KR102133995B1 - New primer set for detection of MERS-coronavirus using LAMP and uses thereof - Google Patents

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손문탁
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Abstract

The present invention relates to a novel primer set for detecting MERS-coronavirus using loop-mediated isothermal amplification (LAMP), and to uses thereof. More particularly, the present invention relates to a primer set for LAMP for amplifying Nsp1 gene and Orf5; a composition for detection, comprising the same; a kit for detection; and a detection method using the same. By using the novel primer set for detection of MERS-coronavirus using LAMP; the composition for detection, comprising the same; the kit for detection; and the detection method using the same, it is possible to extremely simply, easily, and quickly detect MERS-coronavirus directly on the field without costly equipment. Also, due to an extremely high sensitivity, the present invention may be extremely usefully utilized in diagnosing the infection of MERS-coronavirus.

Description

LAMP를 이용한 메르스 코로나바이러스 검출용 신규 프라이머 세트 및 이의 용도 {New primer set for detection of MERS-coronavirus using LAMP and uses thereof} New primer set for detection of MERS-coronavirus using LAMP and use thereof {New primer set for detection of MERS-coronavirus using LAMP and uses thereof}

본 발명은 LAMP를 이용한 메르스 코로나바이러스 검출용 신규 프라이머 세트 및 이의 용도에 관한 것으로, 구체적으로는 메르스 코로나 바이러스를 특이적으로, 빠른 시간에 높은 정확도로 검출할 수 있도록 하는, Nsp1 유전자 및 Orf5 유전자를 증폭하기 위한 프라이머를 포함하는 LAMP 프라이머 세트; 이를 포함하는 검출용 조성물; 검출용 키트; 및 이를 이용한 검출방법에 관한 것이다. The present invention relates to a novel primer set for the detection of MERS coronavirus using LAMP and uses thereof, specifically, the Nsp1 gene and Orf5 that enable the MERS corona virus to be specifically and quickly detected with high accuracy. LAMP primer set containing primers for amplifying the gene; A composition for detection comprising it; Detection kit; And a detection method using the same.

메르스 코로나바이러스(MERS-CoV)는 중동호흡기증후군(Middle East Respiratory Syndrome, MERS)의 원인 병원체로 2012년에 발견 및 보고되었다. 메르스 코로나바이러스 감염 시, 일부 무증상이나 경한 급성 상기도 질환을 보이기도 하나, 대부분 중증 급성 하기도 질환(폐렴) 증세를 나타낸다. 특히 기저질환(당뇨, 신부전, 만성 폐질환, 면역결핍질환)이 있는 경우 증상이 심하며, 결과적인 치명률은 20-46%에 이른다. MERS-CoV (MERS-CoV) was discovered and reported in 2012 as the causative agent of Middle East Respiratory Syndrome (MERS). In the case of MERS coronavirus infection, there are some asymptomatic or mild acute upper respiratory tract diseases, but most show severe acute lower respiratory tract disease (pneumonia). In particular, the symptoms are severe in the case of underlying diseases (diabetes, kidney failure, chronic lung disease, immunodeficiency disease), and the resulting fatality rate is 20-46%.

현재 메르스 코로나바이러스에 대한 항바이러스제나 예방백신은 개발되지 않은 상태이므로 감염병 예방 수칙을 세워 지키도록 하는 등 감염 예방에 중심을 둔 대응책이 실행되고 있다. 메르스 코로나바이러스의 사람 간 감염은 밀접접촉에 의한 전파로 이루어지므로 감염자가 발생한 경우 격리조치를 통해 전파예방에 효과를 거둘 수 있다. 하지만 조건에 따라 슈퍼전파자가 발생할 수 있어 의심환자가 발생할 경우 신속히 진단하고 격리, 치료하는 것이 중요하다. Currently, antiviral agents or preventive vaccines against MERS coronavirus have not been developed, and countermeasures focused on preventing infections are being implemented, such as establishing and following the rules for preventing infectious diseases. Since the human-to-human infection of MERS coronavirus consists of propagation by close contact, it can be effective in preventing transmission through quarantine measures when an infected person occurs. However, depending on the condition, it is important to diagnose, quarantine, and treat quickly if a suspicious patient occurs because a super-propagator may occur.

