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KR20240177796A - LAMP primer set for specifically detecting Mycobacterium avium ssp paratuberculosis and use thereof - Google Patents

LAMP primer set for specifically detecting Mycobacterium avium ssp paratuberculosis and use thereof Download PDF

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KR20240177796A
KR20240177796A KR1020230078380A KR20230078380A KR20240177796A KR 20240177796 A KR20240177796 A KR 20240177796A KR 1020230078380 A KR1020230078380 A KR 1020230078380A KR 20230078380 A KR20230078380 A KR 20230078380A KR 20240177796 A KR20240177796 A KR 20240177796A
Authority
KR
South Korea
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johne
primer set
detecting
primer
bacteria
Prior art date
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Pending
Application number
KR1020230078380A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
복은영
이한규
정영훈
허태영
도윤정
김은주
Original Assignee
대한민국(농촌진흥청장)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
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    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12QMEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
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Abstract

본 발명은 요네균을 특이적으로 검출하기 위한 LAMP 프라이머 세트 및 이의 용도에 관한 것으로, 본 발명의 요네균 검출용 ISMap02 또는 IS1311 LAMP 프라이머 세트는 요네균만을 특이적으로 검출하고, 기존 진단법보다 개선된 민감도를 나타내며, LAMP법은 전문인력이 필요하지 않으므로, 현장에서 용이하게 요네병 진단에 사용이 가능하다.The present invention relates to a LAMP primer set for specifically detecting Johne's disease and its use. The ISMap02 or IS1311 LAMP primer set for detecting Johne's disease of the present invention specifically detects only Johne's disease and exhibits improved sensitivity compared to existing diagnostic methods. In addition, since the LAMP method does not require specialized personnel, it can be easily used in the field to diagnose Johne's disease.

Description

요네균을 특이적으로 검출하기 위한 LAMP 프라이머 세트 및 이의 용도{LAMP primer set for specifically detecting Mycobacterium avium ssp paratuberculosis and use thereof}{LAMP primer set for specifically detecting Mycobacterium avium ssp paratuberculosis and use thereof}

본 발명은 요네균을 특이적으로 검출하기 위한 LAMP 프라이머 세트 및 이의 용도에 관한 것이다. The present invention relates to a LAMP primer set for specifically detecting Yonephritis and its use.

요네병(Johne's Disease, Bovine paratuberculosis)은 소, 양, 산양, 사슴 등 반추류에서 발생되는 만성적인 소화기 질병으로 미국을 포함한 전세계에 분포되어 있고 국내의 경우 한우, 유우(젖소), 사슴 등에서 요네병 발생 사례가 있다. 어느정도 질병이 진행되면 설사를 동반한 장염 증상을 보이며, 이외에 증체율 감소, 유방염, 산유량 감소, 수태율 저하와 같은 증상이 발생될 수 있다. 장내 영양분 흡수 억제로 폐사가 발생 할 수 있으며, 잠복기가 길고 임상증상 없이 원인체가 분변으로 배출될 수 있기 때문에 요네균으로 한번 오염된 목장에서는 지속적으로 질병이 발생되고 따라서 조기검진을 통한 해당 개체의 도태가 중요하다. 특히 2~5살된 소에서 초산 또는 심한 스트레스 및 열악한 환경에서의 사육 등 외부 요인에 의한 개체 반응에 따라 임상 증상이 나타날 수 다. 양, 산양에서는 설사가 뚜렷하지는 않으나 지속적으로 체중이 감소하며 소의 경우보다 병의 진행이 급성이며 뚜렷한 병변이 없는 경우가 많다. Johne's Disease (Bovine paratuberculosis) is a chronic digestive disease that occurs in ruminants such as cattle, sheep, goats, and deer. It is distributed all over the world including the United States, and in Korea, there have been cases of Johne's disease in Korean cattle, dairy cattle, and deer. When the disease progresses to a certain extent, symptoms of enteritis accompanied by diarrhea are shown, and in addition, symptoms such as decreased weight gain, mastitis, decreased milk production, and decreased pregnancy rate may occur. Death may occur due to suppression of intestinal nutrient absorption, and since the incubation period is long and the pathogen can be excreted through feces without clinical symptoms, the disease occurs continuously in ranches once contaminated with Johne's bacteria, and therefore early screening and culling of the affected animals are important. In particular, clinical symptoms may appear in cattle aged 2 to 5 years depending on the individual's reaction to external factors such as primiparous acidity or severe stress and rearing in a poor environment. In sheep and goats, diarrhea is not obvious, but weight loss continues, and the disease progresses more acutely than in cattle, and there are many cases where there are no distinct lesions.

요네병의 병원체는 요네균 (Mycobacterium aviym subspices paratuberculosis) 이며, 요네균은 체내 동물체내의 위장관벽과 장간막 림프절 잠복감염하여 존재한다. 분뇨와 함께 배출된 요네균은 온도변화, 건조 등 외부 환경에 저항성이 높고 분변에서 오랜 기간 동안 자연 환경에서 생존이 가능하다. 요네균은 일반 소독제에 저항성이 높으나 포르말린(formalin), 석탁산(carbolic acid), 크레졸(cresol) 등에는 10분 이내에 살균되며 분변 등 유기물질 속에 섞여 있는 경우에는 그 살균력이 떨어진다고 알려져 있다.The pathogen of Johne's disease is Mycobacterium aviym subspices paratuberculosis , which latently infects the gastrointestinal tract wall and mesenteric lymph nodes in the body of living animals. Johne's bacteria discharged with feces are highly resistant to external environments such as temperature changes and dryness, and can survive in the natural environment for a long time in feces. Johne's bacteria are highly resistant to general disinfectants, but are sterilized within 10 minutes by formalin, carbolic acid, and cresol, and their sterilizing power is known to be reduced when mixed with organic matter such as feces.

부검 혹은 살처분 된 소의 요네병 진단은 소장 회맹부 혹은 국소 림프절의 조직병리학적 검사로 진단이 가능하며 회장, 림프절 및 분변에서 균의배양 및 PCR도 가능하다. 살아 있는 소의 요네병 진단은 균배양, PCR, 피내반응, 보체결합반응 및 효소 면역항체법 등으로 가능하며 전형적인 임상증상을 나타내는 동물은 임상적인 수준에서 확정적 진단을 할 수 있다. Diagnosis of Johne's disease in cattle that have been euthanized or culled can be made by histopathological examination of the ileocecal region or regional lymph nodes, and culture and PCR of the organism from the ileum, lymph nodes, and feces. Diagnosis of Johne's disease in live cattle can be made by culture, PCR, intradermal reaction, complement binding reaction, and enzyme-linked immunosorbent assay, and a definitive diagnosis can be made at the clinical level in animals that exhibit typical clinical signs.

요네병을 진단하는 방법은 크게 항체를 측정하는 효소면역측정법(ELISA), 오염 시료로부터 균체를 배양하는 법, 분변 내 균체 유전자를 검출하는 법 등이 있다. 그 중 ELISA는 편리하고 신속하기 때문에 준임상형 개체의 검출을 위해 가장 많이 활용되지만 민감도와 특이도가 낮아 질병을 확진하기에는 불충분하다. 따라서 요네균의 배양 또는 유전자 검출법이 표준 진단법으로 받아들여지는데 배양법은 균의 특성상 감염 동물의 생체 내에서도 느리게 증식할 뿐아니라 실험실에서의 배양도 까다롭기 때문에 실제 준임상형에서는 균체가 분리 배양될 확률은 45-72% 로 낮아 많은 시간과 비용이 소요된다. 요네균의 유전자를 검출하는 cPCR(conventional PCR) 기법은 요네균에 특징적으로 존재하는 IS900, F57, ISMav02, IS1311등의 유전자를 검출하는 것이다. cPCR 기법은 유전자 증폭을 위하여 변성(denaturation), 어닐링(annealing) 및 신장(extension)의 3단계를 위한 반복적 온도 변화가 필요하다. 이를 위해 고가의 장비인 중합효소연쇄반응기(thermal cycler)와 이를 사용할 수 있는 숙달된 전문 인력이 요구되어 실제 현장에 적용하기 힘든 점이 있다. There are three main methods for diagnosing Johne's disease: enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) that measures antibodies, culturing bacteria from contaminated samples, and detecting bacteria genes in feces. Of these, ELISA is most commonly used to detect subclinical individuals because it is convenient and rapid, but it is insufficient to confirm the disease because of its low sensitivity and specificity. Therefore, the culture or gene detection method of Johne is accepted as the standard diagnostic method. However, the culture method is difficult to culture in the laboratory because the bacteria proliferate slowly in the body of infected animals due to the characteristics of the bacteria, so the probability of isolating and culturing the bacteria in actual subclinical cases is low at 45-72%, which requires a lot of time and money. The cPCR (conventional PCR) technique for detecting Johne's genes detects genes such as IS900, F57, ISMav02, and IS1311 that are unique to Johne. The cPCR technique requires repeated temperature changes for the three stages of denaturation, annealing, and extension for gene amplification. This requires expensive equipment such as a polymerase chain reactor (thermal cycler) and skilled personnel who can use it, making it difficult to apply in actual fields.

등온증폭법(Loop-mediated isothermal amplification, LAMP)은 유전자 증폭과정에서 온도 변화가 필요하지 않기 때문에 상대적으로 저렴한 항온 장치 만을 필요로 하며 두 가지 프라이머를 사용하는 cPCR과 달리 여섯 가지 프라이머를 사용하기 때문에 cPCR법에 비해 민감도가 높다고 알려져 있다. 또한 별도의 장비 없이 육안으로 색 변화를 구분하여 진단할 수 있기 때문에 LAMP 기법은 현장에 적용하기에 적합하다고 할 수 있다. Loop-mediated isothermal amplification (LAMP) does not require temperature changes during the gene amplification process, so it only requires relatively inexpensive constant temperature equipment, and it is known to be more sensitive than the cPCR method because it uses six primers, unlike cPCR, which uses two primers. In addition, since color changes can be distinguished and diagnosed with the naked eye without separate equipment, the LAMP technique can be said to be suitable for field application.

