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KR20040091462A - Quality Control Method for Microorganisms - Google Patents

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KR20040091462A
KR20040091462A KR1020030025340A KR20030025340A KR20040091462A KR 20040091462 A KR20040091462 A KR 20040091462A KR 1020030025340 A KR1020030025340 A KR 1020030025340A KR 20030025340 A KR20030025340 A KR 20030025340A KR 20040091462 A KR20040091462 A KR 20040091462A
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KR
South Korea
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genomic dna
hairpin
microorganism
adapter
hairpin ring
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KR1020030025340A
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Inventor
박한오
이주원
이수의
서신원
Original Assignee
(주)바이오니아
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Publication date
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Abstract

본 발명은 미생물의 전체 게놈(genome)을 겔에 전개(display)하여 유전자 변이 여부를 분석함으로써 미생물의 품질 관리를 수행하는 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 미생물의 전체 게놈 DNA를 제한효소를 사용하여 단일 가닥의 점착성 말단을 갖는 수 개의 절편들로 자르는 단계 및 이와는 독립적으로, 이렇게 절단된 DNA 절편의 양 말단과 상보적으로 결합할 수 있는 단일 가닥 점착성 말단을 갖는 머리핀 고리 구조 어댑터를 준비하는 단계; 상기 게놈 DNA절편과 머리핀 고리 구조 어댑터를 DNA 리가아제를 사용하여 결합시키는 단계; 상기 결합 반응에 참여하지 않은 DNA 절편과 머리핀 고리 구조 어댑터를 엑소뉴클레아제를 사용하여 제거하는 단계; 상기 머리핀 고리 구조 어댑터의 일부분에 상보적으로 결합하는 프라이머와 DNA 중합효소를 사용하여 DNA 절편을 증폭하는 단계; 젤 상에서 상기 얻어진 증폭산물을 분리하는 단계; 및 미생물의 유전자 변이 여부를 확인하는 단계로 이루어지는 미생물의 품질 관리 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for performing microorganism quality control by analyzing gene mutations by displaying the entire genome of a microorganism on a gel. Cutting into several fragments having a single strand of sticky ends, and, independently of this, preparing a hairpin ring structure adapter having a single strand of sticky ends that can complementarily complement both ends of the cut DNA fragment. step; Binding the genomic DNA fragments and hairpin ring structure adapters using DNA ligase; Removing the DNA fragment and the hairpin ring structure adapter not participating in the binding reaction by using an exonuclease; Amplifying the DNA fragment using a primer and a DNA polymerase that complementarily bind to a portion of the hairpin ring structure adapter; Separating the obtained amplification product on a gel; And it relates to a quality control method of the microorganism comprising the step of confirming the genetic variation of the microorganism.

Description

미생물의 품질 관리 방법{Quality Control Method for Microorganisms}Quality Control Method for Microorganisms

본 발명은 미생물의 전체 게놈(genome)을 겔에 전개(display)하여 유전자 변이 여부를 분석함으로써 미생물의 품질 관리를 수행하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for performing quality control of a microorganism by displaying the entire genome of the microorganism on a gel and analyzing the genetic variation.

현재 식품의약품안전청(KFDA ; Korea Food & Drug Administration)에서는 우수 의약품 제조 및 품질 관리 기준에 의거하여 KGMP(원제), BGMP(원료)에 따라 우수 의약품을 생산하도록 하여 국민 건강 보건에 일익을 담당하여 왔고, 1992년에 OECD 환경, 과학, 기술, 산업이사회가 공동으로 마련한 「현대 바이오테크놀로지를 이용해서 제조된 식품의 안전성 평가 , Safety evaluation of foods derived by modern biotechnology : concepts and principles」라는 보고서에서 식품으로서의 안전성 평가의 근본이 되는「실질적 동등성, substantial equivalence」등의 개념이 제창되었다. 이에 따라 미연방식품의약국(FDA; Food & Drug Administration)은 전통적인 방식(재래의 이종교배 등)과 유전자(DNA)재조합 기술을 포함한 새롭게 개발된 기술에 의하여 만들어진 신식물 품종에서 생산된 식품과 사료(과일류, 야채류, 곡류, 그 부산물)의 감독을 위한 정책성명(FDA'S 1992 Policy)을 1992년 5월 29일자로 발표하게 되었다.Currently, the Korea Food & Drug Administration (KFDA) has played a role in national health and health by producing excellent medicines according to KGMP (raw materials) and BGMP (raw materials) in accordance with the standards for manufacturing and quality control of excellent medicines. , Safety as food in the 1992 report, Safety evaluation of foods derived by modern biotechnology: concepts and principles, jointly prepared by the OECD Environment, Science, Technology and Industry Council. The concept of substantial equivalence, which is the basis of evaluation, was proposed. Accordingly, the Food and Drug Administration (FDA) has established food and feed products produced from new plant varieties created by newly developed technologies, including traditional methods (such as conventional cross-breeding) and genetic (DNA) recombination techniques. The FDA's 1992 Policy for the Supervision of Fruits, Vegetables, Grains and By-Products) was issued on 29 May 1992.

실질적 동등성(substantial equivalence) 이라 함은 식품으로 또는 식품의 원료로 사용되고 있는 기존의 생물체를 비교의 대상으로 삼아 변형된 또는 새로운 식품 및 식품성분이 사람이 섭취하기에 안전한지를 평가할 때 적용되는 개념이다.Substantial equivalence is a concept applied to assess whether a modified or new food or food ingredient is safe for human consumption by comparing existing organisms used as food or as a source of food.

따라서, 이에 의해 <새로운 작물종으로부터 생산된 식품의 안전성 기준>에 유전적 변이 (Genetic Modification), 영양 (Nutrients) 및 항생물질 내성 표식 유전자 (Antibiotic Resistance Markers) 등에 있어서 관련 심사 기준이 마련되었다.(<유전자 재조합(변이) 식품의 안전성에 대한 검토>,소비자보호원)Therefore, the relevant criteria for genetic modification, nutrition, and antibiotic resistance markers have been established in the Safety Criteria for Foods Produced from New Crop Species. <Review on the safety of genetically modified (mutated) foods>, Consumer Protection Agency)

