RU2793900C1 - Method for indirectly determining the titer of the infectious activity of fmdv in non-inactivated raw materials for vaccines using a mathematical double differential of the crossing point data during amplification of viral cdna - Google Patents

Method for indirectly determining the titer of the infectious activity of fmdv in non-inactivated raw materials for vaccines using a mathematical double differential of the crossing point data during amplification of viral cdna Download PDF

Info

Publication number
RU2793900C1
RU2793900C1 RU2022119924A RU2022119924A RU2793900C1 RU 2793900 C1 RU2793900 C1 RU 2793900C1 RU 2022119924 A RU2022119924 A RU 2022119924A RU 2022119924 A RU2022119924 A RU 2022119924A RU 2793900 C1 RU2793900 C1 RU 2793900C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
fmdv
titer
raw materials
mathematical
infectious activity
Prior art date
Application number
RU2022119924A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Максим Игоревич Доронин
Дмитрий Валерьевич Михалишин
Алексей Валерьевич Борисов
Юлия Сергеевна Елькина
Олеся Олеговна Будина
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное учреждение "Федеральный центр охраны здоровья животных" (ФГБУ "ВНИИЗЖ")
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное учреждение "Федеральный центр охраны здоровья животных" (ФГБУ "ВНИИЗЖ") filed Critical Федеральное государственное бюджетное учреждение "Федеральный центр охраны здоровья животных" (ФГБУ "ВНИИЗЖ")
Application granted granted Critical
Publication of RU2793900C1 publication Critical patent/RU2793900C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: biotechnology.
SUBSTANCE: production of foot-mouth disease vaccines (FMDVs), and in particular to a method for indirectly determining the titer of the infectious activity of foot-mouth disease vaccine in non-inactivated raw materials for vaccines using a mathematical double differential of the crossing point data during amplification of viral cDNA. The present invention combines the implementation of the neutralization reaction with the subsequent conduct of a molecular biological study, which increases the specificity and sensitivity of the method. It is proposed to use as a positive control of mRNA of the FMDV target site obtained after transient transfection of BHK-21/SUSP/ARRIAH cells with a gene construct obtained using the pJet 1.2 sf GFP plasmid vector. The dependence of the titer of infectious activity of FMDV and the values of crossing points for the graphs of the double mathematical differential, presented as lg regressive logarithmic function TFMDV=-0.2997×Cp+11.675 was found, with high accuracy of approximation and efficiency of the amplification reaction.
EFFECT: within 3 hours and with a high degree of certainty, indirect determining the titer of the infectious activity of the cultured FMDV in non-inactivated raw materials for the vaccine based on the mathematical double differential of the crossing point data during amplification of the viral cDNA.
3 cl, 6 dwg, 5 tbl, 5 ex

Description

Изобретение относится к области биотехнологии и производству противоящурных вакцин, а именно к способу опосредованного определения титра инфекционной активности вируса ящура в неинактивированном сырье вакцины с помощью математического двойного дифференциала данных точки crossing point при амплификации вирусной кДНК.The invention relates to the field of biotechnology and the production of FMD vaccines, and in particular to a method for indirectly determining the titer of FMDV infectious activity in non-inactivated vaccine raw materials using a mathematical double differential of the crossing point data during amplification of viral cDNA.

Ящур является вирусным, наиболее контагиозным, остропротекающим, лихорадочным заболеванием, которому подвержены дикие и домашние парнокопытные и мозоленогие животные [1]. В соответствии с классификацией Международного комитета по таксономии вирус ящура относится к порядку Picornavirales, семейству Picornaviridae, роду Aphthovirus, виду food-and-mouth disease virus (FMDV) [2, 3]. На сегодняшний день известны 7 серотипов вируса ящура: О, А, С, Азия-1, SAT-1, SAT-2, SAT-3 с множеством топотипов и генетических линий [1]. Для вируса ящура при константе седиментации полных вирусных частиц 146 S, константе диффузии 1,41 см2/с молекулярная масса составляет 8,08 × 106 Д. Размер вириона 23-25 нм, масса составляет 8,4 × 10-18 г [1, 4, 5].Foot and mouth disease is a viral, most contagious, acute, febrile disease that affects wild and domestic artiodactyl and callus animals [1]. In accordance with the classification of the International Committee on Taxonomy, FMDV belongs to the order Picornavirales, the family Picornaviridae, the genus Aphthovirus, and the species food-and-mouth disease virus (FMDV) [2, 3]. To date, 7 serotypes of FMDV are known: O, A, C, Asia-1, SAT-1, SAT-2, SAT-3 with many topotypes and genetic lines [1]. For foot and mouth disease virus with a sedimentation constant of full viral particles 146 S, a diffusion constant of 1.41 cm 2 /s, the molecular weight is 8.08 × 10 6 D. The size of the virion is 23-25 nm, the mass is 8.4 × 10 -18 g [ 1, 4, 5].

Геном вируса представлен одноцепочечной молекулой РНК (ssRNA(+)) положительной полярности (IV группа микроорганизмов по Балтимору). Вирионная РНК различных штаммов вируса ящура имеют одинаковую длину около 8400-8500 н.о. с молекулярной массой 2,8 × 108МД [4]. Пикорнавирусы не производят субгеномных мРНК. РНК одновременно является матрицей для репликации генома и трансляции вирусных белков. РНК вируса ящура включает три отдельные части, а именно длинную 5'-нетранслируемую область (5'-UTR) (около 1300 и.о., что редко встречается у вирусов), кодирующую область с одной открытой рамкой считывания (ORF) (в этом заключается сходство с мРНК эукариотических клеток) длиной около 7000 н.о. и 3'-нетранслируемую область (3'-UTR) длиной около 90 н.о. (фиг.1).The virus genome is represented by a single-stranded RNA molecule (ssRNA (+)) of positive polarity (Baltimore group IV of microorganisms). The virion RNA of different strains of foot and mouth disease virus have the same length of about 8400-8500 bp. with a molecular weight of 2.8 × 10 8 MD [4]. Picornaviruses do not produce subgenomic mRNAs. RNA is simultaneously a template for genome replication and translation of viral proteins. The foot-and-mouth disease virus RNA comprises three distinct parts, namely a long 5'-untranslated region (5'-UTR) (about 1300 bp, which is rare in viruses) encoding a single open reading frame (ORF) region (in this is the similarity with the mRNA of eukaryotic cells) about 7000 n. and a 3'-untranslated region (3'-UTR) about 90 bp in length. (figure 1).

С 5'-концом генома ковалентно связан пептид VPg, который кодируется генами 3 В1-3. VPg существует в 3 различных формах, которые играют важную роль в синтезе РНК. 5'-UTR-область включает несколько различных структурных элементов: S-фрагмент, поли(С) тракт (Cn), 3 или 4 псевдоузла (РК), элемент cre/bus, внутренний сайт для рибосомы (IRES) [5].The VPg peptide is covalently linked to the 5' end of the genome and is encoded by the 3 B 1-3 genes. VPg exists in 3 different forms that play an important role in RNA synthesis. The 5'UTR region includes several different structural elements: S fragment, poly(C) tract (Cn), 3 or 4 pseudoknots (PK), cre/bus element, internal site for the ribosome (IRES) [5].

На 5'-конце расположен стабильный участок «стебель-петля» размером 55 и.о., который необходим для репликации транскрипта. Данный участок назвали цис-действующим элементом репликации (cis-acting replication element (cre) или 3B-site (bus)). Он содержит консервативный мотив (АААСА), который действует как матрица для уридилирования белка VPg вирусной РНК-полимеразой с образованием VPgpU и/или VPgpUpU. Эти продукты действуют как праймеры для инициации синтеза вирусной РНК, что объясняет присутствие VPg на 5'-конце транскриптов РНК как с положительным, так и с отрицательным смыслом [5, 6].At the 5' end, there is a stable stem-loop region of 55 bp, which is necessary for transcript replication. This site was called the cis-acting replication element (cre) or 3B-site (bus)). It contains a conserved motif (AAACA) that acts as a template for uridylation of the VPg protein by viral RNA polymerase to form VPgpU and/or VPgpUpU. These products act as primers to initiate viral RNA synthesis, which explains the presence of VPg at the 5' end of RNA transcripts, both positive and negative sense [5, 6].

Транслируемая область следует за 5'-UTR. РНК транслируется в виде единой длинной ORF в полипротеин, после этого следует серия посттрансляционных протеолитических расщеплений с образованием как промежуточных, так и зрелых структурных и неструктурных белков. Это основная часть вирусного генома, длина которого составляет около 7000 нуклеотидов и включает 14 генов. Она кодирует большой полипротеин (около 2330 а.о.), который быстро расщепляется вирусными протеазами с образованием четырех различных структурных и одиннадцати неструктурных белков. После трансляции первоначально образуются четыре первичных продукта, а именно Lpro (лидерная протеаза), Р1-2А, Р2 и Р3 [7, 8].The translated region follows the 5'-UTR. The RNA is translated as a single long ORF into a polyprotein, followed by a series of post-translational proteolytic cleavages to form both intermediate and mature structural and non-structural proteins. This is the main part of the viral genome, which is about 7000 nucleotides long and includes 14 genes. It encodes a large polyprotein (about 2330 a.a.) that is rapidly cleaved by viral proteases to form four different structural and eleven non-structural proteins. After translation, four primary products are initially formed, namely Lpro (leader protease), P1-2A, P2, and P3 [7, 8].

Первым компонентом полипротеина вируса ящура является L-белок (Leader) размером около 200 н.о. Уникальность пикорнавирусов заключается в том, что в качестве белка-лидера используется протеаза. Белок L представляет собой папаин-подобную цистеиновую протеазу. Он автолитически отщепляется от остального вирусного полипротеина на стыке L/P1. L-кодирующая область содержит два отдельных инициирующих кодона AUG (обычно 84 нуклеотида друг от друга), которые приводят к образованию двух разных L-протеаз, названных Lab и Lb и отличающихся друг от друга по длине на 28 а.о. Именно Lpro отвечает за ингибирование синтеза белка в клетке-хозяине, индуцируя расщепление белка-хозяина eIF4G. В результате вирусная РНК может свободно использовать аппарат синтеза белка клетки-хозяина для собственного синтеза белка [5, 8].The first component of the FMDV polyprotein is the L-protein (Leader), about 200 bp in size. The uniqueness of picornaviruses lies in the fact that a protease is used as a leader protein. Protein L is a papain-like cysteine protease. It cleaves autolytically from the rest of the viral polyprotein at the L/P1 junction. The L-coding region contains two separate AUG initiation codons (usually 84 nucleotides apart), which lead to the formation of two different L-proteases, named Lab and Lb, which differ from each other in length by 28 a.a. It is Lpro that is responsible for the inhibition of protein synthesis in the host cell by inducing cleavage of the host protein eIF4G. As a result, viral RNA can freely use the host cell's protein synthesis apparatus for its own protein synthesis [5, 8].

Полипептид Р1-2А (предшественник капсидного белка) расщепляется протеазой 3С (3Cpro) на N-конце и С-конце с помощью белка 2А с образованием белков 1АВ (VP0), 1С (VP3) и ID (VP1), 2А [9].The P1-2A polypeptide (precursor of the capsid protein) is cleaved by the 3C protease (3Cpro) at the N-terminus and C-terminus with the help of the 2A protein to form proteins 1AB (VP 0 ), 1C (VP 3 ) and ID (VP 1 ), 2A [ 9].

Белки VP0 (1АВ), VP3 (1С) и VP1 (ID) - структурные компоненты естественных пустых капсидов с коэффициентом седиментации 75S. 60 копий каждого из указанных пептидов самособираются, образуя полные вирусные частицы с коэффициентом седиментации 146S [5, 8].Proteins VP 0 (1AB), VP 3 (1C), and VP 1 (ID) are structural components of natural empty capsids with a sedimentation coefficient of 75S. 60 copies of each of these peptides self-assemble, forming complete viral particles with a sedimentation coefficient of 146S [5, 8].

Во время инкапсидации участка генома белок VP0 расщепляется с образованием протеинов VP4 и VP2 автолитически. Белок VP4 полностью находится внутри вирусной частицы, тогда как VP1, VP2 и VP3 располагаются на поверхности и вносят свой вклад в антигенные свойства вируса. VP1 содержит, по крайней мере, два важных иммуногенных сайта, петлю G-H (в положениях аминокислот 141-160) и С-конец (остатки 200-213). Петля G-H включает мотив аргинин-глицин-аспарагиновая кислота (RGD), который необходим для прикрепления вируса к клетке-хозяину через рецептор интегрина [5, 9].During the encapsidation of a region of the genome, the VP 0 protein is cleaved to form the VP 4 and VP 2 proteins autolytically. The VP 4 protein resides entirely within the viral particle, while VP 1 , VP 2 and VP 3 reside on the surface and contribute to the antigenic properties of the virus. VP 1 contains at least two important immunogenic sites, the GH loop (at amino acid positions 141-160) and the C-terminus (residues 200-213). The GH loop includes the arginine-glycine-aspartic acid (RGD) motif, which is required for virus attachment to the host cell via the integrin receptor [5, 9].

