초록 ▼

개인이 가정에서 진단을 수행할 수 있는 등온증폭 기술의 개발을 위해서 본 연구에서는 기존의 루프매개 등온증폭법(Loop-mediated isothermal amplification assay, 이하 LAMP)의 한계점인 등온 증폭용 프라이머의 성능 저하 등 문제점을 해결하기 위해서 CRISPER-CAS9을 기반으로 하는 새로운 등온증폭 방법을 제안하였다. 새롭게 개발된 방법은 4단계의 다중 증폭과정이 연계되어 더욱 빠르게 등온조건에서 해당 유전자를 증폭할 수 있을 것으로 기대된다. 이러한 실험방법을 실제 제품으로 설계하기 위해서 본

개인이 가정에서 진단을 수행할 수 있는 등온증폭 기술의 개발을 위해서 본 연구에서는 기존의 루프매개 등온증폭법(Loop-mediated isothermal amplification assay, 이하 LAMP)의 한계점인 등온 증폭용 프라이머의 성능 저하 등 문제점을 해결하기 위해서 CRISPER-CAS9을 기반으로 하는 새로운 등온증폭 방법을 제안하였다. 새롭게 개발된 방법은 4단계의 다중 증폭과정이 연계되어 더욱 빠르게 등온조건에서 해당 유전자를 증폭할 수 있을 것으로 기대된다. 이러한 실험방법을 실제 제품으로 설계하기 위해서 본 연구에서는 기존에 보고된 다양한 질병을 유발하는 미생물의 염기서열을 기반으로 다중서열 분석을 수행한 후 이를 작은 블록 단위로 조각 내에 프라이머 설계의 적합성을 확인할 수 있는 설계방법을 개발하였다. 개발된 프로그램의 정확도를 검증하기 위해서 결핵을 대상으로 LAMP 프라이머 설계를 수행했으며, 이를 통해 실제 기존 제품의 프라이머보다 정확성이 높음을 확인하였다.

(출처 : 보고서 초록 5p)

Abstract ▼

Ⅳ Results of the study
○ Development of primer design software for gene amplification
- Development of gene amplification search method based on multiple sequence alignment
- Development of entropy-based target sorting technology
- Primer pair selection and isothermal amplification simul

Ⅳ Results of the study
○ Development of primer design software for gene amplification
- Development of gene amplification search method based on multiple sequence alignment
- Development of entropy-based target sorting technology
- Primer pair selection and isothermal amplification simulation technology for isothermal amplification
- Primer design for Mycobacterium tuberculosis

○ Establishment of reagent and reaction conditions and product development for isothermal gene amplification
- Search for experimental conditions for isothermal amplification
- Experimental design of LAMP for Mycobacterium tuberculosis and experiment of amplification condition
- Gene amplification experiments and establishment of optimal conditions for four types of tuberculosis-specific genes

(출처 : SUMMARY 10p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제 출 문 ... 3
• 보고서 초록 ... 5
• 요 약 문 ... 7
• Summary ... 9
• Contents ... 12
• 목차 ... 13
• 표목차 ... 15
• 그림목차 ... 16
• 제1장 연구개발과제의 개요 ... 19
• 제1절 목적 및 필요성 ... 19
• 1. 연구개발의 목적 ... 19
• 2. 연구개발의 필요성 ... 20
• 제2절 연구개발 과제의 목표 및 내용 ... 22
• 1. 연구개발 과제의 목표 ... 22
• 2. 연구개발 과제의 내용 ... 22
• 제3절 추진전략 및 방법 ... 23
• 1. 등온증폭 기술을 이용한 개인진단 기술 개발 ... 23
• 2. 사업화 전략 ... 24
• 제4절 기대효과 ... 27
• 1. 기술적 측면 ... 27
• 2. 경제적·산업적 측면 ... 27
• 3. 사회적 측면 ... 27
• 제2장 국내외 기술개발 현황 ... 28
• 제1절 유전자 증폭기술 ... 28
• 1. 유전자 증폭 과련 기술 현황 ... 28
• 2. 반응조건 ... 29
• 3. PCR Primer의 중요성 ... 30
• 제2절 등온 유전자 증폭 기술 ... 32
• 1. LAMP 방법의 원리 및 특징 ... 32
• 2. LAMP 방법의 장단점 및 일반 유전자 증폭법과의 비교 ... 32
• 3. LAMP 반응 기작 (4개의 primer에 의한 Dumbell structure와 Stem-loop형 증폭) ... 33
• 4. LAMP 반응결과의 판독 ... 36
• 제3절 등온 유전자 증폭 동향 ... 38
• 1. 결핵 진단 키드 개발 동향 ... 38
• 제3장 연구개발 수행 내용 및 결과 ... 44
• 제1절 유전자 증폭용 프라이머 설계 소프트웨어 개발 ... 44
• 1. 다중서열 정렬 기반의 유전자 증폭 지역 선별방법 개발 ... 44
• 2. 유전자 증폭을 위한 프라이머 설계 기술 개발 ... 48
• 3. 신규 등온 증폭 방법 개발 및 특허출원 ... 55
• 제2절 등온 유전자 증폭을 위한 시약 및 반응 조건 확립과 제품개발 ... 57
• 1. 진단 기술 현황 ... 57
• 2. 수행 전략 ... 61
• 3. 등온증폭 실험연구내용 ... 62
• 4. 제품개발 목표 ... 63
• 5. 개발기술의 평가방법 및 평가항목 ... 64
• 제3절 결핵균을 검출할 수 있는 LAMP 기반 현장진단 키트 개발 ... 66
• 1. 결핵균 검출을 위한 LAMP 기법의 개발을 위한 자료 수집 ... 66
• 2. PadLock 방식의 등온 조건실험 ... 74
• 3. 객담으로부터 결핵 DNA 추출 ... 78
• 4. 결핵균 검출을 위한 제품개발 ... 81
• 제4장 목표달성도 및 관련 분야에의 기여도 ... 83
• 제1절 목표의 달성 ... 83
• 1. 목표달성 내역 ... 83
• 2. 대표 성과 ... 84
• 제5장 연구개발 결과의 활용계획 ... 85
• 참고문헌 ... 86
• 끝페이지 ... 90