번호 2 내지 8중 어느 하나의 염기서열을 갖는 핵산분자일 수 있으며, 가장 바람직하게는 서열번호 2을 갖는 핵산분자(CTA_imF1)일 수 있다. The primer nucleic acid molecule for amplification for detection of cyanobacterium of the present invention comprises a nucleic acid molecule having the nucleotide sequence shown in SEQ ID NO: 1 or a nucleic acid molecule represented by SEQ ID NO: 1, wherein the 5'- Terminus of the nucleic acid molecule may be a nucleic acid molecule containing up to 26 bases in which one or two bases are bonded, preferably at the 3 'terminus of the nucleic acid molecule represented by SEQ ID NO: 1 One or two base-linked nucleic acid molecules. An example of a preferred nucleic acid molecule may be a nucleic acid molecule having the nucleotide sequence of any of SEQ ID NOS: 2 to 8 shown in the following Table 1, and most preferably a nucleic acid molecule having the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 2 (CTA_imF1).

PrimerPrimer sequence (5'-> 3')sequence (5 '-> 3') 서열번호SEQ ID NO: CTA_imFCTA_imF YDCAATGGGCGAAAGCCTGACGSAYDCAATGGGCGAAAGCCTGACGSA 1One CTA_imF1CTA_imF1 CGCAATGGGCGAAAGCCTGACGSACGCAATGGGCGAAAGCCTGACGSA 22 CTA_imF2CTA_imF2 CGCAATGGGCGAAAGCCTGACGSAGCGCAATGGGCGAAAGCCTGACGSAG 33 CTA_imF3CTA_imF3 CGCAATGGGCGAAAGCCTGACGSAGCCGCAATGGGCGAAAGCCTGACGSAGC 44 CTA_imF4CTA_imF4 YGCAATGGGCGAAAGCCTGACGSAYGCAATGGGCGAAAGCCTGACGSA 55 CTA_imF5CTA_imF5 YGCAATGGGCGAAAGCCTGACGSAGCYGCAATGGGCGAAAGCCTGACGSAGC 66 CTA_imF6CTA_imF6 CDCAATGGGCGAAAGCCTGACGSACDCAATGGGCGAAAGCCTGACGSA 77 CTA_imF7CTA_imF7 CDCAATGGGCGAAAGCCTGACGSAGCCDCAATGGGCGAAAGCCTGACGSAGC 88

상기 표 1의 염기서열에서, S는 G 또는 C, Y는 C 또는 T, D는 A, G 또는 T 이다. In the nucleotide sequence shown in Table 1, S is G or C, Y is C or T, and D is A, G or T.

본 발명에 따른 남조류 DNA 증폭용 프라이머 세트는 남조류의 16S rDNA 증폭을 위한 프라이머로서, 서열번호 1의 염기서열을 함유하는 정방향 프라이머 핵산분자와, 남조류의 16S rDNA 증폭을 위한 역방향 프라이머 핵산분자를 포함하는 프라이머 세트일 수 있다. 상기 역방향 프라이머 핵산분자는 남조류의 16S rDNA 증폭을 위한 역방향 프라이머로서 본 기술분야에서 사용하는 종래에 알려진 역방향 프라이머를 사용할 수 있으며, 예를 들면, CYA781R (Nubel et al., 1997) 등이 있으나 이에 한정되지 않는다.A primer set for amplifying a cyanobacterial DNA according to the present invention is a primer for 16S rDNA amplification of cyanobacteria, comprising a forward primer nucleic acid molecule containing the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 1 and a reverse primer nucleic acid molecule for amplifying the 16S rDNA of the cyanobacteria Primer set. The reverse primer nucleic acid molecule may be a conventional reverse primer used in the art as a reverse primer for 16S rDNA amplification of cyanobacteria, for example, CYA781R (Nubel et al., 1997) It does not.

CYA781R (서열번호 9): 5′-GACTACWGGGGTATCTAATCCCWTT-3′ CYA781R (SEQ ID NO: 9): 5'-GACTACWGGGGTATCTAATCCCWTT-3 '

상기 서열에서 W는 A 또는 T 이다. In the above sequence, W is A or T.

본 발명에 따른 프라이머는 (CYA_imF)의 5′-말단과 3′말단에 증폭 특이도(specificity)를 높일 수 있는 서열을 포함시켜 남조류의 대상 유전자 또는 이의 특정부위를 높은 증폭율로 증폭할 수 있게 하고, 다양한 남조류 들이 동시에 증폭될 수 있도록 할 수 있다. 예를 들면, 차세대 염기서열 분석장치인 Roche사의 454 GS FLX Titanium/Junior machine을 이용하고자 하는 경우에는, 본 발명의 프라이머 핵산분자의 5′-말단 또는 3′말단에 어댑터 서열, 키 서열, 및 링커 서열을 연결하여 사용할 수 있으며, 또는 상기 키서열과 링크서열 사이에 바코드 서열을 추가로 포함할 수 있으며 이러한 서열은 Hur et al., 2011 Appl. Environ. Microbiol. 77; 7611-7619에 기재되어 있다.The primer according to the present invention can amplify the target gene of the cyanobacteria or a specific site thereof at a high amplification rate by including a sequence capable of increasing amplification specificity at the 5'-terminal and the 3'-terminal of (CYA_imF) , And various cyanobacteria can be amplified at the same time. For example, when a 454 GS FLX Titanium / Junior machine manufactured by Roche Corporation, which is a next-generation sequencing apparatus, is to be used, an adapter sequence, a key sequence, and a linker at the 5'-end or 3'-end of the primer nucleic acid molecule of the present invention Or may further include a barcode sequence between the key sequence and the link sequence, and such sequence may be used in conjunction with the Hur et al., 2011 Appl. Environ. Microbiol. 77; 7611-7619.

본 발명의 또 다른 일구현예는, 상기 프라이머를 이용하여 시료내에 존재하는 남조류를 탐지하거나 동정하는 방법 또는 탐지 또는 동정 키트에 관한 것이다. Another embodiment of the present invention relates to a method or detection or identification kit for detecting or identifying cyanobacteria present in a sample using the primer.

구체적으로, 상기 시료내에 존재하는 남조류를 탐지하거나 동정하는 방법은 시료내 존재하는 박테리아의 게놈 DNA를 얻고, 상기 게놈 DNA를 주형으로 하여 본 발명에 따른 프라이머 세트를 사용하여 중합효소연쇄반응으로 증폭하고, 상기 증폭 산물의 염기서열을 분석하여 시료내에 존재하는 남조류를 탐지하는 단계를 포함한다. Specifically, a method for detecting or identifying the cyanobacteria present in the sample is obtained by obtaining the genomic DNA of the bacteria present in the sample, amplifying the genomic DNA as a template using a primer set according to the present invention by a polymerase chain reaction , And analyzing the base sequence of the amplification product to detect cyanobacteria present in the sample.

명세서에서 사용되는 용어 "중합효소 연쇄 반응(polymerase chain reaction; PCR)"은 핵산 중합효소의 연쇄적 반응에 의해 핵산 분자의 증폭, 특히 특정 DNA 부위를 선별적으로 증폭하는 방법으로서 이에 대한 내용은 Miller, H. I. (WO 89/06700) 및 Davey, C. et al. (EP 329,822))에 개시되어 있으며, 이 문헌은 본 명세서에 참조로써 삽입된다. 중합효소연쇄반응은 가장 잘 알려진 핵산 증폭 방법으로, 그의 많은 변형과 응용들이 개발되어 있다.  As used herein, the term "polymerase chain reaction" (PCR) is a method for amplifying a nucleic acid molecule, particularly a specific DNA region, by a chain reaction of a nucleic acid polymerase, , HI (WO 89/06700) and Davey, C. et al. (EP 329,822), which is hereby incorporated by reference. Polymerase chain reaction is the best known nucleic acid amplification method, and many variations and applications thereof have been developed.