이에, 현재 산업적으로 식품용 미생물(ex. 유산균) 등의 유전자 돌연변이 등이 품질에 영향을 미칠 경우를 고려한 식품의 안전성 평가의 근본이 되는 「실질적 동등성, substantial equivalence」등을 평가하는 표준적인 방법이 요구되고 있다. 한편, 하나의 생명체가 갖고 있는 유전체는 많은 환경적 요인 즉, 화학적 돌연변이원, 자외선, 자연 발생적 돌연변이에 의해서 많은 변화를 갖게 된다. 이러한 유전체의 돌연변이에 의해 나타나는 생리학적 특성의 변화는 그 생물체가 처한 환경에서의 적응성 여부에 따라 자손의 번식 속도를 결정짓는 요인이 되고, 번식 속도가 빠른 우점종이 진화적으로 선택되어진다. 현재 지구상의 수많은 생명체는 이러한 과정을 거쳐 진화하여 왔고, 계속적으로 진화과정을 거치고 있다. 이렇게 자연적으로 진화된 여러 생물 개체 중 미생물의 진화적 유연성을 규명하는 방법은 크게 두 가지로 분류된다.Therefore, the standard method of evaluating the "substantial equivalence," etc. which is the basis of food safety evaluation considering the case where genetic mutations such as food microorganisms (ex. Lactic acid bacteria) affect the quality in the industry. It is required. On the other hand, the genome of a living organism is changed by many environmental factors, such as chemical mutagens, ultraviolet light, and naturally occurring mutations. Changes in physiological properties caused by mutations in these genomes are factors that determine the rate of reproduction of offspring depending on their adaptability to the environment in which the organism is located, and dominant species with high reproduction rates are evolutionarily selected. Many living things on Earth have evolved through this process and continue to evolve. Among these naturally evolved organisms, there are two main ways to determine the evolutionary flexibility of microorganisms.

첫째, 생화학적 방법에 의해 진화적 유연성을 규명하는 방법이다. 예로 전자 현미경을 통한 세포 형태 관찰법, 전자 현미경을 이용한 flagella 관찰법, 가스 크로마토그래피(Gas Chromatography)를 이용한 세포의 지질 분석법, DAP(Diaminopimelic acid)구조 분석법, 마이콜릭산(Mycolic acid)의 분석법,HPLC(High Performance Liquid Chromatography)를 이용한 퀴논(quinone)분석법 및 전체 세포의 당류와 단백질 분석법 등이 있다.First, biochemical methods are used to identify evolutionary flexibility. For example, cell morphology using electron microscopy, flagella observation using electron microscopy, lipid analysis of cells using gas chromatography, Diaminopimelic acid (DAP) structure analysis, analysis of Mycolic acid, HPLC (HPLC) Quinone analysis using High Performance Liquid Chromatography and sugar and protein analysis of whole cells.

둘째, 분자 생물학적 방법에 의해 진화적 유연성을 규명하는 방법이다. 예로, HPLC를 통한 GC함량(G+C%) 분석법, 16S 또는 18S rDNA 분석법, 28S rDNA D1/D2 분석법, ITS(Internal transcribed spacer) 5.8S rDNA 분석법 및 rDNA region의 RFLP(Restriction Fragment Length Polymorphism)에 의한 분석법 등이 있다. 상기 방법은 여러 유전자를 이용할 수 있으나, 현재 전세계적으로 축적되어 있는 데이터베이스가 rDNA유전자의 ITS(Internal transcribed spacer) 및 Large ribosomal DNA의 D1-D2 부분에 대하여 이루어져 왔기 때문에, 이 두 부분을 기본 단위로 염기서열을 분석한다. 이 외 종 다양성을 확인하기 위해 또는 이 두 부분의 염기서열이 종 수준을 구별할 정도로 변이가 안 일어난 분류군의 경우에는 RFLP, AFLP 등의 방법을 이용한 DNA 지문인식방법(DNA fingerprinting)을 사용하기도 한다. 이 방법들은 유전자를 무작위적으로 특정 유전자를 타겟으로 설정해서 그들의 유형을 알아보는 방법들이다. 그러나, 상기의 이러한 방법들은 비교 대상 균주를 모두 함께 실험해야 한다는 단점을 가지고 있다. 상기 D1/D2 분석법에 있어서, D1/D2 부분은 보통 속(genus)을 결정하기 위한 목적에, ITS 부분은 종(species) 수준의 동정을 하기 위한 목적에 많이 사용된다. 다만, 곰팡이의 경우에 분류군의 범위가 분류군마다 다른 경우가 많아서Penicillium같은 속은 다른 종이라도 ITS, D1/D2부분이 100% 동일해서 더 빠른 진화속도를 가진 유전자나, 형태학적인 방법을 함께 병행해야 하는 경우도 있다. 이와 반대로,Colletotrichum, Acremonium같은경우에는 한 종이라도 5-10% 까지 염기서열이 서로 달라지기도 한다.Second, evolutionary flexibility is identified by molecular biological methods. For example, GC content (G + C%) analysis by HPLC, 16S or 18S rDNA assay, 28S rDNA D1 / D2 assay, Internal transcribed spacer (ITS) 5.8S rDNA assay and Restriction Fragment Length Polymorphism (RFLP) of rDNA region Analysis method and the like. Although the method can use several genes, these two parts are used as the basic unit because the globally accumulated database has been established for the internal transcribed spacer (ITS) of the rDNA gene and the D1-D2 portion of the large ribosomal DNA. Analyze the sequence. In addition, DNA fingerprinting using RFLP, AFLP, etc. may be used to identify species diversity or in cases where the two-sequence sequences do not vary enough to distinguish species levels. . These methods randomly target genes to identify specific types of genes. However, these methods have the disadvantage that all the strains to be compared must be tested together. In the D1 / D2 assay, the D1 / D2 portion is usually used for determining genus, and the ITS portion is used for identification of species level. However, in the case of mold, the range of taxa is different for each taxon, so even if the genus such as Penicillium is 100% identical to other species of ITS and D1 / D2, it is necessary to combine genes or morphological methods with faster evolutionary rate. In some cases. Conversely, in the case of Colletotrichum and Acremonium, up to 5-10% of nucleotide sequences may be different from one species.