요네균 검출 방법에 관한 선행기술로는 한국공개특허 제10-2015-0117030호 "요네병 특이적 마커를 포함하는 요네병 진단용 조성물 및 방법"에 ccl4, ccl5, cxcl12, fabp2, hp, pigr, abcb1, acp5, adm, c3, cd68, hgf, ikzf, il10, mapt, mmp9, nudt7, s100a12, serpine1, tg 및 tnfsf13b로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 바이오마커의 검출 시약을 포함하는 검체의 요네균 감염 여부 검출용 조성물 및 IS900 실시간 PCR 및 ISMAP02 네스티드 PCR을 수행하여, 분변으로부터 MAP의 배출여부를 판정하고, 소의 혈액을 채취하여 ELISA 검사를 실시하여 혈중 항체 양성 개체를 조사하는 방법이 개시되어 있다.As a prior art related to a method for detecting Johne's disease, Korean Patent Publication No. 10-2015-0117030 entitled "Composition and method for diagnosing Johne's disease comprising a Johne's disease-specific marker" discloses a composition for detecting whether a sample is infected with Johne's disease, the composition including a detection reagent for one or more biomarkers selected from the group consisting of ccl4, ccl5, cxcl12, fabp2, hp, pigr, abcb1, acp5, adm, c3, cd68, hgf, ikzf, il10, mapt, mmp9, nudt7, s100a12, serpine1, tg, and tnfsf13b, and a method for performing IS900 real-time PCR and ISMAP02 nested PCR to determine whether MAP is excreted from feces, and collecting blood from cattle and performing an ELISA test to examine individuals positive for blood antibodies.

또한 한국공개특허 제10-2011-0042594호 "MAC 진단용 프라이머 쌍 및 이의 용도"에는 MAC(Mycobacterium avium complex) 진단용 조성물 및 MAC의 IS1311, IS901, IS900, DT1에 특이적인 프라이머 세트를 이용하여 PCR을 수행하여 MAC를 진단하는 방법을 개시하면서, 상기 프라이머 세트를 이용하여 멀티플렉스 PCR을 실시한 후, IS900에 특이적인 PCR 산물이 생성된 경우 요네균으로 진단하는 방법이 개시되어 있다.In addition, Korean Patent Publication No. 10-2011-0042594, "MACS diagnostic primer pair and use thereof," discloses a MAC (Mycobacterium avium complex) diagnostic composition and a method for diagnosing MAC by performing PCR using a primer set specific to IS1311, IS901, IS900, and DT1 of MAC, and discloses a method for diagnosing MAC as Mycobacterium avium complex by performing multiplex PCR using the primer set, and then diagnosing it as Mycobacterium avium complex if a PCR product specific to IS900 is generated.

요네균이 포함된 Mycobacterium 종(species) 내에는 서로 비슷한 염기서열을 가지는 다양한 아종(subspecies)이 존재하므로 요네균에 특이적인 염기서열을 사용하여 LAMP 법을 수행하는 것이 중요하다. 한편, 현재까지 요네균을 진단하기 위한 LAMP 프라이머 세트는 유전자 ISMap02, IS900에 대해서는 보고된 바 있지만(Sange 등, 2019, Trangoni 등, 2015), 아직 IS1311 유전자에 대한 LAMP 프라이머 세트는 보고되지 않았다. Since there are various subspecies with similar base sequences within the Mycobacterium species including Johne, it is important to perform the LAMP method using a base sequence specific to Johne. Meanwhile, LAMP primer sets for diagnosing Johne have been reported for the genes ISMap02 and IS900 (Sange et al., 2019; Trangoni et al., 2015), but a LAMP primer set for the IS1311 gene has not yet been reported.

이에, 본 발명자들은 최적의 조건으로 요네균을 검출할 수 있는 LAMP 진단법에 대한 연구를 수행하던 중, 신규한 IS1311에 대한 프라이머 세트 서열 및 ISMap02에 대한 새로운 프라이머 세트의 서열을 발굴하고, 이를 적용할 수 있는 조성물 및 반응조건을 구축하였으며, 상기 프라이머 세트가 기존 표준진단법인 cPCR 검출 방법보다 현저히 높은 민감도(sensitivity) 및 특이도(specificity)를 나타내는 것을 확인하여, 본 발명의 LAMP 프라이머 세트를 요네균 검출에 사용할 수 있음을 확인함으로써 본 발명을 완성하였다.Accordingly, the inventors of the present invention, while conducting research on a LAMP diagnostic method capable of detecting Bacillus cereus under optimal conditions, discovered a novel primer set sequence for IS1311 and a new primer set sequence for ISMap02, and established a composition and reaction conditions to which the same can be applied, and confirmed that the primer set exhibited significantly higher sensitivity and specificity than the existing standard diagnostic method, cPCR detection method, thereby confirming that the LAMP primer set of the present invention can be used to detect Bacillus cereus, thereby completing the present invention.

본 발명의 목적은 본 발명은 요네균을 특이적으로 검출하기 위한 LAMP 프라이머 세트 및 이를 이용하여 요네균을 검출하는 방법을 제공하는 것이다.The purpose of the present invention is to provide a LAMP primer set for specifically detecting Johne bacteria and a method for detecting Johne bacteria using the same.

상기 목적을 해결하기 위하여,To achieve the above objectives,

본 발명은 서열번호 1 내지 6의 염기서열로 표시되는 제 1 프라이머 세트; 및 서열번호 7 내지 12의 염기서열로 표시되는 제 2 프라이머 세트;로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 프라이머 세트를 포함하는 요네균(Mycobacterium avium ssp paratuberculosis) 검출용 프라이머 세트를 제공한다.The present invention provides a primer set for detecting Mycobacterium avium ssp paratuberculosis, comprising at least one primer set selected from the group consisting of a first primer set represented by the base sequence of SEQ ID NOs: 1 to 6; and a second primer set represented by the base sequence of SEQ ID NOs: 7 to 12.

또한, 본 발명은 상기 제 1 프라이머 세트 및 제 2 프라이머 세트를 포함하는 요네균 검출용 조성물을 제공한다.In addition, the present invention provides a composition for detecting Yonephritis comprising the first primer set and the second primer set.

또한, 본 발명은 상기 요네균 검출용 조성물을 포함하는 요네균 검출용 키트를 제공한다.In addition, the present invention provides a kit for detecting Yone bacteria comprising the composition for detecting Yone bacteria.

또한, 본 발명은 1) 시료의 게놈(genome) DNA (gDNA)를 분리하는 단계;In addition, the present invention comprises: 1) a step of isolating genomic DNA (gDNA) of a sample;

2) 상기 분리된 게놈 DNA를 주형으로 하고, 제1항의 프라이머 세트를 이용하여 표적 서열을 증폭하는 단계; 및2) a step of amplifying the target sequence using the separated genomic DNA as a template and the primer set of clause 1; and

3) 상기 증폭된 산물을 검출하는 단계;를 포함하는, 요네균(Mycobacterium avium ssp paratuberculosis) 검출 방법을 제공한다.3) A method for detecting Mycobacterium avium ssp paratuberculosis is provided, comprising a step of detecting the amplified product.

본 발명의 요네균 검출용 ISMap02 또는 IS1311 LAMP 프라이머 세트는 요네균만을 특이적으로 검출하고, 기존 진단법보다 개선된 민감도를 나타내며, LAMP법은 전문인력이 필요하지 않으므로, 현장에서 용이하게 요네병 진단에 사용이 가능하다.The ISMap02 or IS1311 LAMP primer set for detecting Johne's disease of the present invention specifically detects only Johne's disease, exhibits improved sensitivity compared to existing diagnostic methods, and since the LAMP method does not require specialized personnel, it can be easily used in the field to diagnose Johne's disease.

도 1은 요네균 유전자 부분 서열을 나타낸 도이다.
도 2는 LAMP 프라이머 세트(ISMap02) 활용 요네균에 대한 특이도 분석 결과를 나타낸 도이다.
도 3은 LAMP 프라이머 세트(IS1311) 활용 요네균에 대한 특이도 분석 결과를 나타낸 도이다.
도 4는 LAMP 프라이머 세트(ISMap02) 활용 요네균에 대한 민감도 분석 결과를 나타낸 도이다.
도 5는 LAMP 프라이머 세트(IS1311) 활용 요네균에 대한 민감도 분석 결과를 나타낸 도이다.
Figure 1 is a diagram showing a partial sequence of the Yonebacterium gene.
Figure 2 shows the results of the specificity analysis for Y. melanogaster using the LAMP primer set (ISMap02).
Figure 3 shows the results of a specificity analysis for Y. melanogaster using a LAMP primer set (IS1311).
Figure 4 shows the results of sensitivity analysis for Y. melanogaster using the LAMP primer set (ISMap02).
Figure 5 shows the results of a sensitivity analysis for Y. melanogaster using a LAMP primer set (IS1311).

이하, 본 발명을 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail.

본 발명은 서열번호 1 내지 6의 염기서열로 표시되는 제 1 프라이머 세트; 및 서열번호 7 내지 12의 염기서열로 표시되는 제 2 프라이머 세트;로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 프라이머 세트를 포함하는 요네균(Mycobacterium avium ssp paratuberculosis) 검출용 프라이머 세트를 제공한다.The present invention provides a primer set for detecting Mycobacterium avium ssp paratuberculosis, comprising at least one primer set selected from the group consisting of a first primer set represented by the base sequence of SEQ ID NOs: 1 to 6; and a second primer set represented by the base sequence of SEQ ID NOs: 7 to 12.