예를 들어, PCR의 특이성 또는 민감성을 증진시키기 위해 전통적인 PCR 절차를 변형시켜 터치다운(touchdown) PCR, 핫 스타트(hot start) PCR, 네스티드(nested) PCR 및 부스터(booster) PCR이 개발되었다. 또한, 실시간(real-time) PCR, 분별 디스플레이 PCR(differential display PCR: DD-PCR), cDNA 말단의 신속 증폭(rapid amplification of cDNA ends: RACE), 멀티플렉스 PCR, 인버스 중합효소 연쇄반응(inverse polymerase chain reaction: IPCR), 벡토레트(vectorette) PCR, TAIL-PCR(thermal asymmetric interlaced PCR)및 멀티플렉스 PCR이 특정한 응용을 위해 개발되었다. PCR에 대한 자세한 내용은 McPherson, M.J., 및 Moller, S.G. PCR. BIOS Scientific Publishers, Springer-Verlag New York Berlin Heidelberg, N.Y. (2000)에 기재되어 있다. For example, touchdown PCR, hot start PCR, nested PCR and booster PCR have been developed by modifying traditional PCR procedures to enhance the specificity or sensitivity of PCR. In addition, real-time PCR, differential display PCR (DD-PCR), rapid amplification of cDNA ends (RACE), multiplex PCR, inverse polymerase chain reaction chain reaction (IPCR), vectorette PCR, thermal asymmetric interlaced PCR (TAIL-PCR) and multiplex PCR have been developed for specific applications. For more information on PCR see McPherson, M.J., and Moller, S.G. PCR. BIOS Scientific Publishers, Springer-Verlag New York Berlin Heidelberg, N.Y. (2000).

다양한 DNA 중합효소가 PCR에 이용될 수 있으며, 예컨대 E. coli DNA 중합효소 I의 "클레나우(Klenow) 단편", 열안정성 DNA 중합효소 및 박테리오파아지 T7 DNA 중합효소를 포함한다. 바람직하게는, 중합효소는 다양한 박테리아 종으로부터 얻을 수 있는 열안정성 DNA 중합효소이고, 이는 Thermus aquaticus(Taq), Thermus thermophilus(Tth), Thermus filiformis, Thermis flavus, Thermococcus literalis, 및 Pyrococcus furiosus(Pfu)를 포함한다. A variety of DNA polymerases can be used for PCR, including for example the "Klenow fragment" of E. coli DNA polymerase I, thermostable DNA polymerase and bacteriophage T7 DNA polymerase. Preferably, the polymerase is a thermostable DNA polymerase obtainable from a variety of bacterial species, including Thermus aquaticus (Taq), Thermus thermophilus (Tth), Thermus filiformis, Thermis flavus, Thermococcus literalis, and Pyrococcus furiosus (Pfu) .

본 발명에서 중합효소 연쇄 반응액에는 dNTP 혼합물(dATP, dCTP, dGTP, dTTP), PCR 완충액(buffer) 및 DNA 중합 효소 보조인자를 포함할 수 있으며, 이러한 완충액 및 보조인자 등은 본 기술분야에서 알려진 성분들을 사용할 수 있으며 특별히 한정되지 않는다.In the present invention, the polymerase chain reaction solution may contain a dNTP mixture (dATP, dCTP, dGTP, dTTP), a PCR buffer, and a DNA polymerase cofactor. The components may be used and are not particularly limited.

중합효소연쇄 반응을 실시할 때, 반응 용기에 반응에 필요한 성분들을 과량으로 제공하는 것이 바람직하다. 중합효소연쇄 반응에 의한 증폭 반응에 필요한 성분들의 과량은, 증폭 반응이 성분의 농도에 실질적으로 제한되지 않는 정도의 양을 의미한다. Mg2 +와 같은 조인자, dATP, dCTP, dGTP 및 dTTP를 소망하는 증폭 정도가 달성될 수 있을 정도로 반응 혼합물에 제공하는 것이 소망된다. 증폭 반응에 이용되는 모든 효소들은 동일한 반응 조건에서 활성 상태일 수 있다. 사실, 완충액은 모든 효소들이 최적의 반응 조건에 근접하도록 한다. 따라서 본 발명의 증폭 과정은 반응물의 첨가와 같은 조건의 변화 없이 단일 반응물에서 실시될 수 있다. When conducting a polymerase chain reaction, it is desirable to provide the reaction vessel with an excessive amount of the components necessary for the reaction. The excess amount of the components required for the amplification reaction by the polymerase chain reaction means an amount such that the amplification reaction is not substantially restricted to the concentration of the component. It is desirable to provide the reaction mixture with such joins as Mg 2 + , dATP, dCTP, dGTP and dTTP to such an extent that the desired degree of amplification can be achieved. All enzymes used in the amplification reaction may be active under the same reaction conditions. In fact, buffers make all enzymes close to optimal reaction conditions. Therefore, the amplification process of the present invention can be carried out in a single reaction without changing the conditions such as the addition of reactants.

본 발명의 프라이머 세트를 사용한 PCR을 수행한 결과 얻어진, 증폭된 DNA 폴리뉴클레오타이드 서열의 산물은 적합한 방법으로 분석된다. 예를 들어, 상술한 증폭 반응 결과물을 젤 전기영동을 하고, 그 결과 형성되는 밴드를 관찰 및 분석함으로써 증폭된 DNA 산물을 분석할 수 있다. 또는 상기 증폭산물의 염기서열을 분석하여 유전자 데이터베이스를 활용함으로써 시료내 존재하는 남조류를 구체적인 종으로도 동정할 수도 있다. 또한 시료내 포함된 다양한 종의 남조류를 각각 구체적 종으로 동정하여 시료내 포함된 남조류 군집의 구성 종(species)의 종류와 함량을 분석할 수 있다. 상기 염기서열의 분석은 당 기술분야의 통상의 전문가에게 알려진 방법으로 수행할 수 있으며 특별히 한정되지 아니한다. 상기 유전자 증폭 산물을 전기영동 등의 방법으로 특정 크기를 갖는 밴드의 유무를 고려하여 시료내 대상 균주가 존재하는지 여부를 확인할 수 있다.
The product of the amplified DNA polynucleotide sequence obtained as a result of carrying out the PCR using the primer set of the present invention is analyzed by a suitable method. For example, amplified DNA products can be analyzed by gel electrophoresis of the amplification products described above, and observation and analysis of the resulting bands. Alternatively, the cyanobacteria present in the sample can be identified as a specific species by analyzing the base sequence of the amplification product and utilizing the gene database. It is also possible to identify the species and content of the species of the cyanobacterial community contained in the sample by identifying the various species of cyanobacteria contained in the sample as specific species, respectively. The analysis of the nucleotide sequence can be performed by a method known to a person skilled in the art and is not particularly limited. The gene amplification product can be confirmed by the electrophoresis or the like to determine whether the target strain exists in the sample in consideration of the presence or absence of a band having a specific size.

본 발명에 따라 다양한 종류의 남조류 유전자를 높은 증폭 비율로 증폭할 수 있는, 남조류 유전자 특이적 프라이머용 핵산분자, 프라이머 세트, 및 이들을 이용한 남조류 탐지방법과 탐지키트를 제공하여, 수중에 존재하는 남조류가 미량일지라도 탐지 가능하며, 특히, 남조류의 대량 발생은 수중 생태계에 큰 악영향을 끼치며 상수원이 오염될 경우 국민의 건강을 위협할 수 있으므로, 본 발명은 이러한 남조류의 대량 발생을 초기에 감지하고 예측하여 수질의 적절한 관리를 할 수 있는 유용한 도구를 제공한다.
According to the present invention, there is provided a nucleic acid molecule and primer set for a cyanobacterial gene-specific primer capable of amplifying various kinds of cyanobacterial genes at a high amplification ratio, and a method for detecting a cyanobacteria and a detection kit using the same, In particular, the occurrence of large quantities of cyanobacteria has a great adverse effect on aquatic ecosystems, and if a water source is contaminated, the health of the people can be threatened. Therefore, the present invention can detect and predict large- It provides a useful tool for proper management.