또한, 상기 HPLC를 통한 GC함량(G+C%) 분석법을 이용하여 Mycibacterium kansasii를 MK7으로 계통분석(63%의 GC함량) 하는데 이용된다(US5,518,884). 그리고, 상기 16S rDNA 분석법에 있어서는, 16S rDNA가 박테리아 분류군에서 종 또는 아종 사이에 있어서 매우 다양하거나 관련된 생물체의 그룹들 사이에서 잘 보존되어 이들을 동정하는데 이용된다(Woese in Microbiol. Rev. 51:221-271(1987) and Woese et al., in System, Appl. Microbiol. 6:143-151(1985)). 특정 생물체나 생물체 그룹을 동정하는데 이들 16S rDNA에 상보적인 올리고뉴클레오타이드의 이용에 대한 기술은 이미 나타나 있다(Gobel et al. in J. Gen. Microbiol 133:1969-1974(1987), Giovannoni et al. in J. Bacteriol.170:720-726(198) and Stahl et al. in Appl. and Environ. Microbiol. 54:1079-1084(1988)). 그리고 각 생물체들 사이에 계통발생론적 해명에도 rDNA를 해독하는 서열의 변화속도가 대개 단백질의 변화속도와 비교해 볼 때 아주 천천히 발생하여 도움이 된다(reviewed in Fox et al., Sci. 209:459-483(1980)). 상기한 종래 기술 중에서 상기 생화학적 분석법은 대부분 생리학적 특성을 분석하는 방법으로 각 세포 내에서 이루어지는 모든 생리학적 변이 양상을 분석할 수 없고 또한 짧은 시간에 이루어지는 게놈 상의 낮은 수준의 돌연변이는 상기한 방법들에 의해 검출이 불가능할 정도로 미세한 차이에 불과하므로 기존의 생화학적 분석법은 불충분한 면이 있다.It is also used to systematically analyze Mycibacterium kansasii with MK7 (GC content of 63%) using the GC content (G + C%) analysis through HPLC (US5,518,884). In the 16S rDNA assay, 16S rDNA is well conserved among groups of organisms that are very diverse or related among species or subspecies in the bacterial taxa and are used to identify them (Woese in Microbiol. Rev. 51: 221- 271 (1987) and Woese et al., In System, Appl. Microbiol. 6: 143-151 (1985)). Techniques for the use of oligonucleotides complementary to these 16S rDNAs for identifying specific organisms or groups of organisms have already been described (Gobel et al. In J. Gen. Microbiol 133: 1969-1974 (1987), Giovannoni et al. In J. Bacteriol. 170: 720-726 (198) and Stahl et al. In Appl. And Environ.Microbiol. 54: 1079-1084 (1988)). In addition, phylogenetic elucidation between each organism is helpful because the rate of change of the rDNA-decoding sequence usually occurs very slowly compared to the rate of change of the protein (reviewed in Fox et al., Sci. 209: 459-). 483 (1980)). Among the above-mentioned prior arts, the biochemical assay is mostly a method for analyzing physiological characteristics, and it is impossible to analyze all physiological variations in each cell. Because it is only a minute difference that can not be detected by the conventional biochemical analysis method is insufficient.

또한, 생물학적 분석법은 대부분 rDNA 발현부위를 분석 대상으로 하는데, rDNA는 대부분의 세포 내에서의 변이가 미미하여 진화가 진행될 때에도 보존되는부위로 기대되는 서열로서의 분석 대상이고 이 역시 짧은 시간에 이루어진 유전체상의 낮은 수준의 돌연변이가 실제 유전자상에서 일어나서 생리학적인 변이가 관찰가능 할지라도 rDNA 영역은 거의 변화가 없으며 설혹 rDNA 영역에서 돌연변이가 일어날 정도로 돌연변이원이 강력하다면 대부분 세포에 치명적인 돌연변이를 일으켜 세포가 생존조차 불가능하므로 정확한 돌연변이 검색법으로는 부적합한 면이 있다 하겠다.In addition, most biological assays use rDNA expression sites for analysis. RDNA is an analysis target as a sequence that is expected to be conserved even when evolution proceeds due to the slight variation in most cells. Although levels of mutations can occur on real genes and physiological variations are observable, the rDNA region remains virtually unchanged, and if the mutagen is strong enough to cause mutations in the rDNA region, most of the time it is fatal to the cell and the cell cannot even survive. Mutation detection is inadequate.

그리고 그 외의 방법으로는 정확도에 있어서 유전체상의 변이 양상을 추적하는 가장 확실한 방법으로 전체 유전체의 염기 서열을 분석하는 방법이 있으나, 이는 최소 6개월 이상의 시간 및 막대한 비용이 요구되므로, 효과적인 검색법이라 할 수 없다.The other method is to analyze the sequence of the whole genome as the most reliable method of tracking the variation of the genome in accuracy, but it is an effective search method because it requires at least 6 months of time and huge cost. Can't.

이에 본 발명의 목적은 미생물의 전체 게놈(genome)을 겔에 전개(display)하여 유전자 변이 여부를 분석함으로써 미생물의 품질 관리를 수행하는 방법을 제공하는 것이다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a method of performing microorganism quality control by analyzing the genetic variation by displaying the entire genome of the microorganism on a gel.

본 발명의 다른 목적은 짧은 시간에 이루어지는 게놈 상의 낮은 수준의 유전자 변이 여부를 확인하는 방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a method for identifying a low level of genetic mutation on the genome in a short time.

도 1 은 본 발명에 따라서Lactobacillus spp.를 화학적 돌연변이원을 처리하였을 때의 균주(m)와 그렇지 않은 야생균주(w)의 돌연변이 발생 여부를 나타낸 도이다(여기에서, 화살표는 서로 다른 생리학적인 특성의 원인이 되는 검출된 돌연변이 유전자를 나타내고, M은 전개된 DNA의 상대적인 크기를 나타내는 마커이며, 그 아래쪽 숫자는 각각 마커의 크기를 나타낸다. 레인 1 내지 7은 120개의 전체 머리핀 어댑터 세트 중 돌연변이 유전자가 발견된 서로 다른 머리핀 어댑터 세트이다).1 is a diagram showing whether or not mutations of strain (m) and wild strain (w) when the Lactobacillus spp . Treated with a chemical mutagen according to the present invention (here, arrows are different physiological characteristics M represents the detected mutant gene that is responsible for, M is the marker indicating the relative size of the deployed DNA, and numbers below indicate the size of the marker, respectively. Different sets of hairpin adapters found).

도 2 는 야생 균주를 돌연변이원이 없는 배지에서 여러 번 계대 배양했을 때 자연적 돌연변이 발생 여부를 나타낸 도이다. 계대배양 후 각 회마다 게놈 DNA를 추출하여 120개의 머리핀 어댑터 세트 중 특정 세트만을 선정하여 본 발명에 따라 반복 검색한 것이다. 도면에 나타난 바와 같이, 돌연변이원이 없는 배지에서 계대배양을 통한 자연적인 돌연변이 발생(균주의 품질변화)은 없는 것을 알 수 있다(여기에서, M은 전개된 DNA의 상대적인 크기를 나타내는 마커이며, 그 아랫쪽 숫자는 각각 마커의 크기를 나타낸다. 그리고 레인 1 내지 6은 계대 배양된 횟수를 나타낸다).Figure 2 is a diagram showing whether the natural mutation occurs when passaged several times in a wild strain medium without a mutagen. Genomic DNA was extracted at each time after subculture, and only a specific set of 120 hairpin adapter sets was selected and repeatedly searched according to the present invention. As shown in the figure, it can be seen that there is no natural mutation incidence (strain quality change) through subculture in a medium without mutagen (wherein M is a marker indicating the relative size of the deployed DNA, The lower number indicates the size of the marker, respectively, and lanes 1 to 6 indicate the number of passages).