본 발명의 용어 "요네병(Johne's Disease, Bovine paratuberculosis)"은 요네균(Mycobacterium avium ssp paratuberculosis)에 의해 유발되는, 주로 소, 양, 산양, 사슴 등 반추수에서 발생되는 만성 소모성 소화기질병이다. 식욕은 정상이나 만성적인 설사를 나타내며, 수양성 설사로 인한 영양분 흡수 부전, 증체율 감소로 폐사한다. 세균성 전염병으로 잠복기가 6개월~2년으로 길고 질병 단계 2기 이상부터는 원인체가 분변으로 배출되기 때문에 한번 질병이 발생한 농장은 근절이 힘들다. 요네병은 일반적으로 무증상 단계(1-2기)와 임상형 단계(3-4기)로 나누어지는데, 그 중 2기는 임상증상은 없지만 지속적으로 주변 개체에게 균을 전파시키기 때문에 조기검진을 통한 도태가 중요하다.The term "Johne's Disease (Bovine paratuberculosis)" of the present invention is a chronic wasting digestive disease mainly occurring in ruminant animals such as cattle, sheep, goats, and deer, caused by Mycobacterium avium ssp paratuberculosis. Appetite is normal, but chronic diarrhea is shown, and death occurs due to malabsorption of nutrients and decreased weight gain caused by watery diarrhea. Since it is a bacterial infectious disease, the incubation period is long, 6 months to 2 years, and the causative agent is excreted through feces from stage 2 or higher of the disease, it is difficult to eradicate the disease once it occurs in a farm. Johne's disease is generally divided into an asymptomatic stage (stage 1-2) and a clinical stage (stage 3-4). Of these, stage 2 has no clinical symptoms, but since the bacteria are continuously transmitted to surrounding individuals, early detection and culling are important.

요네병에 감염되면 감염동물의 장에 손상을 일으켜 지속적인 설사, 체중감소, 수태율 감소 등을 유발하며, 감염된 동물은 결국 폐사한다. 이 질병은 전세계적으로 분포하며, 2007 미국 농무성(USDA) 조사에 의하면 미국 젖소의 68%가 감염되었을 것으로 추정하고 있다. 국내에서도 지역에 따라 다소 차이는 있으나 6.1∼16.4%의 요네병 항체양성율이 보고되고 있다. 이와 같이 요네병은 선진국에서도 문제가 되며 감염시 젖소목장에서 경제적 손실을 피할 수 없다. 더우기 요네병이 한번 목장에 발생하면 근절하는데 수년이 소요될 수 있어 목장의 위생관리, 송아지 관리 등을 철저히 함으로써 요네병이 발생하지 않도록 하는 것이 중요하다.When infected with Johne's disease, it causes damage to the intestines of infected animals, resulting in persistent diarrhea, weight loss, and decreased conception rates, and eventually the infected animals die. This disease is distributed worldwide, and according to a 2007 USDA survey, it is estimated that 68% of dairy cows in the United States are infected. In Korea, the Johne's disease antibody positivity rate is reported to be between 6.1% and 16.4%, although there are some differences depending on the region. As such, Johne's disease is a problem even in developed countries, and economic losses cannot be avoided in dairy farms when infected. Furthermore, once Johne's disease occurs in a farm, it can take several years to eradicate it, so it is important to prevent the occurrence of Johne's disease by thoroughly managing the hygiene of the farm and calf management.

요네병에 감염된 동물은 일반적으로 다량의 균을 분변을 통해 배출한다. 따라서, 농장에 감염된 소가 한마리만 있더라도 요네병이 쉽게 감염될수 있는 어린 송아지에게 전염될 수 있다. 감염동물은 요네균을 우유와 초유를 통해 배출한다. 소는 주로 태어나서 몇 달동안이 요네병에 노출될 위험이 가장 높다. 송아지는 어미소가 임신중에 감염될 수 있으나, 오염된 초유 섭취 시, 유두에 묻은 감염소의 분변 섭취 시, 요염된 사료 섭취 시 또는 오염된 환경 또는 물을 통해서도 감염될 수 있다. 요네균을 유발하는 병원체는 깔집, 분변, 물 등에서 1년까지도 생존할 수 있다. 사슴, 양, 염소 등과 같은 다른 동물은 요네균을 보균하고 분변으로 배출할 수 있어 이런 동물도 젖소와 같이 목장에 함께 사육 시 요네병을 전파할 수 있다. Animals infected with Johne's disease typically shed large amounts of the bacteria in their feces. Therefore, even if there is only one infected cow on a farm, Johne's disease can easily spread to young calves. Infected animals shed the bacteria in their milk and colostrum. Cows are most at risk of exposure to Johne's disease during the first few months of life. Calves can become infected from their mothers during pregnancy, but they can also become infected by ingesting contaminated colostrum, ingesting feces from infected cows on their teats, ingesting contaminated feed, or through contaminated environments or water. The pathogen that causes Johne's disease can survive in bedding, feces, and water for up to a year. Other animals, such as deer, sheep, and goats, can carry and shed the bacteria in their feces, so they can also spread Johne's disease when kept on farms with dairy cows.

본 발명의 용어 "요네균(Mycobacterium avium ssp paratuberculosis)"은 마이코박테리아(Mycobacterium) 속에 속하는 병원성 박테리아로, 소와 같은 반추동물에 영향을 미치는 요네병의 원인균으로 알려져 있다. 요네균은 잠복기 동안 장간막 림프절에 숨어 존재하다가 초산과 같은 심한 스트레스로 숙주의 면역이 저하되면 증식하여 장관벽으로 나와 분뇨와 함께 배출된다. 잠복기가 길고(2~3년) 감염 초기엔 뚜렷한 임상증상 발현 없고 분변으로 배설된 균을 통해 다른 동물에게 전염된다. 이에 상기 질병에 효과적으로 대응하기 위하여 요네병 초기단계에서 감염 동물을 진단하여 격리시켜 감염의 확산을 방지하는 것이 필수적이다. 또한 요네균은 성장 속도가 느리며, 미코시드 C(mycoside C), 마이콜산(mycolic Acid), 펩티도글리칸(peptidoglycan) 및 리포폴리사카라이드(lipopolysaccharide)를 함유하는 특이적 세포벽 구조를 가지고 있기 때문에 화학적 물리적 치료제에 대하여 강한 저항성을 가지고 있기 때문에 질병을 진단하고 제어하는 것이 매우 어렵다.The term " Mycobacterium avium ssp paratuberculosis " of the present invention refers to a pathogenic bacterium belonging to the genus Mycobacterium, known as the causative agent of Johne's disease that affects ruminants such as cattle. Johne's disease exists hidden in the mesenteric lymph nodes during the incubation period, and when the host's immunity is lowered by severe stress such as acetic acid, it proliferates and comes out through the intestinal wall and is excreted together with feces. The incubation period is long (2-3 years), and in the early stage of infection, there are no distinct clinical symptoms, and it is transmitted to other animals through the bacteria excreted in feces. Therefore, in order to effectively respond to the disease, it is essential to diagnose and isolate infected animals in the early stage of Johne's disease to prevent the spread of infection. In addition, because Johne bacteria have a slow growth rate and a specific cell wall structure containing mycoside C, mycolic acid, peptidoglycan, and lipopolysaccharide, they are highly resistant to chemical and physical treatments, making it very difficult to diagnose and control the disease.

마이코박테리아(Mycobacterium) 종(species)에는 요네균(M. avium subsp, paratuberculosis) 외에, M. avium subsp. avium(MA), M. avium subsp. silvaticum(MAS), M. avium sub hominissuis(MH) M. intracellulare(MI)가 있다.Mycobacterium species include, in addition to M. avium subsp, paratuberculosis , M. avium subsp. avium ( MA ) , M. avium subsp. silvaticum ( MAS ), M. avium sub hominissuis ( MH ) , and M. intracellulare ( MI ) .

상기 M. avium subsp. avium(MA)는 조류결핵 또는 조형결핵이라고도 불리운다. 원래 숙주(host)는 조류이지만, 사람에게도 감염이 되며 주로 폐에 감염되어 여러 결절을 만들며, 감염이 폐에만 국한되지 않는 것이 특징이다. 숙주 전체로 전파(dessemination)되어 여러 병증을 유발한다. 위산에도 죽지 않고 견딜 정도로 통제하기 힘든 균이다.The above M. avium subsp. avium (MA) is also called avian tuberculosis or avian tuberculosis. The original host is birds, but it also infects humans, mainly infecting the lungs and creating multiple nodules, and the infection is not limited to the lungs. It spreads to the entire host (dessemination) and causes various diseases. It is a difficult bacterium to control, as it can withstand stomach acid without dying.

상기 M. avium subsp. silvaticum(MAS)에 관하여서는 많은 연구가 되어 있지 않다. 또한 거의 대부분의 것이 MAA와 유사하며 자연에서 분리되는 경우도 극히 드믄 경우에만 일어나는 것으로 알려져 있다.There has not been much research on the above M. avium subsp. silvaticum (MAS). In addition, it is known that almost all of them are similar to MAA and that they are isolated from nature only in extremely rare cases.

상기 M. avium sub hominissuis(MH)는 M. avium 환자의 반 이상이 MH에 감염된 것으로 보고되어 있다. MH는 돼지형이라고도 말하며, 현재까지도 MA와 MH의 쉬운 분류법이 나오지 않은 상태이다. MA 보다 병원성이 약하다고 알려져 있지만 사람에게 가장 많은 질병을 일으키고 치료하기도 힘든 것으로 알려져 있다.The above M. avium sub hominissuis (MH) is reported to be infected with more than half of M. avium patients. MH is also called pig type, and there is still no easy classification method for MA and MH. It is known to be less pathogenic than MA, but it is known to cause the most diseases in humans and is also difficult to treat.

상기 M. intracellulare (MI)는 MA와 가장 유사한 병증을 일으키는 저성장(slow growth) 균으로서, 이 균의 특징은 전파(dessemination)를 하지 않는다는 것이다. 모든 면에서 MA와 비슷하고 치료약 또한 MA와 같이 치료를 한다.The above M. intracellulare (MI) is a slow-growing bacterium that causes symptoms most similar to MA, and its characteristic is that it does not disseminate. It is similar to MA in all aspects, and the treatment is also the same as MA.

상기와 같이 Mycobacterium 종(species) 내의 다양한 아종(subspecies)은 서로 비슷한 염기서열을 가지기 때문에 요네균 검출을 위해서는 요네균에 특이적인 염기서열을 사용하는 것이 중요하다.As described above, since various subspecies within the Mycobacterium species have similar base sequences, it is important to use a base sequence specific to Johne to detect Johne.