도 1은 종래 남조류의 유전자 증폭용 프라이머인 Cya359F와 남조류 및 다른 박테리아의 유전자를 배열후 서열을 비교한 결과를 나타내는 도면이다.
도 2는 종래 남조류의 유전자 증폭용 프라이머인 Cya359F과 본 발명에 따른 프라이머를 사용하여 남조류 16S rDNA를 PCR 증폭 결과를 비교한 결과이다.
도 3a 내지 도 3c는 본 발명의 일실시예에 따른 프라이머쌍을 이용하여 시료 DNA 증폭하고 염기서열을 분석하여 얻은 이중 파이 챠트이다.
도 4a 내지 도 4c는 본 발명의 일실시예에 따른 프라이머쌍, 종래 프라이머쌍, 및 박테리아 유니버설 프라이머쌍을 사용하여 시료 DNA 증폭하고 염기서열을 분석하여 얻은, 시료내 전체 세균중 남조류가 차지하는 비율을 비교한 결과를 나타낸다.
도 5a 내지 도 5d는 본 발명의 일실시예에 따른 프라이머쌍, 종래 프라이머쌍, 및 박테리아 유니버설 프라이머쌍을 사용하여 이용하여 시료 DNA 증폭하고 염기서열을 분석하여 얻은, 시료내 전체 세균중 균주의 종(species)의 구성 비율을 비교한 결과를 나타낸다.
Brief Description of the Drawings Fig. 1 is a diagram showing the results obtained by comparing sequences of Cya359F, a primer for gene amplification of a conventional blue-green algae, and sequences of genes of cyanobacteria and other bacteria.
FIG. 2 is a result of comparing PCR amplification results of cyanobacterial 16S rDNA using Cya359F, a primer for gene amplification of the prior art, and the primer according to the present invention.
3A to 3C are double plots obtained by amplifying a sample DNA using a primer pair according to an embodiment of the present invention and analyzing the base sequence.
4A to 4C are graphs showing the percentage of cyanobacteria in the total bacteria in the sample obtained by amplifying the sample DNA and analyzing the base sequence using primer pair, conventional primer pair, and bacterial universal primer pair according to an embodiment of the present invention The results are compared.
FIGS. 5A to 5D are diagrams showing the results of amplification of a sample DNA by using a primer pair, a conventional primer pair, and a bacterial universal primer pair according to an embodiment of the present invention, (species).

이하 본 발명을 실시예를 통하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 본 발명이 하기 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to examples. However, the following examples are for illustrative purposes only and are not intended to limit the scope of the present invention.

<실시예 1> 남조류 프라이머 설계 및 제작Example 1: Design and production of cyanobacteria primer

본 발명에 따른 프라이머 제조를 위하여 남조류의 16S rRNA gene 중 그 길이가 온전한 염기서열을 NCBI database를 기반으로 제공 받아 이들 염기서열을 정렬하였다. 염기서열 정렬은 jPhydit 프로그램 (Jeon et al., 2005)을 사용하여 분석을 하였다. (Jeon et al., 2005, jPHYDIT: a JAVA-based integrated environment for molecular phylogeny of ribosomal RNA sequences. Bioinformatics 21:3171-3173.) 남조류의 유전자를 정렬한 후, 이 외의 다양한 문의 세균 16S rRNA gene를 가져와 같이 정렬한다. 염기서열을 정렬한 후 기존 primer부분을 남조류와 다른 문의 세균과 어느 정도 일치성을 가지는지 확인하였다. For the preparation of the primer according to the present invention, the nucleotide sequence of the 16S rRNA gene of the cyanobacterium was obtained based on the NCBI database, and these nucleotide sequences were aligned. Sequence alignments were analyzed using the jPhydit program (Jeon et al., 2005). (Jeon et al., 2005, jPHYDIT: a JAVA-based integrated environment for molecular phylogeny of ribosomal RNA sequences. Bioinformatics 21: 3171-3173.) After sorting the cyanobacterial genes, Align together. After sorting the nucleotide sequences, we confirmed the degree of correspondence between the existing primer part and the other bacteria in contact with cyanobacteria.

확인한 결과 도 1과 같이 기존 프라이머의 경우 남조류 외에 다른 문의 세균 중 일치하는 것들도 존재하고 (Bacillus edaphicus가 가장 유사), 남조류 내에서도 유사하지 않은 종들이 존재하는 것을(EF600565_s E5-10, EU385890_s MD2902-B72) 확인할 수 있었다. 이들로 인한 잘못된 증폭과 특이적 증폭이 불가능해질 수 있다. 이 문제를 해결하고 남조류 특이적 증폭성을 높이기 위해 프라이머 서열 앞부분과 뒷부분에 C와 G가 많이 포함된 부분을 찾아 이를 프라이머로 제작을 하였다. 본 발명에서 제작한 프라이머는 상기 표 1의 서열번호 2 내지 8의 염기서열을 갖는 프라이머들이다. As shown in Fig. 1, it was confirmed that existing primers have similar species (Bacillus edaphicus) and non-similar species (EF600565_s E5-10, EU385890_s MD2902-B72) I could confirm. This may make erroneous amplification and specific amplification impossible. In order to solve this problem and to increase the amplification of cyanobacteria, primers were prepared by locating a region containing a large amount of C and G at the front and back of the primer sequence. The primers prepared in the present invention are primers having the nucleotide sequences of SEQ ID NOS: 2 to 8 in Table 1 above.

본 실시예에서 구체적으로 제작한 프라이머는 하기 표 2의 염기서열을 갖는 프라이머이다. 정방향 프라이머는 서열번호 2를 갖는 CTA_imF1이고 구체적인 염기서열을 하기 표 2의 서열번호 11 (CTA_imF1-1) 및 서열번호 12(CTA_imF1-2)이며, 역방향 프라이머는 상기 서열번호 9을 갖는 서열(CYA781R)로서, 구체적인 염기서열은 하기 표 3의 서열번호 13 내지 16을 갖는 서열(CYA781R-1, CYA781R-2, CYA781R-3, CYA781R-4)이다. 따라서, 구체적으로 정방향 프라이머인 CTA_imF1-1 및 CTA_imF1-2와, 역방향 프라이머인 CYA781R-1, CYA781R-2, CYA781R-3 및 CYA781R-4의 조합으로 총 8개의 프라이머쌍을 제조하여, 증폭실험을 진행하였다. The primers specifically prepared in this Example are primers having the nucleotide sequences shown in Table 2 below. (CTA_imF1-1) and SEQ ID NO: 12 (CTA_imF1-2) in Table 2, and the reverse primer is a sequence (CYA781R) having the above SEQ ID NO: 9, and the reverse primer is CTA_imF1 having SEQ ID NO: (CYA781R-1, CYA781R-2, CYA781R-3, CYA781R-4) having the nucleotide sequences of SEQ ID NOS: 13 to 16 shown in Table 3 below. Thus, specifically, a total of 8 primer pairs were prepared by the combination of the forward primers CTA_imF1-1 and CTA_imF1-2 and the reverse primers CYA781R-1, CYA781R-2, CYA781R-3 and CYA781R-4, Respectively.

PrimerPrimer sequence (5'-> 3')sequence (5 '-> 3') 서열번호SEQ ID NO: CTA_imF1CTA_imF1 CGCAATGGGCGAAAGCCTGACGSACGCAATGGGCGAAAGCCTGACGSA 22 CTA_imF1-1CTA_imF1-1 CGCAATGGGCGAAAGCCTGACGGACGCAATGGGCGAAAGCCTGACGGA 1111 CTA_imF1-2CTA_imF1-2 CGCAATGGGCGAAAGCCTGACGCACGCAATGGGCGAAAGCCTGACGCA 1212 CYA781RCYA781R 5′-GACTACWGGGGTATCTAATCCCWTT-3′5'-GACTACWGGGGTATCTAATCCCWTT-3 ' 99 CYA781R-1CYA781R-1 5′-GACTACAGGGGTATCTAATCCCATT-3′5'-GACTACAGGGGTATCTAATCCCATT-3 ' 1313 CYA781R-2CYA781R-2 5′-GACTACAGGGGTATCTAATCCCTTT-3′5'-GACTACAGGGGTATCTAATCCCTTT-3 ' 1414 CYA781R-3CYA781R-3 5′-GACTACTGGGGTATCTAATCCCTTT-3′5'-GACTACTGGGGTATCTAATCCCTTT-3 ' 1515 CYA781R-4CYA781R-4 5′-GACTACTGGGGTATCTAATCCCATT-3′5'-GACTACTGGGGTATCTAATCCCATT-3 ' 1616

상기 표 2에서, S는 G 또는 C이고, W는 A 또는 T이다.
In Table 2, S is G or C, and W is A or T.