Белок VP1 является наиболее вариабельным, поскольку на него приходится более 90% мутаций всех структурных генов. Самыми вариабельными областями являются участки 40-60, 130-160 и 190-213 а.о. Участок поверхностного белка VP1 в регионе 130-160 а.о. отличается высокой изменчивостью, поскольку участвует в процессе связывания с рецепторами клетки-хозяина [5]. Изменчивость данного региона дает возможность вирусу ящура взаимодействовать с рецепторами клеток разных типов и облегчает переход от одного вида хозяина к другому. Нуклеотидные последовательности кодирующей области VP1 используются для генетической характеристики штаммов ящура из-за их значимости для прикрепления и проникновения вируса в клетку, защитного иммунитета и специфичности серотипа. Филогенетический анализ на основе последовательности VP1 широко используется для вывода эволюционной динамики, эпидемиологических отношений между генетическими линиями и для отслеживания происхождения и перемещения штаммов вируса ящура [8, 9].The VP 1 protein is the most variable, since it accounts for more than 90% of all structural gene mutations. The most variable regions are regions 40–60, 130–160, and 190–213 a.a. The site of the surface protein VP 1 in the region of 130-160 a.a. is characterized by high variability, since it is involved in the process of binding to host cell receptors [5]. The variability of this region allows FMDV to interact with receptors on different cell types and facilitates the transition from one host species to another. Nucleotide sequences of the VP 1 coding region are used to genetically characterize FMD strains due to their importance for viral attachment and cell entry, protective immunity, and serotype specificity. Phylogenetic analysis based on the VP 1 sequence is widely used to infer evolutionary dynamics, epidemiological relationships between genetic lineages, and to track the origin and movement of FMDV strains [8, 9].

Белок 2А - очень короткий пептид размером 18 аминокислотных остатков, являющийся вирусной аутопротеазой. По всей видимости, данный белок отвечает за расщепление сайта 2А/2 В, которое является вторым событием процессинга у вируса ящура [5].Protein 2A is a very short peptide of 18 amino acid residues, which is a viral autoprotease. Apparently, this protein is responsible for the cleavage of the 2A/2B site, which is the second processing event in FMDV [5].

Области Р2 и Р3 полипротеина процессируются в неструктурные белки (NSP) вируса ящура. Полипептид Р2 подвергается расщеплению на белки 2 В длиной около 154 а.о. и 2С размером около 318 а.о. с помощью 3С-протеазы. Функция белка 2 В не известна. Белок 2С определяет устойчивость вирусной частицы к гуанидину. Данный протеин необходим для инициации отрицательной цепи РНК при синтезе [5, 9].The P2 and P3 regions of the polyprotein are processed into FMDV non-structural proteins (NSPs). The P2 polypeptide undergoes cleavage into 2B proteins about 154 a.a. long. and 2C, about 318 a.a. using 3C protease. The function of protein 2B is not known. Protein 2C determines the resistance of the viral particle to guanidine. This protein is required for initiation of the negative RNA strand during synthesis [5, 9].

Протеин Р3 с помощью 3С-протеазы расщепляется с образованием 6 основных белков: 3А, трех отдельных копий VPg (3B1, 3 В2, 3 В3), 3Cpro и 3Dpol (3D-РНК-полимеразы), а также промежуточных продуктов, в частности, 3CD. Белок 3А длиной около 143 а.о. имеет гидрофобные последовательности, которые, предположительно, закрепляют его на мембранах. Протеин 3А может также служить для доставки пептидов 3 В к сайтам репликации РНК [5, 7, 8].Protein P3 is cleaved by 3C protease to form 6 major proteins: 3A, three separate copies of VPg (3B 1 , 3 B 2 , 3 B 3 ), 3Cpro and 3Dpol (3D-RNA polymerase), as well as intermediate products, in in particular, 3CD. Protein 3A is about 143 a.a. long. has hydrophobic sequences that presumably anchor it to membranes. Protein 3A can also serve to deliver 3B peptides to RNA replication sites [5, 7, 8].

Протеаза 3Cpro имеет длину 213 а.о. Данный фермент принадлежит семейству химотрипсиноподобных сериновых протеаз. Он отвечает за большую часть протеолитической обработки вирусного полипептида (10 сайтов расщепления), в частности, за расщепление Р1-2А на белки VP0, VP1, VP3, а также за образование различных неструктурных белок. Кроме того, белок 3С также модифицирует некоторые клеточные белки. Таким образом, для отщепления всех белков ВЯ от первоначального полипротеина требуется 3 протеазы: ведущая протеиназа (L-белок), 2А, 3С [9].The 3Cpro protease is 213 a.a. long. This enzyme belongs to the family of chymotrypsin-like serine proteases. It is responsible for most of the proteolytic processing of the viral polypeptide (10 cleavage sites), in particular, for the cleavage of P1-2A into VP 0 , VP 1 , VP 3 proteins, as well as for the formation of various non-structural proteins. In addition, the 3C protein also modifies some cellular proteins. Thus, 3 proteases are required to cleave all VN proteins from the original polyprotein: the leading proteinase (L-protein), 2A, 3C [9].

Белок 3Dpol кодируется высококонсервативным 3D-геном, имеет размер 470 а.о. и является РНК-зависимой РНК-полимеразой, которая вместе с другими вирусными и, возможно, клеточными белками осуществляет репликацию РНК из молекул вирусной инфекционной РНК. Происходят два процесса, необходимых для репликации РНК вируса. Первоначально геном с положительным смыслом используется в качестве шаблона для синтеза антисмысловой РНК, и это затем используется для получения новых инфекционных молекул РНК с положительным смыслом [8, 9].The 3Dpol protein is encoded by a highly conserved 3D gene and has a size of 470 a.a. and is an RNA-dependent RNA polymerase that, together with other viral and possibly cellular proteins, replicates RNA from viral infectious RNA molecules. There are two processes required for viral RNA replication. Initially, the positive-sense genome is used as a template for antisense RNA synthesis, and this is then used to generate new infectious positive-sense RNA molecules [8, 9].

В зрелой вирусной частице находится 60 капсомеров, состоящих из четырех структурных белки VP1-4, которые связываются друг с другом с образованием икосаэдрической оболочки или капсида. Вирусная частица служит для доставки генома инфекционного агента в цитоплазму клетки. Таким образом, первым шагом в репликации вируса является трансляция вирусной РНК для получения каждого из кодируемых вирусом белков, необходимых для репликации нуклеиновой кислоты и для производства вирусных частиц, способных инициировать новый цикл инфекции [4, 5].In a mature viral particle, there are 60 capsomeres, consisting of four structural proteins VP 1-4 , which bind to each other to form an icosahedral shell or capsid. The viral particle is used to deliver the genome of the infectious agent to the cytoplasm of the cell. Thus, the first step in viral replication is the translation of viral RNA to obtain each of the virally encoded proteins required for nucleic acid replication and for the production of viral particles capable of initiating a new cycle of infection [4, 5].

Белки VP1 (1D), VP2 (1 В) и VP3 (1С) находятся на поверхности вируса и вносят вклад в антигенные свойства вируса, a VP4 (1А) располагается внутри вириона. На поверхности располагается GH-петля, которая характеризуется гипервариабельностью и включает в себя 140-160 а.о. белка VP1 [5, 7].Proteins VP 1 (1D), VP 2 (1B) and VP 3 (1C) are located on the surface of the virus and contribute to the antigenic properties of the virus, and VP 4 (1A) is located inside the virion. On the surface, there is a GH-loop, which is characterized by hypervariability and includes 140-160 a.a. protein VP 1 [5, 7].

3'-UTR-область намного короче 5'-UTR-области, ее длина составляет около 100 нуклеотидов. Данный участок состоит из уникальной гетерогенной части размером около 90-100 и.о. и поли (А)-части около 50 н.о. Гетерогенный участок сворачивается, образуя специфическую структуру «стебель-петля», за которой следует поли(А)-фрагмент переменной длины. 3'-UTR-область играет важную роль в репликации вирусного генома. Между 5'-UTR и 3'-UTR возникают взаимодействия, которые могут влиять на активность IRES и репликацию РНК [1,5].The 3'UTR region is much shorter than the 5'UTR region, about 100 nucleotides in length. This site consists of a unique heterogeneous part with a size of about 90-100 b.p. and poly(A) moieties of about 50 n.o. The heterogeneous region folds to form a specific stem-loop structure followed by a variable length poly(A) fragment. The 3'UTR region plays an important role in viral genome replication. Interactions occur between the 5'-UTR and 3'-UTR, which can affect IRES activity and RNA replication [1,5].

В процессе репродукции в биологических системах вирус ящура формирует 4 варианта компонентов: 146S компонент (вирион, полная частицы), состоящий из одной цельной молекулы вирусной РНК и 60 копий полипептида, каждая из которых представлена комплексом белков VP1 (1D-ген), VP2 (1B-ген), VP3 (1С-ген), VP4 (1А-ген); 75S частица («пустой» капсид), включающий в себя 60 копий полипептидов VP0 (1АВ-ген), VP1 (1D-ген), VP3 (1С-ген); 12S частица (капсомер), представленный структурными белками VP1 (1D-ген), VP2 (1B-ген), VP3 (1С-ген); 3,8S субъединица, представленная неструктурным белком VPg. 75S, 12S и 3,8S компоненты не включают в себя РНК вируса ящура [1,5].In the process of reproduction in biological systems, the foot and mouth disease virus forms 4 variants of the components: 146S component (virion, complete particles), consisting of one whole molecule of viral RNA and 60 copies of the polypeptide, each of which is represented by a complex of proteins VP 1 (1D gene), VP 2 (1B gene), VP3 (1C gene), VP 4 (1A gene); 75S particle ("empty" capsid), which includes 60 copies of the polypeptides VP 0 (1AV-gene), VP 1 (1D-gene), VP 3 (1C-gene); 12S particle (capsomer) represented by structural proteins VP 1 (1D-gene), VP 2 (1B-gene), VP 3 (1C-gene); 3,8S subunit represented by non-structural protein VP g . The 75S, 12S, and 3.8S components do not include FMDV RNA [1,5].

Ящур причиняет огромный экономический ущерб, который сопряжен с резким снижением продуктивности скота, значительными затратами на борьбу с болезнью и лишением возможности торговли. По оценкам, только с точки зрения реальных производственных потерь и затрат на вакцинацию в эндемичных регионах ущерб, который ящур причиняет экономике, составляет от 6,5 до 21,0 млрд долл. США в год. Усиление контроля над ящуром и вакцинация восприимчивых животных во всем мире приносит пользу, как свободным, так и эндемичным странам и рассматривается как глобальное экономическое благо [7, 10].Foot-and-mouth disease causes enormous economic damage, which is associated with a sharp decrease in the productivity of livestock, significant costs for the fight against the disease and the loss of trade opportunities. In terms of real production losses and vaccination costs in endemic regions alone, it is estimated that the cost of FMD to the economy is between US$6.5 billion and US$21.0 billion per year. Strengthening FMD control and vaccination of susceptible animals worldwide benefits both free and endemic countries and is seen as a global economic benefit [7, 10].

В процессе промышленного производства противоящурных вакцин особое внимание уделяют титру инфекционной активности вируса до инактивации сырья [2]. Исходя из этого, сырье для вакцин исследуют на инфекционную активность с определением титра с применением монослойной перевиваемой клеточной линии почки свиньи IB-RS-2 [3]. Существенными недостатками данного метода являются: 1) длительная процедура титрования, связанная с развитием цитопатического действия (не менее 3 суток),In the process of industrial production of FMD vaccines, special attention is paid to the titer of infectious activity of the virus before the inactivation of raw materials [2]. Based on this, raw materials for vaccines are examined for infectious activity with the determination of the titer using a monolayer transplantable porcine kidney cell line IB-RS-2 [3]. Significant disadvantages of this method are: 1) a long titration procedure associated with the development of a cytopathic effect (at least 3 days),

2) определенная степень субъективности при оценке результатов анализа,2) a certain degree of subjectivity in evaluating the results of the analysis,

3) высокая стоимость клеточной линии как тест-системы и затраты на ее поддержание.3) the high cost of the cell line as a test system and the cost of maintaining it.

В связи с этим целесообразно провести поиск способа опосредованного определения титра инфекционной активности вируса ящура в неинактивированном сырье для вакцины с помощью математического двойного дифференциала данных точки crossing point при амплификации вирусной кДНК.In this regard, it is advisable to search for a method for indirectly determining the titer of FMDV infectivity in non-inactivated vaccine raw materials using the mathematical double differential of the crossing point data during viral cDNA amplification.

Данный метод позволяет в течение 3 часов достоверно определять титр инфекционной активности вируса ящура в сырье для вакцин. Исходя из этого, целесообразно предложить новый способ опосредованного определения титра вируса ящура в неинактивированном сырье для вакцины на основе альтернативного метода.This method makes it possible to reliably determine the titer of infectious activity of FMDV in raw materials for vaccines within 3 hours. Based on this, it is advisable to propose a new method for indirect determination of the FMDV titer in non-inactivated vaccine raw materials based on an alternative method.

Задачей настоящего изобретения является разработка высокочувствительного и высокоспецифичного экспресс-способа опосредованного определения титра инфекционной активности вируса ящура в неинактивированном сырье для вакцины с целью устранения вышеуказанных недостатков.The objective of the present invention is to develop a highly sensitive and highly specific express method for indirect determination of the titer of FMDV infectivity in non-inactivated vaccine raw materials in order to eliminate the above disadvantages.