메르스 코로나바이러스 감염의 진단은 바이러스의 세포 수용체인 DPP4를 발현하는 하기도 검체(객담, 흡인물, 세척물)를 우선적인 시료로 활용하되 상기도 검체(인두용 거즈) 또한 시료로 확보할 것이 권장된다. 검사 방법으로는 ELISA, IFA 등 혈청 검사법과 PCR (Polymerase Chain Reaction, 중합 효소 연쇄 반응) 또는 real-time RT-PCR (Reverse Transcription - Polymerase Chain Reaction) 유전자 검사법이 주로 활용된다. 이 중 상기 유전자 검사법은 민감도가 높은 UpE 또는 N 유전자를 주요 타겟으로 1차 검사 후 Orf1a, Orf1b 등 유전자를 타겟으로 확진 검사를 수행하는 방식으로 진행되며, 추가로 서열분석이 이루어지기도 한다. For the diagnosis of MERS coronavirus infection, it is recommended to use the lower respiratory tract sample (sputum, aspirate, washing material) expressing DPP4, the cellular receptor of the virus, as a preferential sample, but also secure the upper respiratory tract sample (throat gauze) as a sample. do. As a test method, serum test methods such as ELISA and IFA and PCR (Polymerase Chain Reaction) or real-time RT-PCR (Reverse Transcription-Polymerase Chain Reaction) gene test methods are mainly used. Among these, the genetic test method is performed by performing a confirmatory test on genes such as Orf1a, Orf1b after the primary test with the UpE or N gene having high sensitivity as a primary target, and further sequencing may be performed.

또한 기존의 유전자 검사법의 기반인 PCR은 변성 (Denaturation), 접합 (annealing), 신장 (Extension)의 세 가지 온도 단계로 변화를 주어야 하므로, 반응시간이 2~3시간이 소요되고, 온도 주기를 실현하기 위한 고가의 장비가 필요하여 다양한 현장에 적용하는 데 어려움이 있다. In addition, PCR, which is the basis of the existing genetic test method, needs to be changed in three temperature stages: denaturation, annealing, and extension, so it takes 2~3 hours to react and realizes the temperature cycle. It is difficult to apply it to various sites because it requires expensive equipment to do so.

고리매개 등온 증폭반응법 (Loop-mediated Isothermal Amplification, LAMP) 표적 또는 타겟이 되는 DNA 가닥에 6개 부분을 선택하여 조합한 4개의 프라이머 (primer)로부터 프라이머 결합부위에 고리 또는 루프 구조 (stem loop DNA)를 만들어 사슬치환반응을 통해 DNA를 증폭하는 방법으로, strand displace activity (가닥 배치 활성)이 높은 Bst polymerase (Bst 중합효소)를 사용하여, 3단계의 온도 변화 없이 일정한 온도에서 증폭할 수 있고, 온도변화에 따른 DNA 손실 및 손상이 없으며, 상보적인 결합을 방해하는 DNA 가닥이 있어도 한 시간 내에 시료의 양을 108 증폭 할 수 있으며, 빠른 반응속도와 높은 특이도가 있다. 또한 일정온도만 유지하면 되어 고가의 장비 없이 현장 활성이 높고 30분 내지 1시간 내에 진단 할 수 있다. Loop-mediated Isothermal Amplification (LAMP) A loop or loop structure (stem loop DNA) at the primer binding site from 4 primers selected by combining 6 parts on a target or target DNA strand As a method of amplifying DNA through chain substitution reaction by using ), Bst polymerase (Bst polymerase) with high strand displace activity can be amplified at a constant temperature without temperature change in three steps, There is no DNA loss and damage due to temperature change, and even if there are DNA strands that interfere with complementary binding, the sample amount can be amplified 10 8 within an hour, and has a fast reaction rate and high specificity. In addition, it is only necessary to maintain a constant temperature, and high field activity without expensive equipment can be diagnosed within 30 minutes to 1 hour.