<실시예 2> 프라이머를 이용한 DNA의 증폭Example 2: Amplification of DNA using primers

2-1. 2-1. 비교예의Comparative example 증폭용  For amplification 프라이머primer 세트 제조 Set Manufacturing

남조류 16s rDNA 증폭용 프라이머로서 알려진 하기 프라이머쌍을 제조하였다(Nubel et al, 1997. PCR primers to amplify 16S rRNA genes from Cyanobacteria. Appl. Environ. Microbiol. 63;3327-3332). 구체적으로 비교예의 정방향 프라이머는 서열번호 10을 갖는 CYA359F이고 구체적인 염기서열을 하기 표 3의 서열번호 17 및 18이며, 비교예의 역방향 프라이머는 상기 서열번호 9을 갖는 서열(CYA781R)로서, 구체적인 염기서열은 하기 표 3의 서열번호 13 내지 16을 갖는 서열이다. 따라서, 구체적으로 정방향 프라이머인 CYA359F-1 및 CYA359F-2와, 역방향 프라이머인 CYA781R-1, CYA781R-2, CYA781R-3 및 CYA781R-4의 조합으로 총 8개의 프라이머쌍을 제조하여, 증폭실험을 진행하였다. The following primer pair known as a cyanobacterial 16s rDNA amplification primer was prepared (Nubel et al, 1997. PCR primers to amplify 16S rRNA genes from Cyanobacteria. Appl. Environ. Microbiol. 63: 3327-3332). Specifically, the forward primer of the comparative example is CYA359F having SEQ ID NO: 10, the specific nucleotide sequences are shown in SEQ ID NOs: 17 and 18 in Table 3, the reverse primer in the comparative example is the sequence having the SEQ ID NO: 9 (CYA781R) SEQ ID NOS: 13 to 16 in Table 3 below. Specifically, a total of 8 primer pairs were prepared by combining CYA359F-1 and CYA359F-2, which are forward primers, and CYA781R-1, CYA781R-2, CYA781R-3, and CYA781R-4, which are reverse primers, Respectively.

PrimerPrimer sequence (5'-> 3')sequence (5 '-> 3') 서열번호SEQ ID NO: CYA359FCYA359F 5′-GGGGAATYTTCCGCAATGGG-3′5'-GGGGAATYTTCCGCAATGGG-3 ' 1010 CYA359F-1CYA359F-1 5′-GGGGAATCTTCCGCAATGGG-3′5'-GGGGAATCTTCCGCAATGGG-3 ' 1717 CYA359F-2CYA359F-2 5′-GGGGAATTTTCCGCAATGGG-3′5'-GGGGAATTTTCCGCAATGGG-3 ' 1818 CYA781RCYA781R 5′-GACTACWGGGGTATCTAATCCCWTT-3′5'-GACTACWGGGGTATCTAATCCCWTT-3 ' 99 CYA781R-1CYA781R-1 5′-GACTACAGGGGTATCTAATCCCATT-3′5'-GACTACAGGGGTATCTAATCCCATT-3 ' 1313 CYA781R-2CYA781R-2 5′-GACTACAGGGGTATCTAATCCCTTT-3′5'-GACTACAGGGGTATCTAATCCCTTT-3 ' 1414 CYA781R-3CYA781R-3 5′-GACTACTGGGGTATCTAATCCCTTT-3′5'-GACTACTGGGGTATCTAATCCCTTT-3 ' 1515 CYA781R-4CYA781R-4 5′-GACTACTGGGGTATCTAATCCCATT-3′5'-GACTACTGGGGTATCTAATCCCATT-3 ' 1616

상기 표 3에서, Y는 C 또는 T이고, W는 A 또는 T이다.
In Table 3, Y is C or T, and W is A or T.

2-2. 특정 증폭기를 사용하기 위한 융합 2-2. Convergence to use specific amplifiers 프라이머primer 제조 Produce

실시예 1에서 얻은 본 발명에 따른 정방향 프라이머 (서열번호 2)와 상기 역방향 프라이머 (서열번호 9)으로 이루어진 프라이머 세트와, 종래 정방향 프라이머 (서열번호 10)과 역방향 프라이머(서열번호 9)로 이루어지는 프라이머쌍을 비교예로 사용하여 빠른 시간에 남조류군 동정 분석을 위한 차세대 염기서열 분석장치에 활용하고자 fusion 프라이머를 제작하여 이를 이용하였다. 융합 프라이머의 제작법과 자세한 정보는 http://oklbb.ezbiocloud.net/content/1001 (Hur et al., 2011) 에 상세히 나와 있다. 구체적으로, A primer set consisting of the forward primer (SEQ ID NO: 2) and the reverse primer (SEQ ID NO: 9) according to the present invention obtained in Example 1 and the primer set consisting of the conventional forward primer (SEQ ID NO: 10) and the reverse primer As a comparative example, a fusion primer was constructed and used for the next generation sequencing analysis device for the identification of cyanobacteria in a short time. Detailed information on how to make fusion primers can be found at http://oklbb.ezbiocloud.net/content/1001 (Hur et al., 2011). Specifically,

본 발명에 따른 서열번호 2의 정방향 프라이머 서열에 대한 융합 프라이머의 서열은, 정방향 프라이머의 부착서열로서 서열번호 19의 폴리뉴클레오타이드(5′-CCTATCCCCTGTGTGCCTTGGCAGTCTCAGAC-3′)을 서열번호 2 (구체적으로는 CTA_imF1-1 및 CTA_imF1-2)의 염기서열의 5′-말단에 부착하여 융합 프라이머를 제조하였다. 또한 상기 서열번호 9을 갖는 역방향 프라이머 서열에 대한 융합 프라이머의 서열은, 역방향 프라이머의 부착서열로서 서열번호 20의 폴리뉴클레오타이드(5′-CCATCTCATCCCTGCGTGTCTCCGACTCAGAC-3′)을 서열번호 9 (구체적으로, 서열번호 13 내지 16을 갖는 CYA781R-1, CYA781R-2, CYA781R-3 및 CYA781R-4)의 5′-말단에 부착하여 융합 프라이머를 제조하였다. 상기 정방향 프라이머의 부착서열로서 서열번호 19의 폴리뉴클레오타이드 및 역방향 프라이머의 부착서열로서 서열번호 20의 폴리뉴클레오타이드는 5′-말단부터 30번째 염기와 31번째 염기 사이에 바코드를 삽입하면, 즉. 서열번호 19는 5′-CCTATCCCCTGTGTGCCTTGGCAGTC-TCAG-X-AC-3′로 표시할 수 있고, 서열번호 20은 5′-CCATCTCATCCCTGCGTGTCTCCGAC-TCAG-X-AC-3′로 표시할 수 있으며, 상기 X는 바코드를 삽입하는 부위이다. (5'-CCTATCCCCTGTGTGCCTTGGCAGTCTCAGAC-3 ') of SEQ ID NO: 19 as an adhesion sequence of a forward primer is referred to as SEQ ID NO: 2 (specifically, CTA_imF1- 1 and CTA_imF1-2) to prepare a fusion primer. (5'-CCATCTCATCCCTGCGTGTCTCCGACTCAGAC-3 ') of SEQ ID NO: 20 as the attachment sequence of the reverse primer is referred to as SEQ ID NO: 9 (specifically, SEQ ID NO: 13 (CYA781R-1, CYA781R-2, CYA781R-3 and CYA781R-4) having the nucleotide sequences of SEQ ID NOs: The polynucleotide of SEQ. ID. NO. 19 as the attachment sequence of the forward primer and the polynucleotide of SEQ. ID. NO. 20 as the attachment sequence of the reverse primer can be obtained by inserting a barcode between the 5'-terminal to the 30th base and the 31st base, SEQ ID NO: 19 can be represented by 5'-CCTATCCCCTGTGTGCCTTGGCAGTC-TCAG-X-AC-3 'and SEQ ID NO: 20 can be represented by 5'-CCATCTCATCCCTGCGTGTCTCCGAC-TCAG-X-AC- .