Данная задача решена благодаря разработке способа опосредованного определения титра инфекционной активности вируса ящура в неинактивированном сырье для вакцины с помощью математического двойного дифференциала данных точки crossing point при амплификации вирусной кДНК. Предложенный способ позволяет:This problem has been solved by developing a method for indirectly determining the titer of FMDV infectivity in non-inactivated vaccine raw materials using the mathematical double differential of the crossing point data during viral cDNA amplification. The proposed method allows:

1) повысить специфичность анализа проб за счет реакции нейтрализации полных частиц вируса ящура штаммоспецифическими антителами;1) to increase the specificity of sample analysis due to the reaction of neutralization of full particles of FMDV with strain-specific antibodies;

2) увеличить чувствительность и специфичность анализа за счет применения высокоспецифичных оригинальных праймеров и ДНК-зонда, рассчитанных для 3D-гена вируса ящура в сырье для вакцины;2) increase the sensitivity and specificity of the analysis through the use of highly specific original primers and a DNA probe designed for the 3D FMDV gene in the vaccine raw material;

3) проводить контроль реакции ОТ-ПЦР-РВ с использованием мРНК, синтезированной с применением плазмиды р Jet 1.2 sf GFP и культуры клеток почки новорожденного сирийского хомячка BHK-21/SUSP/ARRIAH [11] для трансфекции;3) control the real-time RT-PCR reaction using mRNA synthesized using the p Jet 1.2 sf GFP plasmid and BHK-21/SUSP/ARRIAH newborn Syrian hamster kidney cell culture [11] for transfection;

4) повысить достоверность проводимого анализа благодаря установлению зависимости между титром инфекционной активности вируса ящура (Tfmdv) и точкой графика двойного дифференцирования логистической кривой crossing point (Ср), представленной в виде логарифмической функции: lg TFMDV=-0,2997 × Ср+11,675 с высокой достоверностью аппроксимации (R2=0,9994) и эффективностью амплификации 99,46%. Предложенная модель позволит опосредованно определять титр инфекционной активности вируса ящура в неинактивированном сырье при производстве противоящурной вакцины.4) increase the reliability of the analysis by establishing the relationship between the titer of FMDV infectious activity (Tfmdv) and the point of the graph of double differentiation of the logistic crossing point curve (С р ), presented as a logarithmic function: lg T FMDV = -0.2997 × С р + 11.675 with a high fit (R 2 =0.9994) and an amplification efficiency of 99.46%. The proposed model will make it possible to indirectly determine the titer of infectious activity of FMDV in non-inactivated raw materials in the production of FMD vaccine.

Сущность изобретения отражена на графических изображениях: Фиг. 1 - Картирование генома вируса ящура.The essence of the invention is reflected in the graphic images: Fig. 1 - Mapping of the FMDV genome.

Фиг. 2 - Процесс модифицирования плазмиды р Jet 1.2 sf GFP для клонирования участка 3D-гена вируса ящура. Вставка проводится между участками Т7 promoter и HDV ribozyme. Модель представлена на участках ДНК. Примечание: А - карта плазмиды со всеми сайтами, Б - условная карта плазмиды до встраивания, В - результат встраивания таргетного участка 3D-гена вируса ящура в плазмиду, Г - концевые участки плазмиды и гена (слева), Д- концевые участки гена и плазмиды (справа).Fig. 2 - The process of modifying the plasmid p Jet 1.2 sf GFP to clone the 3D FMDV gene region. The insertion is made between the T7 promoter and HDV ribozyme sites. The model is presented on DNA sections. Note: A - map of the plasmid with all sites, B - conditional map of the plasmid before insertion, C - the result of inserting the target region of the FMDV 3D gene into the plasmid, D - end sections of the plasmid and gene (left), E - end sections of the gene and plasmid (on right).

Фиг. 3 - Модель построения первичной логистической кривой для пробы с титром инфекционной активности соответствующим пороговому циклу амплификации 11,9 (синий цвет), график математического дифференциала (зеленый цвет), график двойного математического дифференциала с точкой crossing point 11,0 (красный цвет).Fig. 3 - A model for constructing a primary logistic curve for a sample with an infectious activity titer corresponding to an amplification threshold cycle of 11.9 (blue), a plot of a mathematical differential (green), a plot of a double mathematical differential with a crossing point of 11.0 (red).

Фиг. 4 - Зависимость значений точки crossing point логистических кривых после математического дифференцирования от титра инфекционной активности вируса ящура в сырье для вакцин (с указанием стандартной погрешности) (n=3, р<0,005).Fig. 4 - Dependence of the values of the crossing point of the logistic curves after mathematical differentiation on the titer of infectious activity of the FMDV in the raw material for vaccines (with indication of the standard error) (n=3, p<0.005).

Фиг. 5 - Зависимость титра инфекционной активности вируса ящура в сырье для вакцин от значений точки crossing point логистических кривых после математического дифференцирования от (с указанием стандартной погрешности) (n=3, р<0,005).Fig. 5 - Dependence of the titer of infectious activity of FMDV in raw materials for vaccines on the values of the crossing point of the logistic curves after mathematical differentiation from (with indication of the standard error) (n=3, p<0.005).

Фиг. 6 - Дизайн оригинальных олигонуклеотидных праймеров и зонда для опосредованного определения титра инфекционной активности вируса ящура в сырье для вакцин. Примечание: обратный, праймер дан в двух вариантах, а именно, в комплементарном прямом и в формате rev - реверс-комплемент.Fig. 6 - Design of original oligonucleotide primers and probe for indirect determination of FMDV infectivity titer in raw material for vaccines. Note: the reverse primer is given in two versions, namely, in the complementary direct and in the rev format - reverse complement.

Сущность изобретения заключается в новом подходе по опосредованному определению титра инфекционной активности вируса ящура в неинактивированном сырье для вакцин с помощью математического двойного дифференциала данных точки crossing point при амплификации вирусной кДНК. Заявляемый способ основан на проведении реакции нейтрализации вирионов вируса ящура с использованием очищенных поликлональных антител, получении элюата суммарной РНК, проведении обратной транскрипции и реакции амплификации в режиме реального времени, проведении двойного математического дифференцирования логистических кривых для исследуемых проб сырья для вакцины в реакции амплификации кДНК вируса ящура.The essence of the invention lies in a new approach for indirectly determining the titer of FMDV infectivity in non-inactivated raw materials for vaccines using the mathematical double differential of the crossing point data during amplification of the viral cDNA. The claimed method is based on carrying out a neutralization reaction of FMDV virions using purified polyclonal antibodies, obtaining a total RNA eluate, performing reverse transcription and real-time amplification reactions, conducting double mathematical differentiation of logistic curves for the studied samples of raw materials for the vaccine in the amplification reaction of FMDV cDNA .

В настоящее время стандартную реакцию амплификации в режиме реального времени применяют для проведения качественного и количественного исследования суспензий вируса ящура, в частности для определения концентрации 146S компонента и титра инфекционной активности [12, 13]. В литературе описан способ количественной оценки вирионов вируса ящура в неинактивированном сырье вакцины при сравнении максимальных экстремумов графиков второй производной для кривых реакции амплификации в режиме реального времени [14]. При этом для определения титра инфекционной активности вируса ящура в сырье для вакцин данный метод не применялся.Currently, a standard real-time amplification reaction is used to conduct a qualitative and quantitative study of FMDV suspensions, in particular, to determine the concentration of the 146S component and the titer of infectious activity [12, 13]. The literature describes a method for quantifying FMDV virions in non-inactivated vaccine raw materials by comparing the maximum extrema of the second derivative plots for real-time amplification reaction curves [14]. At the same time, this method was not used to determine the titer of infectious activity of FMDV in raw materials for vaccines.

В отличие от прототипа разработанный способ включает реакцию нейтрализации вирионов вируса ящура с применением очищенных поликлональных антител из штаммоспецифичных сывороток крови морских свинок против вируса ящура; этап сорбционного экстрагирования суммарной РНК; этап проведения обратной транскрипции и реакции амплификации с применением оригинальных олигонуклеотидных праймеров и зондов; новый подход к методике расчета титра инфекционной активности вируса ящура в сырье для вакцин с учетом значения точки crossing point для логистических кривых, подвергнутых двойному математическому дифференцированию. Применение разработанного способа повышает достоверность анализа по определению титра инфекционной активности вируса ящура в пробах сырья для вакцин. При этом также как и прототип разработанный способ позволяет одновременно исследовать несколько десятков проб неинактивированного сырья для вакцины, при этом время анализа сокращается до 3 ч. Исходя из этого, актуально применять данный способ для опосредованного определения титра инфекционной активности вируса ящура в сырье для вакцины.Unlike the prototype, the developed method includes a neutralization reaction of FMDV virions using purified polyclonal antibodies from strain-specific blood sera of guinea pigs against FMDV; stage of sorption extraction of total RNA; stage of reverse transcription and amplification reactions using original oligonucleotide primers and probes; a new approach to the method of calculating the infectious activity titer of FMDV in raw materials for vaccines, taking into account the value of the crossing point for logistic curves subjected to double mathematical differentiation. The use of the developed method increases the reliability of the analysis to determine the titer of infectious activity of FMDV in samples of raw materials for vaccines. At the same time, as well as the prototype, the developed method allows you to simultaneously examine several dozen samples of non-inactivated raw materials for the vaccine, while the analysis time is reduced to 3 hours. Based on this, it is important to use this method to indirectly determine the titer of infectious activity of FMDV in the raw material for the vaccine.

Ключевым элементом заявляемого способа является детектирование точек crossing point для логистических кривых исследуемых проб после двойного математического дифференцирования, на основе которых проводится опосредованное определение титра инфекционной активности вируса ящура с использованием разработанной модели зависимости точки Ср и титра инфекционной активности вируса ящура.The key element of the proposed method is the detection of crossing points for the logistic curves of the samples under study after double mathematical differentiation, on the basis of which the indirect determination of the titer of infectious activity of the FMD virus is carried out using the developed model of the relationship between the C p point and the titer of the infectious activity of the FMD virus.

Сопоставительный анализ с прототипом позволяет сделать вывод, что новизна и изобретательский уровень заявляемого изобретения заключается в применении способа опосредованного определения титра инфекционной активности вируса ящура в неинактивированном сырье для вакцины с помощью математического двойного дифференциала данных точки crossing point при амплификации вирусной кДНК.Comparative analysis with the prototype allows us to conclude that the novelty and inventive step of the claimed invention lies in the use of a method for indirectly determining the titer of FMDV infectivity in non-inactivated vaccine raw materials using a mathematical double differential of the crossing point data during amplification of viral cDNA.

Сведений о разработке предлагаемого способа опосредованного определения титра инфекционной активности вируса ящура в сырье для вакцин авторами не обнаружено.Information on the development of the proposed method for indirect determination of the titer of infectious activity of FMDV in raw materials for vaccines was not found by the authors.

Сущность предлагаемого изобретения пояснена на графическом материале - графиках зависимости значений точки crossing point логистических кривых после математического дифференцирования и титра инфекционной активности вируса ящура в сырье для вакцин относительно друг друга (фиг.4, 5).The essence of the invention is illustrated on the graphic material - graphs of the values of the crossing point of the logistic curves after mathematical differentiation and the titer of the infectious activity of the FMDV in the raw materials for vaccines relative to each other (figure 4, 5).

На подготовительном этапе работы сенсибилизируют иммунологический планшет, очищенными штаммоспецифическими поликлональными антителами против вируса ящура в объеме 2,00 см3 суспензии с концентрацией иммуноглобулинов G 5 мкг/см3. После иммобилизации антител при температуре 4±2°С в течение 18-20 часов лунки планшета подвергают трехкратному промыванию стандартным буферным раствором TBST, открытые сайты связывания блокируют 1,0%-ной суспензией бычьего сывороточного альбумина при температуре 37±0,5°С в течение 30 минут и вновь лунки промывают стандартным буферным раствором TBST 5 раз. Процедуру подготовки планшета к работе с пробами осуществляют заранее, до проведения основного анализа. Планшеты можно подготовить впрок и хранить в холодильнике при температуре 4±2°С.At the preparatory stage of the work, the immunological plate is sensitized with purified strain-specific polyclonal antibodies against foot-and-mouth disease virus in a volume of 2.00 cm 3 of a suspension with a concentration of immunoglobulins G of 5 μg/cm 3 . After immobilization of antibodies at a temperature of 4±2°C for 18-20 hours, the wells of the plate are washed three times with a standard TBST buffer solution, open binding sites are blocked with a 1.0% suspension of bovine serum albumin at a temperature of 37±0.5°C. for 30 minutes and again the wells are washed with standard buffer solution TBST 5 times. The procedure for preparing the plate for work with samples is carried out in advance, before the main analysis. Tablets can be prepared ahead of time and stored in a refrigerator at 4±2°C.