본 발명의 프라이머 세트는 등온증폭반응(loop-mediated isothermal amplification reaction, LAMP)용이다. The primer set of the present invention is for isothermal amplification reaction (loop-mediated isothermal amplification reaction, LAMP).

본 발명의 용어 등온증폭(loop-mediated isothermal amplification, LAMP)은 기존 PCR법과 달리 PCR 사이클이 필요없는 Bst, Gsp등의 중합효소를 이용하여 등온의 조건에서 반응을 수행하는 방법으로, 기본적으로 4개의 프라이머를 이용하여, 양끝을 고리(loop) 구조로 합성하여 유전자의 특정 부위를 무한대로 증폭하고, 증폭된 DNA 산물을 형광 검출용 시약을 이용하거나 침전 반응시켜 증폭유무를 확인하는 방법으로서, 바람직하게는 형광 검출용 시약을 이용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 중합효소 연쇄 반응(PCR)법과 비교하여, 한 가닥에서 두 가닥으로 변성반응이 필요없어, 60~65℃의 온도에서 반응이 진행하는 특징이 있고, 서멀사이클러와 같은 기기가 필요 없다. 또한, 증폭속도가 빠르고, 특이성도 높아, 반응액의 백탁을 보는 것으로도 표적이 증가했는지를 확인할 수 있다.The term loop-mediated isothermal amplification (LAMP) of the present invention refers to a method in which, unlike the existing PCR method, a PCR cycle is not required and a reaction is performed under isothermal conditions using a polymerase such as Bst or Gsp. Basically, four primers are used, both ends are synthesized into a loop structure to infinitely amplify a specific region of a gene, and the amplified DNA product is subjected to a precipitation reaction using a fluorescence detection reagent to confirm the presence or absence of amplification. Preferably, a fluorescence detection reagent can be used, but the invention is not limited thereto. Compared to the polymerase chain reaction (PCR) method, it has the characteristics of not requiring a denaturation reaction from one strand to two strands, the reaction proceeds at a temperature of 60 to 65°C, and no equipment such as a thermal cycler is required. In addition, the amplification speed is fast and the specificity is high, so it is possible to confirm whether the target has increased simply by observing the cloudiness of the reaction solution.

본 발명의 프라이머 세트는 등온증폭반응(LAMP; Loop-mediated isothermal amplification)에 사용되는 것이 바람직하며, 상기 제1프라이머 세트는 요네균의 ISMap02를, 제2프라이머 세트는 요네균의 IS1311을 표적으로 하고, 각 프라이머 세트는 내부 프라이머 세트, 외부 프라이머 세트 및 고리 프라이머 세트로 구성되어 있다. 각 프라이머의 구체적인 정보는 하기와 같다.The primer set of the present invention is preferably used in an isothermal amplification reaction (LAMP; Loop-mediated isothermal amplification), wherein the first primer set targets ISMap02 of Johne, the second primer set targets IS1311 of Johne, and each primer set is composed of an internal primer set, an external primer set, and a loop primer set. Specific information of each primer is as follows.

제 1 프라이머 세트를 구성하는 서열번호 1의 F3는 ISMap02 유전자의 정방향 외부 프라이머(forward outer primer);F3 of sequence number 1 constituting the first primer set is a forward outer primer of the ISMap02 gene;

서열번호 2의 B3는 ISMap02 유전자의 역방향 외부 프라이머(backward outer primer);B3 of sequence number 2 is the backward outer primer of the ISMap02 gene;

서열번호 3의 FIP는 ISMap02 유전자의 정방향 내부 프라이머(forward inner primer);FIP of sequence number 3 is the forward inner primer of the ISMap02 gene;

서열번호 4의 BIP는 ISMap02 유전자의 역방향 내부 프라이머(backward inner primer);BIP of sequence number 4 is the backward inner primer of the ISMap02 gene;

서열번호 5의 LF는 ISMap02 유전자의 고리 정방향 프라이머(loop forward primer);LF in sequence number 5 is the loop forward primer of the ISMap02 gene;

서열번호 6의 LB는 ISMap02 유전자의 고리 역방향 프라이머(loop backward primer)이다.LB in sequence number 6 is a loop backward primer of the ISMap02 gene.

제 2 프라이머 세트를 구성하는 서열번호 7의 F3는 IS1311 유전자의 정방향 외부 프라이머(forward outer primer);F3 of sequence number 7, which constitutes the second primer set, is a forward outer primer of the IS1311 gene;

서열번호 8의 B3는 IS1311 유전자의 역방향 외부 프라이머(backward outer primer);B3 of sequence number 8 is the backward outer primer of the IS1311 gene;

서열번호 9의 FIP는 IS1311 유전자의 정방향 내부 프라이머(forward inner primer);FIP of sequence number 9 is the forward inner primer of the IS1311 gene;

서열번호 10의 BIP는 IS1311 유전자의 역방향 내부 프라이머(backward inner primer);BIP of sequence number 10 is the backward inner primer of the IS1311 gene;

서열번호 11의 LF는 IS1311 유전자의 고리 정방향 프라이머(loop forward primer);LF in sequence number 11 is the loop forward primer of the IS1311 gene;

서열번호 12의 LB는 IS1311 유전자의 고리 역방향 프라이머(loop backward primer)이다.LB of sequence number 12 is a loop backward primer of the IS1311 gene.

본 발명의 용어 "프라이머 (primer)"란 적절한 완충용액 중의 적절한 조건(예를 들면, 4개의 다른 뉴클레오시드 트리포스페이트(nucleoside triphosphate) 및 DNA, RNA 폴리머라제(polymerase) 또는 역전사 효소와 같은 중합제) 및 적당한 온도 하에서 주형-지시 DNA 합성의 시작점으로서 작용할 수 있는 단일가닥 올리고뉴클레오티드(oligonucleotide)를 말한다. The term "primer" of the present invention refers to a single-stranded oligonucleotide which can act as a starting point for template-directed DNA synthesis under appropriate conditions (e.g., four different nucleoside triphosphates and a polymerizing agent such as DNA, RNA polymerase or reverse transcriptase) in an appropriate buffer solution and at an appropriate temperature.

상기 프라이머의 적절한 길이는 사용 목적에 따라 달라질 수 있으나, 통상 15 내지 30 뉴클레오티드이다. 짧은 프라이머 분자는 일반적으로 주형과 안정한 혼성체를 형성하기 위해서는 더 낮은 온도를 필요로 한다. 프라이머 서열은 주형과 완전하게 상보적일 필요는 없으나, 주형과 혼성화할 정도로 충분히 상보적이어야 한다. The appropriate length of the above primer may vary depending on the intended use, but is typically 15 to 30 nucleotides. Shorter primer molecules generally require lower temperatures to form stable hybrids with the template. The primer sequence does not need to be completely complementary to the template, but should be sufficiently complementary to hybridize with the template.

본 발명의 프라이머는 예를 들면, 포스포르아미다이트(phosphoramidite) 고체 지지체 방법과 같은 당 분야에 공지된 방법을 이용하여 화학적으로 합성할 수 있다. 또한, 공지된 방법으로 메틸화(methylation) 등으로 변형시킬 수 있다. 또한, 본 발명의 프라이머는 필요한 경우, 분광학적, 광화학적, 생화학적, 면역화학적 또는 화학적 수단에 의해 직접적으로 또는 간접적으로 검출 가능한 표지를 포함할 수 있다. 표지의 예로는, 효소(예를 들어, 호스래디쉬 퍼옥시다제(horseradish peroxidase), 알칼린 포스파타아제(alkaline phosphatase)), 방사 성 동위원소(예를 들어, 32P), 형광성 분자, 화학그룹(예를 들어, 바이오틴(biotin)) 등이 있다.The primer of the present invention can be chemically synthesized using a method known in the art, such as, for example, a phosphoramidite solid support method. In addition, it can be modified by methylation or the like using a known method. In addition, the primer of the present invention can, if necessary, include a label detectable directly or indirectly by spectroscopic, photochemical, biochemical, immunochemical or chemical means. Examples of labels include enzymes (e.g., horseradish peroxidase, alkaline phosphatase), radioactive isotopes (e.g., 32P), fluorescent molecules, chemical groups (e.g., biotin), and the like.

본 발명의 용어 “외부 프라이머(outer primer)”는 내부 프라이머가 주형 DNA에 결합한 위치보다 더 바깥쪽에서 주형 DNA에 결합하는 단일가닥 올리고뉴클레오티드(single-stranded oligonucleotide)를 의미하는 것으로, 내부 프라이머가 주형 DNA에 결합하여 DNA 사슬이 신장된 이후, 외부 프라이머와 주형 DNA의 결합으로 사슬 변위(strand displacement)가 발생하여 먼저 형성된 사슬이 떨어져 나오게 된다. 본 발명의 서열번호 1과 2의 프라이머는 증폭하고자 하는 ISMap02 유전자의 내부에 위치하는 외부 프라이머로, 서열번호 1의 프라이머는 정방향 외부 프라이머(forward outer primer, F3)이고, 서열번호 2의 프라이머는 역방향 외부 프라이머(backward outer primer, B3)이다. 또한, 서열번호 7과 8의 프라이머는 증폭하고자 하는 IS1311 유전자의 내부에 위치하는 외부 프라이머로, 서열번호 7의 프라이머는 정방향 외부 프라이머(F3)이고, 서열번호 8의 프라이머는 역방향 외부 프라이머(B3)이다.The term “outer primer” of the present invention refers to a single-stranded oligonucleotide that binds to template DNA at a position further outside the position where the inner primer binds to the template DNA, and after the inner primer binds to the template DNA and the DNA chain is extended, strand displacement occurs due to the binding of the outer primer to the template DNA, causing the previously formed chain to fall off. The primers of sequence numbers 1 and 2 of the present invention are outer primers located inside the ISMap02 gene to be amplified, wherein the primer of sequence number 1 is a forward outer primer (F3) and the primer of sequence number 2 is a backward outer primer (B3). In addition, the primers of sequence numbers 7 and 8 are outer primers located inside the IS1311 gene to be amplified, wherein the primer of sequence number 7 is a forward outer primer (F3) and the primer of sequence number 8 is a reverse outer primer (B3).