이에, 본 발명자들은 메르스 코로나 바이러스를 조기에 신속하고 정확하게 진단 할 수 있으며 현장에서 가능한 , LAMP법을 이용한, 신규 타켓 발굴 및 진단 방법을 찾고자 노력하였으며, 그 결과, 선행연구에서 보고되지 않은 비구조 단백질 (non-structural proteins)인 5’UTR~Nsp1 유전자(이하 Nsp1) 및 Orf5 유전자, 복수의 유전자를 증폭하기 위한 신규 LAMP 반응용 프라이머 세트를 제작하고 상기 프라이머 세트를 사용한 반응 조건에서 증폭하는 경우, 메르스 코로나 바이러스 감염 여부를 빠르고 정확하게 진단 가능성을 확인하여, 본 발명을 완성하게 되었다. Accordingly, the present inventors tried to find a new target discovery and diagnosis method using the LAMP method, which can be quickly and accurately diagnose the MERS corona virus at an early stage, and as a result, a non-structure not reported in a previous study. To prepare a new LAMP reaction primer set for amplifying 5'UTR to Nsp1 genes (hereinafter Nsp1) and Orf5 genes, which are proteins (non-structural proteins), and amplifying under reaction conditions using the primer set, The present invention was completed by quickly and accurately confirming the possibility of diagnosis of MERS coronavirus infection.

1. Shirato K. et al. Detection of Middle East respiratory syndrome coronavirus using reverse transcription loop-mediated isothermal amplification (RT-LAMP), Virol. J. 11 (2014), pp. 1391. Shirato K. et al. Detection of Middle East respiratory syndrome coronavirus using reverse transcription loop-mediated isothermal amplification (RT-LAMP), Virol. J. 11 (2014), pp. 139 2. Miyamoto S. et al. Method for colorimetric detection of double-stranded nucleic acid using leuco triphenylmethane dyes, Anal. Biochem. 473 (2015), pp. 28-332. Miyamoto S. et al. Method for colorimetric detection of double-stranded nucleic acid using leuco triphenylmethane dyes, Anal. Biochem. 473 (2015), pp. 28-33

본 발명의 목적은 메르스 코로나바이러스를 간편한 방법으로 신속하고 특이적으로 검출할 수 있는 LAMP를 이용한 메르스 코로나 바이러스 검출용 신규 프라이머 세트를 제공하는 것이다. An object of the present invention is to provide a new primer set for detecting MERS coronavirus using LAMP that can quickly and specifically detect MERS coronavirus in a simple manner.

또한 본 발명의 목적은 상기 프라이머 세트를 포함하는 메르스 코로나 바이러스 검출용 조성물을 제공하는 것이다.It is also an object of the present invention to provide a composition for detecting MERS corona virus containing the primer set.

또한 본 발명의 목적은 상기 조성물을 포함하는 메르스 코로나 바이러스 검출용 키트를 제공하는 것이다. It is also an object of the present invention to provide a kit for detecting MERS corona virus comprising the composition.

또한 본 발명의 목적은 상기 프라이머 세트를 이용한 메르스 코로나 바이러스를 특이적으로 검출하는 방법을 제공하는 것이다. It is also an object of the present invention to provide a method for specifically detecting the MERS corona virus using the primer set.