На первом этапе исследования проводят реакцию нейтрализации вирионов вируса ящура из исследуемых образцов (разведения стандарта, отрицательный контроль, пробы). В качестве стандарта используют не инактивированную суспензию вируса ящура, репродуцированного в суспензионной культуре клеток почки новорожденного сирийского хомячка (BHK-21/SUSP/ARRIAH) с известной концентрацией вирусных частиц. Отрицательным контролем служит не инфицированная вирусами, бактериями, микоплазмами и грибами суспензия клеток линии ВНК-21/SUSP/ARRIAH с концентрацией 3,0-3,5 млн клеток/см3. Применяют контрольную панель готовых разведений стандарта с содержанием вирусной РНК, эквивалентными следующим титрами инфекционной активности вируса ящура: 0,0, 1,0, 2,0, 3,0, 4,0, 5,0, 6,0, 7,0, 8,0, 9,0, 10,0 lg ТЦД50/см3. В рамках производственного технологического процесса наибольший интерес представляют суспензии с титрами инфекционной активности вируса ящура выше 6,0 lg ТЦД50/см3. В лунки с сенсибилизированными штаммоспецифическими антителами против вируса ящура вносят по 2,0 см3 суспензий образцов и инкубируют при температуре 37±0,5°С в течение 30 минут. В результате серологической реакции на поверхности лунок формируется иммунные комплексы. Лунки отмывают от балластных компонентов с использованием стандартного буферного раствора TBST 3 раза. Образовавшиеся иммунные комплексы ресуспендируют в 0,5 см3 1/15 М фосфатного буферного раствора.At the first stage of the study, the neutralization reaction of FMDV virions is carried out from the studied samples (dilutions of the standard, negative control, samples). A non-inactivated suspension of foot-and-mouth disease virus reproduced in a suspension culture of newborn Syrian hamster kidney cells (BHK-21/SUSP/ARRIAH) with a known concentration of viral particles is used as a standard. The negative control is a suspension of BHK-21/SUSP/ARRIAH cells not infected with viruses, bacteria, mycoplasmas and fungi at a concentration of 3.0-3.5 million cells/cm 3 . A control panel of ready-made dilutions of the standard is used with the content of viral RNA equivalent to the following titers of FMDV infectivity: 0.0, 1.0, 2.0, 3.0, 4.0, 5.0, 6.0, 7.0 , 8.0, 9.0, 10.0 lg TCD 50 /cm 3 . As part of the production process of greatest interest are suspensions with titers of infectious activity of the FMD virus above 6.0 lg TCD 50 /cm 3 . In wells with sensitized strain-specific antibodies against FMDV make 2.0 cm 3 suspensions of samples and incubated at a temperature of 37±0.5°C for 30 minutes. As a result of a serological reaction, immune complexes are formed on the surface of the wells. The wells are washed of ballast components using standard TBST buffer solution 3 times. The resulting immune complexes are resuspended in 0.5 cm 3 1/15 M phosphate buffer solution.

На следующем этапе анализа осуществляют выделение РНК из иммунного комплекса твердофазным сорбционным методом. К 100 мкл суспензии иммунного комплекса добавляют 900 мкл 5М ГТЦ, инкубируют содержимое в процессе перемешивания в течение 5 мин., затем продлевают инкубирование в открытом сухом термостате при температуре 60±2°С в течение 2 мин. Полученный лизат пропускают через колонку со стекловолокнистыми фильтрами на установке Promega Vac-Man Vacuum Manifold с поддержанием отрицательного давления, создаваемого вакуумным насосом. На следующем этапе проводят отмывание стекловолокна от балластных составляющих. Для этого в каждую колонку при работающем вакуумном насосе добавляют по 500 мкл 40% раствор пропанола-2, ждут полного прохождения жидкости через фильтр. Для очистки от гидрофобных примесей в каждую пробирку добавляют по 500 мл 80%-ного раствора пропанола-2, затем ту же процедуру со 100%-ным пропанолом-2 дважды. После удаления спирта в колонки добавляют по 50 мкл раствора для элюирования (стандартный буфер ТЕ) и прогревают содержимое при температуре 60±2°С в течение 8-10 мин. После процесса десорбции колонки помещают в пробирки типа эппендорф объемом 1.5 см3 и центрифугируют в течение 1,5 мин при 13500 об/мин на настольной микроцентрифуге, отбирают элюаты РНК. Полученный экстракт суммарной РНК хранят при температуре -20±2°С или сразу используют в дальнейшей работе.At the next stage of the analysis, RNA is isolated from the immune complex by the solid-phase sorption method. To 100 µl of immune complex suspension add 900 µl of 5M GTC, incubate the content during stirring for 5 minutes, then extend the incubation in an open dry thermostat at a temperature of 60 ± 2°C for 2 minutes. The resultant lysate is passed through a glass fiber column on a Promega Vac-Man Vacuum Manifold unit under negative pressure with a vacuum pump. At the next stage, fiberglass is washed from ballast components. To do this, 500 μl of a 40% solution of propanol-2 is added to each column with the vacuum pump running, and the liquid is expected to pass completely through the filter. To remove hydrophobic impurities, 500 ml of 80% propanol-2 solution are added to each tube, then the same procedure with 100% propanol-2 is added twice. After removal of the alcohol, 50 µl of the elution solution (TE standard buffer) are added to the columns and the contents are heated at a temperature of 60 ± 2°C for 8–10 min. After the desorption process, the columns are placed in eppendorf tubes with a volume of 1.5 cm 3 and centrifuged for 1.5 min at 13500 rpm on a table microcentrifuge, RNA eluates are taken. The resulting extract of total RNA is stored at a temperature of -20±2°C or immediately used in further work.

После получения экстракта РНК вируса ящура проводят обратную транскрипцию и реакцию амплификации с использованием специфических оригинальных олигонуклеотидных праймеров и зонда для исследования контрольных образцов и проб. Для постановки реакции готовят реакционную смесь, рецептура приготовления которой представлена в таблице 1. В качестве гомологичных 3D-гену вируса ящура олигонуклеотидов используют:After obtaining the FMDV RNA extract, reverse transcription and amplification reaction are carried out using specific original oligonucleotide primers and a probe for the study of control samples and samples. To set up the reaction, a reaction mixture is prepared, the formulation of which is presented in Table 1. The following oligonucleotides are used as homologous to the 3D gene of foot-and-mouth disease virus:

Figure 00000001
Figure 00000001

Figure 00000002
Figure 00000002

Figure 00000003
Figure 00000004
Figure 00000003
Figure 00000004

(фиг.6) в концентрации 5 пМ на реакцию. Следует учесть, что олигонуклеотидный зонд прямой относительно референс-последовательностей нуклеотидов кДНК вирусов ящура всех 7 типов. Для формирования нуклеотидных цепей продуктов реакции применяют дезоксирибонуклеозидтрифосфаты с концентрацией каждого в реакционной смеси по 0,3 мМ. В качестве основы используют ПЦР-буфер следующего состава: 165 мМ (NH4)2SO4, 675 мМ Tris-HCl (рН 8,8), 0.1% Tween-20. В реакционную смесь добавляют 3 мМ хлорида магния, 3 мМ хлорида марганца (II) и диметилсульфооксид в количестве 2% от общего объема без элюата РНК. В качестве растворителя используют деионизированную воду системы очистки Milli Q. В качестве катализатора обратной транскрипции и реакции амплификации применяют Tth (Thermus thermofilus) DNA-полимеразу (2 ед.). Данное количество единиц позволяло увеличить эффективность реакции амплификации без снижения специфичности отжига олигонуклеотидов. Tth ДНК-полимераза представляет собой термостабильный белок весом 92-94 KDa, выделенный из рекомбинантного штамма Е. coli, несущего ген полимеразы Thermus thermophilus КТР. Tth ДНК-полимераза катализирует полимеризацию нуклеотидов в dsДНК в направлении от 5'→3' в присутствии катионов Mg2+. Tth ДНК-полимераза также обладает обратно-транскриптазной активностью в присутствии катионов Мn2+. С использованием Tth ДНК-полимеразы возможно получение амплификатов от 100 до 8500 н.п.Учитывая, что размер генома вируса ящура составляет 8500 н.п., это послужило стимулом для использования данного фермента в совмещенной реакции обратной транскрипции и амплификации.(Fig.6) at a concentration of 5 pM per reaction. It should be noted that the oligonucleotide probe is direct relative to the reference nucleotide sequences of the cDNA nucleotides of all 7 types of FMDV. To form the nucleotide chains of the reaction products, deoxyribonucleoside triphosphates are used with a concentration of 0.3 mM each in the reaction mixture. As a basis, a PCR buffer of the following composition is used: 165 mM (NH 4 ) 2 SO 4 , 675 mM Tris-HCl (pH 8.8), 0.1% Tween-20. 3 mM magnesium chloride, 3 mM manganese (II) chloride and dimethyl sulfoxide were added to the reaction mixture in an amount of 2% of the total volume without RNA eluate. Deionized water of the Milli Q purification system is used as a solvent. Tth (Thermus thermofilus) DNA polymerase (2 units) is used as a catalyst for reverse transcription and amplification reactions. This number of units made it possible to increase the efficiency of the amplification reaction without reducing the specificity of oligonucleotide annealing. Tth DNA polymerase is a thermostable 92-94 KDa protein isolated from a recombinant E. coli strain carrying the Thermus thermophilus KTP polymerase gene. Tth DNA polymerase catalyzes the polymerization of nucleotides in dsDNA in the direction from 5'→3' in the presence of Mg 2+ cations. Tth DNA polymerase also has reverse transcriptase activity in the presence of Mn 2+ cations. With the use of Tth DNA polymerase, it is possible to obtain amplifications from 100 to 8500 bp. Given that the size of the FMDV genome is 8500 bp, this served as an incentive to use this enzyme in a combined reverse transcription and amplification reaction.

Объем реакционной смеси компонентов для проведения одной реакции составляет 20 мкл. Элюаты РНК каждого образца добавляют к смеси по 5 мкл. Общий объем mix составляет 25 мкл.The volume of the reaction mixture of components for one reaction is 20 μl. The RNA eluates of each sample are added to the mixture in 5 μl. The total volume of the mix is 25 μl.

Постановку реакции осуществляют при температурных и временных параметрах, сведения о которых представлены в таблице 2. Обратную транскрипцию проводят при температуре 50°С в течение 20 мин за 1 цикл, предварительную денатурацию комплементарной ДНК - при температуре 95°С за 2 мин в течение 1 цикла. Реакцию амплификации в режиме реального времени осуществляют в течение 45 циклов, каждый из которых складывается из 3 подэтапов: «денатурации», проводимой при температуре 95°С в течение 20 с, а также подэтапов «отжига праймеров и зонда» и «элонгации и аккумулирования флуоресцентного сигнала», осуществляемых при температурах 57°С за 20 с и 72°С за 20 с, соответственно. Общий процесс термоциклирования занимает 67 мин без учета переходов с одного режима на другой.The reaction is carried out at temperature and time parameters, information about which is presented in table 2. Reverse transcription is carried out at a temperature of 50°C for 20 minutes for 1 cycle, preliminary denaturation of complementary DNA - at a temperature of 95°C for 2 minutes for 1 cycle . The real-time amplification reaction is carried out for 45 cycles, each of which consists of 3 sub-stages: "denaturation" carried out at a temperature of 95 ° C for 20 s, as well as the sub-stages of "annealing of primers and probe" and "elongation and accumulation of fluorescent signal”, carried out at temperatures of 57°C for 20 s and 72°C for 20 s, respectively. The total process of thermal cycling takes 67 min, excluding transitions from one regime to another.

Результаты реакции анализируют, оценивая и сравнивая графики накопления флуоресцентного сигнала после проведения двойного дифференцирования по значениям точек crossing point (Ср), определенных с помощью построения графика второй производной функции F1=f (Ср). Величина Ср является важной характеристикой реакции, она прямо пропорциональна количеству копий исходной вирусной РНК и соответственно титру инфекционной активности вируса ящура в сырье для вакцин. Учитывая, что функция от двойного дифференциала f (Ср) (f "(Ср)) непрерывна в некоторой окрестности точки Ср=Cp1 и задана на отрезке циклов амплификации [0; 40], существует определенный участок около точки Ср, для которого во всех координатах на оси 0-Ср двойной математический дифференциал функции f (Ср) будет отрицательным. Поскольку f "(Ср) является первым дифференциалом от функции f '(Ср), то из условия (f '(Ср))'<0, следует, что f'(СР) на некотором малом отрезке, содержащем точку Ср=Cp1, будет убывающей. Учитывая, что f '(Ср)=0, на участке при Ср<Cp1 первый дифференциал функции f (Ср)>0, а при Ср>Cp1 получаем, что f '(Ср)<0. Иными словами, первый дифференциал функции f (Ср) при переходе через точку Ср=Cp1 изменяет знак с «+» на «-», следовательно, в точке Cp1 функция, отражающая процесс накопления флуоресцентного сигнала, имеет наибольшее значение [15]. Таким образом, если график реакции амплификации представлен функцией Fl1=f (Ср), f '(Ср)=0 и f "(Ср)<0, то при условии, что СрР1 полученная функция имеет наибольшее значение в точке с аргументом Cp1, значение которого учитывают для установления зависимости между титром инфекционной активности вируса ящура в сырье для вакцин и значением Ср функции после проведения двойного математического дифференцирования.The results of the reaction are analyzed by evaluating and comparing the graphs of the accumulation of the fluorescent signal after double differentiation by the values of the crossing points (C p ), determined by plotting the second derivative of the function F1=f (C p ). The value of Cp is an important characteristic of the reaction, it is directly proportional to the number of copies of the original viral RNA and, accordingly, the titer of the infectious activity of FMDV in the raw materials for vaccines. Taking into account that the function of the double differential f (С р ) (f "(С р )) is continuous in some neighborhood of the point С р =C p1 and is given on the interval of amplification cycles [0; 40], there is a certain area near the point С р , for which in all coordinates on the axis 0-C p the double mathematical differential of the function f (C p ) will be negative. Since f "(C p ) is the first differential of the function f '(C p ), then from the condition (f '(C р ))'<0, it follows that f'(С Р ) on some small segment containing the point С р =C p1 , will be decreasing. Taking into account that f '(С р )=0, in the section with С р <C p1 the first differential of the function f (С р )>0, and with С р >C p1 we get that f '(Ср)<0. In other words, the first differential of the function f (С р ) when passing through the point С р =C p1 changes its sign from “+” to “-”, therefore, at the point C p1 , the function that reflects the process of accumulation of the fluorescent signal has the greatest value [15 ]. Thus, if the graph of the amplification reaction is represented by the function Fl1=f (C p ), f '(C p )=0 and f "(C p )<0, then, provided that C p =C P1 , the resulting function has the greatest value at the point with the argument C p1 , the value of which is taken into account to establish the relationship between the titer of infectious activity of FMDV in the raw material for vaccines and the value of the C p function after double mathematical differentiation.

