CN107541571A - Rt‑rpa与侧向流动层析技术相结合的猪嵴病毒快速检测方法及其检测试剂盒 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种RT‑RPA与侧向流动层析技术相结合快速检测猪嵴病毒的特异性引物和探针,建立了RT‑RPA与侧向流动层析技术相结合的猪嵴病毒快速检测方法,该方法最低可检测到6.4×103copies/μL的猪嵴病毒RNA,灵敏度远高于使用现有PCR检测该病毒的灵敏度,并且该方法最早可在反应开始后10min时检出猪嵴病毒,10‑15分钟min内即可完成检测,利用所设计的特异性引物和探针对猪嵴病毒进行快速检测,对猪嵴病毒特异性强,仅凭肉眼就可以直观的查看检测结果,检测过程方便快捷,检测结果安全可靠。
Description
技术领域
本发明属于病毒的分子生物学检测技术领域,尤其涉及一种RT-RPA与侧向流动层析技术相结合的猪嵴病毒快速检测方法及其检测试剂盒。
背景技术
近年来,核酸等温扩增技术发展迅速,它摆脱了传统的温度循环仪,可以在短时间内迅速进行扩增反应。2006年,Piepenburg等人首次提出了重组酶聚合酶扩增技术(recombinase polymerase amplification,RPA),是一种新型核酸等温扩增技术,模拟生物体内DNA复制过程,扩增过程可在传统的反应管或纸片等反应载体上进行,在37℃-42℃即可对目标片段进行等温扩增,并在20 min完成扩增反应,具有反应迅速、操作简便等技术优点,同时还具有高度特异和敏感的特点,因而被广泛应用于疾病的诊断与防治,在RPA的基础上,直接将病毒的RNA反应体系与逆转录酶混合,建立等温逆转录重组酶聚合酶扩增(RT-RPA)反应体系,进一步提高RNA病毒的检测效率,使其更适于临床样品的检测诊断。
侧向流层析技术是在单克隆抗体技术、胶体金免疫层析技术和新材料技术基础上发展起来的一项新型体外诊断技术,具有快速、简单、可肉眼观察、单份检测、经济等优点,该技术现已被广泛的应用于医学、食品安全、环境及农业和畜牧业检测等领域。
目前,猪嵴病毒的主要检测方法包括RT-PCR、qPCR、ELISA方法等常规方法。本发明通过将重组酶聚合酶等温扩增技术与侧向流层析技术(LFD)结合,使病原检测更加易于快速、准确的判定,在基层临床快速检测中具有广泛的应用前景。
本发明中的快速检测方法与目前已有的猪嵴病毒检测方法相比,具有反应时间短、反应温度低、反应程序简单、敏感度高、携带方便、结果肉眼可观察等突出优点。
发明内容
为解决公知技术中存在的问题,本发明提供了一种RT-RPA与侧向流动层析技术相结合的猪嵴病毒快速检测方法及其检测试剂盒,可在较低温度下快速完成猪嵴病毒的检测,解决了猪嵴病毒检测时反应程序复杂、敏感度不高、检测仪器不便携带、检测结果无法直接观察到的问题。
为达到上述目的,本发明的技术方案为:
本发明的第一个目的在于提供一种RT-RPA与侧向流动层析技术相结合的猪嵴病毒快速检测试剂盒;
所述试剂盒包括RNA提取试剂、引物、探针、TR-RPA扩增反应试剂、侧向流动层析试条、阴性对照品;
所述引物序列为:
上游引物:5'-TTGGCAACGAGACGTATGAGATGATTGGCGGTAA-3';
下游引物:5'-Biotion-TCACACCCATAAATCACATCATCACCATAGGCCA-3';
所述探针序列为:
5'-FTTC-GGATGYGTTGGYACTTCCATCATYAACACC(THF)ATCATYAACAACATTTG T-C3Spacer-3'。
进一步地,所述引物的浓度为10pmol/uL,所述探针的浓度为5pmol/uL。
本发明的第二个目的在于提供一种RT-RPA与侧向流动层析技术相结合的猪嵴病毒快速检测方法;所述检测方法使用上述RT-RPA与侧向流动层析技术相结合的猪嵴病毒快速检测试剂盒,检测方法包括以下步骤:
(1)提取猪嵴病毒的RNA;
(2)制备阳性标准品,获得阳性质粒;
(3)RT-RPA与侧向流动层析技术相结合检测猪嵴病毒:
以步骤(2)获得的阳性质粒为模板,利用上游引物、下游引物及探针对其进行扩增反应,所述上游引物为:5'-TTGGCAACGAGACGTATGAGATGATTGG CGGTAA-3';下游引物为:5'-Biotion-TCACACCCATAAATCACATCATCACC ATAGGCCA-3';所述探针为:5'-FTTC-GGATGYGTTGGYACTTCCATCATYA ACACC(THF)ATCATYAACAACATTTGT-C3Spacer-3';反应结束后,直接使用测流条对RT-RPA产物进行水浴锅温育,将温育后的RT-RPA产物移液并用运行缓冲液稀释,然后将样品稀释液转移到含有反应缓冲液的Eppen-dorf管中,并将侧流条垂直放入管中室温温育,温育结束后取出测流条;
设置阴性对照,阴性对照采用不含有猪嵴病毒基因组片段的空载体质粒样品;
(4)结果判定:
若侧流条上呈现清晰可见的红色带测试带,则检测病毒为猪嵴病毒,若侧流条上没有条带产生,则为阴性。
进一步地,所述扩增反应为:向含有冻干酶粉的0.2mL TwistAmp反应管中加入再水化缓冲液31.0μL、去离子水10μL、上游引物和下游引物各2.5uL、稀释好的探针0.6μL,模板阳性质粒2μL,最后再加入2.5μL 280mmol/L的醋酸镁溶液,将RT-RPA扩增体系充分混匀,置于水浴锅上,10-55℃反应5-30min,反应结束后获得RT-RPA产生的产物。
进一步地,所述RT-RPA扩增体系反应的最佳温度为37℃,最佳时间为 20min。
进一步地,所述测流条对RT-RPA产物进行水浴锅37℃温育20min,将温育后的2μLRT-RPA扩增产物移液并用98μL运行缓冲液稀释,然后将10μL样品稀释液转移到含有200μL反应缓冲液1.5mL Eppen-dorf管中,并将侧流条垂直放入管中室温温育,室温温育5-20min后取出测流条。
相对于现有技术,本发明的有益效果为:本发明设计了一种能快速检测猪嵴病毒的特异性引物和探针,建立了猪嵴病毒RT-RPA与侧向流动层析技术相结合的快速检测方法,该方法最低可检测到6.4×103copies/μL的猪嵴病毒 RNA,并且该方法最早可在反应开始后10min时检出猪嵴病毒,10-15分钟min 内即可完成检测,利用所设计的特异性引物和探针对猪嵴病毒进行快速检测,仅凭肉眼就可以直观的查看检测结果。本发明对猪嵴病毒特异性强、灵敏度高、检测过程方便快捷,检测结果安全可靠。
附图说明
图1是本发明实施例提供的RT-RPA与侧向流动层析技术相结合的猪嵴病毒快速检测方法中RT-RPA反应温度优化实验结果图。
图2是本发明实施例提供的RT-RPA与侧向流动层析技术相结合的猪嵴病毒快速检测方法中RT-RPA反应时间优化实验结果图。
图3是本发明实施例提供的RT-RPA与侧向流动层析技术相结合的特异性试验结果图。
图4是本发明实施例提供的RT-RPA与侧向流动层析技术相结合的敏感性试验结果图。
图5是本发明实施例提供的RT-RPA与侧向流动层析技术相结合的方法与现有PCR方法检测猪嵴病毒的检出限对照图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
实施例1
本发明的RT-RPA与侧向流动层析技术相结合的猪嵴病毒快速检测试剂盒包括;
RNA提取试剂、引物、探针、TR-RPA扩增反应试剂、侧向流动层析试条、阴性对照品;
引物及探针设计
根据GenBank公布的猪嵴病毒(porcine kobuvirus)全基因组序列,用DNA Star软件进行序列比对查找出保守的基因序列区域,利用探针设计软件Primer Express5.0设计出一对引物和一条探针,具体信息见下表1,引物和探针由大连宝生物公司合成。
表1猪嵴病毒引物及探针序列
引物序列为:
上游引物:Kobu-RPA-7379-F:
5'-TTGGCAACGAGACGTATGAGATGATTGGCGGTAA-3';
下游引物:Kobu-RPA-7556-R:
5'-Biotion-TCACACCCATAAATCACATCATCACCATAGGCCA-3';
探针序列为:Kobu-RPA-probe:
5'-FTTC-GGATGYGTTGGYACTTCCATCATYAACACC(THF)ATCATYAA CAACATTTGT-C3Spacer-3';
本发明的RT-RPA与侧向流动层析技术相结合的猪嵴病毒快速检测方法;所述检测方法使用上述RT-RPA与侧向流动层析技术相结合的猪嵴病毒快速检测试剂盒,检测方法包括以下步骤:
(1)提取猪嵴病毒的RNA;
病毒RNA的提取按照RNeasy Mini kit(50)QIAGen操作说明进行。具体操作:取病毒处理液350μL加入到1.5mL的离心管中,加入等体积的RLT和3.5μL 的β-巯基乙醇,在冰上静置5~10min,然后迅速加入700μL无水乙醇,缓慢混匀,取出迷你离心柱,将700μL的混合物加入,12000rpm/min离心15s,倒掉收集管液体,重复一次;再加入500μL的RW1,冰上静置1min,12000rpm/min 离心15s,换一新的收集管,加入700μL的RW2,12000rpm/min离心15s,倒掉收集管的液体,加700μL的RW2,12000rpm/min离心2min,将迷你离心柱放到预先准备好的无RNA酶的1.5mL的离心管中,加入30μL的无RNA酶水,静置1min,12000rpm/min离心1min,取出离心柱,将提取的RNA放到 -20冰箱备用。
(2)制备阳性标准品,获得阳性质粒;
在RPA引物外侧设计一对特异性的引物,将(1)中提取的病毒RNA反转录得到cDNA,再以反转录的cDNA为模板,用RPA引物外侧的一对引物进行 PCR扩增。扩增得到的产物用1.5%的琼脂糖凝胶电泳检测并观察结果。将阳性 PCR产物纯化后克隆到PMD-20T载体中,并转化到DH5α感受态细胞中,经蓝白斑筛选挑选出的阳性重组菌扩大培养后提取质粒,经HindⅢ+EcoRⅠ双酶切鉴定合适后,经北京华大基因测序鉴定,证实目的基因已正确克隆到PMD-20T 载体中。
(3)RT-RPA与侧向流动层析技术相结合检测猪嵴病毒:
以步骤(2)获得的阳性质粒为模板,利用上游引物kobu-RPA-7379F、下游引物kobu-RPA-7556R及修饰探针Kobu-RPA-probe对其进行扩增反应,扩增反应为:向含有冻干酶粉的0.2mL TwistAmp反应管中加入再水化缓冲液31.0μL、去离子水10μL、上游引物和下游引物各2.5uL、稀释好的探针0.6μL,模板阳性质粒2μL,最后再加入2.5μL 280mmol/L的醋酸镁溶液,将RT-RPA扩增体系充分混匀,置于水浴锅上,10-55℃反应5-30min,获得RT-RPA产生的产物。反应结束后,直接使用测流条对RT-RPA产物进行水浴锅37℃温育20min,将温育后的2μL RT-RPA扩增产物移液并用98μL运行缓冲液稀释,然后将10μL样品稀释液转移到含有200μL反应缓冲液1.5mL Eppen-dorf管中,并将侧流条垂直放入管中室温温育,室温温育5-20min后取出测流条。
设置阴性对照,阴性对照采用不含有猪嵴病毒基因组片段的空载体质粒样品;
(4)结果判定:
若侧流条上呈现清晰可见的红色带测试带,则检测病毒为猪嵴病毒,若侧流条上没有条带产生,则为阴性。上述检测猪嵴病毒的侧流条上呈现清晰可见的红色带测试带,而阴性对照没有条带。
(5)RT-RPA反应温度的优化
在对RT-RPA反应温度进行优化时采取了12个温度梯度,依次为0℃、4℃、 10℃、15℃、20℃、25℃、30℃、35℃、37℃、42℃、50℃、55℃,经侧流条测试后,结果如图1所示,从图1可以看出,RT-RPA反应温度在37℃时侧流条条带最亮,由此可知RT-RPA的最佳反应温度是37℃。
(6)RT-RPA反应时间的优化
在对RT-RPA最佳反应时间进行优化时采取6个时间梯度,依次为5min、 10min、15min、20min、25min、30min,经侧流条测试后,结果如图2所示,从图2可以看出,RT-RPA反应时间为20min时电泳条带达到最亮。由此可知 RT-RPA的最佳反应时间是20min。
(7)特异性检测实验
在对RT-RPA特异性进行检测时选用了猪嵴病毒(porcine kobuvirus)、猪流行性腹泻病毒(PEDV)、猪德尔塔冠状病毒(PDcov)、猪传染性胃肠炎病毒(TGEV)四种常见的猪肠道病毒,并以4种病毒cDNA为RPA反应的模板,进行RPA扩增,测试结果如图3所示,由图3可知,只有porcine kobuvirus测试条带为红色,其他3种病毒均无测试条带,此时有一个控制条带的出现证实了这个系统的测试。
(8)反应敏感性试验