일실시예에 따르면, According to one embodiment,

Nsp1 유전자를 증폭하기 위한 서열번호 1내지 6으로 이루어진 제 1 프라이머 세트; 및A first primer set consisting of SEQ ID NOs: 1 to 6 for amplifying the Nsp1 gene; And

Orf5 유전자를 증폭하기 위한 서열번호 7 내지 12로 이루어진 제 2 프라이머 세트로 이루어진 메르스 코로나바이러스 검출용 고리매개등온증폭 (Loop-mediated Isothermal Amplification, LAMP) 반응용 프라이머 세트 제공한다. Provided is a primer set for loop-mediated isothermal amplification (LAMP) reaction for detecting MERS coronavirus consisting of a second primer set consisting of SEQ ID NOs: 7 to 12 for amplifying the Orf5 gene.

일측에 따르면, 상기 LAMP는 역전사고리매개등온증폭 (Reverse transcription Loop-mediated Isothermal Amplification RT-LAMP)를 포함하는 프라이머 세트이다. According to one side, the LAMP is a primer set comprising a reverse transcription loop-mediated isothermal amplification RT-LAMP.

일측에 따르면, 상기 메르스 코로나바이러스는 진뱅크 접근번호 (GeneBank accession number), JX869059, KF600620, KM015348, KP209307, KT121578, KU308549 및 KT374053로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 하나인 것을 특징으로 한다. According to one side, the MERS coronavirus is characterized by at least one selected from the group consisting of GeneBank accession number, JX869059, KF600620, KM015348, KP209307, KT121578, KU308549 and KT374053.

일실시예에 따르면, 상기 프라이머 세트를 포함하는 메르스 코로나바이러스 검출용 조성물을 제공한다. According to one embodiment, a composition for detecting MERS coronavirus comprising the primer set is provided.

일측에 따르면, 상기 조성물은 DNA 중합효소, dNTP 및 Mg2+이온을 포함하는 LAMP 반응 완충용액을 더 포함할 수 있다. According to one side, the composition may further include a LAMP reaction buffer solution containing DNA polymerase, dNTP and Mg 2+ ions.

일실시예에 따르면, 프라이머 세트를 포함하는 메르스 코로나바이러스 검출용 키트를 제공한다. According to one embodiment, a kit for detecting MERS coronavirus including a primer set is provided.

일측에 따르면, 상기 검출용 키트는 DNA 중합효소, dNTP 및 Mg2+이온을 포함하는 LAMP 반응 완충용액을 더 포함할 수 있다. According to one side, the detection kit may further include a LAMP reaction buffer solution containing DNA polymerase, dNTP and Mg 2+ ions.

일실시예에 따르면,According to one embodiment,

시료로부터 핵산(RNA)을 추출하는 단계;Extracting nucleic acid (RNA) from the sample;

cDNA합성을 포함하는 주형 준비 단계; a template preparation step including cDNA synthesis;

상기 주형과 제1항 또는 2항에 따른 프라이머 세트를 혼합하여 LAMP 반응액을 구성하는 단계; Mixing the template and the primer set according to claim 1 or 2 to construct a LAMP reaction solution;

상기 LAMP 반응액을 이용하여, 60℃ 내지 72℃에서 등온증폭반응을 수행하는 단계; Performing an isothermal amplification reaction at 60°C to 72°C using the LAMP reaction solution;

및 상기 LAMP에 따른 증폭 산물의 형성을 확인하는 단계;를 포함하는 메르스 코로나바이러스의 검출 방법을 제공한다. And confirming the formation of an amplification product according to the LAMP.

일측에 따르면, 상기 LAMP 반응액은 DNA 중합효소, dNTP 및 Mg2+이온을 포함하는 반응 완충용액을 더 포함할 수 있다. According to one side, the LAMP reaction solution may further include a reaction buffer solution containing a DNA polymerase, dNTP and Mg 2+ ions.

일측에 따르면, 상기 증폭 산물의 형성을 확인하는 단계는 DNA 칩, 젤 전기영동, 모세관 전기영동, 비색법 또는 실시간 형광 검출을 통해 수행 될 수 있다. According to one side, the step of confirming the formation of the amplification product may be performed through DNA chip, gel electrophoresis, capillary electrophoresis, colorimetric method or real-time fluorescence detection.