Данный метод имеет преимущество в связи с тем, что при умножении кривой на любые множители положение наибольших значений функции не изменяется. Максимум на графике двойного дифференциала при его исследовании на максимумы располагается внутри экспоненциального участка сигмоиды, где эффективность реакции амплификации является константой. Наибольшие значения первого дифференциала находятся, чаще всего, в зоне искажения значений эффективности амплификации, поэтому их не рекомендуется использовать для анализа. Графики третьей производной дают менее точные результаты, поскольку их координаты во многом сопряжены с шумовыми значениями [15].This method has an advantage due to the fact that when the curve is multiplied by any factors, the position of the largest values of the function does not change. The maximum on the graph of the double differential when it is examined for maxima is located inside the exponential section of the sigmoid, where the efficiency of the amplification reaction is a constant. The highest values of the first differential are, most often, in the zone of distortion of amplification efficiency values, so they are not recommended for analysis. Graphs of the third derivative give less accurate results, since their coordinates are largely associated with noise values [15].

Вычислив значения Ср графиков двойного математического дифференциала для кривых, отражающих накопление флуоресцентного сигнала образцов с разным титром инфекционной активности вируса ящура, устанавливают зависимость между титром вируса в неинактивированном сырье для вакцины и значением точки Ср после проведения двойного математического дифференцирования. На основе разработанной модели рассчитывают значение титра инфекционной активности вируса ящура в неинактивированном сырье для противоящурных вакцин.Having calculated the Cp values of the graphs of the double mathematical differential for curves reflecting the accumulation of the fluorescent signal of samples with different titers of FMDV infectious activity, the relationship between the virus titer in the non-inactivated raw material for the vaccine and the value of the Cp point after double mathematical differentiation is established. Based on the developed model, the value of the titer of infectious activity of FMDV in non-inactivated raw materials for FMD vaccines is calculated.

Пример 1. Получение положительного контроля для опосредованного определения титра инфекционной активности культурального вируса ящура в сырье для вакцин.Example 1. Obtaining a positive control for the indirect determination of the titer of infectious activity of the cultural foot and mouth disease virus in raw materials for vaccines.

Для проведения опосредованного определения титра инфекционной активности культурального вируса ящура в сырье для вакцин был применен метод высокопроцессивного клонирования Golden Gate, позволяющий создать мРНК, кодирующую таргетный участок генома вируса ящура.In order to indirectly determine the infectious activity titer of the cultural FMDV in the raw materials for vaccines, the Golden Gate method of highly processive cloning was used, which makes it possible to create mRNA encoding the target region of the FMDV genome.

В качестве вектора встраивания применяли плазмиду pJet 1.2 sf GFP (размер 3111 п. н.) с геном зеленого флуоресцирующего белка (GFP - green fluorescent protein) для трансфекций в эукариотические клетки. Карта данной плазмиды отражена на фиг.2 А. Данная плазмида может функционировать в бактериальных клетках и обладает устойчивостью к ампициллину (AmpR). Плазмиду pJet 1.2 sf GFP можно применять для встраивания в нее целевых участков генов между Т7 promotor и HDV ribozyme. Рибозим вируса гепатита дельта (HDV) представляет собой не кодирующую РНК, обнаруженную у вируса гепатита дельта, которая необходима для репликации вируса и является единственным известным вирусом человека, который использует активность рибозима для заражения своего хозяина. Данная особенность позволяет проводить синтез мРНК нужной последовательности, которую в последующем можно применять в качестве контроля для количественной реакции амплификации, в частности, для опосредованного определения титра инфекционной активности вируса ящура в сырье для вакцин.The pJet 1.2 sf GFP plasmid (size 3111 bp) with the green fluorescent protein gene (GFP) was used as an insertion vector for transfections into eukaryotic cells. A map of this plasmid is shown in Figure 2 A. This plasmid can function in bacterial cells and is resistant to ampicillin (AmpR). The pJet 1.2 sf GFP plasmid can be used to insert targeted gene regions between the T7 promotor and the HDV ribozyme. Hepatitis delta virus (HDV) ribozyme is a non-coding RNA found in hepatitis delta virus that is essential for virus replication and is the only known human virus that uses ribozyme activity to infect its host. This feature allows the synthesis of mRNA of the desired sequence, which can subsequently be used as a control for a quantitative amplification reaction, in particular, for indirect determination of the titer of FMDV infectivity in raw materials for vaccines.

Проводили исследования по конструированию модифицированного участка РНК вируса ящура в позициях 7843…7976 н.о. (участок РНК 3D-гена вируса:Research was carried out on the construction of a modified section of FMDV RNA at positions 7843…7976 b.p. (section of RNA of the 3D gene of the virus:

Figure 00000005
Figure 00000005

Figure 00000006
или соответствующий участок ДНК:
Figure 00000006
or the corresponding section of DNA:

Figure 00000007
Figure 00000007

Figure 00000008
Figure 00000008

Именно для амплификации данного участка РНК были выше разработаны олигонуклеотидные праймеры и зонд.It is for the amplification of this RNA region that oligonucleotide primers and a probe were developed above.

На концы выбранной последовательности с помощью ПНР «пришивали» адапторные последовательности:Adapter sequences were "sewn" to the ends of the selected sequence using PNR:

Figure 00000009
Figure 00000009

Figure 00000010
('- сайты для разрезания рестриктазой Bsa I).
Figure 00000010
('- sites for cutting with restriction enzyme Bsa I).

Данные адаптеры были необходимы для формирования «липких» концов, образующихся после обработки рестриктазой II S. Данные ферменты вносят разрывы не в сайте рестрикции, а на некотором удалении от него, в частности, для рестриктазы Bsal сайты рестрикции и разрезания следующие: GGTCTCNNNNN.These adapters were necessary for the formation of “sticky” ends formed after treatment with restriction enzyme II S. These enzymes introduce breaks not at the restriction site, but at some distance from it, in particular, for the Bsal restriction enzyme, the restriction and cutting sites are as follows: GGTCTCNNNNNN.

Адаптор, расположенный на 3'-конце размещается с учетом reverse-complemente в направлении 5'→3'.The adapter located at the 3'-end is placed with respect to reverse-complemente in the 5'→3' direction.

Для получения модифицированной последовательности проводили ПЦР с применением двух следующих праймеров (подчеркнуты участки для комплементарности с последовательностями плазмиды):To obtain the modified sequence, PCR was performed using the following two primers (areas underlined for complementarity with plasmid sequences):

Figure 00000011
Figure 00000011

Figure 00000012
Figure 00000012

В результате получили ампликоны, содержащие целевую область и адапторы:As a result, amplicons containing the target region and adapters were obtained:

Figure 00000013
Figure 00000013

Figure 00000014
Figure 00000014

Figure 00000015
Figure 00000015

Полученные концевые участки нуклеотидов в таргетной последовательности и плазмиде отражены на фиг.2 Б, 2 В, 2 Г, 2 Д.The resulting end sections of the nucleotides in the target sequence and the plasmid are shown in Fig.2 B, 2 C, 2 D, 2 E.

На следующем этапе исследования проводили транзиторную трансфекцию клеток. Клетки линии BHK-21/SUSP/ARRIAH подвергали транзиторной трансфекции с помощью высокомолекулярного полиэтиленимина (ПЭИ) (60 000 кДа) (Acros Organics). В качестве контроля применяли трансфекционный реагент TurboFect (Fermentas) в соответствии с инструкцией фирмы-производителя. В качестве репортерных генетических конструкций использовали плазмиду р Jet 1.2 sf GFP (Clontech), кодирующую участок нуклеиновой кислоты вируса ящура. За два дня до трансфекции делали посев клеток линии BHK-21/SUSP/ARRIAH с концентрацией 0,45-0,5 × 106 клеток/см3. Клетки трансфицировали с жизнеспособностью более 95% при содержании 1,5 - 2 × 106 клеток/см3. Плазмидную ДНК и ПЭИ отдельно разводили в полностью свободной от сыворотки среде F12 в количествах 1,0 и 2,0 мкг/см3, соответственно. ПЭИ добавляли по каплям к раствору ДНК. Смесь перемешивали в течение 4 с и инкубировали при комнатной температуре в течение 3 мин. Затем к клеткам добавляли смесь ДНК+ПЭИ. Мелкомасштабные трансфекции были выполнены на шести луночных планшетах. Крупномасштабные трансфекции проводили в 2-литровых колбах для встряхивания. После трансфекции клетки собирали, ресуспендировали в буфере для лизиса (50 мМ HEPES рН 7,4, 150 мМ NaCl, 1% полидоканола (детергент), 0,5% деоксихолат натрия).At the next stage of the study, transient transfection of cells was performed. BHK-21/SUSP/ARRIAH cells were transiently transfected with high molecular weight polyethyleneimine (PEI) (60,000 kDa) (Acros Organics). The TurboFect transfection reagent (Fermentas) was used as a control in accordance with the manufacturer's instructions. The p Jet 1.2 sf GFP plasmid (Clontech) encoding the FMDV nucleic acid region was used as reporter genetic constructs. Two days before transfection, cells of the BHK-21/SUSP/ARRIAH line were seeded at a concentration of 0.45-0.5 × 106 cells/cm3. Cells were transfected with a viability of more than 95% at a content of 1.5 - 2 × 106 cells/cm3. Plasmid DNA and PEI were separately diluted in completely serum-free F12 medium at 1.0 and 2.0 µg/cm.3, respectively. PEI was added dropwise to the DNA solution. The mixture was stirred for 4 seconds and incubated at room temperature for 3 minutes. Then a mixture of DNA+PEI was added to the cells. Small scale transfections were performed on six well plates. Large scale transfections were performed in 2 liter shake flasks. After transfection, cells were harvested, resuspended in lysis buffer (50 mM HEPES pH 7.4, 150 mM NaCl, 1% polidocanol (detergent), 0.5% sodium deoxycholate).

Пример 2. Выявление существования зависимости между титром инфекционной активности вируса ящура в неинактивированном сырье для вакцины и значением точки crossing point после расчета двойного математического дифференциала первичных логистических кривых для проб при анализе в реакции амплификации кДНК.Example 2. Revealing the existence of a relationship between the titer of FMDV infectivity in non-inactivated vaccine raw materials and the value of the crossing point after calculating the double mathematical differential of the primary logistic curves for samples during analysis in the cDNA amplification reaction.

На первом этапе исследования применяли панель готовых разведений стандарта, в качестве которого использовали неинактивированную суспензию культурального вируса ящура с количествами вирусной РНК, эквивалентными следующим титрам инфекционной активности вируса ящура: 0,0, 1,0, 2,0, 3,0, 4,0, 5,0, 6,0, 7,0, 8,0, 9,0, 10,0 lg ТЦЦ50/см3. В лунки с сенсибилизированными штаммоспецифическими антителами против вируса ящура вносили по 2,0 см3 суспензий образцов и инкубировали при температуре 37±0,5°С в течение 30 минут. В результате реакции нейтрализации на поверхности лунок формировались иммунные комплексы. Лунки отмывали от балластных компонентов с использованием стандартного буферного раствора TBST 3 раза. Образовавшиеся иммунные комплексы ресуспендировали в 0,5 см3 1/15 М фосфатного буферного раствора.At the first stage of the study, a panel of ready-made dilutions of the standard was used, which was used as a non-inactivated suspension of the cultural FMD virus with amounts of viral RNA equivalent to the following titers of infectious activity of the FMD virus: 0.0, 1.0, 2.0, 3.0, 4, 0, 5.0, 6.0, 7.0, 8.0, 9.0, 10.0 lg TCC 50 /cm 3 . In wells with sensitized strain-specific antibodies against foot and mouth disease virus, 2.0 cm 3 of sample suspensions were added and incubated at a temperature of 37±0.5°C for 30 minutes. As a result of the neutralization reaction, immune complexes were formed on the surface of the wells. The wells were washed from ballast components using standard TBST buffer solution 3 times. The resulting immune complexes were resuspended in 0.5 cm 3 1/15 M phosphate buffer solution.

Проводили выделение РНК из иммунного комплекса твердофазным сорбционным методом в соответствии с процедурой, представленной выше.RNA was isolated from the immune complex by the solid-phase sorption method in accordance with the procedure presented above.

Проводили обратную транскрипцию и реакцию амплификации с использованием специфических оригинальных олигонуклеотидных праймеров и зонда для исследования контрольных образцов и проб. Для постановки реакции составляли реакционную смесь. В качестве гомологичных 3D-гену вируса ящура олигонуклеотидов использовали FMD-3D-Titer-F-праймер, FMD-3D-Titer-R-праймер и FMD-3D-Titer-P-ROX/BHQ2-зонд в концентрации 5 пМ на реакцию. Для формирования нуклеотидных цепей продуктов реакции применяли дезоксирибонуклеозидтрифосфаты с концентрацией каждого в реакционной смеси по 0,3 мМ. В качестве основы использовали ПЦР-буфер следующего состава: 165 мМ (NH4)2SO4, 675 мМ Tris-HCl (рН 8,8), 0.1% Tween-20. В реакционную смесь добавляли 3 мМ хлорида магния, 3 мМ хлорида марганца (II) и диметилсульфооксид в количестве 2% от общего объема без элюата РНК. В качестве растворителя использовали деионизированную воду системы очистки Milli Q. В качестве катализатора обратной транскрипции и реакции амплификации применяли Tth (Thermus thermofilus) DNA-полимеразу (2 ед.). Объем реакционной смеси компонентов для проведения одной реакции составлял 20 мкл. Элюаты РНК каждого образца добавляли к смеси по 5 мкл. Общий объем mix составлял 25 мкл.A reverse transcription and amplification reaction was carried out using specific original oligonucleotide primers and a probe for the study of control samples and samples. To set up the reaction, the reaction mixture was composed. The FMD-3D-Titer-F primer, FMD-3D-Titer-R primer, and FMD-3D-Titer-P-ROX/BHQ2 probe at a concentration of 5 pM per reaction were used as oligonucleotides homologous to the FMDV 3D gene. To form the nucleotide chains of the reaction products, deoxyribonucleoside triphosphates were used at a concentration of 0.3 mM each in the reaction mixture. The PCR buffer of the following composition was used as a base: 165 mM (NH 4 ) 2 SO 4 , 675 mM Tris-HCl (pH 8.8), 0.1% Tween-20. 3 mM magnesium chloride, 3 mM manganese (II) chloride, and dimethyl sulfoxide were added to the reaction mixture in an amount of 2% of the total volume without RNA eluate. Deionized water of the Milli Q purification system was used as a solvent. Tth (Thermus thermofilus) DNA polymerase (2 units) was used as a catalyst for reverse transcription and amplification reactions. The volume of the reaction mixture of components for one reaction was 20 µl. The RNA eluates of each sample were added to the mixture in 5 μl. The total volume of the mix was 25 μl.