본 발명은 미생물의 전체 게놈(genome)을 겔에 전개(display)하여 유전자 변이 여부를 분석함으로써 미생물의 품질 관리를 수행하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for performing quality control of a microorganism by displaying the entire genome of the microorganism on a gel and analyzing the genetic variation.

본 발명에 있어서 품질 관리(Quality Control, QC)라 함은 일반적으로통용 해석되는 협의의 의미인 과학적 원리를 응용하여 제품품질의 유지·향상을 기하기 위한 관리를 의미하며, 광의의 의미로는 가장 시장성이 높은 제품을 가장 경제적으로 생산하기 위한 일련의 체계적 조치까지를 포함하는 개념이다.In the present invention, quality control (QC) refers to management for maintaining and improving product quality by applying scientific principles, which are commonly used for interpretation and interpretation, and in the broadest sense, It is a concept that includes a series of systematic measures to produce the most marketable products most economically.

또한, 본 발명에서 유전자 변이 또는 유전 변이(genetic variation)라 함은 생물에게 일어나는 유전적인 변이를 말하는 것으로 유전자의 변화, 유전자의 조합 변화, 염색체의 변화 및 염색체수의 변화 등 유전 조성의 변화에 의하여 생기는 형질의 변이를 일컫는다.In the present invention, a genetic variation or genetic variation refers to a genetic variation occurring in an organism, and may be caused by a change in genetic composition such as a change in a gene, a combination change of a gene, a change in a chromosome, and a change in the number of chromosomes. It refers to the variation of the trait that occurs.

본 발명은 제한효소를 사용하여 미생물 전체 게놈 DNA를 단일 가닥의 점착성 말단을 갖는 수 개의 절편들로 자르는 단계 및 이와는 독립적으로, 이러한 DNA 절편의 단일 가닥의 점착성 말단과 상보적으로 결합할 수 있는 단일 가닥의 점착성 말단과 머리핀 고리 부분으로 이루어진 어댑터를 준비하는 단계; 상기의 DNA 절편과 상기 머리핀 고리 구조를 갖는 어댑터를 DNA 리가아제를 사용하여 결합시키는 단계; 상기 결합 반응에 참여하지 않은 DNA 절편 및 머리핀 고리 구조를 갖는 어댑터를 엑소뉴클레아제를 사용하여 제거하는 단계; 선택적 단계로서, 알칼리 용액, RNA 분해효소(RNase) 또는 단일 가닥 선택성 엔도뉴클레아제를 사용하여 머리핀 구조를 제거하는 단계; 상기 어댑터의 머리핀 고리 부분만의 제거 이후에 잔류하는 부위에 상보적으로 결합하는 프라이머를 사용하여 게놈 DNA절편을 증폭하는 단계; 증폭된 DNA 산물을 젤상에서 분리하는 단계; 및 미생물의 유전자 변이 발생여부를 확인하는 단계를 포함하는 미생물의 품질 관리 방법에 관한 것이다.The present invention uses a restriction enzyme to cut the microbial whole genomic DNA into several fragments having a single strand of sticky ends and, independently of this, a single molecule capable of complementarily binding to the sticky ends of a single strand of such DNA segments. Preparing an adapter consisting of a sticky end of the strand and a hairpin ring portion; Binding the DNA fragment and the adapter having the hairpin ring structure using a DNA ligase; Removing an adapter having a DNA fragment and a hairpin ring structure not involved in the binding reaction by using an exonuclease; Optionally, removing the hairpin structure using alkaline solution, RNAase (RNase) or single stranded selective endonucleases; Amplifying a genomic DNA fragment using a primer complementarily binding to a site remaining after removal of only the hairpin ring portion of the adapter; Separating the amplified DNA product on a gel; And it relates to a quality control method of the microorganism comprising the step of confirming whether the genetic variation of the microorganism.

본 발명에서 머리핀 어댑터 세트의 배열은 행과 열로 분배한다. 예를 들어, 멀티 웰 프레이트에서 7행이 CG이고 3열이 AG인 경우에 단일 가닥 점착성 말단 부위가 CG의 서열을 갖는 어댑터와 단일 가닥 점착성 말단 부위가 AG의 서열을 갖는 어댑터를 행과 열이 만나는 웰에 혼합시켜 넣는다. 단일 가닥 점착성 말단을 구성하는 염기의 개수가 2 개인 경우에는 이때 필요로 하는 시험관의 개수는 112개가 된다. 만약, 단일 가닥 말단 부위를 구성하는 염기의 개수가 N 이라면, 머리핀 고리 어댑터의 종류는 (42n- 2 x 4n)/2가지가 된다. 또한 게놈 DNA 절편의 5', 3'말단과 어댑터의 5', 3'말단이 서로 상보적으로 결합하는 것들이어야 한다. 위에서 기술한 바와 같이, 각 어댑터들을 플레이트에 분배한 다음에 제한효소로 절단된 게놈 DNA 절편들을 각 플레이트에 대해 적당량씩 혼합한다. 그 다음 라이게이션 반응을 진행시킨다. 라이게이션 반응이 완료되면, 결합반응에 참여하지 않은 게놈 DNA절편 및 어댑터는 엑소뉴클레아제를 사용하여 제거한다. 이 때, 말단이 머리핀 고리 구조를 갖는 어댑터가 라이게이션된 DNA 절편들은 엑소뉴클레아제에 의해 절단되지 아니한다.In the present invention, the arrangement of the hairpin adapter set is divided into rows and columns. For example, in a multi-well plate, if row 7 is CG and column 3 is AG, then the adapters with single-strand cohesive end sites having the sequence of CG and the adapters with single-strand cohesive end sites having the sequence of AG Mix into manna wells. If the number of bases constituting the single-stranded sticky end is two, the number of test tubes required at this time is 112. If the number of bases constituting the single-stranded end is N, the type of hairpin ring adapter is (4 2n -2 x 4 n ) / 2. In addition, the 5 ', 3' end of the genomic DNA fragment and the 5 ', 3' end of the adapter must be complementary to each other. As described above, each adapter is dispensed onto a plate and then the restriction enzyme digested genomic DNA fragments are mixed in appropriate amounts for each plate. Then proceed with the ligation reaction. Once the ligation reaction is complete, genomic DNA fragments and adapters not involved in the binding reaction are removed using exonucleases. At this time, the DNA fragments ligated by the adapter having a hairpin ring structure at the end are not cleaved by the exonuclease.