서열번호 19: 5′-CCTATCCCCTGTGTGCCTTGGCAGTCTCAGAC-3′SEQ ID NO: 19: 5'-CCTATCCCCTGTGTGCCTTGGCAGTCTCAGAC-3 '

서열번호 20: 5′-CCATCTCATCCCTGCGTGTCTCCGACTCAGAC-3′SEQ ID NO: 20: 5'-CCATCTCATCCCTGCGTGTCTCCGACTCAGAC-3 '

상기 비교예의 알려진 프라이머쌍은, 융합 정방향 프라이머 서열로서 서열번호 10 (구체적으로 서열번호 17을 갖는 CYA359F-1 및 서열번호 18을 갖는 CYA359F-2)에 대해서, 상기 서열번호 19의 폴리뉴클레오타이드를 서열번호 10의 염기서열의 5′-말단에 부착하여 융합 프라이머를 제조하였다. 상기 서열번호 9을 갖는 역방향 프라이머 서열에 대한 융합 프라이머의 서열은, 역방향 프라이머의 부착서열로서 서열번호 20을 서열번호 9의 5′-말단에 부착하여 융합 프라이머를 제조하였다.
The known primer pairs of the above comparative examples were obtained by amplifying the polynucleotide of SEQ ID NO: 19 with SEQ ID NO: 10 (specifically, CYA359F-1 having SEQ ID NO: 17 and CYA359F-2 having SEQ ID NO: 18) as a fusion forward primer sequence, 10 &lt; / RTI &gt; nucleotide sequence to prepare a fusion primer. The sequence of the fusion primer for the reverse primer sequence having the SEQ ID NO: 9 was attached to the 5'-end of SEQ ID NO: 9 as the attachment sequence of the reverse primer to prepare the fusion primer.

2-3. 시료 2-3. sample DNADNA 의 증폭Amplification of

상기 실시예 2-2항목에서 얻은 융합 프라이머 세트와, 비교예 융합 프라이머 세트를 같은 DNA 샘플을 이용하여 그 증폭 효율과 증폭 결과를 비교하여 분석을 하였다.The amplification efficiency and the amplification result of the fusion primer set obtained in Example 2-2 and the fusion primer set of the comparative example were analyzed using the same DNA sample.

구체적으로, 시료는 낙동강에서 5월에 표본지(5개의 둑으로부터 500m 떨어진 상방지 및 한 군데의 하방지)에서 채취한 표층수를 0.22㎛ 공극크기의 필터(pore size filter: Millipore, MA, 미국)로 여과한 다음, 얇게 자른 상기 필터를 DNeasy plant mini kit (상표명, Qiagen, CA, 미국)로 박테리아 DNA를 추출하여 전체 DNA로 사용한다. 실시예 2에서 빠른 시간에 남조류군 분석을 위한 차세대 염기서열 분석장치에 활용하고자 제작한 프라이머로서, 본 발명의 일실시예에 따른 프라이머쌍 (서열번호 11 및 12)와 종래 프라이머쌍(서열번호 13 및 12)를 미생물 군집 분석을 위한 암플리콘 라이브러리(amplicon library)를 만들기 위해 PCR 증폭을 시행하였다. 각 표본에 대한 특정 바코드를 (상기 프라이머의) 역방향에 부착한다(Hur et al. 2011). PCR 수행조건은 일반적으로 사용되는 조건을 사용하여 같은 DNA로부터 다른 프라이머 쌍을 이용하여 동시에 증폭을 진행하였다. 표 4는 PCR에 사용되는 Master mix의 조성, 표 5는 PCR 증폭조건을 나타낸다.Specifically, the samples were collected from the Nakdong River in May by using a 0.22 μm pore size filter (Millipore, MA, USA) in surface water collected from a specimen After filtration, the thinly cut filter is used as whole DNA by extracting bacterial DNA with DNeasy plant mini kit (trade name, Qiagen, CA, USA). (SEQ ID NOS: 11 and 12) and a conventional primer pair (SEQ ID NO: 13 and SEQ ID NO: 13, respectively) according to one embodiment of the present invention as a primer prepared for use in a next- And 12) were subjected to PCR amplification to generate an amplicon library for microbial community analysis. A specific barcode for each sample is attached in the reverse direction (of the primer) (Hur et al. 2011). PCR was carried out under the same conditions as those used in the conventional PCR using the same pair of primers. Table 4 shows the composition of the master mix used in the PCR, and Table 5 shows the PCR amplification conditions.

Reagent시약Reagent Reagent 1 Tube (ml)1 Tube (ml) Molecular Biology Grade WaterMolecular Biology Grade Water 40.7 40.7 Buffer 10X + MgCl2 Buffer 10X + MgCl 2 10X10X 5 5 dNTPsdNTPs 10 mM10 mM 1One 프라이머s (Forward/Reverse)Primer s (Forward / Reverse) 20 pmole/ul20 pmoles / ul 22 Taq Polymerase Taq Polymerase 5U/ml5 U / ml 0.250.25 DNA (~100 ng)DNA (~ 100 ng) 1One Total Total 5050

단계step 온도(℃)Temperature (℃) 시간(분)Time (minutes) 사이클수Number of cycles Initial denaturationInitial denaturation 9494 5:005:00 DenaturationDenaturation 9494 0:300:30
30

30
AnnealingAnnealing 5555 0:300:30 ExtensionExtension 7272 0:300:30 Final extensionFinal extension 7272 5:005:00 HoldHold 44 OoOo

2-4. 증폭 산물의 전기영동 분석2-4. Electrophoretic analysis of amplification products

상기 증폭 결과물을 전기영동으로 분석하였으며, 그 결과를 도 2에 나타냈다. 본 발명에 따른 프라이머쌍과 달리, 비교예 프라이머쌍은 표 4 및 5에 나타낸 통상적인 PCR 조건에서 증폭이 잘 되지 않았다. The amplification products were analyzed by electrophoresis, and the results are shown in FIG. Unlike the primer pairs according to the invention, the primer pairs of the comparative example were not amplified well under the conventional PCR conditions shown in Tables 4 and 5.

비교 예에 따른 프라이머 세트의 경우 군집 분석을 위해 가장 많이 이용하고 있는 ExTaq polymerase (Takara) 를 사용하여 일반적인 증폭 조건으로는 증폭이 잘 되지 않는다는 것을 확인하였다. 이에 반해 본 발명의 프라이머의 경우 일반적인 증폭 조건에서도 증폭이 잘 된다는 것을 확인하였다. 이를 통해 종래 프라이머의 경우 차세대 염기서열 분석 장치를 효율적으로 이용하기 위한 융합 프라이머로 사용시 PCR증폭 효율이 떨어진다는 것을 알 수 있다.
In the case of the primer set according to the comparative example, it was confirmed that the amplification was not performed well under the general amplification conditions by using ExTaq polymerase (Takara), which is the most used for the cluster analysis. On the other hand, it was confirmed that the primers of the present invention can be amplified well under normal amplification conditions. As a result, it can be seen that the efficiency of PCR amplification is lowered when the primer is used as a fusion primer for efficiently utilizing the next generation nucleotide sequence analyzing apparatus.