Обратную транскрипцию проводили при температуре 50°С в течение 20 мин за 1 цикл, предварительную денатурацию комплементарной ДНК - при температуре 95°С за 2 мин в течение 1 цикла. Реакцию амплификации в режиме реального времени осуществляли в течение 45 циклов, каждый из которых складывался из 3 подэтапов: «денатурации», проводимой при температуре 95°С в течение 20 с, а также подэтапов «отжига праймеров и зонда» и «элонгации и аккумулирования флуоресцентного сигнала», осуществляемых при температурах 57°С за 20 с и 72°С за 20 с, соответственно. Общий процесс термоциклирования занимал 67 мин без учета переходов с одного режима на другой.Reverse transcription was carried out at a temperature of 50°C for 20 min per 1 cycle, preliminary denaturation of complementary DNA - at a temperature of 95°C for 2 min for 1 cycle. The real-time amplification reaction was carried out for 45 cycles, each of which consisted of 3 sub-stages: "denaturation", carried out at a temperature of 95°C for 20 s, as well as the sub-stages of "annealing of primers and probe" and "elongation and signal”, carried out at temperatures of 57°C for 20 s and 72°C for 20 s, respectively. The total process of thermal cycling took 67 min, excluding transitions from one regime to another.

Результаты реакции анализировали, оценивая и сравнивая графики накопления флуоресцентного сигнала после проведения двойного дифференцирования по значениям точек crossing point (Ср), определенных с помощью построения графика второй производной функции F1=f (Ср).The results of the reaction were analyzed by evaluating and comparing the graphs of the accumulation of the fluorescent signal after double differentiation by the values of the crossing points (C p ), determined by plotting the second derivative of the function F1=f (C p ).

Полученные данные анализировали с помощью программного обеспечения «Rotor-Gene FRT-Manager», которое позволяет строить графики накопления флуоресцентного сигнала в режиме реального времени на протяжении заданного количества циклов амплификации (С). Применяя технологии компьютерной программы «Maxima» (или аналога), проводили построение графиков после вычисления математического двойного дифференциала для полученных элюатов РНК вируса ящура каждого разведения стандарта с определенными значениями титра вируса ящура и рассчитывали средние значения crossing point с проекцией на ось абсцисс О-С (n=3) (Фиг. 3). Значения точки crossing point для всех разведений стандарта вируса ящура с титрами инфекционной активности от 0,0 до 10,0 lg ТЦД50/см3 находились в диапазоне от 38,94±0,12 до 5,64±0,01, соответственно. Стандартное отклонение при низком титре инфекционной активности (0,00 lg ТЦД50/см3) выше (0,12), чем при высоком (10,0 lg ТЦД50/см3) по причине снижения чувствительности анализа. При исследовании отрицательного контроля накопления флуоресцентного сигнала не наблюдалось, что подтверждает отсутствие вируса ящура в данном образце. В представленных исследованиях р-уровень значимости меньше 0,005, что подтверждает достоверность проводимых количественных исследований. Зависимость титра инфекционной активности вируса ящура и значений точек crossing point для графиков двойного математического дифференциала представлена на фиг.5 и отражена в виде регрессионной логарифмической функции lg TFMDV=-0,2997 × Ср+11,675 с высокой достоверностью аппроксимации R2=0,9994 и эффективностью амплификации 99,46%. Эффективность реакции амплификации вычислили при анализе углового коэффициента из графика функции Ср=-3,335 × lg TFMDV+38,95 с высокой достоверностью аппроксимации R2=0,9994, представленного на фиг.4. Таким образом, выявлено существование зависимости титра инфекционной активности вируса ящура в неинактивированном сырье для вакцины и точки crossing point для графика, построенного исходя из функции двойного математического дифференциала первичных логистических кривых. Предложенная модель позволяет опосредованно определять титр инфекционной активности вируса ящура в неинактивированном сырье для противоящурной вакцины.The data obtained were analyzed using the Rotor-Gene FRT-Manager software, which allows plotting the accumulation of a fluorescent signal in real time over a given number of amplification cycles (C). Using the technologies of the computer program "Maxima" (or equivalent), we plotted graphs after calculating the mathematical double differential for the obtained eluates of FMDV RNA of each dilution of the standard with certain values of the FMDV titer and calculated the average values of the crossing point with the projection onto the abscissa axis О-С ( n=3) (Fig. 3). The crossing point values for all dilutions of the FMDV standard with infectivity titers from 0.0 to 10.0 lg TCD 50 /cm 3 ranged from 38.94±0.12 to 5.64±0.01, respectively. The standard deviation at a low titer of infectious activity (0.00 lg TCD 50 /cm 3 ) is higher (0.12) than at a high titer (10.0 lg TCD 50 /cm 3 ) due to a decrease in the sensitivity of the assay. In the study of the negative control, the accumulation of a fluorescent signal was not observed, which confirms the absence of foot-and-mouth disease virus in this sample. In the presented studies, the p-significance level is less than 0.005, which confirms the reliability of the quantitative studies. The dependence of the titer of infectious activity of the FMDV and the values of the crossing points for the graphs of the double mathematical differential is presented in Fig.5 and is reflected in the form of a regression logarithmic function lg T FMDV = -0.2997 × C p +11.675 with high accuracy of approximation R 2 =0, 9994 and an amplification efficiency of 99.46%. The efficiency of the amplification reaction was calculated by analyzing the slope from the plot of the function C p =-3.335×lg T FMDV +38.95 with a high-fidelity approximation R 2 =0.9994 presented in Fig.4. Thus, the existence of a dependence between the titer of FMDV infectious activity in non-inactivated raw materials for the vaccine and the crossing point for the graph constructed based on the function of the double mathematical differential of the primary logistic curves was revealed. The proposed model makes it possible to indirectly determine the infectious activity titer of FMDV in non-inactivated raw material for FMD vaccine.

Пример 3. Опосредованное определение титра инфекционной активности вируса ящура с применением способа математического двойного дифференциала данных точки crossing point при амплификации вирусной кДНК.Example 3 Indirect determination of FMDV infectivity titer using the mathematical double differential method of crossing point data in viral cDNA amplification.

Для анализа использовали референтные неинактивированные суспензии культурального вируса ящура штаммов А/Турция/2006, О/Саудовская Аравия/2008, С/Закарпатский/1972, Азия-1/Таджикистан/2011, SAT-1/Ахалкалакский/1962, SAT-2 SAU7/2000, SAT-3 Бечуаналенд 1/65 с разными значениями титров инфекционной активности по данным исследования в монослойной перевиваемой клеточной линии почки свиньи IB-RS-2. В качестве положительного контроля (К+) для количественного анализа применяли неинактивированную суспензию культурального вируса ящура с титром инфекционной активности 7,00 lg ТЦД50/СМ3. Положительным контролем для качественного анализа обратной транскрипции и реакции амплификации использовали матричную РНК, полученную с применением плазмидной системы, полученной в примере 1. Отрицательным контролем (К-) служила неинфицированная вирусом ящура суспензия клеток BHK-21/SUSP/ARRIAH с концентрацией 3,00 млн клеток/см3. Испытуемые пробы и контрольные образцы исследовали в трех повторностях. Все этапы анализа проводили, как представлено в примере 2.Reference non-inactivated suspensions of cultured FMDV strains A/Turkey/2006, O/Saudi Arabia/2008, C/Zakarpatsky/1972, Asia-1/Tajikistan/2011, SAT-1/Akhalkalaki/1962, SAT-2 SAU7/ 2000, SAT-3 Bechuanaland 1/65 with varying infectivity titers as measured in the IB-RS-2 porcine kidney monolayer continuous cell line. As a positive control (K+) for quantitative analysis, a non-inactivated suspension of cultured FMD virus with an infectivity titer of 7.00 lg TCD 50 /CM 3 was used. The positive control for qualitative analysis of reverse transcription and amplification reactions was messenger RNA obtained using the plasmid system obtained in example 1. cells/cm 3 . Test samples and control samples were tested in triplicate. All stages of the analysis were carried out as presented in example 2.

Результаты исследования представлены в таблице 3, из которых следует, что Ср среднее K+ составляло 15,61±0,01, что соответствовало титру 7,00±0,01 lg ТЦД50/см3 (совпадает с референс-значением). Ср для проб штаммов А/Турция/2006, О/Саудовская Аравия/2008, С/Закарпатский/1972, Азия-1/Таджикистан/2011, SAT-1/Ахалкалакский/1962, SAT-2 SAU7/2000, SAT-3 Бечуаналенд 1/65 составляли 13,87±0,04, 10,77±0,03, 11,44±0,04, 8,13±0,03, 15,67±0,02, 12,17±0,01, 12,94±0,03, соответственно. Пользуясь разработанной моделью:The results of the study are presented in table 3, from which it follows that C p average K+ was 15.61±0.01, which corresponded to a titer of 7.00±0.01 lg TCD 50 /cm 3 (coincides with the reference value). C p for samples of strains A/Turkey/2006, O/Saudi Arabia/2008, C/Zakarpatsky/1972, Asia-1/Tajikistan/2011, SAT-1/Akhalkalaki/1962, SAT-2 SAU7/2000, SAT-3 Bechuanaland 1/65 were 13.87±0.04, 10.77±0.03, 11.44±0.04, 8.13±0.03, 15.67±0.02, 12.17±0 .01, 12.94±0.03, respectively. Using the developed model:

Figure 00000016
Figure 00000016

определили значения титра инфекционной активности вируса ящура, которые были соответственно равны 7,52±0,04, 8,45±0,03, 8,25±0,04, 9,24±0,03, 6,98±0,02, 8,03±0,01, 7,80±0,03, 7,00±0,01 lg ТЦД50/см3, что сочеталось данными анализа в монослойной перевиваемой клеточной линии почки свиньи IB-RS-2. В отрицательном контроле вирус ящура не обнаружен ни одним из указанных методов. Анализ занял не более 3 ч. Таким образом, разработанный способ позволяет быстро опосредованно определять титр инфекционной активности вируса ящура в неинактивированном сырье для вакцины с помощью математического двойного дифференциала данных точки crossing point при амплификации вирусной к ДНК.determined the values of the titer of infectious activity of the foot-and-mouth disease virus, which were respectively equal to 7.52±0.04, 8.45±0.03, 8.25±0.04, 9.24±0.03, 6.98±0, 02, 8.03±0.01, 7.80±0.03, 7.00±0.01 lg TCD 50 /cm 3 , which was combined with the analysis data in the monolayer transplantable pig kidney cell line IB-RS-2. In the negative control, FMDV was not detected by any of the indicated methods. The analysis took no more than 3 hours. Thus, the developed method allows you to quickly indirectly determine the titer of FMDV infectivity in non-inactivated vaccine raw materials using the mathematical double differential of the crossing point data during viral DNA amplification.

Пример 4. Определение степени достоверности опосредованного определения титра инфекционной активности вируса ящура в сырье для вакцин с применением способа математического двойного дифференциала данных точки crossing point при амплификации вирусной кДНК.Example 4. Determination of the degree of reliability of the indirect determination of the titer of FMDV infectivity in raw materials for vaccines using the method of mathematical double differential of the data of the crossing point in the amplification of viral cDNA.

Для анализа использовали 460 проб суспензии культурального вируса ящура с титрами инфекционной активности 1,00-10,0 lg ТЦД50/см3. Положительные и отрицательные контроли использовали те же, что и в примерах 2, 3. Количественный анализ проводили, как отражено в примере 2.For the analysis used 460 samples of the suspension of the cultural foot-and-mouth disease virus with titers of infectious activity of 1.00-10.0 lg TCD 50 /cm 3 . Positive and negative controls were the same as in examples 2, 3. Quantitative analysis was carried out as reflected in example 2.

С полученными экстрактами РНК вируса ящура проводили обратную транскрипцию и реакцию амплификации кДНК с последующей детекцией продуктов анализа с применением разработанных оригинальных специфических олигонуклеотидных праймеров и зонда, расчеты осуществляли с помощью логарифмической регрессионной функции: lg Tfmdv=-0,2997 × Ср+11,675.With the obtained extracts of FMDV RNA, reverse transcription and cDNA amplification reaction were performed, followed by detection of analysis products using the developed original specific oligonucleotide primers and a probe, calculations were performed using a logarithmic regression function: lg Tfmdv = -0.2997 × С р +11.675.

