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작성일 : 16-05-16 11:36
[2016.05]박준원 교수 연구실 Quantification of Fewer Than Ten Copies of a DNA Biomarker without Amplification or Labeling
 글쓴이 : 관리자
조회 : 812  

Quantification of Fewer Than Ten Copies of a DNA Biomarker without Amplification or Labeling

 

Yoonhee Lee, Youngkyu Kim, Donggyu Lee, Dhruvajyoti Roy, and Joon Won Park



Polymerase chain reaction (PCR) is a highly sensitive diagnosis technique for detection of nucleic acids and for monitoring residual disease; however, PCR can be unreliable for samples containing very few target molecules. Here, we describe a quantification method, using force–distance (FD) curve based atomic force microscopy (AFM) to detect a target DNA bound to small (1.4–1.9 μm diameter) probe DNA spots, allowing mapping of entire spots to nanometer resolution. Using a synthetic BCR-ABL fusion gene sequence target, we examined samples containing between one and 10 target copies. A high degree of correlation (r2 = 0.994) between numbers of target copies and detected probe clusters was observed, and the approach could detect the BCR-ABL biomarker when only a single copy was present, although multiple screens were required. Our results clearly demonstrate that FD curve-based imaging is suitable for quantitative analysis of fewer than 10 copies of DNA biomarkers without amplification, modification, or labeling.

 

원자 현미경의 단일 분자 상호작용력 측정 방법을 이용하여 DNA biomarker 높은 민감도로 정량 있는 bioassay 플랫폼을 개발 하였다. Probe DNA spot 위에 고정 target DNA AFM 탐침 끝에 도입한 DNA 올리고머와의 특이적인 결합 힘을 통해 인지 있다. 이러한 방법으로 만성 골수성백혈병의 biomarker BCR-ABL gene target으로 선정하여 분석을 수행한 결과 1개의 표적 DNA 있는 sample 높은 재현성을 보이며 정량이 가능함을 확인하였다.

 

해당 방법은 기존 의료 진단 분야에서 가장 높은 민감도를 보이는 실시간 정량 중합 효소 연쇄반응 (RT-qPCR) 견줄 만한 분석 법이며, 특히 유전자의 증폭이나 형광 표지 없이 직접적으로 biomarker 정량할 있다는 것이 장점이다. 앞으로 해당 기술은 유전자 증폭이 어려운 구조의 biomarker 분석뿐만 아니라 증폭 오류에 영향을 받는 극미량의 biomarker 정량에 있어 유용하게 사용 있을 것으로 기대 한다. 연구결과는 미국 화학회지 (Journal of the American Chemical Society) 게재 되었다.


 
 

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