일측에 따르면, 상기 시료는 객담, 흡인물, 인두용 거즈, 세척물, 전혈, 혈장, 소변, 땀, 눈물, 림프액, 타액 또는 코인두 분비물 중 하나 이상을 포함하나 이로 제한하는 것은 아니다. According to one side, the sample may include, but is not limited to, one or more of sputum, aspirate, throat gauze, wash, whole blood, plasma, urine, sweat, tears, lymph, saliva or nasopharyngeal secretions.

일측에 따르면, 상기 메르스 코로나바이러스는 진뱅크 접근번호 (GeneBank accession number), JX869059, KF600620, KM015348, KP209307, KT121578, KU308549 및 KT374053로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 하나인 메르스 코로나바이러스의 검출 방법을 제공한다. According to one side, the MERS coronavirus is a method of detecting at least one MERS coronavirus selected from the group consisting of GeneBank accession number, JX869059, KF600620, KM015348, KP209307, KT121578, KU308549 and KT374053. to provide.

본 발명에 따른 메르스 코로나바이러스 검출용 신규 고리매개등온증폭(LAMP) 프라이머 세트, 상기 프라이머 세트를 포함하는 메르스 코로나바이러스 검출용 조성물, ; 검출용 키트; 및 이를 이용한 검출방법을 사용하면, 메르스 코로나 바이러스를 매우 간편하고 빠르게 검출할 수 있다. A novel ring-mediated isothermal amplification (LAMP) primer set for detecting MERS coronavirus according to the present invention, a composition for detecting MERS coronavirus comprising the primer set; Detection kit; And using the detection method using it, it is possible to detect the MERS corona virus very easily and quickly.

또한 높은 민감도로 특이적으로 검출할 수 있고, 정량화 할 수 있어, 메르스 코로나 바이러스를 관리 및 진단에 효과적으로 활용될 수 있다. In addition, it can be specifically detected with high sensitivity and can be quantified, so that the MERS corona virus can be effectively used for management and diagnosis.

도1 (A)는 메르스 코로나바이러스 유전체상의 고리매개 등온 증폭 (LAMP)의 타겟 부위를 나타낸 도면으로, 정확한 타겟 위치는 비구조 단백질 영역인, 메르스 코로나 바이러스 전체 유전체 중 257 bp 내지 835 bp 인, 5’UTR~Nsp1 유전자 (이하 Nsp1), Nsp1 유전자 부위와, 메르스 코로나 바이러스 전체 유전체 중 26840 bp 내지 27514 bp 인 Orf5 유전자 부위이다.
(B)는 각 프라이머 세트의 구성을 상세하게 나타낸 것이다. 상기 (B)에서 각 서열은 위에서부터 진뱅크 접근번호 (GeneBank accession) 번호로 JX869059, KF600620, KM015348, KP209307, KT121578, KU308549, KT374053에 해당한다.
도2는 각 프라이머 세트의 메르스 코로나바이러스 RNA 주형에 대한 RT- LAMP 반응을, 반응당 104에서 10-2 개의 주형 범위로 1/10씩 연속 희석하여 확인한 것이다. Agarose 젤 가장 왼쪽은 BioFact 1Kb Plus ladder이다.
도3은 각 프라이머 세트의 RT-LAMP 반응 한계를 표기된 수만큼의 메르스 코로나바이러스 유전체를 이용하여 정확하게 확인한 것이다.
도4는 각 프라이머 세트의 메르스 코로나바이러스에 대한 특이성을 인간 코로나바이러스 229E 및 OC43과 교차 비교하여 확인한 것이다. 이때 각 반응 당 유전체량은 106수준의 개수를 이용하였다.
Figure 1 (A) is a diagram showing the target region of the ring-mediated isothermal amplification (LAMP) on the MERS coronavirus genome, the exact target position is 257 bp to 835 bp of the entire non-structured protein region, MERS corona virus genome , 5'UTR ~ Nsp1 gene (hereinafter referred to as Nsp1), Nsp1 gene region, and the Orf5 gene region of 26840 bp to 27514 bp of the entire genome of MERS coronavirus.
(B) shows the detailed structure of each primer set. Each sequence in (B) above corresponds to JX869059, KF600620, KM015348, KP209307, KT121578, KU308549, KT374053 as GeneBank accession numbers from above.
Figure 2 shows the RT-LAMP reaction for the MERS coronavirus RNA template of each primer set, serially diluted by 1/10 in the range of 10 4 to 10 -2 templates per reaction. The leftmost Agarose gel is the BioFact 1Kb Plus ladder.
Fig. 3 accurately confirms the RT-LAMP response limit of each primer set by using the indicated number of MERS coronavirus genomes.
4 is a cross-specific comparison of the specificity of each primer set for MERS coronavirus with human coronavirus 229E and OC43. At this time, the number of dielectrics per reaction was 10 6 levels.