Представленные пробы и контроли также тестировали в монослойной перевиваемой клеточной линии почки свиньи IB-RS-2. Результаты анализа представлены в таблице 4. Выявили, что данные, полученные с помощью разработанного способа, коррелировали с классическим методом на 98,5-100,0% для титров вируса 7,0-10,0 lg ТЦД50/см3 (п=115), на 97,1-98,4% для 6,00-6,99 lg ТЦД50/см3 (n=115), на 95,9-97,0% для 2,00-5,99 lg ТЦД50/см3 (п=115), на 94,3-95,8% для 1,00-1,99 lg ТЦД50/см3 (n=115).The presented samples and controls were also tested in a monolayer transplantable porcine kidney cell line IB-RS-2. The results of the analysis are presented in Table 4. It was found that the data obtained using the developed method correlated with the classical method by 98.5-100.0% for virus titers of 7.0-10.0 lg TCD 50 /cm 3 (n= 115), by 97.1-98.4% for 6.00-6.99 lg TCD 50 / cm 3 (n=115), by 95.9-97.0% for 2.00-5.99 lg TCD 50 /cm 3 (n=115), by 94.3-95.8% for 1.00-1.99 lg TCD 50 /cm 3 (n=115).

Иными словами, разработанный способ позволяет быстро и достоверно определять титр инфекционной активности культурального вируса ящура в неинактивированном сырье для вакцин.In other words, the developed method makes it possible to quickly and reliably determine the infectious activity titer of the cultured FMDV in non-inactivated raw materials for vaccines.

Пример 5. Определение диагностических показателей разработанного способаExample 5. Determination of diagnostic indicators of the developed method

Для исследования представленного способа (предлагаемое изобретение) для опосредованного определения титра инфекционной активности вируса ящура в сырье для вакцин исследовали стандартные диагностические показатели [16, 17]. Для определения чувствительности разработанного способа анализировали 450 проб вируссодержащего неинактивированного сырья, которые являлись заведомо положительными по данным анализа в чувствительной перевиваемой монослойной перевиваемой клеточной линии почки свиньи IB-RS-2. Титр вируса для исследуемых проб находился в диапазоне 6,0-10,0 lg ТЦЦ50/см3. Постановку реакции и проведение дифференциального математического анализа осуществляли, как отражено в примере 2. Разработанным способом (предлагаемое изобретение) определили, что из 450 образцов проб 450 определены в качестве положительных, 0-в качестве отрицательных. Для исследования специфичности метода тестировали 140 отрицательных проб, не содержащих вирус ящура. В результате исследования с помощью разработанного способа (предлагаемое изобретение) определили, что из 140 отрицательных проб - 140 определены в качестве отрицательных. Пользуясь представленными выше статистическими методами анализа определили, что диагностическая чувствительность (DSe) составила 100% (в 95%-ном доверительном интервале: 99,18-100,0%), диагностическая специфичность (DSp) - 100% (в 95%-ном доверительном интервале: 98,08-100,0%), k-критерий - 1,000; прогностичность положительного результата (PPV) - 100%, прогностичность отрицательного результата (NPV) - 100%, общая точность (DAc) - 100% (в 95%-ном доверительном интервале: 99,43-100,0%) (таблица 5).To study the presented method (the proposed invention) for indirect determination of the titer of infectious activity of FMDV in raw materials for vaccines, standard diagnostic indicators were studied [16, 17]. To determine the sensitivity of the developed method, 450 samples of virus-containing non-inactivated raw materials were analyzed, which were known to be positive according to the analysis data in a sensitive transplantable monolayer transplantable porcine kidney cell line IB-RS-2. The titer of the virus for the test samples was in the range of 6.0-10.0 lg TCC 50 /cm 3 . The formulation of the reaction and the differential mathematical analysis were carried out as shown in example 2. Using the developed method (the proposed invention), it was determined that out of 450 sample samples, 450 were identified as positive, 0 as negative. To study the specificity of the method, 140 negative samples that did not contain FMDV were tested. As a result of the study using the developed method (the proposed invention), it was determined that out of 140 negative samples - 140 were identified as negative. Using the above statistical methods of analysis, it was determined that the diagnostic sensitivity (DSe) was 100% (in the 95% confidence interval: 99.18-100.0%), the diagnostic specificity (DSp) was 100% (in the 95% confidence interval: 98.08-100.0%), k-test - 1.000; positive predictive value (PPV) - 100%, negative predictive value (NPV) - 100%, overall accuracy (DAc) - 100% (95% confidence interval: 99.43-100.0%) (Table 5) .

Основным преимуществом предлагаемого изобретения является возможность опосредованного определить титр инфекционной активности культурального вируса ящура в неинактивированном сырье для вакцин. Предлагаемое изобретение сочетает постановку реакции нейтрализации с последующим проведением молекулярно-биологического исследования неинактивированной суспензии культурального вируса ящура, что повышает специфичность и чувствительность способа. В данном изобретении предлагается применение в качестве положительного контроля мРНК целевого участка вируса ящура, полученного за счет экспрессии плазмидного модифицированного вектора pJet 1.2 sf GFP в клетках линии BHK-21/SUSP/ARRIAH после транзиторной трансфекции. В предлагаемом изобретении используются Tth ДНК-полимераза, позволяющая совмещать этапы обратной транскрипции и реакции амплификации, а также оригинальные специфические олигонуклеотидные праймеры и зонд, рассчитанные для таргетного участка 3D-гена вируса ящура разных производственных штаммов, что обуславливает универсальность применяемого способа. В предлагаемом изобретении зависимость титра инфекционной активности вируса ящура и значений точек crossing point для графиков двойного математического дифференциала представлена в виде регрессионной логарифмической функции lg TFMDV - -0,2997 × Ср+11,675 с высокой достоверностью аппроксимации 0,9994 и эффективностью амплификации 99,46%. Разработанная модель позволяет проводить опосредованное определение титра инфекционной активности культурального вируса ящура в сырье для изготовления вакцин.The main advantage of the present invention is the possibility of indirect determination of the infectious activity titer of the cultured FMDV in non-inactivated raw materials for vaccines. The present invention combines the formulation of the neutralization reaction with the subsequent molecular biological study of a non-inactivated suspension of the cultural FMD virus, which increases the specificity and sensitivity of the method. The present invention proposes the use as a positive control of the mRNA of the target region of foot-and-mouth disease virus obtained by expressing the plasmid modified pJet 1.2 sf GFP vector in BHK-21/SUSP/ARRIAH cells after transient transfection. The present invention uses Tth DNA polymerase, which makes it possible to combine the steps of reverse transcription and amplification reactions, as well as original specific oligonucleotide primers and a probe calculated for the target region of the 3D gene of foot-and-mouth disease virus of different industrial strains, which makes the method used universal. In the present invention, the dependence of the titer of FMDV infectious activity and the values of the crossing points for the graphs of the double mathematical differential is presented as a regression logarithmic function lg T FMDV - -0.2997 × C p +11.675 with a high approximation reliability of 0.9994 and an amplification efficiency of 99, 46%. The developed model allows for the indirect determination of the infectious activity titer of the cultural FMDV in the raw materials for the manufacture of vaccines.

Предлагаемое изобретение позволяет быстро (за 3 ч) опосредованно определить титр инфекционной активности культурального вируса ящура в неинактивированном сырье для вакцины на основе математического двойного дифференциала данных точки crossing point при амплификации вирусной кДНК.The present invention makes it possible to quickly (in 3 hours) indirectly determine the infectious activity titer of the cultured FMDV in non-inactivated vaccine raw material based on the mathematical double differential of the crossing point data during viral cDNA amplification.

Источники информации, принятые во внимание при составлении описания изобретения к заявке на выдачу патента РФ на изобретение «Способ опосредованного определения титра инфекционной активности вируса ящура в неинактивированном сырье для вакцины с помощью математического двойного дифференциала данных точки crossing point при амплификации вирусной кДНК»:Sources of information taken into account when compiling the description of the invention to the application for the issuance of a patent of the Russian Federation for the invention "Method for indirect determination of the titer of FMDV infectivity in non-inactivated raw materials for the vaccine using the mathematical double differential of the data of the crossing point during amplification of viral cDNA":

1. Пономарев А.П., Узюмов В.Л. Вирус ящура: структура, биологические и физико-химические свойства. Владимир: Фолиант.- 2006. - 250 с. 1. Ponomarev A.P., Uzyumov V.L. FMD virus: structure, biological and physico-chemical properties. Vladimir: Folio. - 2006. - 250 p.

2. FMDV - Taxonomy. URL: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/taxonomy/ ?term=FMDV (дата обращения 20.04.2022).2. FMDV - Taxonomy. URL: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/taxonomy/?term=FMDV (Accessed 04/20/2022).

3. OIE. Manual of Diagnostic Tests and Vaccines for Terrestrial Animals. 7th ed. Paris.-2018.-Ch. 2.1.8.3. OIE. Manual of Diagnostic Tests and Vaccines for Terrestrial Animals. 7th ed. Paris.-2018.-Ch. 2.1.8.

4. Pinheiro-de-Oliveira TF, Fonseca AA Jr, Camargos MF, Laguardia-Nascimento M, de Oliveira AM, Cottorello ACP, Goes-Neto A, Barbosa-Stancioli EF. Development of a droplet digital RT-PCR for the quantification of foot-and-mouth virus RNA. J Virol Methods. 2018 Sep;259:129-134.4. Pinheiro-de-Oliveira TF, Fonseca AA Jr, Camargos MF, Laguardia-Nascimento M, de Oliveira AM, Cottorello ACP, Goes-Neto A, Barbosa-Stancioli EF. Development of a droplet digital RT-PCR for the quantification of foot-and-mouth virus RNA. J Virol Methods. 2018 Sep;259:129-134.

5. Han SC, Guo HC, Sun SQ. Three-dimensional structure of foot-and-mouth disease virus and its biological functions. Arch Virol. 2015 Jan; 160(1): 1-16.5. Han SC, Guo HC, Sun SQ. Three-dimensional structure of foot-and-mouth disease virus and its biological functions. Arch Virol. Jan 2015; 160(1): 1-16.

6. Alexandersen, S. The pathogenesis and diagnosis of foot and mouth disease / S. Alexandersen, Z. Zhang, A.L. Donaldson [et al.] // J. Compr. Pathol. - 2003. - V. 129.-P. 268-282.6. Alexandersen, S. The pathogenesis and diagnosis of foot and mouth disease / S. Alexandersen, Z. Zhang, A.L. Donaldson [et al.] // J. Compr. Pathol. - 2003. - V. 129.-P. 268-282.

7. Lubroth, J., Rodriguez, L. and Dekker, A. Vesicular diseases. In: Straw, B.E., Zimmerman, J.J., D'Allaire, S. and Taylor, D.J., editors. Diseases of Swine. 9th ed. Blackwell Publishing Professional, Ames, Iowa, USA. - 2006. - P. 517-536.7. Lubroth, J., Rodriguez, L. and Dekker, A. Vesicular diseases. In: Straw, BE, Zimmerman, JJ, D'Allaire, S. and Taylor, DJ, editors. Diseases of Swine. 9th ed. Blackwell Publishing Professional, Ames, Iowa, USA. - 2006. - P. 517-536.

8. Nishi T, Kanno T, Shimada N, Morioka K, Yamakawa M, Fukai K. Reverse transcription-PCR using a primer set targeting the 3D region detects foot-and-mouth disease virus with high sensitivity. Transbound Emerg Dis. 2019 Jul;66(4):1776-1783.8. Nishi T, Kanno T, Shimada N, Morioka K, Yamakawa M, Fukai K. Reverse transcription-PCR using a primer set targeting the 3D region detects foot-and-mouth disease virus with high sensitivity. Transboundary Emerge Dis. 2019 Jul;66(4):1776-1783.

9. Bi Y, Shen X, Cong G, Liu X, Chang H, Cai X. [Establishment of BHK-21 cell lines stably expressing FMDV 3Dpol gene by retro viral-mediated gene transfer technique]. Wei Sheng Wu Xue Bao. 2008 Aug;48(8):l 115-20.9. Bi Y, Shen X, Cong G, Liu X, Chang H, Cai X. [Establishment of BHK-21 cell lines stably expressing FMDV 3Dpol gene by retro viral-mediated gene transfer technique]. Wei Sheng Wu Xue Bao. 2008 Aug;48(8):115-20.

10. Knight-Jones T.J.D. The economic impacts of FMD - What are they, how big are they and where do they occur? / T.J.D. Knight-Jones, J. Rushton // Prev. Vet. Med.-2013.-V. 112 (3-4).-P. 161-173.10 Knight-Jones T.J.D. The economic impacts of FMD - What are they, how big are they and where do they occur? / T.J.D. Knight-Jones, J. Rushton // Prev. Vet. Med.-2013.-V. 112(3-4).-P. 161-173.

11. Патент РФ №2 722 671, 01.10.2019. BHK-21/SUSP/ARRIAH -перевиваемая суспензионная сублиния клеток почки новорожденного сирийского хомячка, предназначенная для репродукции вирусов ящура, бешенства, парагриппа-3, болезни Ауески при производстве противовирусных вакцин, а также для изготовления диагностических и профилактических ветеринарных биопрепаратов // Заявка №2019131190. 01.10.2019 / Лозовой Д.А., Гусева М.Н., Михалишин Д.В. [и др.].11. Patent of the Russian Federation No. 2 722 671, 01.10.2019. BHK-21 / SUSP / ARRIAH - transplantable suspension subline of kidney cells of a newborn Syrian hamster, intended for the reproduction of foot-and-mouth disease, rabies, parainfluenza-3, Aujeszky's disease viruses in the production of antiviral vaccines, as well as for the manufacture of diagnostic and prophylactic veterinary biological products // Application No. 2019131190 . 01.10.2019 / Lozovoi D.A., Guseva M.N., Mikhalishin D.V. [and etc.].