2-5. 시료의 군집 양상 분석2-5. Analysis of sample clustering pattern

증폭 산물들은 차세대 염기서열 분석장치인 Roche사의 454 Junior machine을 이용하여 염기서열을 분석하였다. 염기서열 분석을 위한 라이브러리 제작은 Roche사에서 제공하는 방법을 사용하였다. 상기 실시예 2-2의 동일한 샘플 DNA를 비교예 프라이머쌍과 본 발명에 따른 프라이머쌍을 사용한 증폭 산물에서 판독된 염기서열을 특정 바코드에 의해 분리하고, 추가 분석 과정에서 저 품질의 판독결과(평균 품질지수가 25 미만 또는 판독된 길이가 300bp 미만)는 제거한다. 상기 얻어진 증폭산물의 염기서열의 동정은 각 염기서열을 EzTaxon-e 데이터베이스 (http://eztaxon-e.ezbiocloud.net)(Kim et al. 2012)를 사용하여 블라스트(BLAST) 조사를 수행하고, 이를 정리하여 상기 미생물 군집 분석결과를 비교하여 도 3에 나타냈다. The amplified products were sequenced using a 454 Junior machine from Roche, a next-generation sequencing machine. The library used for the nucleotide sequence analysis was the method provided by Roche. The same sample DNA of Example 2-2 was separated from the amplified product using the primer pair of the comparative primer and the primer pair according to the present invention by a specific bar code, A quality index of less than 25 or a read length of less than 300 bp). In order to identify the nucleotide sequence of the obtained amplification product, each base sequence was subjected to blast (BLAST) irradiation using an EzTaxon-e database (http://eztaxon-e.ezbiocloud.net) (Kim et al. 2012) The microbial community analysis results are summarized and compared with each other in FIG.

도 3a 내지 도 3c는 시료내 남조류 군집에 대한 이중 파이 차트(double pie chart)로서, 내부 파이는 군집내 문의 조성(composition of phylum)을 나타내는 것이고, 외부 파이는 군집내 속 (Genus)의 조성을 나타내는 것으로서, 각각의 색깔에 해당하는 균주명은 이중 파이 챠트 아래에 기재하였다. 상기 차트에 기재된 각 비율은 각각의 primer를 이용하여 차세대 염기서열 분석 장비를 통해 얻은 염기서열 중 특정 종이 차지하는 비율을 나타낸다.Figures 3a-3c are double pie charts of the cyanobacterial population in the sample, wherein the inner pie represents the composition of phylum and the outer pie represents the composition of the genus within the community The name of the strain corresponding to each color was described under the double pie chart. The ratios shown in the above chart represent the percentage of the specific nucleotide sequence obtained from the next generation sequencing apparatus using the respective primers.

도 3a 내지 도 3c에 나타낸 바와 같이, 동일한 DNA 샘플에 두 가지 프라이머쌍을 이용하여 분석한 결과, 비교예 프라이머쌍의 경우 전체 박테리아중 85.5%가 남조류로 검출된 반면, 본 발명의 실시예 2의 프라이머의 경우 94.05%가 남조류로 검출되었다. 검출된 남조류의 종류도 기존 프라이머의 경우 12속 (genus), 24종 (species)의 남조류가 검출되었고, 개선한 프라이머의 경우 32속, 45종의 남조류가 검출되었다. 따라서, 본 발명에 따른 프라이머쌍을 사용할 경우, 기존의 프라이머로 탐지할 수 없었던 다양한 남조류를 추가로 검출할 수 있다. 20개의 추가 발견 속과 21개의 추가 발견 종이 분석되었다. As shown in FIGS. 3A to 3C, when the same DNA sample was analyzed using two primer pairs, in the case of the primer pair of the comparative example, 85.5% of all the bacteria were detected as cyanobacteria, whereas in the case of Example 2 94.05% of primers were detected as cyanobacteria. Among the detected cyanobacteria, 12 genus and 24 species of cyanobacteria were detected in the existing primers and 32 genera and 45 species of cyanobacteria were detected in the improved primers. Therefore, when using the primer pair according to the present invention, it is possible to further detect various cyanobacteria that could not be detected by the existing primers. Twenty additional species and 21 additional species were analyzed.

도 2에서 본 발명에 따른 프라이머의 차세대 염기서열 분석 장치 이용이 가능한 증폭 효율성을 볼 수 있고, 도 3을 통해 본 발명의 프라이머 (전체 염기 서열의 94.05%)가 기존 프라이머 (85.5%)에 비해 남조류를 더 많이 증폭하여 프라이머의 남조류 특이성이 있음을 입증하는 것이다. 같은 샘플에 대해 증폭된 결과를 비교한 결과 종래 프라이머에 비해 본 발명의 프라이머가 훨씬 높은 비율로 남조류를 증폭하였고, 보다 다양한 남조류 종들을 증폭하였다는 것을 확인하였다.
FIG. 2 shows the amplification efficiency that can be used with the next-generation sequencing apparatus of the primer according to the present invention. FIG. 3 shows that the primer of the present invention (94.05% of the entire nucleotide sequence) To further demonstrate the presence of the cyanobacterial specificity of the primer. As a result of comparing the amplified results with the same samples, it was confirmed that the primers of the present invention amplified the cyanobacteria at a much higher rate than the conventional primers, and amplified more various cyanobacterial species.

<< 실시예Example 3>  3> UniversalUniversal 프라이머와Primer and 비교분석 comparison analysis

실시예 2-2에서 사용한, 본 발명의 프라이머쌍와 비교예 프라이머쌍와 함께, 서열번호 21의 정방향 프라이머 및 서열번호 22의 역방향 프라이머를 포함하는 universal 프라이머쌍을 이용하여 실시하였다 (Lopez, I., F. Ruiz-Larrea, L. Cocolin et al., 2003. Appl. Environ. Microbiol. 69;6801-6807.) 상기 유니버설 프라이머쌍은 특정 종의 구분없이 박테리아의 16s rDNA를 증폭가능 하도록 개발된 프라이머쌍이며, 구체적으로 서열번호 21의 정방향 프라이머에 해당하는 서열번호 23 (Universal-F1) 및 서열번호 24(Universal-F2)을 사용하고, 서열번호 22의 역방향 프라이머에 해당하는 서열번호 25 (Universal-R1) 및 서열번호 26(Universal-R2)을 사용하였다.A pair of universal primers including the forward primer of SEQ ID NO: 21 and the reverse primer of SEQ ID NO: 22 were used together with the primer pairs of the present invention and the primer pairs of the present invention used in Example 2-2 (Lopez, I., F The universal primer pair is a pair of primers designed to amplify the bacterial 16s rDNA without specific species distinction (see, for example, Ruiz-Larrea, L. Cocolin et al., 2003. Appl. Environ Microbiol. 69: 6801-6807 Specifically, SEQ ID NO: 23 (Universal-F1) and SEQ ID NO: 24 (Universal-F2) corresponding to the forward primer of SEQ ID NO: 21 and SEQ ID NO: 25 (Universal-R1) corresponding to the reverse primer of SEQ ID NO: And SEQ ID NO: 26 (Universal-R2) were used.

일반적으로 박테리아 군집 분석에 사용하는 유니버설 프라이머(universal primer)를 이용한 남조류 분포 양상을 비교 분석한 결과 남조류가 전체 박테리아 군집에서 차지하는 비율 양상이 기존 프라이머를 이용한 분석보다 개선한 프라이머를 이용한 분석에서 비슷한 양상을 나타낸다는 것을 볼 수 있다. 도 4는 서로 다른 프라이머를 사용하였을 때 전체 박테라아중 남조류가 차지하는 비율 비교한 결과를 나타낸다. 유니버셜 프라이머를 사용할 경우 543 샘플이 542와 545보다 많은 비율의 남조류가 존재하는데, 개선된 프라이머를 사용한 결과 비슷한 양상을 보이나, 기존 프라이머를 사용할 경우 542와 545의 남조류 분포 양상이 543과 유사하다는 결과를 얻게 된다. 이것은 기존 프라이머를 통한 잘못된 증폭의 결과물이라는 것을 알 수 있다. As a result of comparative analysis of distribution patterns of cyanobacteria using universal primer used for bacterial population analysis, the ratio of cyanobacteria to total bacterial population was similar to that of existing primers. As shown in Fig. FIG. 4 shows a comparison result of the percentage of whole bacterium cyanobacteria when different primers were used. Using the universal primer, 543 samples had more than 542 and 545 cyanobacteria. Similar results were obtained with the improved primers, but the results of 543 and 545 cyanobacterial distribution patterns similar to those of 543 using existing primers . It can be seen that this is the result of erroneous amplification through existing primers.