본 발명의 용어 “내부 프라이머(inner primer)”는 주형 DNA에 결합하여 새로운 DNA 사슬 합성의 시작점으로 작용할 수 있는 단일가닥 올리고뉴클레오티드를 의미한다. 본 발명의 서열번호 3과 4의 프라이머는 증폭하고자 하는 ISMap02 유전자의 내부에 위치하는 내부 프라이머로, 서열번호 3의 프라이머는 정방향 내부 프라이머(forward inner primer, FIP)이고, 서열번호 4의 프라이머는 역방향 내부 프라이머(backward inner primer, BIP)이다. 또한, 서열번호 9와 10의 프라이머는 증폭하고자 하는 IS1311 유전자의 내부에 위치하는 내부 프라이머로, 서열번호 9의 프라이머는 정방향 내부 프라이머 (FIP)이고, 서열번호 10의 프라이머는 역방향 내부 프라이머(BIP)이다.The term “inner primer” of the present invention refers to a single-stranded oligonucleotide that can bind to template DNA and act as a starting point for the synthesis of a new DNA chain. The primers of SEQ ID NOS: 3 and 4 of the present invention are inner primers located within the ISMap02 gene to be amplified, wherein the primer of SEQ ID NO: 3 is a forward inner primer (FIP) and the primer of SEQ ID NO: 4 is a backward inner primer (BIP). In addition, the primers of SEQ ID NOS: 9 and 10 are inner primers located within the IS1311 gene to be amplified, wherein the primer of SEQ ID NO: 9 is a forward inner primer (FIP) and the primer of SEQ ID NO: 10 is a reverse inner primer (BIP).

본 발명의 용어 “고리 프라이머(loop primer)”는 상기 내부 프라이머 및 외부 프라이머가 주형 DNA에 결합하여 형성된 초기 줄기 고리(stem loop) 구조 사슬이 고리(loop) 구조 생성 횟수를 증가시켜 결과적으로 전체 반응을 가속화시킬 수 있도록 하는, 뉴클레오티드 합성의 시작점으로서 작용할 수 있는 단일가닥 올리고뉴클레오티드를 의미한다. 본 발명의 서열번호 5와 6의 프라이머는 증폭하고자 하는 ISMap02 유전자의 고리 프라이머로, 서열번호 5의 프라이머는 정방향 고리 프라이머(forward Loop primer, LF)이고, 서열번호 6의 프라이머는 역방향 고리 프라이머(backward Loop primer, LB)이다. 또한, 서열번호 11과 12의 프라이머는 증폭하고자 하는 IS1311 유전자의 고리 프라이머로, 서열번호 11의 프라이머는 정방향 고리 프라이머(LF)이고, 서열번호 12의 프라이머는 역방향 고리 프라이머(LB)이다.The term “loop primer” of the present invention refers to a single-stranded oligonucleotide that can act as a starting point for nucleotide synthesis, which allows the initial stem loop structure chain formed when the inner and outer primers bind to template DNA to increase the number of times the loop structure is formed, thereby accelerating the overall reaction. The primers of SEQ ID NOS: 5 and 6 of the present invention are loop primers of the ISMap02 gene to be amplified, wherein the primer of SEQ ID NO: 5 is a forward loop primer (LF) and the primer of SEQ ID NO: 6 is a backward loop primer (LB). In addition, the primers of SEQ ID NOS: 11 and 12 are loop primers of the IS1311 gene to be amplified, wherein the primer of SEQ ID NO: 11 is a forward loop primer (LF) and the primer of SEQ ID NO: 12 is a reverse loop primer (LB).

본 발명의 ISMap02 및 IS1311 유전자는 요네균(Mycobacterium avium ssp paratuberculosis, MAP)에 특이적인 유전자이다.The ISMap02 and IS1311 genes of the present invention are genes specific to Mycobacterium avium ssp paratuberculosis (MAP).

본 발명의 일 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 프라이머 세트를 이용하여 등온증폭반응을 수행할 경우, 기존의 검출방법에 비하여 시료에서 요네균을 높은 민감도로 특이적으로 검출할 수 있고, 그 결과를 정량화할 수 있으며, 반응 시간이 크게 개선되어 요네균에 의한 오염 및 발생 수준을 빠르고 정확하게 확인할 수 있을 뿐 아니라, 전문 기술이 필요하지 않아 축산업 현장에서 요네균 검출을 위한 조기 스크리닝 시스템으로서 효과적으로 활용될 수 있다.According to one embodiment of the present invention, when an isothermal amplification reaction is performed using a primer set according to the present invention, compared to existing detection methods, Streptococcus pneumoniae can be specifically detected in a sample with high sensitivity, the results can be quantified, and the reaction time is greatly improved, so that the level of contamination and occurrence by Streptococcus pneumoniae can be quickly and accurately confirmed, and since no specialized technology is required, it can be effectively utilized as an early screening system for detecting Streptococcus pneumoniae in livestock farming fields.

본 발명은 상기 제 1 프라이머 세트 및 제 2 프라이머 세트를 포함하는 요네균 검출용 조성물을 제공한다.The present invention provides a composition for detecting Yonephritis, comprising the first primer set and the second primer set.

본 발명의 판별용 조성물은 분석 방법에 적합한 한 종류 또는 그 이상의 다른 구성 성분 조성물, 용액 또는 장치를 포함할 수 있다. The composition for determination of the present invention may comprise one or more other component compositions, solutions or devices suitable for the analytical method.

본 발명은 상기 요네균 검출용 조성물을 포함하는 요네균 검출용 키트를 제공한다.The present invention provides a kit for detecting Yone bacteria comprising the composition for detecting Yone bacteria.

본 발명의 키트는 상기 요네균 검출용 프라이머 세트과 함께 미생물/유전자 검출 키트에 포함되는 통상적인 구성 성분을 포함할 수 있으며, 상기 요네균 검출용 키트에 포함되는 통상적인 구성성분은 반응완충액, DNA 중합효소, dNTP 및 MgCl2 등일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.The kit of the present invention may include typical components included in a microbial/gene detection kit together with the primer set for detecting the above-described Johne bacteria. The typical components included in the kit for detecting the above-described Johne bacteria may include, but are not limited to, a reaction buffer, DNA polymerase, dNTP, and MgCl2.

한편, 키트에 포함되는 성분들은 액상 형태로 제조될 수도 있고, 포함 성분들의 자유도를 낮추어 제품의 안정성을 제고하기 위해 건조된 형태로 제조될 수도 있다. 이러한 건조된 형태로의 제조를 위해서는 건조 단계의 적용이 필요하고, 이때 가온건조, 자연건조, 감압건조, 동결건조 또는 이들의 복합 공정이 사용될 수 있다.Meanwhile, the components included in the kit may be manufactured in a liquid form, or may be manufactured in a dried form to improve the stability of the product by reducing the degree of freedom of the included components. For such manufacturing in a dried form, a drying step must be applied, and at this time, heating drying, natural drying, reduced pressure drying, freeze drying, or a combination of these processes may be used.

본 발명은 1) 시료의 게놈(genome) DNA (gDNA)를 분리하는 단계;The present invention comprises the steps of: 1) isolating genomic DNA (gDNA) of a sample;

2) 상기 분리된 게놈 DNA를 주형으로 하고, 제1항의 프라이머 세트를 이용하여 표적 서열을 증폭하는 단계; 및2) a step of amplifying the target sequence using the separated genomic DNA as a template and the primer set of clause 1; and

3) 상기 증폭된 산물을 검출하는 단계;를 포함하는, 요네균(Mycobacterium avium ssp paratuberculosis) 검출 방법을 제공한다.3) A method for detecting Mycobacterium avium ssp paratuberculosis is provided, comprising a step of detecting the amplified product.

상기 검출 방법에 있어서, 단계 1)의 시료는 요네균 유전자의 존재 여부를 확인하기 위해 필요한 DNA를 추출하는 미지의 물질을 의미하며, 예를 들어 요네균에 오염된 식품, 천연물 (예를 들어, 물), 생물학적 시료 등을 포함하나, 이에 한정되지 않는다. In the above detection method, the sample of step 1) means an unknown material from which DNA required to confirm the presence of the Johne gene is extracted, and includes, but is not limited to, food contaminated with Johne, natural products (e.g., water), biological samples, etc.

상기 생물학적 시료는 개체로부터 분리한 혈액, 땀, 소변, 대변, 조직 등을 포함하나, 이에 한정되지 않는다. The above biological samples include, but are not limited to, blood, sweat, urine, feces, tissues, etc. isolated from an individual.

상기 개체는 요네균에 감염될 수 있는 종을 모두 포함하며, 개, 소, 돼지, 양, 고래, 닭, 오리 등을 포함하나, 이에 한정되지 않는다.The above entities include all species that can be infected with the bacterium Johne, including but not limited to dogs, cattle, pigs, sheep, whales, chickens, and ducks.

상기 검출 방법에 있어서, 단계 1)의 시료는 혼합시료일 수 있으며, 상기 혼합시료는, 바람직하게는 요네균의 ISMap02 또는 IS1311 유전자를 표적으로 요네균을 검출균 분리가 완료되기 전에 판별할 수 있는 시료로서, 균 분리가 완료된 순수배양액이 아닌 분변, 환경 시료와 같은 혼합물이 섞여있는 시료의 증균액일 수 있다.In the above detection method, the sample of step 1) may be a mixed sample, and the mixed sample may be a sample capable of detecting and identifying the bacterium Johne before the separation of the bacterium is completed, preferably by targeting the ISMap02 or IS1311 gene of the bacterium Johne, and may be an enriched solution of a sample mixed with a mixture, such as feces or an environmental sample, rather than a pure culture solution in which the bacterium has been separated.