12. Патент РФ №2619878/13, 18.05.2017. Способ определения концентрации 146S-компонента вируса ящура в вируссодержащем сырье для вакцины с применением метода обратной транскрипции-полимеразной цепной реакции в режиме реального времени // Заявка №2016140460/15. 2017. Бюл. №14 / Лозовой Д.А., Михалишин Д.В., Доронин М.И. [и др.].12. RF patent No. 2619878/13, 05/18/2017. Method for determining the concentration of the 146S component of foot-and-mouth disease virus in a virus-containing raw material for a vaccine using the method of reverse transcription-polymerase chain reaction in real time // Application No. 2016140460/15. 2017. Bull. No. 14 / Lozovoy D.A., Mikhalishin D.V., Doronin M.I. [and etc.].

13. Патент РФ №2674076, 25.12.2017. Способ определения титра инфекционной активности вируса ящура в неинактивированном сырье для вакцины с применением метода обратной транскрипции и полимеразной цепной реакции в режиме реального времени // Заявка №2017145889 / Лозовой Д.А., Михалишин Д.В., Доронин М.И. [и др.].13. Patent of the Russian Federation No. 2674076, 12/25/2017. A method for determining the titer of FMDV infectious activity in a non-inactivated raw material for a vaccine using the method of reverse transcription and real-time polymerase chain reaction // Application No. 2017145889 / Lozovoy D.A., Mikhalishin D.V., Doronin M.I. [and etc.].

14. Патент РФ №2 725 862, 03.09.2019. Способ количественной оценки вирионов вируса ящура в неинактивированном сырье вакцины при сравнении максимальных экстремумов графиков второй производной для кривых реакции амплификации в режиме реального времени // Заявка 2019127830, 03.09.2019 / Лозовой Д.А., Михалишин Д.В., Доронин М.И. [и др.].14. Patent of the Russian Federation No. 2 725 862, 09/03/2019. A method for quantitative assessment of FMDV virions in non-inactivated vaccine raw materials when comparing the maximum extrema of the graphs of the second derivative for real-time amplification reaction curves // Application 2019127830, 03.09.2019 / Lozovoy D.A., Mikhalishin D.V., Doronin M.I. . [and etc.].

15. Rutledge R.G. Mathematics of quantitative kinetic PCR and the application of standard curves / R.G. Rutledge, C. Cote // Nucleic Acide Res. - 2004. - V. 31, N.16. -e.93.P. 1-6.15. Rutledge R.G. Mathematics of quantitative kinetic PCR and the application of standard curves / R.G. Rutledge, C. Cote // Nucleic Acide Res. - 2004. - V. 31, N.16. -e.93.P. 1-6.

16. Liu W., Saint D.A. Validation of a quantitative method for real-time PCR kinetics // Biochem. Biophys. Res. Commun. - 2002. - V. 294. - P. 347-353.16. Liu W., Saint D.A. Validation of a quantitative method for real-time PCR kinetics // Biochem. Biophys. Res. commun. - 2002. - V. 294. - P. 347-353.

17. Peirson S.N., Butler J.M., Foster R.G. Experimantal validation of novel and conventional approaches to quantitative real-time PCR data analysis // Nucleic Acids Res. - 2003. - V. 31:e.73.17. Peirson S.N., Butler J.M., Foster R.G. Experimantal validation of novel and conventional approaches to quantitative real-time PCR data analysis // Nucleic Acids Res. - 2003. - V. 31:e.73.

Figure 00000017
Figure 00000017

Figure 00000018
Figure 00000018

Figure 00000019
Figure 00000019

Figure 00000020
Figure 00000020

Figure 00000021
Figure 00000021

Claims (11)

1. Способ опосредованного определения титра инфекционной активности вируса ящура в неинактивированном сырье вакцин с помощью математического двойного дифференциала данных точки crossing point при амплификации вирусной кДНК, включающий следующие стадии:1. A method for indirectly determining the titer of FMDV infectious activity in non-inactivated vaccine raw materials using the mathematical double differential of the crossing point data during viral cDNA amplification, which includes the following steps: - реакция штаммоспецифической нейтрализации вируса ящура в сырье для вакцин;- the reaction of strain-specific neutralization of foot-and-mouth disease virus in raw materials for vaccines; - экстрагирование суммарной РНК из иммунных комплексов после реакции нейтрализации с использованием твердофазного сорбционного метода;- extraction of total RNA from immune complexes after the neutralization reaction using the solid-phase sorption method; - проведение обратной транскрипции и реакции амплификации с детекцией флуоресцентного сигнала логистических кривых исследуемых образцов с использованием разработанных оригинальных олигонуклеотидных:- carrying out reverse transcription and amplification reaction with detection of the fluorescent signal of the logistic curves of the studied samples using the developed original oligonucleotide:
Figure 00000022
Figure 00000022
Figure 00000023
и молекулярного зонда FMD-30-Тiter-Р(ROХ/ВНQ2)-зонд с дизайном
Figure 00000024
которые рассчитаны на целевой участок 3D-гена вируса ящура;
Figure 00000023
and molecular probe FMD-30-Тiter-Р(ROХ/ВНQ2)-probe with design
Figure 00000024
which are designed for the target region of the FMDV 3D gene;
- расчет точки crossing point с помощью функции двойного математического дифференциала логистических кривых;- calculation of the crossing point using the function of the double mathematical differential of logistic curves; - определение титра инфекционной активности культурального вируса ящура в пробах неинактивированного сырья для вакцины на основе разработанной логарифмической регрессионной функции зависимости титра вируса и точки crossing point lg TFMDV=-0,2997×Cp+11,675 с достоверностью аппроксимации 0,9994 и эффективностью амплификации 99,46%..- determination of the infectious activity titer of the cultural foot-and-mouth disease virus in samples of non-inactivated raw materials for the vaccine based on the developed logarithmic regression function of the dependence of the virus titer and the crossing point lg T FMDV = -0.2997×C p +11.675 with an approximation reliability of 0.9994 and an amplification efficiency of 99 .46%.. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что используется фермент Tth ДНК-полимераза в количестве 2 единиц активности в комплексе с хлоридом марганца (II) в концентрации 3 мМ на 1 реакцию для совмещения обратной транскрипции и реакции амплификации во времени и пространстве.2. The method according to claim 1, characterized in that the enzyme Tth DNA polymerase is used in the amount of 2 units of activity in complex with manganese (II) chloride at a concentration of 3 mM per 1 reaction to combine reverse transcription and amplification reactions in time and space. 3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве положительного контроля применяют мРНК таргетного участка 3D-гена вируса ящура, полученную в результате транзиторной трансфекции суспензионной перевиваемой клеточной линии почки новорожденного сирийского хомячка BHK-21/SUSP/ARRIAH генной конструкцией, полученной с применением модифицированного плазмидного вектора pJet 1.2 sf GFP, сконструированного с помощью технологии Golden Gate.3. The method according to claim 1, characterized in that mRNA of the target region of the FMDV 3D gene obtained as a result of transient transfection of a suspension continuous cell line of the kidney of a newborn Syrian hamster BHK-21 / SUSP / ARRIAH is used as a positive control with a gene construct obtained using a modified pJet 1.2 sf GFP plasmid vector constructed using Golden Gate technology. 4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что сокращается время проведения анализа до 3 ч и при этом достигаются следующие показатели диагностической чувствительности, специфичности, точности и k-критерия в 95% доверительном интервале: 98,5-100%, 98,08-100,0%, 99,43-100,0% и 1,000 соответственно.4. The method according to p. 1, characterized in that the analysis time is reduced to 3 hours and the following indicators of diagnostic sensitivity, specificity, accuracy and k-criterion are achieved in a 95% confidence interval: 98.5-100%, 98, 08-100.0%, 99.43-100.0% and 1.000 respectively.
RU2022119924A 2022-07-19 Method for indirectly determining the titer of the infectious activity of fmdv in non-inactivated raw materials for vaccines using a mathematical double differential of the crossing point data during amplification of viral cdna RU2793900C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2793900C1 true RU2793900C1 (en) 2023-04-07

Family

ID=

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2809221C1 (en) * 2023-05-11 2023-12-07 Федеральное государственное бюджетное учреждение "Федеральный центр охраны здоровья животных" (ФГБУ "ВНИИЗЖ") Method for indirect determining of the titer of infectious activity of feline calicivirus in raw materials for vaccine using real-time pcr

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2575801C1 (en) * 2014-11-18 2016-02-20 Федеральное государственное бюджетное учреждение "Федеральный центр охраны здоровья животных" (ФГБУ "ВНИИЗЖ") STRAIN O №2108/ZABAIKALSKY/2010 OF FOOT-AND-MOUTH DISEASE VIRUS Aphtae epizooticae OF TYPE O FOR MANUFACTURING BIOLOGICAL PREPARATIONS FOR DIAGNOSTICS OF FOOT-AND-MOUTH DISEASE VIRUS OF TYPE O

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2575801C1 (en) * 2014-11-18 2016-02-20 Федеральное государственное бюджетное учреждение "Федеральный центр охраны здоровья животных" (ФГБУ "ВНИИЗЖ") STRAIN O №2108/ZABAIKALSKY/2010 OF FOOT-AND-MOUTH DISEASE VIRUS Aphtae epizooticae OF TYPE O FOR MANUFACTURING BIOLOGICAL PREPARATIONS FOR DIAGNOSTICS OF FOOT-AND-MOUTH DISEASE VIRUS OF TYPE O

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Vagnozzi A. et al. Inhibition of foot-and-mouth disease virus infections in cell cultures with antisense morpholino oligomers //Journal of Virology. - 2007. - Т. 81. - No. 21. - С. 11669-11680. Lawrence P., Rieder E. Identification of RNA helicase A as a new host factor in the replication cycle of foot-and-mouth disease virus //Journal of virology. - 2009. - Т. 83. - No. 21. - С. 11356-11366. Доронин М. И. и др. Определение титра инфекционной активности вируса ящура в сырье для вакцины методом обратно-транскриптазной ПЦР в режиме реального времени //Ветеринария. - 2019. - No. 4. - С. 53-57. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2809221C1 (en) * 2023-05-11 2023-12-07 Федеральное государственное бюджетное учреждение "Федеральный центр охраны здоровья животных" (ФГБУ "ВНИИЗЖ") Method for indirect determining of the titer of infectious activity of feline calicivirus in raw materials for vaccine using real-time pcr

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Casais et al. Reverse genetics system for the avian coronavirus infectious bronchitis virus
RU2301263C2 (en) Method for detecting human parvovirus b19 in biological sample (variants) and set for its realization
EP1761645A1 (en) Diagnostic primers and method for detecting avian influenza virus subtype h5 and h5n1
AU736785B2 (en) Detection and identification of non-polio enteroviruses
CN113528708A (en) Triple PCR detection method for simultaneously detecting three feline diarrhea viruses and application thereof
ES2402925T3 (en) Identification of oligonucleotides for the capture, detection and quantification of hepatitis A virus nucleic acids
Werner et al. Molecular cloning and sequence determination of the genomic regions encoding protease and genome-linked protein of three picornaviruses
CN113564280A (en) RAA primer for detecting 12 serotypes of avian adenovirus group I and detection method thereof
CN107699635B (en) Fluorescent RPA (reverse transcriptase amplification) detection method for porcine epidemic diarrhea virus
WO2003014397A1 (en) Probe for detection of enteric virus detection kit and method for enteric virus with the same
CN105463136B (en) Kit for the detection of avian infectious bronchitis virus RT-PCR partings
CN103146846A (en) Single standard product-based four-color fluorogenic quantitative PCR (Polymerase Chain Reaction) method and kit
RU2793900C1 (en) Method for indirectly determining the titer of the infectious activity of fmdv in non-inactivated raw materials for vaccines using a mathematical double differential of the crossing point data during amplification of viral cdna
Höfner et al. A hemi-nested PCR assay for the detection and identification of vesicular stomatitis virus nucleic acid
CN113755565B (en) Quadruple quantitative fluorescent probe primer combination, kit and identification method for identifying wild strain and vaccine strain of African swine fever
CN113215154B (en) Primer combination and kit for TGEV, PEDV and PDCoV triple PCR detection and application thereof
CN115094164A (en) Multiple qPCR (quantitative polymerase chain reaction) kit and detection method for ASFV (advanced specific immunodeficiency syndrome) with different gene deletion types
US20230167511A1 (en) An ultrasensitive rapid and portable case13d-based diagnostic assay
CN111893218B (en) Primer and probe for real-time fluorescent quantitative PCR detection of duck hepatitis C virus
CN104313191B (en) Single stage method reverse transcription PCR detects and the primer of somatotype Ebola virus 5 kinds of hypotypes, probe and test kit
CN111004869B (en) Fluorescent quantitative PCR (polymerase chain reaction) primer and reference standard for identifying genetic evolutionary lineages of H1N1 subtype influenza viruses
CN107602674B (en) Kit for screening I-type duck hepatitis virus 3C protein inhibitor
CN116529367A (en) Method for inhibiting non-specific nucleic acid amplification
De Paula et al. Kinetics of hepatitis A virus replication in vivo and in vitro using negative-strand quantitative PCR
CN104404169A (en) RT-LAMP (reverse transcription loop-mediated isothermal amplification) primer group and reagent kit for testing Schmallenberg virus