그 후, 알칼리 용액, RNase, 또는 단일 가닥 선택성 엔도뉴클레아제로 처리하여 머리핀 고리 부분만을 분해함으로써, 일반적인 형태의 이중가닥 DNA절편으로 만든다. 이렇게 머리핀 고리를 제거한 이후에 상기 이중 가닥 DNA절편에 결합된 어댑터의 일부에 상보적으로 결합할 수 있는 프라이머를 사용하여 중합효소 연쇄 반응을 수행한다.Thereafter, treatment with alkaline solution, RNase, or single-strand-selective endonucleases results in the cleavage of only the hairpin ring portion into a double-stranded DNA fragment of general form. After the hairpin ring is removed, a polymerase chain reaction is performed using a primer capable of complementarily binding to a part of the adapter bound to the double-stranded DNA fragment.

그리고 중합효소 연쇄 반응 산물을 폴리아크릴아마이드 젤 전기영동 등의방법으로 분리하고, 정상과 실험대상과의 각 밴드양상을 확인함으로써 미생물의 유전자 변이 발생 여부를 알 수 있게 된다.And the polymerase chain reaction product is separated by a method such as polyacrylamide gel electrophoresis, and it is possible to determine whether genetic variation of the microorganism occurs by confirming each band pattern between the normal and the test subject.

또한, mRNA의 경우에도 본 발명에 의한 방법을 사용하여 하나의 미생물의 유전자 변이 여부를 확인할 수 있다.In addition, in the case of mRNA, it is possible to determine whether the genetic variation of one microorganism using the method according to the invention.

상기한 방법을 이용하여, 본 발명에 따라서 미생물의 전체 게놈(genome)을 겔에 전개(display)하여 유전자 변이 여부를 분석함으로써 미생물의 품질 관리를 수행할 수 있다.Using the above method, according to the present invention, quality control of microorganisms can be performed by displaying the entire genome of the microorganisms on a gel and analyzing the genetic variation.

그리고, 본 발명의 방법을 통하여 현재 산업적으로 유용하게 이용되고 있는 식품용 미생물, 예를들면, 유산균 등의 유전자상 돌연변이가 품질에 영향을 미칠 경우를 고려하여, 식품의 안전성 평가의 근본인「실질적 동등성, substantial equivalence」등을 평가하는데 사용될 수 있다.In addition, considering the case where genetic mutations such as food microorganisms, such as lactic acid bacteria, which are currently used industrially usefully through the method of the present invention affect the quality, the actual basis of the food safety evaluation is "substantial". Equivalence, substantial equivalence, etc.

또한 본 발명의 방법에 의해 짧은 시간에 이루어진 낮은 수준의 돌연변이 양상을 전체 게놈 DNA에 대해 빠른 시간 안에 빠짐없이 분석할 수 있으므로, 학술적으로 유용한 미생물의 원인 유전자에 대한 규명을 가능하게 한다.In addition, the method of the present invention can be analyzed in a short time, low-level mutations made in a short time by the method of the present invention, it is possible to identify the causal gene of the scientifically useful microorganisms.

이하, 본 발명의 방법을 실시예를 통하여 상세히 설명한다. 이하의 실시예는 본 발명의 내용을 예시하여 설명하기 위한 것일 뿐이며, 본 발명의 범위를 한정하기 위한 것은 아니다.Hereinafter, the method of the present invention will be described in detail through examples. The following examples are only intended to illustrate and explain the contents of the present invention, and are not intended to limit the scope of the present invention.

실시예 1. 화학적 돌연변이원인 NTG(N-methyl-N'-nitroso-N-Nitroguanidine) 에 의해 생리학적 변이를 일으킨 변이주와 야생균주 간의 돌연변이 여부의 확인Example 1 Identification of Mutations Between Mutant and Wild Strains That Cause Physiological Variation by NTG (N-methyl-N'-nitroso-N-Nitroguanidine)

1)돌연변이 균주 제조1) mutant strain production

돌연변이 균주를 얻기 위하여 먼저 락토바실러스 루테리(Lactobacillus reuteri; ATCC 23272) 균을 MRS 배지(1 % 쇠고기 추출물, 1% peptone, 0.5% 효모 추출물, 0.1% 트윈-80(Tween-80), 0.2% 시트르산 암모늄, 0.5% 아세트산 나트륨, 0.01% MgSO4,0.01% MnSO4, 0.05% L-cysteine-HCl))에서 6시간 동안 배양하였다. 이를 원심분리하여 얻은 균을 PBS(NaCl 8g/L, KCl 0.2g/L, Na2HPO41.44g/L, KH2PO4,pH 7.0,)로 1회 세척한 후 돌연변이원인 NTG(N-methyl-N'-nitro-N-nitrosoguanidine)가 최종 200 ㎍/ml가 되도록 첨가하여 37℃에서 30 분간 배양하여 균주의 99.9 %를 사멸시켰다. 그리고 이 균주의 역돌연변이(back-mutation)의 발생을 막기 위하여 MRS 액체 배지를 이용하여 3회 옮겨주었다. 상기 방법에 의하여 얻은 돌연변이군을 한 플레이트상에 30여 개의 군락이 형성될 수 있게 적절히 희석하고 이를 고농도의 과당이 함유된 MRS 배지(5 % 과당, 1 % 쇠고기 추출물, 1% 펩톤, 0.5% 효모 추출물, 0.1% 트윈-80(Tween-80), 0.2% 시트르산 암모늄, 0.5% 아세트산 나트륨, 0.01% MgSO4,0.01% MnSO4, 0.05% L-cysteine-HCl)에 도말하여 37℃에서 48시간 배양하였다. MRS 고체 배지에 형성된 2,000 여 개의 군락을 각각 멸균된 이쑤시게를 이용하여 점성을 확인하였고 그 중 점성이 가장 높은 균주들 중 1개를 선별하였다.To obtain the mutant strains, Lactobacillus reuteri (ATCC 23272) was first used in MRS medium (1% beef extract, 1% peptone, 0.5% yeast extract, 0.1% Tween-80), 0.2% ammonium citrate. , 0.5% sodium acetate, 0.01% MgSO 4, 0.01% MnSO 4 , 0.05% L-cysteine-HCl)) for 6 hours. The bacteria obtained by centrifugation were washed once with PBS (NaCl 8g / L, KCl 0.2g / L, Na 2 HPO 4 1.44g / L, KH 2 PO 4, pH 7.0,), and then NTG (N- methyl-N'-nitro-N-nitrosoguanidine) was added to the final 200 ㎍ / ml and incubated for 30 minutes at 37 ℃ to kill 99.9% of the strain. And in order to prevent the occurrence of back-mutation of this strain (MRS) was transferred three times using the liquid medium. The group of mutants obtained by the above method was properly diluted to form about 30 colonies on one plate, and the MRS medium (5% fructose, 1% beef extract, 1% peptone, 0.5% yeast containing high concentration of fructose) was formed. Extract, 0.1% Tween-80, 0.2% ammonium citrate, 0.5% sodium acetate, 0.01% MgSO 4, 0.01% MnSO 4 , 0.05% L-cysteine-HCl) and incubate at 37 ° C. for 48 hours It was. More than 2,000 colonies formed in MRS solid medium were checked for viscosity using sterilized toothpicks, and one of the strains having the highest viscosity was selected.