상기 단계 2)에서, 등온증폭반응(loop-mediated isothermal amplification reaction, LAMP)을 수행하여 표적 서열을 증폭시킬 수 있다.In the above step 2), the target sequence can be amplified by performing an isothermal amplification reaction (loop-mediated isothermal amplification reaction, LAMP).

상기 단계 2)의 등온증폭반응은 60 내지 70℃에서 1 내지 2시간 수행될 수 있으며, 바람직하게는 65 ℃에서 1시간 수행될 수 있다.The isothermal amplification reaction of step 2) above can be performed at 60 to 70°C for 1 to 2 hours, and preferably can be performed at 65°C for 1 hour.

상기 검출 방법에 있어서, 단계 3)의 증폭 산물의 검출은 DNA 칩, 겔 전기영동, 방사성 측정, 형광 측정 또는 인광 측정을 통해 수행될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.In the above detection method, detection of the amplification product of step 3) can be performed through, but is not limited to, a DNA chip, gel electrophoresis, radiometric measurement, fluorescence measurement, or phosphorescence measurement.

상기 단계 3)에서, 증폭된 산물의 색의 변화를 이용하여 요네균 검출 유무를 판단할 수 있다.In the above step 3), the presence or absence of the detection of the Yone bacteria can be determined using the change in color of the amplified product.

상기 단계 3)에서, 상기 증폭된 산물의 색이 파란색일 경우, 요네균 양성으로 판단할 수 있다.In the above step 3), if the color of the amplified product is blue, it can be judged as positive for Johne bacteria.

상기 단계 3)에서, 상기 증폭된 산물의 색이 보라색일 경우, 요네균 음성으로 판단할 수 있다.In the above step 3), if the color of the amplified product is purple, it can be judged as negative for Johne bacteria.

상기 검출 방법은 상기 단계 3)의 검출 시간을 측정하여 요네균을 정량화하는 단계;를 더 포함할 수 있다.The above detection method may further include a step of quantifying the bacterium by measuring the detection time of step 3).

상기 “정량화”는 본 발명에 따른 프라이머 세트를 이용한 증폭반응 수행 시의 표준곡선과 비교하여 DNA 농도에 따른 형광물질 검출 시간을 정량화하는 것일 수 있으며, 바람직하게는 단계 3)의 증폭 산물을 형광지표를 이용하여 검출함으로써 형광물질 검출 시간을 측정하여 DNA 농도를 정량화하는 것일 수 있다.The above “quantification” may be quantifying the detection time of a fluorescent substance according to the DNA concentration by comparing it with a standard curve when performing an amplification reaction using a primer set according to the present invention, and preferably, the DNA concentration may be quantified by measuring the detection time of a fluorescent substance by detecting the amplification product of step 3) using a fluorescent indicator.

구체적인 실시예에서, 본 발명자들은 요네균 양성 개체의 회장 조직으로부터 균 분리를 통해 균주를 수집하였고, 순수 배양된 요네균 균주로부터 게놈 DNA를 추출하였다. LAMP 프라이머 세트의 특이도 검증을 위해 사용된 요네균 표준균주 1종(K-10), 야외균주 1종(SU-29) 및 상재균주 1종(C.Pseudotuberculosis)과 마이코박테리아(Mycobacterium) 종(species) 3종(MA, MI, MH)과 상재균주 3종(Escherichia coli, Staphylococcus aureus)을 배양하였다. In a specific embodiment, the inventors collected strains by isolating the bacteria from the ileum tissue of a Johne-positive individual, and extracted genomic DNA from purely cultured Johne strains. To verify the specificity of the LAMP primer set, one standard strain of Johne (K-10), one field strain (SU-29), and one commensal strain (C. Pseudotuberculosis), as well as three Mycobacterium species (MA, MI, MH) and three commensal strains (Escherichia coli, Staphylococcus aureus) were cultured.

또한 LAMP 반응을 통해 요네균을 검출하기 위한 요네균 LAMP 진단용 특이 프라이머(ISMap02, IS1311)세트를 설계하기 위하여, 요네균에 특이적인 유전자 서열을 in-silico 분석을 통하여 특정하였고(도 1 참조), NEB LAMP 프라이머 디자인 프로그램을 이용하여 해당 서열 중 표적서열 여섯 곳을 인식하는 외부프라이머(F3, B3), 내부 프라이머(FIP, BIP) 및 루프 프라이머(LF, LB)를 제작하였다.In addition, in order to design a set of specific primers (ISMap02, IS1311) for the detection of Johne through LAMP reaction, the gene sequence specific to Johne was identified through in-silico analysis (see Fig. 1), and external primers (F3, B3), internal primers (FIP, BIP), and loop primers (LF, LB) that recognize six target sequences among the sequences were created using the NEB LAMP primer design program.

또한 상기 프라이머를 이용하여 등온증폭반응을 수행하였고, 요네균 검출 유무는 육안을 통한 색 변화를 통해 관찰하였고, 양성(+)일 경우 파란색, 음성(-)일 경우 보라색으로 확인되었다(도 2 내지 도 5 참조). In addition, an isothermal amplification reaction was performed using the above primers, and the presence or absence of the Yone bacteria was observed through a color change with the naked eye. If positive (+), it was confirmed as blue, and if negative (-), it was confirmed as purple (see Figures 2 to 5).

또한 요네균 LAMP 진단용 프라이머 세트의 특이도 검증을 위하여, 요네 표준균주 1종, 야외에서 분리한 요네균주 4종, 요네균과 같은 종이면서 다른 아종인 균주 3종 및 기타 환경에 존재하는 상재균 3종을 포함하는 총 11종의 균주에 대해 특이도를 분석하여 ISMap02 및 IS1311 프라이머 세트 모두 MAP 표준균주 및 야외 분리균주에서만 양성반응을 나타내는 것을 확인함으로써 본 발명의 프라이머 세트가 요네균을 특이적으로 검출할 수 있음을 확인하였다(도 2 및 3 참조).In addition, in order to verify the specificity of the primer set for the diagnosis of Johne bacteria LAMP, the specificity was analyzed for a total of 11 strains including 1 standard strain of Johne bacteria, 4 strains of Johne bacteria isolated in the field, 3 strains that are different subspecies of the same species as Johne bacteria, and 3 strains of other commensal bacteria existing in the environment. By confirming that both the ISMap02 and IS1311 primer sets showed positive reactions only in the MAP standard strain and the field isolated strains, it was confirmed that the primer set of the present invention can specifically detect Johne bacteria (see Figs. 2 and 3).

또한 상기 프라이머 세트의 민감도를 검증한 결과, 본 발명의 LAMP 프라이머 세트 2종(ISMap02, IS1311)은 모두 0.1 pg/㎕까지 요네균을 검출할 수 있으며, 표준 진단법인 종래의 conventional PCR(IS1311, ISMav02)보다 10 이상 민감도가 높은 것을 확인하였다(도 4 및 5 참조).In addition, as a result of verifying the sensitivity of the above primer sets, it was confirmed that both LAMP primer sets (ISMap02, IS1311) of the present invention can detect Johne bacteria up to 0.1 pg/㎕, and that the sensitivity is 10 times higher than that of the conventional PCR (IS1311, ISMav02), which is a standard diagnostic method (see Figures 4 and 5).

이하, 본 발명을 실시예 및 실험예에 의하여 상세히 설명한다. Hereinafter, the present invention will be described in detail through examples and experimental examples.

단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것이며, 본 발명의 권리 범위는 이에 한정되는 것은 아니고 청구 범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리 범위에 속하는 것이다.However, the following examples are intended to illustrate the present invention, and the scope of the present invention is not limited thereto, and various modifications and improvements made by those skilled in the art using the basic concept of the present invention defined in the claims also fall within the scope of the present invention.

<실시예 1> 요네균 LAMP 진단용 특이 프라이머(ISMap02, IS1311)세트 설계<Example 1> Design of a set of specific primers (ISMap02, IS1311) for diagnosis of Y. y. LAMP

요네병의 원인체인 요네균을 LAMP 반응을 통해 검출하기 위해 요네균에 특이적인 유전자 서열을 in-silico 분석을 통하여 특정하였다. 구체적으로 기존 선행문헌 검토를 통해 MAP 진단 후보 유전자를 선정하였고 해당 유전자의 서열은 NCBI database에서 다운받았다. ClustalW와 Mega7 소프트웨어를 활용해서 MAP 진단 후보 유전자(IS1311, ISMAV02)와 MAP와 이와 밀접하게 연관된 Mycobacterium species의 유전자 서열을 비교하여 MAP에 특이도가 높은 유전자 서열부위를 특정하였다. 그 후, 해당 서열을 Primer explore 5와 NEB LAMP primer design 소프트웨어에 넣어 표적서열 여섯 곳을 인식하는 외부프라이머(F3, B3), 내부 프라이머(FIP, BIP) 및 루프 프라이머(LF, LB)를 제작하였다. IS1311와 ISMAV02 서열에서 각 프라이머 표적부위 모식도와 구체적인 서열을 도1에 나타내었고 그에 상보적인 LAMP 프라이머 서열을 표1에 나타내었다. In order to detect Bacillus subtilis, the causative agent of Johne's disease, through the LAMP reaction, the gene sequence specific to Bacillus subtilis was identified through in-silico analysis. Specifically, candidate genes for MAP diagnosis were selected through a review of existing literature, and the sequences of the corresponding genes were downloaded from the NCBI database. Using ClustalW and Mega7 software, the candidate genes for MAP diagnosis (IS1311, ISMAV02) were compared with the gene sequences of MAP and closely related Mycobacterium species, and the gene sequence region with high specificity for MAP was identified. After that, the sequence was entered into Primer explore 5 and NEB LAMP primer design software, and external primers (F3, B3), internal primers (FIP, BIP), and loop primers (LF, LB) that recognize six target sequences were created. A schematic diagram and specific sequence of each primer target region in the IS1311 and ISMAV02 sequences are shown in Figure 1, and the complementary LAMP primer sequences are shown in Table 1.