RT-RPA反应的敏感性是在37℃,反应20min的情况下进行测定,侧流条检测结果如图4所示,根据侧流条结果并结合质粒拷贝数公式可知,纯化后的阳性质粒拷贝数为3.2x1010copies/μL,再根据加入的模板为2μL可知,检测敏感性为6.4×103copies/uL,而采用现有PCR方法检测猪嵴病毒时,其敏感性的最低检出限为6.4×106copies/uL,如图5所示,可知现有PCR方法检测猪嵴病毒的最低检出限远高于本发明检测猪嵴病毒的最低检出限,说明本发明的猪嵴病毒检测方法具有更好敏感性。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种RT-RPA与侧向流动层析技术相结合的猪嵴病毒快速检测试剂盒,其特征在于,所述试剂盒包括RNA提取试剂、引物、探针、TR-RPA扩增反应试剂、侧向流动层析试条、阴性对照品;
所述引物序列为:
上游引物:5'-TTGGCAACGAGACGTATGAGATGATTGGCGGTAA-3';
下游引物:5'-Biotion-TCACACCCATAAATCACATCATCACCATAGGCCA-3';
所述探针序列为:
5'-FTTC-GGATGYGTTGGYACTTCCATCATYAACACC(THF)ATCATYAACAACATTTGT-C3Spacer-3'。
2.根据权利要求1所述RT-RPA与侧向流动层析技术相结合的猪嵴病毒快速检测试剂盒,其特征在于,所述引物的浓度为10pmol/uL,所述探针的浓度为5pmol/uL。
3.一种RT-RPA与侧向流动层析技术相结合的猪嵴病毒快速检测方法,其特征在于,使用权利要求1或2所述的RT-RPA与侧向流动层析技术相结合的猪嵴病毒快速检测试剂盒的检测方法,所述检测方法包括以下步骤:
(1)提取猪嵴病毒的RNA;
(2)制备阳性标准品,获得阳性质粒;
(3)RT-RPA与侧向流动层析技术相结合检测猪嵴病毒:
以步骤(2)获得的阳性质粒为模板,利用上游引物、下游引物及探针对其进行扩增反应,所述上游引物为:5'-TTGGCAACGAGACGTATGAGATGATTGGCGGTAA-3';下游引物为:5'-Biotion-TCACACCCATAAATCACATCATCACCATAGGCCA-3';所述探针为:5'-FTTC-GGATGYGTTGGYACTTCCATCATYAACACC(THF)ATCATYAACAACATTTGT-C3Spacer-3';反应结束后,直接使用测流条对RT-RPA产物进行水浴锅温育,将温育后的RT-RPA产物移液并用运行缓冲液稀释,然后将样品稀释液转移到含有反应缓冲液的Eppen-dorf管中,并将侧流条垂直放入管中室温温育,温育结束后取出测流条;
设置阴性对照,阴性对照采用不含有猪嵴病毒基因组片段的空载体质粒样品;
(4)结果判定:
若侧流条上呈现清晰可见的红色带测试带,则检测病毒为猪嵴病毒,若侧流条上没有条带产生,则为阴性。
4.根据权利要求3所述RT-RPA与侧向流动层析技术相结合的猪嵴病毒快速检测方法,其特征在于,所述扩增反应为:向含有冻干酶粉的0.2mL TwistAmp反应管中加入再水化缓冲液31.0μL、去离子水10μL、上游引物和下游引物各2.5uL、稀释好的探针0.6μL,模板阳性质粒2μL,最后再加入2.5μL 280mmol/L的醋酸镁溶液,将RT-RPA扩增体系充分混匀,置于水浴锅上,10-55℃反应5-30min,反应结束后获得RT-RPA产生的产物。
5.根据权利要求4所述RT-RPA与侧向流动层析技术相结合的猪嵴病毒快速检测方法,其特征在于,所述RT-RPA扩增体系反应的最佳温度为37℃,最佳反应时间为20min。
6.根据权利要求4或5所述RT-RPA与侧向流动层析技术相结合的猪嵴病毒快速检测方法,其特征在于,所述测流条对RT-RPA产物进行水浴锅37℃温育20min,将温育后的2μL RT-RPA扩增产物移液并用98μL运行缓冲液稀释,然后将10μL样品稀释液转移到含有200μL反应缓冲液1.5mL Eppen-dorf管中,并将侧流条垂直放入管中室温温育,室温温育5-20min后取出测流条。
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