Universal forward primer (서열번호 21) 5′-GAGTTTGATCMTGGCTCAG-3′Universal forward primer (SEQ ID NO: 21) 5'-GAGTTTGATCMTGGCTCAG-3 '

Universal backward primer (서열번호 22) 5′-WTTACCGCGGCTGCTGG-3′Universal backward primer (SEQ ID NO: 22) 5'-WTTACCGCGGCTGCTGG-3 '

M은 A또는 C, W는 A또는 T를 나타낸다. M represents A or C, and W represents A or T.

PrimerPrimer sequence (5'-> 3')sequence (5 '-> 3') 서열번호SEQ ID NO: Universal-FUniversal-F 5′-GAGTTTGATCMTGGCTCAG-3′5'-GAGTTTGATCMTGGCTCAG-3 ' 2121 Universal-F1Universal-F1 5′-GAGTTTGATCATGGCTCAG-3′5'-GAGTTTGATCATGGCTCAG-3 ' 2323 Universal-F2Universal-F2 5′-GAGTTTGATCCTGGCTCAG-3′5'-GAGTTTGATCCTGGCTCAG-3 ' 2424 Universal-RUniversal-R 5′-WTTACCGCGGCTGCTGG-3′5'-WTTACCGCGGCTGCTGG-3 ' 2222 Universal-R1Universal-R1 5′-ATTACCGCGGCTGCTGG-3′5'-ATTACCGCGGCTGCTGG-3 ' 2525 Universal-R2Universal-R2 5′-TTTACCGCGGCTGCTGG-3′5'-TTTACCGCGGCTGCTGG-3 ' 2626

각 속 (genus)에 대한 profile 역시 기존의 알려진 비교예 프라이머 (서열번호 10 및 9)를 이용한 증폭 결과보다 본 발명에 따른 프라이머 (서열번호 2 및 9)를 이용한 증폭결과가 일반적 유니버셜 프라이머(서열번호 21 및 22)를 이용한 산물과 보다 비슷한 양상을 보이고 비교예의 프라이며 (서열번호 10 및 9)를 이용할 경우 특정 속이 과도하게 증폭되어 다른 양상을 나타낸다는 것을 확인할 수 있었다. 도 5a 내지 도 5d는 서로 다른 프라이머를 사용하여 속의 구성 비율을 비교한 결과이다. The profile for each genus was also compared with the result of amplification using known known comparative primers (SEQ ID NOs: 10 and 9), and the result of amplification using the primers (SEQ ID NOs: 2 and 9) 21 and 22) and compared with the product of the comparative example (SEQ ID NOS: 10 and 9), it was confirmed that certain fragments were excessively amplified and exhibited different patterns. Figs. 5A to 5D show the result of comparison of composition ratios using different primers.

따라서, 개선된 프라이머를 이용한다면 보다 효율적이고 다양하며 정확한 남조류 군집 분석이 차세대 염기서열 분석장치를 활용하여 빠른 시간내에 분포 양상 동정이 가능하다. Therefore, if improved primers are used, more efficient, diverse and accurate analysis of cyanobacterial clusters can be identified in a short time by utilizing a next generation nucleotide sequence analyzer.

<110> CHUNLAB, INC. <120> Primers for amplifying cyanobacteria gene, and detection method of cyanobacteria gene using the same <130> DPP20120170KR <160> 26 <170> KopatentIn 1.71 <210> 1 <211> 24 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> CTA_imF primer <400> 1 ydcaatgggc gaaagcctga cgsa 24 <210> 2 <211> 24 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> CTA_imF1 primer <400> 2 cgcaatgggc gaaagcctga cgsa 24 <210> 3 <211> 25 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> CTA_imF2 primer <400> 3 cgcaatgggc gaaagcctga cgsag 25 <210> 4 <211> 26 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> CTA_imF3 primer <400> 4 cgcaatgggc gaaagcctga cgsagc 26 <210> 5 <211> 24 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> CTA_imF4 primer <400> 5 ygcaatgggc gaaagcctga cgsa 24 <210> 6 <211> 26 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> CTA_imF5 primer <400> 6 ygcaatgggc gaaagcctga cgsagc 26 <210> 7 <211> 24 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> CTA_imF6 primer <400> 7 cdcaatgggc gaaagcctga cgsa 24 <210> 8 <211> 26 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> CTA_imF7 primer <400> 8 cdcaatgggc gaaagcctga cgsagc 26 <210> 9 <211> 25 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> CYA781R primer <400> 9 gactacwggg gtatctaatc ccwtt 25 <210> 10 <211> 32 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> CYA359F primer <400> 10 ccatctcatc cctgcgtgtc tccgactcag ac 32 <210> 11 <211> 24 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> CTA_imF1-1 primer <400> 11 cgcaatgggc gaaagcctga cgga 24 <210> 12 <211> 24 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> CTA_imF1-2 primer <400> 12 cgcaatgggc gaaagcctga cgca 24 <210> 13 <211> 25 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> CYA781R-1 primer <400> 13 gactacaggg gtatctaatc ccatt 25 <210> 14 <211> 25 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> CYA781R-2 primer <400> 14 gactacaggg gtatctaatc ccttt 25 <210> 15 <211> 25 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> CYA781R-3 primer <400> 15 gactactggg gtatctaatc ccttt 25 <210> 16 <211> 25 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> CYA781R-4 primer <400> 16 gactactggg gtatctaatc ccatt 25 <210> 17 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> CYA359F-1 primer <400> 17 ggggaatctt ccgcaatggg 20 <210> 18 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> CYA359F-2 primer <400> 18 ggggaatttt ccgcaatggg 20 <210> 19 <211> 32 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Polynucleotide for preparing the fusion primer of forward primer <400> 19 cctatcccct gtgtgccttg gcagtctcag ac 32 <210> 20 <211> 32 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Polynucleotide for preparing the fusion primer of Reverse primer <400> 20 ccatctcatc cctgcgtgtc tccgactcag ac 32 <210> 21 <211> 19 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Universal-F primer <400> 21 gagtttgatc mtggctcag 19 <210> 22 <211> 17 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Universal-R primer <400> 22 wttaccgcgg ctgctgg 17 <210> 23 <211> 19 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Universal-F1 primer <400> 23 gagtttgatc atggctcag 19 <210> 24 <211> 19 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Universal-F2 primer <400> 24 gagtttgatc ctggctcag 19 <210> 25 <211> 17 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Universal-R1 primer <400> 25 attaccgcgg ctgctgg 17 <210> 26 <211> 17 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Universal-R2 primer <400> 26 tttaccgcgg ctgctgg 17 <110> CHUNLAB, INC. <120> Primers for amplifying cyanobacteria gene, and detection method          of cyanobacteria gene using the same <130> DPP20120170KR <160> 26 <170> Kopatentin 1.71 <210> 1 <211> 24 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> CTA_imF primer <400> 1 ydcaatgggc gaaagcctga cgsa 24 <210> 2 <211> 24 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> CTA_imF1 primer <400> 2 cgcaatgggc gaaagcctga cgsa 24 <210> 3 <211> 25 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> CTA_imF2 primer <400> 3 cgcaatgggc gaaagcctga cgsag 25 <210> 4 <211> 26 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> CTA_imF3 primer <400> 4 cgcaatgggc gaaagcctga cgsagc 26 <210> 5 <211> 24 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> CTA_imF4 primer <400> 5 ygcaatgggc gaaagcctga cgsa 24 <210> 6 <211> 26 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> CTA_imF5 primer <400> 6 ygcaatgggc gaaagcctga cgsagc 26 <210> 7 <211> 24 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> CTA_imF6 primer <400> 7 cdcaatgggc gaaagcctga cgsa 24 <210> 8 <211> 26 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> CTA_imF7 primer <400> 8 cdcaatgggc gaaagcctga cgsagc 26 <210> 9 <211> 25 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> CYA781R primer <400> 9 gactacwggg gtatctaatc ccwtt 25 <210> 10 <211> 32 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> CYA359F primer <400> 10 ccatctcatc cctgcgtgtc tccgactcag ac 32 <210> 11 <211> 24 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> CTA_imF1-1 primer <400> 11 cgcaatgggc gaaagcctga cgga 24 <210> 12 <211> 24 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> CTA_imF1-2 primer <400> 12 cgcaatgggc gaaagcctga cgca 24 <210> 13 <211> 25 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> CYA781R-1 primer <400> 13 gactacaggg gtatctaatc ccatt 25 <210> 14 <211> 25 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> CYA781R-2 primer <400> 14 gactacaggg gtatctaatc ccttt 25 <210> 15 <211> 25 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> CYA781R-3 primer <400> 15 gactactggg gtatctaatc ccttt 25 <210> 16 <211> 25 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> CYA781R-4 primer <400> 16 gactactggg gtatctaatc ccatt 25 <210> 17 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> CYA359F-1 primer <400> 17 ggggaatctt ccgcaatggg 20 <210> 18 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> CYA359F-2 primer <400> 18 ggggaatttt ccgcaatggg 20 <210> 19 <211> 32 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Polynucleotide for preparing the fusion primer of forward primer <400> 19 cctatcccct gtgtgccttg gcagtctcag ac 32 <210> 20 <211> 32 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Polynucleotide for preparing the fusion primer of reverse primer <400> 20 ccatctcatc cctgcgtgtc tccgactcag ac 32 <210> 21 <211> 19 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Universal-F primer <400> 21 gagtttgatc mtggctcag 19 <210> 22 <211> 17 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Universal-R primer <400> 22 wttaccgcgg ctgctgg 17 <210> 23 <211> 19 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Universal-F1 primer <400> 23 gagtttgatc atggctcag 19 <210> 24 <211> 19 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Universal-F2 primer <400> 24 gagtttgatc ctggctcag 19 <210> 25 <211> 17 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Universal-R1 primer <400> 25 attaccgcgg ctgctgg 17 <210> 26 <211> 17 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Universal-R2 primer <400> 26 tttaccgcgg ctgctgg 17