2)게놈 DNA의 추출2) Extraction of Genomic DNA

상기 1)에서 얻어진 돌연변이 균주와 야생 균주를 각각 1.5mL을 취하여 MRS 배지에서 37℃에서 48시간 정치 배양한 후 원심분리를 수행하여 균체만 취하였다. 여기에 190mL의 희석용액 I (50mM glucose, 25mM Tris-Cl pH8.0, 10mM EDTA )에 희석을 하고, 2mL의 라이소자임(lysozyme:100mg/ml) 과 8mL의 프로테나아제(proteinase:50mg/ml)를 첨가한 후 55℃에서 1시간 동안 보관하였다. 그 후 10mL의 10% SDS (Sodium dodecylsulfate)와 2mL의 RNase A(1mg/ml)를 첨가하고 37℃에서 30분 동안 보관하였다. 이 후 약 88mL의 TE 완충액(10mM Tris-Cl pH8.0, 1mM, EDTA)을 첨가하여 최종 부피 300mL로 맞추어 준 후, 같은 양의 페놀/클로로포름/ 이소아밀알코올(phenol/chloroform/isoamylalcohol)을 각각 25: 24: 1의 비율로 첨가를 하고 1분간 강력히 교반한 후 원심분리를 하였다. 그리고 수용액층을 취하여 같은 부피의 클로로포름(chloroform)을 첨가하고 강력히 교반한 후 원심분리를 수행하였다. 그 다음 수용액층을 새로운 튜브에 옮기고 TE 완충액으로 부피를 300mL로 맞추고 여기에 0.1배 부피의 초산나트륨(3M, pH5.2)을 넣고 잘 섞은 후 2.5배 부피의 에탄올을 첨가하고 잘 섞어 70℃에서 30분간 보관하였다. 원심분리 후 아래에 가라앉은 침전물에 70% 에탄올로 조심스럽게 씻어준 후 원심분리를 하여 에탄올층을 걷어내고, 진공건조기에서 충분히 말린 다음, 50mL의 TE 완충액에 풀어주었다.1.5 mL of each of the mutant and wild strains obtained in 1) was taken, and cultured for 48 hours at 37 ° C. in MRS medium, followed by centrifugation to extract only the cells. Diluted in 190 mL dilution solution I (50 mM glucose, 25 mM Tris-Cl pH 8.0, 10 mM EDTA), 2 mL lysozyme (100 mg / ml) and 8 mL proteinase (50 mg / ml) After the addition was stored for 1 hour at 55 ℃. Thereafter, 10 mL of 10% SDS (Sodium dodecylsulfate) and 2 mL of RNase A (1 mg / ml) were added and stored at 37 ° C. for 30 minutes. Thereafter, about 88 mL of TE buffer (10 mM Tris-Cl pH8.0, 1 mM, EDTA) was added to the final volume of 300 mL, and then the same amount of phenol / chloroform / isoamylalcohol was added. 25: 24: 1 was added and vigorously stirred for 1 minute, followed by centrifugation. The aqueous solution layer was taken, and the same volume of chloroform was added and vigorously stirred, followed by centrifugation. Then transfer the aqueous layer to a new tube, adjust the volume to 300 mL with TE buffer, add 0.1 times the volume of sodium acetate (3M, pH5.2), mix well, add 2.5 times the volume of ethanol and mix well at 70 ° C. It was stored for 30 minutes. After centrifugation, the precipitate settled below was carefully washed with 70% ethanol, and then centrifuged to remove the ethanol layer, dried well in a vacuum dryer, and then dissolved in 50 mL of TE buffer.

3) 타입 IIs의 제한효소 Hpy118III을 이용한 게놈 DNA의 제한효소 절편화3) Restriction fragmentation of genomic DNA using restriction enzyme Hpy118III of type IIs

분리된 각 게놈 DNA 10ug에 Hpy118III 제한효소 30unit을 넣고 50mM 초산칼륨, 20mM Tris-acetate, 10mM DTT, pH7.9의 완충용액에 넣고 제한효소 반응을 수행하였다.30 units of Hpy118III restriction enzyme was added to 10 ug of each genomic DNA, and the restriction enzyme reaction was performed in 50 mM potassium acetate, 20 mM Tris-acetate, 10 mM DTT, pH7.9 buffer solution.

4) 게놈 DNA 절편과 머리핀 고리구조 어댑터의 라이게이션4) Ligation of Genomic DNA Fragments and Hairpin Ring Adapters

3)에서 얻어진 게놈 DNA 절편을 PCR purification Kit((주)바이오니아)로정제하고, 여기서 얻어진 DNA 절편 1㎍을 50mM Tris-HCl, 10mM MgCl2, 5mM DTT, 2mM ATP, 25mg/ml BSA가 들어간 완충용액에 희석하고, 여기에 머리핀 어댑터 2um을 각각 첨가한 후 1unit의 T4 DNA 리가아제를 넣어 전체 부피 50㎕에서 선택적으로 결합시켰다.The genomic DNA fragment obtained in 3) was purified by PCR purification kit (Bionia Co., Ltd.), and 1 µg of the obtained DNA fragment was buffered with 50 mM Tris-HCl, 10 mM MgCl 2 , 5 mM DTT, 2 mM ATP, and 25 mg / ml BSA. After dilution in the solution, 2 μm of hairpin adapter was added thereto, and then 1 unit of T4 DNA ligase was added to selectively bind in a total volume of 50 μl.