유전자gene 명칭designation 프라이머 서열 (5‘-3’)Primer sequence (5'-3') ISMap02ISMap02 F3F3 AGCGTGAGTTGTTGGATGCAGCGTGAGTTGTTGGATGC B3B3 CCACGGTCTCGTTATCCGACCACGGTCTCGTTATCCGA FIPFIP GAAACAACTGGCTGCGGTGCGTCGGTTGCCGGGCATCGAAACAACTGGCTGCGGTGCGTCGGTTGCCGGGCATC BIPBIP CGGACTTGTTCCCGTCGCAGCGCAGGGCCTGCAAGGTCGGACTTGTTCCCGTCGCAGCGCAGGGCCTGCAAGGT LFLF ACATGCTGTCGGCCTTCAGAACATGCTGTCGGCCTTCAGA LBLB AGGTGATGGCCTCGGTGATAGGTGATGGCCTCGGTGAT IS1311IS1311 F3F3 AGACCACCCGATGGTTGAAGACCACCCGATGGTTGA B3B3 TGCACGGCACCTCCACTGCACGGCACCTCCAC FIPFIP CGGCCTCTATCCGAACAGCACTCCCGAGCCCTTGCAGTACGGCCTCTATCCGAACAGCACTCCCGAGCCCTTGCAGTA BIPBIP CGGTGTCCAGATCGGCGCAAAACGATTTGGTCAAAGCCCTCCGGTGTCCAGATCGGCGCAAAACGATTTGGTCAAAGCCCTC LFLF CCTATGTGTTCCTCGACGCCCCTATGTGTTCCTCGACGCC LBLB CCGGGAGACCTCGCTTTTGCCGGGAGACCTCGCTTTTG

<실험예 1> 요네균 LAMP 진단용 프라이머 세트의 특이도 검증<Experimental Example 1> Verification of the specificity of the primer set for the diagnosis of Johne's bacterium LAMP

요네균이 포함된 Mycobacterium 종(species) 내에는 서로 비슷한 염기서열을 가지는 다양한 아종(subspecies)이 존재하므로 요네균에 특이적인 염기서열을 사용하여 LAMP 법을 수행하는 것이 중요하다. 따라서 본 연구에서는 요네 표준균주 1종, 야외에서 분리한 요네균주 4종, 요네균과 같은 종이면서 다른 아종인 균주 3종 및 기타 환경에 존재하는 상재균 3종을 포함하는 총 11종의 균주를 수집하여, 특이도에 대해 분석하였다.Since there are various subspecies with similar base sequences within the Mycobacterium species including Johne, it is important to perform the LAMP method using a base sequence specific to Johne. Therefore, in this study, a total of 11 strains, including one standard strain of Johne, four strains of Johne isolated from the field, three strains that are different subspecies of the same species as Johne, and three strains of commensal bacteria existing in other environments, were collected and analyzed for specificity.

<1-1> 요네균 감염 의심 시료로부터 genome DNA 추출<1-1> Extraction of genome DNA from suspected Johne bacteria infection samples

상기 실시예 1의 LAMP 프라이머 세트의 특이도 및 민감도 검증을 위한 요네 야외균주는 요네 양성 개체 회장 조직으로부터 7H9 배지를 이용하여 균분리를 통해 수집하였다. 순수 배양된 요네균 군락을 1.5 ㎖ 튜브에 옮겨 담아 ATL 버퍼(tissue lysis) 180 ㎕와 Proteinase K 20 ㎕를 넣고 충분히 분쇄될 수 있게 혼합(voltexing)한 다음 56℃에서 최소 2시간 반응시켜 분해(lysis) 과정을 수행하였다. 이후 AL 버퍼(lysis) 200 ㎕를 넣어 혼합하고, 70℃에서 10분 반응시킨 후 에탄올 200 ㎕ 넣고 용해될 때까지 혼합하였다. 혼합물을 Dneasy Mini spin column에 넣고 원심분리(8,000 rpm, 1분)한 뒤, 아래 튜브를 버리고 새 튜브에 옮기고 AW1 버퍼(wash) 500 ㎕를 넣은 후 원심분리(8,000 rpm, 1분)하였으며, 다시 아래 튜브를 버리고 동일한 튜브에 옮긴 후 AW2 버퍼(wash) 500 ㎕넣고 원심분리(14,000 rpm, 3분)하였다. Dneasy Mini spin column 멤브레인의 수분을 날려주기 위해 아래 튜브 여과액을 비우고 같은 튜브에 한번 더 원심분리(14,000 rpm, 1분)하였다. 마지막으로 1.5 ㎖ 튜브에 Dneasy Mini spin column을 옮기고 AE 버퍼(elution) 50 ㎕를 넣고 2분 정도 RT에 둔 다음 원심분리(8,000 rpm, 1분)하여 게놈 DNA를 추출하였다. To verify the specificity and sensitivity of the LAMP primer set of Example 1, the field strain of Yone was collected by isolating the strain from the ileum tissue of a Yone-positive individual using 7H9 medium. The purely cultured Yone colony was transferred to a 1.5 ml tube, 180 ㎕ of ATL buffer (tissue lysis) and 20 ㎕ of Proteinase K were added, and the mixture was mixed until sufficiently disrupted (voltexing), and then the mixture was incubated at 56°C for at least 2 hours to perform the lysis process. After that, 200 ㎕ of AL buffer (lysis) was added and mixed, and the mixture was incubated at 70°C for 10 minutes, after which 200 ㎕ of ethanol was added and mixed until dissolved. The mixture was placed into a Dneasy Mini spin column and centrifuged (8,000 rpm, 1 min). The lower tube was discarded and transferred to a new tube. 500 ㎕ of AW1 buffer (wash) was added and centrifuged (8,000 rpm, 1 min). The lower tube was discarded again and transferred to the same tube. 500 ㎕ of AW2 buffer (wash) was added and centrifuged (14,000 rpm, 3 min). To remove moisture from the Dneasy Mini spin column membrane, the filtrate in the lower tube was emptied and centrifuged once more in the same tube (14,000 rpm, 1 min). Finally, the Dneasy Mini spin column was transferred to a 1.5 ㎖ tube, 50 ㎕ of AE buffer (elution) was added, and the mixture was left at RT for about 2 minutes and centrifuged (8,000 rpm, 1 min) to extract genomic DNA.

<1-2> 균주 분양 및 genome DNA 추출<1-2> Strain distribution and genome DNA extraction

상기 실시예 1의 LAMP 프라이머 세트의 특이도 및 민감도 검증을 위해 사용된 요네균 표준균주 1종(K-10), 야외균주 1종(SU-29) 및 상재균주 1종(C.Pseudotuberculosis)은 각각 서울대학교와 전북대학교 수의과대학에서 기증받았고 Mycobacterium 종(species) 3종(MA, MI, MH)과 상재균주 3종(Escherichia coli, Staphylococcus aureus)은 은 한국수의생명자원은행(KVCC)를 통해 제공받아 배양한 뒤 상기한 같은 방식으로 genome DNA를 추출하였다. To verify the specificity and sensitivity of the LAMP primer set of Example 1, one standard strain of C. pyogenes (K-10), one field strain (SU-29), and one commensal strain (C. pseudotuberculosis) were donated by Seoul National University and Chonbuk National University College of Veterinary Medicine, respectively, and three Mycobacterium species (MA, MI, MH) and three commensal strains (Escherichia coli, Staphylococcus aureus) were provided through the Korea Veterinary Biobank (KVCC), cultured, and genomic DNA was extracted using the same method as described above.

상기 균주에 대한 정보는 하기 표 2에 기재하였다.Information about the above strains is given in Table 2 below.

StrainStrain 균주명Strain name etcetc Mycobacterium avium subsp. paratuberculosis(MAP)Mycobacterium avium subsp. paratuberculosis (MAP) K-12K-12 대표 변종Representative variant Mycobacterium avium subsp. paratuberculosis(MAP)Mycobacterium avium subsp. paratuberculosis (MAP) SU-29SU-29 분리separation Mycobacterium avium subsp. paratuberculosis(MAP)Mycobacterium avium subsp. paratuberculosis (MAP) C15-25C15-25 분리separation Mycobacterium avium subsp. paratuberculosis(MAP)Mycobacterium avium subsp. paratuberculosis (MAP) 20-1320-13 분리separation Mycobacterium avium subsp. paratuberculosis(MAP)Mycobacterium avium subsp. paratuberculosis (MAP) T19-13T19-13 분리separation Mycobacterium avium subsp. avium(MA)Mycobacterium avium subsp. avium(MA) W-986LNW-986LN 대표 변종Representative variant Mycobacterium avium subsp. Intracellulare(MI)Mycobacterium avium subsp. Intracellulare (MI) D-100D-100 대표 변종Representative variant Mycobacterium avium subsp. hominissuis(MH)Mycobacterium avium subsp. hominissuis(MH) C-29C-29 대표 변종Representative variant C.PseudotuberculosisC.Pseudotuberculosis JBNU cp-001JBNU cp-001 대표 변종Representative variant Escherichia coli Escherichia coli O157:H7O157:H7 대표 변종Representative variant Staphylococcus aureus Staphylococcus aureus 2323523235 대표 변종Representative variant

<1-3> LAMP 반응 조건<1-3> LAMP reaction conditions

LAMP 반응을 위해 0.2 μM F3 및 B3 프라이머, 1.6 μM FIP 및 BIP 프라이머, 0.4 μM LF 및 LB 프라이머와 Isothermal Amplification Buffer II (2.5 μl), Bst2.0 WarmStart DNA Polymerase (1 μl. 8 U) (New England Biolabs), 1.4 mM dNTP(Thermo), 6 mM MgSO4, 0.8 M betaine(Sigma), 10 ng template DNA (1 μl)를 혼합하여 총 25 μl가 되도록 혼합한 후, 65℃에서 1시간 증폭반응을 수행 후, 80℃에서 5분간 두어 종료하였다.For LAMP reaction, 0.2 μM F3 and B3 primers, 1.6 μM FIP and BIP primers, 0.4 μM LF and LB primers, Isothermal Amplification Buffer II (2.5 μl), Bst2.0 WarmStart DNA Polymerase (1 μl. 8 U) (New England Biolabs), 1.4 mM dNTP (Thermo), 6 mM MgSO4, 0.8 M betaine (Sigma), and 10 ng template DNA (1 μl) were mixed to a total volume of 25 μl, and the amplification reaction was performed at 65°C for 1 hour and then terminated at 80°C for 5 minutes.

