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High Quality, High Precision real time PCR

“ q TOWER3 ”
Materials and Methods
PCR(Polymer Chain Reaction) 기술 및 시장동향

“분자진단의 핵심 PCR, real time PCR”


Analytik-jena의 'High Quality, High Precision real time PCR'을 이용한 응용자료는 어날리틱예나코리아(유)에서 제공하였으며 주요 내용은 다음과 같다.


1. PCR의 원리
: 중합 효소 연쇄반응(Polymerase Chain Reaction, PCR)은 특정 DNA 부위를 특이적으로 반복 합성하여 시험 관내에서 원하는 DNA 분자를 증폭시키는 방법이다. 적은 양의 DNA를 이용하여 많은 양의 DNA 합성이 가능하다. 원하는 DNA 부분만 선택적으로 증폭시키는 여러 실험에 이용하며, 이러한 결과를 토대로 많은 Molecular work 분야에 응용할 수 있다.

2. Conventional PCR과 real time PCR의 차이점
: Conventional PCR은 증폭 산물의 존재 여부와 양을 측정할 경우 Gel, Capillary와 같은 Media를 통해 전기영동(Electrophoresis)을 하거나, 형광 Dye를 Tagging하여 PCR 반응에 따른 형광의 변화를 측정한다. 이 경우 한 Tube 내에서 Template와 Primer, Enzyme 등이 서로 섞인 상태에서 반응이 일어나며, 이러한 Conventional PCR의 경우 오래 걸리는 실험 시간, 자동화되지 않은 실험과정, 정성적인 실험 결과를 수치로 표현할 수 없는 단점을 가지고 있다.

: real time PCR(q PCR)은 이러한 Conventional PCR의 한계를 극복하고 정량적인 비교를 위해 Exponential phase에서의 증폭곡선을 확인할 수 있다. 즉, real time PCR은 PCR 증폭과 검출이 하나로 결합 되어있어 Gel 전기영동을 사용하여 산물을 검출하는 과정 없이 정량 분석이 가능하다.



3. real time PCR “ q TOWER3 ” 원리
: Optical system 4개의 LED light source red, green, blue, white

Patented optics by Analytik jena
- Fiber optic shuttle system with 8 fold scanner and color modules for excitation and emission filters
- Scanning entire plate in 6 sec regardless of number of used dyes
- No passive reference needed because of individual well detection

High-end real time PCR thermal cycler “ q TOWER3 ”
Specification :
- Patented fiber optical system with 10 years long-term warranty
- Integrated real time software with automated data evaluation and state-of-the-art analysis tools
- Multiplex analysis: system can be equipped with up to 6 excitation and emission filters
- PC or stand-alone control by 10" tablet (colored, touch)
- Optimized excitation of each single sample due to unique RGBWLED's


[ Thermal Block ]
- Sample block                             Silver sample block with gold-coating
- Heating                                     Up to 8 °C/s (max.)
- Cooling                                     Up to 6 °C/s (max.)
- Temperature uniformity                ± 0.15 °C
- Temperature control accuracy     ± 0.1 °C



[Application Note_q TOWER]
▶ Highest precision with 1.5-fold discrimination for real time PCR quantification

: real time PCR assay는 PCR Efficiency, Reproducibility, Specificity, Sensitivity 등 4가지의 Properties에 따라 Characterize 되어지며, 이러한 Factor들이 Critical point에 주요한 영향을 준다. 그 외 Primer design, Plastic ware, PCR Kit, real time PCR cycler 성능 또한 결과에 영향을 줄 수 있다. 따라서 정확성 높은 결과를 위해서는 최고의 성능을 가진 real time PCR cycler를 선택하는 것이 중요하다. 장비 선택 시 Assay 결과에 영향을 주는 상기 여러 Factor들의 성능 검토가 필요하며 그 중 특히 real time PCR cycler의 Small dilution step의 구분정도의 검토가 중요하다.
본 응용자료에서는 Analytik jena “ q TOWER3 ”를 이용하여, 1 : 1.5 Dilution step에서의 Assay를 수행한 결과를 보여주었다.

Instrumentation
- Primers: 16S rRNA gene of E. coli
- Amplification of a 120 bp fragment in seven dilution steps, six replicates a 20 μl reaction volume for each concentration
- Master mix: innuMIX q PCR SyGreen (by Analytik Jena.)
- Time-uploaderature-profile: starts 2 min at 95°C -> 45 cycles, 5 sec at 95°C -> 5 sec at 58°C and 15 sec at 72°C and ends with a melting curve (60 - 95°C, 15 sec equilibration and 1°C increment).

Results
Color module1 (470nm / 520nm, gain = 5) of q TOWER³ G touch for SyGreen.

1.5-fold dilution, PCR efficiency of 97% (slope = -3.41), R² = 0.998



Conclusion

본 테스트를 통하여 Analytik jena q TOWER³는 97%의 PCR efficiency와 R² 0.998의 정확성 높은 결과를 통해 작은 농도변화(1:1.5)까지 구분할 수 있음을 보여준다.



Analytik-jena의 'High Quality, High Precision real time PCR'에 대한 궁금한 내용은 본 원고자료를 제공한 어날리틱예나코리아(유)를 통하여 확인할 수 있다.

Reference(참고문헌) : Analytik jena AppNote_q TOWER³_Highest_precision_discrimination


Model Name(모델명): q TOWER³ Family
The Person in Charge(담당자): Kim Yeonhui
Maker(제조사): Analytik-jena
Country of Origin(원산지): Germany
e-mail: lssales@analytik-jena.kr
Data Services(자료제공): Analytik-jena



<이 기사는 사이언스21 매거진 2019년 11월호에 게재 되었습니다.>

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