Claims (12)

서열번호 1로 표시되는 염기서열로 이루어진 핵산분자, 또는
서열번호 1로 표시되는 염기서열의 5′-말단 및 3′-말단으로 이루어지는 군에서 선택된 적어도 하나의 말단에, 1개 또는 2개의 염기가 결합된 최대 26개의 염기로 이루어진 핵산분자인,
남조류(Cyanobacter sp.)의 16S rDNA 증폭용 프라이머 핵산분자.
A nucleic acid molecule comprising the nucleotide sequence represented by SEQ ID NO: 1, or
Which is a nucleic acid molecule comprising up to 26 bases in which one or two bases are bonded to at least one terminal selected from the group consisting of the 5'-terminal and the 3'-terminal of the nucleotide sequence shown in SEQ ID NO: 1,
Primer nucleic acid molecule for 16S rDNA amplification of Cyanobacter sp.
제 1 항에 있어서, 상기 프라이머 핵산분자는, 서열번호 1로 표시되는 핵산분자의 3′말단에 1개 또는 2개의 염기가 결합된 핵산분자인 남조류(Cyanobacter sp.)의 16S rDNA 증폭용 프라이머 핵산분자.The primer nucleic acid molecule according to claim 1, wherein the primer nucleic acid molecule is a nucleic acid molecule having one or two bases bound to the 3 'end of the nucleic acid molecule of SEQ ID NO: 1, molecule. 제 1 항에 있어서, 상기 핵산분자는 서열번호 2 내지 8의 염기서열로 이루어지는 군에서 선택된 염기서열을 포함하는 남조류(Cyanobacter sp.)의 16S rDNA 증폭용 프라이머 핵산분자.The nucleic acid molecule according to claim 1, wherein the nucleic acid molecule comprises a base sequence selected from the group consisting of the nucleotide sequences of SEQ ID NOS: 2 to 8, and a primer nucleic acid molecule for amplifying 16S rDNA of Cyanobacter sp. 제1항에 따른 남조류(Cyanobacter sp.)의 16S rDNA 증폭용 프라이머 핵산분자의 정방향 프라이머와,
남조류(Cyanobacter sp.)의 16S rDNA 증폭용 역방향 프라이머를 포함하는 남조류(Cyanobacter sp.)의 16S rDNA 증폭용 프라이머 세트.
A forward primer of a 16S rDNA amplification primer nucleic acid molecule of Cyanobacter sp. According to claim 1,
A primer set for 16S rDNA amplification of Cyanobacter sp. Containing a reverse primer for 16S rDNA amplification of Cyanobacter sp.
제 4 항에 있어서, 상기 정방향 프라이머는 서열번호 2 내지 8의 염기서열로 이루어지는 군에서 선택된 염기서열을 포함하는 프라이머 세트.5. The primer set according to claim 4, wherein the forward primer comprises a base sequence selected from the group consisting of the nucleotide sequences of SEQ ID NOS: 2-8. 제 4 항에 있어서, 상기 역방향 프라이머는 서열번호 9의 염기서열을 포함하는 프라이머인 프라이머 세트.5. The primer set according to claim 4, wherein the reverse primer is a primer comprising the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 따른 프라이머, 또는
제4항 내지 제6항 중 어느 한 항에 따른 프라이머 세트를 포함하는 남조류(Cyanobacter sp.)의 16S rDNA 증폭용 중합효소연쇄반응(PCR)용 키트.
A primer according to any one of claims 1 to 3, or
A kit for PCR (PCR) for amplification of 16S rDNA of a cyanobacterial sp. (Cyanobacter sp.) Comprising a primer set according to any one of claims 4 to 6.
제 7 항에 있어서, 상기 키트는 dNTP 혼합물, PCR 완충액(buffer) 및 DNA 중합 효소 보조인자를 추가로 포함하는 것인 중합효소연쇄반응(PCR)용 키트.8. The kit according to claim 7, wherein the kit further comprises a dNTP mixture, a PCR buffer and a DNA polymerase cofactor. 시료내 존재하는 박테리아의 게놈 DNA를 얻고,
상기 게놈 DNA를 주형으로 하여 제4항 내지 제6항중 어느 한항에 따른 프라이머 세트를 사용하여 중합효소연쇄반응으로 증폭하고,
상기 증폭 산물을 분석하여 시료내에 존재하는 남조류를 탐지하는 단계를 포함하는 남조류의 탐지 방법.
To obtain the genomic DNA of the bacteria present in the sample,
Amplifying the genomic DNA as a template by a polymerase chain reaction using a primer set according to any one of claims 4 to 6,
And analyzing the amplification product to detect cyanobacteria present in the sample.
제 9 항에 있어서, 상기 증폭 산물의 분석은 전기영동법 또는 염기서열 분석법으로 수행하여 시료내 남조류를 탐지하는 방법. 10. The method according to claim 9, wherein the analysis of the amplification product is performed by electrophoresis or sequencing. 제 9 항에 있어서, 상기 증폭 산물의 염기서열을 분석하여 시료내 존재하는 남조류의 종을 동정하는 것인 방법. 10. The method according to claim 9, wherein the amplification product is analyzed for the base sequence to identify the species of cyanobacteria present in the sample. 제 9 항에 있어서, 상기 시료내 2종 이상의 남조류가 존재하는 경우, 상기 증폭 산물의 염기서열을 분석하여 시료내 남조류의 종(species) 동정과 종이 비율을 분석하는 것인 방법.10. The method according to claim 9, wherein when two or more kinds of cyanobacteria are present in the sample, the nucleotide sequence of the amplification product is analyzed to identify the species of the cyanobacteria in the sample and analyze the paper percentage.
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