5) 엑소뉴클레아제III을 이용한 결합되지 않은 게놈 DNA, 어댑터의 제거5) Removal of unbound genomic DNA, adapters using exonuclease III

4)에서 얻어진 결합반응물들 5㎕ 각각에 500mM Tris-HCl(ph 8.0), 50mM MgCl2, 100mM 2-Mercaptoethanol이 혼합된 완충용액에 넣고, 20unit의 엑소뉴클레아제III를 첨가한 후, 전체 부피를 30㎕로 맞춘 후 37℃에서 45분 동안 반응시켰다.5 μL of the binding reactions obtained in 4) were added to a buffer solution containing 500 mM Tris-HCl (ph 8.0), 50 mM MgCl 2 , and 100 mM 2-Mercaptoethanol, and 20 units of exonuclease III were added, followed by a total volume. The reaction mixture was adjusted to 30 μl and reacted at 37 ° C. for 45 minutes.

6) 중합효소연쇄반응을 통한 증폭반응6) Amplification through polymerase chain reaction

5)에서 얻어진 반응물중 3㎕를 주형으로 하여 2개의 프라이머 각각 1uM와 100mM Tris-HCl(pH 8.3), 400mM KCl, 15mM MgCl2, 10mM DTT, 5ug/ml acetylated BSA, Taq DNA 폴리머라제 1unit을 전체 부피 2㎕에 넣은 후 1회의 94℃에서 5분, 55℃에서 35초, 72℃에서 2분, 30회의 94℃에서 35초, 55℃에서 35초, 72℃에서 2분, 1회의 94℃에서 35초, 55℃에서 35초, 72℃에서 5분 반응으로 증폭하였다.3 μl of the reaction obtained in 5) was used as a template, and 1 unit of 1 uM, 100 mM Tris-HCl (pH 8.3), 400 mM KCl, 15 mM MgCl 2 , 10 mM DTT, 5 ug / ml acetylated BSA, and 1 unit of Taq DNA polymerase were prepared. Volume 2 μl, then 5 minutes at 94 ° C, 35 seconds at 55 ° C, 2 minutes at 72 ° C, 30 times at 35 ° C at 94 ° C, 35 seconds at 55 ° C, 2 minutes at 72 ° C, 1times 94 ° C Amplified by 35 minutes at 55 ° C, 35 seconds at 72 ° C, and 5 minutes at 72 ° C.

7)은 염색법을 이용한 폴리아크릴아미드 젤에서의 시료 전개7) Sample development in polyacrylamide gel using staining method

6)에서 얻어진 반응물 중 10㎕를 8M 우레아가 든 4% 폴리아크릴아미드 겔에서 전기영동 한 후, 겔을 고정액(10% 아세트산)이 든 용액에서 30분간 반응시켰다. 그 다음 이온이 제거된 증류수로 겔을 3번 씻어 주었다. 이러한 겔을 1g AgNO3과 1.5ml 37% 포름알데히드가 든 1L 용액에서 30분간 염색시켰다. 염색된 겔을 5초간 이온이 제거된 증류수에서 씻어준 후, 4℃로 맞추어진 현상액(40g 탄산나트륨, 1.5ml 37% 포름알데히드, 20㎕ 소듐티오설페이트(10mg/ml)가 넣어진 1L 용액)에서 염색한 후, 다시 고정액으로 5분간 반응시키고, 증류수로 10분간 씻어서 보관하였다. 이 결과를 도 1 및 도 2에 나타내었다.After 10 μl of the reaction product obtained in 6) was electrophoresed on a 4% polyacrylamide gel containing 8M urea, the gel was reacted for 30 minutes in a solution containing a fixed solution (10% acetic acid). Then, the gel was washed three times with distilled water from which ions were removed. This gel was stained for 30 minutes in a 1 L solution containing 1 g AgNO 3 and 1.5 ml 37% formaldehyde. The stained gel was washed in deionized water for 5 seconds in deionized water, and then in a developer (40 g sodium carbonate, 1.5 ml 37% formaldehyde, 1 L solution containing 20 µl sodium thiosulfate (10 mg / ml)) adjusted to 4 ° C. After staining, the mixture was reacted with a fixed solution for 5 minutes, washed with distilled water for 10 minutes, and stored. The results are shown in FIGS. 1 and 2.

도 1 에 나타난 바와 같이,Lactobacillus spp.를 화학적 돌연변이원인 NTG(N-methyl-N'-nitroso-N-Nitroguanidine) 처리하였을 때의 변이주(m)와 그렇지 않은 야생균주(w)를 본 발명에 따라 분석하였을 때 돌연변이 균주와 야생형 균주에서 전체 120개의 머리핀 어댑터 세트 중 7 개의 유전체상의 돌연변이가 검출되었음을 보여주었다. 그리고 전통적인 16s rDNA 서열상에서의 변화는 전혀 없으나, 본 발명에 의한 방법으로는 게놈 유전체상의 변이 양상을 정확히 검색할 수 있었다. 상기 도 1 에서 화살표는 서로 다른 생리학적 특성의 원인이 되는 돌연변이 유전자가 검출된 결과를, M은 DNA의 상대적인 크기를 나타내는 마커를, 그리고 레인 1 내지 7은 120개의 전체 머리핀 어댑터 세트 중 돌연변이 유전자가 발견된 서로 다른 7 가지의 머리핀 어댑터 세트를 나타낸다.As shown in Figure 1, Lactobacillus spp. When the mutant strain (m) and the wild strain (w) treated with NTG (N-methyl-N'-nitroso-N-Nitroguanidine) as a chemical mutagen were analyzed according to the present invention, the mutant strain and the wild type strain Seven of the 120 hairpin adapter sets showed mutations in the genome. And although there is no change in the traditional 16s rDNA sequence, the method of the present invention was able to accurately detect the variation of the genomic genome. In FIG. 1, the arrow indicates the result of detecting the mutant genes causing different physiological characteristics, M is a marker indicating the relative size of the DNA, and lanes 1 to 7 are the mutant genes among the 120 sets of hairpin adapters. Represents a set of seven different hairpin adapters found.

실시예 2. 6회 계대 배양을 통한 균주의 돌연변이 여부의 확인Example 2. Confirmation of mutation of the strain through six passages

야생균주 락토바실러스 류테리(Lactobacillus reuteri; ATCC 23272) 균을 돌연변이원이 없는 1.5mL MRS 배지에서 37℃, 48시간 동안 정치배양하였다. 이 중 10mL를 취하여 새로운 MRS 배지 1.49mL에 접종을 하고 나머지 1.49mL은 원심분리하여 70℃에 보관하였다. 그리고 상기와 같은 과정을 5회 반복 수행하였다. 이때 얻어진 6개의 균체를 취하여 상기 실시예 1에 제시된 방법에 따라서 수행하였다. 그결과를 도 2에 나타내었다.Wild strain Lactobacillus reuteri (ATCC 23272) was incubated in 37mL, 48 hours in 1.5mL MRS medium without a mutagen. 10 mL of this was taken and inoculated in 1.49 mL of fresh MRS medium, and the remaining 1.49 mL was centrifuged and stored at 70 ° C. And the same process was repeated five times. Six cells obtained at this time were taken and carried out according to the method given in Example 1 above. The results are shown in FIG.