요네균 검출 유무는 육안을 통한 색 변화를 통해 관찰하였고, 양성(+)일 경우 파란색, 음성(-)일 경우 보라색으로 관찰되었다(도 2 내지 5). The presence or absence of Yone bacteria was observed through color change with the naked eye. Positive (+) was observed as blue, and negative (-) was observed as purple (Figs. 2 to 5).

<1-4><1-4> 요네균 LAMP 진단용 프라이머 세트의 특이도 검증Validation of the specificity of the primer set for the diagnosis of Johne's disease LAMP

상기 실시예 1의 LAMP 프라이머 세트를 이용하여 11종의 균주를 대상으로 LAMP 반응을 수행한 결과, MAP 표준균주 및 야외 분리균주에서는 양성반응(보라색)을 나타내었고 나머지 마이코박테리움 아종과 상재균에서는 음성반응(파란색)을 나타내었다. 모든 산물은 Redsafe가 포함된 1.5% 아가로스 겔에서 30분간 전기영동 하였으며, UV 등에서 특이 밴드를 확인하였다.Using the LAMP primer set of Example 1 above, LAMP reaction was performed on 11 strains. As a result, MAP standard strain and field isolated strain showed positive reaction (purple), and the remaining Mycobacterium subspecies and commensal bacteria showed negative reaction (blue). All products were electrophoresed on a 1.5% agarose gel containing Redsafe for 30 minutes, and a specific band was confirmed under UV, etc.

상기 실험을 통해 본 발명의 ISMap02 및 IS1311에 대한 LAMP 프라이머 세트는 요네균만을 특이적으로 검출할 수 있음을 확인하였다(도 2).Through the above experiments, it was confirmed that the LAMP primer set for ISMap02 and IS1311 of the present invention can specifically detect only Y. pyogenes (Fig. 2).

<실험예 2> 요네균 LAMP 진단용 프라이머 세트의 민감도 검증<Experimental Example 2> Sensitivity Verification of the Primer Set for Yonebacterium LAMP Diagnosis

상기 실시예 1의 LAMP 프라이머 세트의 민감도를 검증하기 위하여, 요네균 표준균주 시료의 게놈 DNA 농도를 1 ng/㎕, 0.1 ng/㎕, 10 pg/㎕, 1 pg/㎕, 0.1 pg/㎕, 10 fg/㎕, 또는 1 fg/㎕로 희석한 후 상기 언급한 방식으로 LAMP 반응을 수행한 결과, 본 발명의 LAMP 프라이머 세트 2종(ISMap02, IS1311)은 모두 0.1 pg/㎕까지 요네균을 검출할 수 있음을 확인하였다(도 4 및 5). 이는 OIE에서 권고하는 표준 진단법인 종래의 conventional PCR(IS1311, ISMav02)와 비교하여, IS1311에 비해 10배 및 ISMav02에 비해 100배 민감도가 높은 결과이다. In order to verify the sensitivity of the LAMP primer set of Example 1, the genomic DNA concentration of the standard strain sample of Johne was diluted to 1 ng/㎕, 0.1 ng/㎕, 10 pg/㎕, 1 pg/㎕, 0.1 pg/㎕, 10 fg/㎕, or 1 fg/㎕, and the LAMP reaction was performed in the above-mentioned manner. As a result, it was confirmed that both LAMP primer sets of the present invention (ISMap02, IS1311) could detect Johne up to 0.1 pg/㎕ (Figs. 4 and 5). This is a result that is 10 times higher in sensitivity than IS1311 and 100 times higher than ISMav02, compared to the conventional PCR (IS1311, ISMav02), which is a standard diagnostic method recommended by OIE.

상기에서, 본 발명의 ISMap02 및 IS1311 LAMP 프라이머 세트는 요네균을 특이적으로 검출하고, 표준 진단법인 cPCR 기법에 비해 민감도가 10배 이상 높은 것을 확인함으써 본 발명의 프라이머 세트를 요네균 검출에 이용할 수 있음을 확인하였다.As described above, it was confirmed that the ISMap02 and IS1311 LAMP primer sets of the present invention specifically detect Johne and have a sensitivity that is 10 times higher than that of the standard diagnostic method, cPCR, thereby confirming that the primer sets of the present invention can be used to detect Johne.

서열목록 전자파일 첨부Attach electronic file of sequence list

Claims (15)

서열번호 1 내지 6의 염기서열로 표시되는 제 1 프라이머 세트; 및
서열번호 7 내지 12의 염기서열로 표시되는 제 2 프라이머 세트;로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 프라이머 세트를 포함하는 요네균(Mycobacterium avium ssp paratuberculosis) 검출용 프라이머 세트.
A first primer set represented by the base sequence of sequence numbers 1 to 6; and
A primer set for detecting Mycobacterium avium ssp paratuberculosis , comprising at least one primer set selected from the group consisting of a second primer set represented by a base sequence of sequence numbers 7 to 12.
제1항에 있어서,
상기 프라이머 세트는 등온증폭반응(loop-mediated isothermal amplification reaction, LAMP)용인 것을 특징으로 하는, 요네균 검출용 프라이머 세트.
In the first paragraph,
A primer set for detecting Yonephritis, characterized in that the above primer set is for isothermal amplification reaction (loop-mediated isothermal amplification reaction, LAMP).
제1항에 있어서,
상기 제 1 프라이머 세트는 요네균의 ISMap02에 특이적인 것을 특징으로 하는, 요네균 검출용 프라이머 세트.
In the first paragraph,
A primer set for detecting Johne, characterized in that the first primer set is specific for ISMap02 of Johne.
제1항에 있어서,
상기 제 2 프라이머 세트는 요네균의 IS1311에 특이적인 것을 특징으로 하는, 요네균 검출용 프라이머 세트.
In the first paragraph,
The second primer set is a primer set for detecting Johne, characterized in that it is specific for IS1311 of Johne.
제1항의 프라이머 세트를 포함하는, 요네균(Mycobacterium avium ssp paratuberculosis) 검출용 조성물.A composition for detecting Mycobacterium avium ssp paratuberculosis, comprising the primer set of claim 1. 제5항의 조성물을 포함하는, 요네균(Mycobacterium avium ssp paratuberculosis) 검출용 키트.A kit for detecting Mycobacterium avium ssp paratuberculosis, comprising the composition of claim 5. 1) 시료의 게놈(genome) DNA (gDNA)를 분리하는 단계;
2) 상기 분리된 게놈 DNA를 주형으로 하고, 제1항의 프라이머 세트를 이용하여 표적 서열을 증폭하는 단계; 및
3) 상기 증폭된 산물을 검출하는 단계;를 포함하는, 요네균(Mycobacterium avium ssp paratuberculosis) 검출 방법.
1) A step of isolating genomic DNA (gDNA) of the sample;
2) a step of amplifying the target sequence using the separated genomic DNA as a template and the primer set of clause 1; and
3) A method for detecting Mycobacterium avium ssp paratuberculosis , comprising a step of detecting the amplified product.
제7항에 있어서,
상기 단계 1)에서, 시료는 개체로부터 분리한 혈액, 땀, 소변, 대변 및 조직으로 이루어진 군으로 부터 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는, 요네균 검출 방법.
In Article 7,
A method for detecting Yonephritis, characterized in that in the above step 1), the sample is at least one selected from the group consisting of blood, sweat, urine, feces, and tissue separated from an individual.
제7항에 있어서,
상기 단계 2)에서, 표적 서열은 ISMap02 또는 IS1311 유전자에 대한 표적 서열인 것을 특징으로 하는, 요네균 검출 방법.
In Article 7,
A method for detecting Yone bacteria, characterized in that in the above step 2), the target sequence is a target sequence for the ISMap02 or IS1311 gene.
제7항에 있어서,
상기 단계 2)에서, 등온증폭반응(loop-mediated isothermal amplification reaction, LAMP)을 수행하여 표적 서열을 증폭시키는 것을 특징으로 하는, 요네균 검출 방법.
In Article 7,
A method for detecting Yone, characterized in that in step 2), a target sequence is amplified by performing an isothermal amplification reaction (loop-mediated isothermal amplification reaction, LAMP).
제10항에 있어서,
상기 등온증폭반응은 60 내지 70℃에서 수행되는 것을 특징으로 하는, 요네균 검출 방법.
In Article 10,
A method for detecting Yone bacteria, characterized in that the above isothermal amplification reaction is performed at 60 to 70°C.
제11항에 있어서,
상기 등온증폭반응은 1 내지 2시간 수행되는 것을 특징으로 하는, 요네균 검출 방법.
In Article 11,
A method for detecting Yone bacteria, characterized in that the above isothermal amplification reaction is performed for 1 to 2 hours.
제7항에 있어서,
상기 단계 3)에서, 증폭된 산물의 색의 변화를 이용하여 요네균 검출 유무를 판단하는 것을 특징으로 하는, 요네균 검출 방법.
In Article 7,
A method for detecting Streptococcus pneumoniae, characterized in that in step 3), the presence or absence of Streptococcus pneumoniae is determined by using a change in the color of the amplified product.
제13항에 있어서,
상기 증폭된 산물의 색이 파란색일 경우, 요네균 양성으로 판단하는 것을 특징으로 하는, 요네균 검출 방법.
In Article 13,
A method for detecting Johne bacteria, characterized in that if the color of the amplified product is blue, it is judged to be positive for Johne bacteria.
제13항에 있어서,
상기 증폭된 산물의 색이 보라색일 경우, 요네균 음성으로 판단하는 것을 특징으로 하는, 요네균 검출 방법.
In Article 13,
A method for detecting Johne bacteria, characterized in that if the color of the amplified product is purple, it is judged to be negative for Johne bacteria.
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