도 2 에 나타난 바와 같이, 야생균주를 돌연변이원이 없는 배지에서 여러 번 계대배양을 하여 자연적 돌연변이의 발생양상 즉, 균주의 품질변화를 분석(Quality Control)한 결과, 돌연변이원이 없는 상태의 배지에서 120개의 머리핀 어댑터 세트 중 특정 세트만을 선정하여 6회의 계대 배양을 거치는 동안 각 세대마다 추출된 게놈 DNA의 변화는 일어나지 않는 것으로 나타났고 서로 다른 차수의 6번의 실험을 거치는 동안에도 유전체의 전개 양상이 변화가 없는 것으로 관찰되어 자연적인 돌연변이 양상은 없는 것을 알 수 있다. 따라서 본 발명에 의해서 균주의 품질이 변화되지 않고 일정하게 유지됨을 알 수 있다. 도 2 에서 M은 전개된 DNA의 상대적인 크기를 나타내는 마커를, 레인 1 내지 6은 1-6번의 계대 배양 회수를 나타낸다.As shown in FIG. 2, wild strains were passaged several times in a medium without a mutagen to analyze the developmental pattern of natural mutation, that is, quality control of the strain (Quality Control), in a medium without a mutagen. The genomic DNA extracted from each generation did not change during six passages with only a specific set of 120 hairpin adapter sets, and the development of the genome changed during six experiments of different orders. It is observed that there is no natural mutation pattern. Therefore, it can be seen that the quality of the strain is kept constant by the present invention. In Figure 2, M represents a marker indicating the relative size of the developed DNA, lanes 1 to 6 shows the number of passages 1-6 times.

상기한 바와 같이, 본 발명에 의하면 미생물의 전체 게놈(genome)을 겔에 전개(display)하여 유전자 변이 여부를 분석함으로써 미생물의 품질 관리를 수행할 수 있다. 미생물의 장기 보존 시 본 발명에 따라 미생물의 유전자 변이 여부를 확인함으로써 미생물의 품질관리(Q.C)에 적절하게 사용될 수 있다. 또한 본 발명에 따라 산업적으로 유용한 식품용 미생물(ex.유산균) 등의 경우 이들 균의 식품의 안전성 평가의 근본인「실질적 동등성, substantial equivalence」등을 평가할 수 있다. 또한, 본 발명에 따르면 짧은 시간에 이루어진 낮은 수준의 돌연변이 양상을 전체 유전체에 대해 빠른 시간 안에 효율적으로 빠짐없이 분석할 수 있으므로, 학술적으로 유용한 미생물의 원인 유전자에 대한 규명이 가능하다.As described above, according to the present invention, microorganism quality control can be performed by displaying the entire genome of the microorganisms on a gel and analyzing the genetic variation. In the long-term preservation of microorganisms according to the present invention can be appropriately used for quality control (Q.C) of microorganisms by checking the genetic variation of the microorganism. In addition, in the case of industrially useful food microorganisms (ex. Lactic acid bacteria) according to the present invention, "substantial equivalence," etc., which is the basis of safety evaluation of the food of these bacteria can be evaluated. In addition, according to the present invention, it is possible to efficiently analyze the low-level mutations made in a short time and efficiently for the whole genome in a short time, and thus, it is possible to identify the cause genes of the microorganisms which are useful academically.

Claims (4)

(i)미생물의 게놈 DNA를 제한효소를 사용하여 단일 가닥 점착성 말단을 갖는 수 개의 절편들로 자르는 단계 및 이와는 독립적으로, 이렇게 절단된 게놈 DNA 절편의 양 말단과 상보적으로 결합할 수 있는 단일 가닥 점착성 말단을 갖는 머리핀 고리 어댑터를 준비하는 단계;(i) cutting the microbial genomic DNA into several fragments having single-stranded coarse ends using restriction enzymes and, independently of this, a single strand capable of complementarily binding to both ends of the truncated genomic DNA fragment. Preparing a hairpin ring adapter having a tacky end; (ii)상기 게놈 DNA 절편과 머리핀 고리 구조 어댑터를 DNA 리가아제를 사용하여 결합시키는 단계;(ii) binding the genomic DNA fragment and the hairpin ring structure adapter using DNA ligase; (iii) 상기 결합 반응에 참여하지 않은 게놈 DNA 절편과 머리핀 고리 구조 어댑터를 엑소뉴클레아제를 사용하여 제거하는 단계;(iii) using a exonuclease to remove genomic DNA fragments and hairpin ring structure adapters that did not participate in the binding reaction; (iv) 상기 머리핀 구조 어댑터 부분에 상보적으로 결합하는 프라이머와 DNA 중합효소를 사용하여 게놈 DNA 절편을 증폭하는 단계:(iv) amplifying the genomic DNA fragments using primers and DNA polymerases that complementarily bind to the hairpin structure adapter portion: (v) 젤 상에서 상기 증폭 산물을 분리하는 단계: 및(v) separating the amplification product on a gel: and (vi) 미생물의 유전자 변이 여부를 확인하는 단계를 포함하는 미생물의 품질 관리 방법.(vi) microorganism quality control method comprising the step of identifying the genetic variation of the microorganism. 제 1항에 있어서, 상기 단계 ii)에서 생성되는 머리핀 고리 어댑터와 결합된 게놈 DNA 절편으로부터 머리핀 고리 부분만을 제거하는 단계를 추가로 더 포함하는 것을 특징으로 하는 미생물의 품질 관리 방법.2. The method of claim 1, further comprising removing only the hairpin ring portion from the genomic DNA fragment bound with the hairpin ring adapter generated in step ii). 제 2항에 있어서, 알칼리용액, RNase, 단일가닥 선택성 엔도뉴클레아제로 구성된 그룹으로부터 선택된 것을 이용하여 상기 머리핀 고리 부분 만을 제거하는 것임을 특징으로 하는 미생물의 품질 관리 방법.The method of controlling quality of microorganisms according to claim 2, wherein only the hairpin ring portion is removed using a solution selected from the group consisting of alkaline solution, RNase, and single-strand-selective endonuclease. 제 1항에 있어서, 상기 제한효소가 Type IIs, Type IIIp 제한효소로 구성된 그룹으로부터 선택된 것임을 특징으로 하는 미생물의 품질 관리 방법.The method of claim 1, wherein the restriction enzyme is selected from the group consisting of Type IIs and Type IIIp restriction enzymes.
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