본 발명은 The present invention

Nsp1 유전자를 증폭하기 위한 서열번호 1내지 6으로 이루어진 제 1 프라이머 세트; 및A first primer set consisting of SEQ ID NOs: 1 to 6 for amplifying the Nsp1 gene; And

Orf5 유전자를 증폭하기 위한 서열번호 7 내지 12로 이루어진 제 2 프라이머 세트로 이루어진 메르스 코로나바이러스 검출용 고리매개등온증폭 (Loop-mediated Isothermal Amplification, LAMP) 반응용 프라이머 세트 제공한다. Provided is a primer set for loop-mediated isothermal amplification (LAMP) reaction for detecting MERS coronavirus consisting of a second primer set consisting of SEQ ID NOs: 7 to 12 for amplifying the Orf5 gene.

상기 LAMP는 역전사고리매개등온증폭 (Reverse transcription Loop-mediated Isothermal Amplification RT-LAMP)를 포함한다. The LAMP includes reverse transcription loop-mediated isothermal amplification RT-LAMP.

본원에서 사용된 용어“프라이머 (primer)”란 메르스 코로나바이러스의 유전체 RNA를 핵산 중합체의 증폭 반응의 바탕이 되는 주형(Template)으로 삼아 이에 상보적인 염기쌍을 형성하여 결합한 후 LAMP 중합 반응을 일으키는 짧은 핵산 중합체(Oligomer)를 의미한다.As used herein, the term “primer” refers to the genomic RNA of MERS coronavirus as a template on which a nucleic acid polymer is amplified, forms a complementary base pair thereto, binds it, and then causes a LAMP polymerization reaction. Nucleic acid polymer (Oligomer) means.

본원에서 사용된 용어“핵산”은 단일가닥 또는 이중 가닥의 올리고뉴클에오타이드 또는 폴리뉴클레오타이드를 포함하는 임의 형태의 하나 이상의 뉴클레오타이드를 포함하는 RNA 또는 DNA분자 또는 그 유사체 및 그 유도체를 일컫는다. 본원에 따른 프라이머 세트가 사용되는 메르스 코로나 바이러스의 핵산은 메르스 코로나 바이러스 유래의 RNA, 예를 들면 유전체 전부 또는 일부를 포함하고, 또는 이에 상응하는 DNA를 포함하는 것이다. As used herein, the term “nucleic acid” refers to RNA or DNA molecules or analogs thereof and derivatives thereof comprising one or more nucleotides of any form, including single-stranded or double-stranded oligonucleotides or polynucleotides. The nucleic acid of the MERS corona virus, in which the primer set according to the present application is used, includes RNA derived from the MERS corona virus, for example, all or part of a genome, or DNA corresponding thereto.

본원에서 사용된 용어“검출”은 메르스 코로나 바이러스의 감염여부 또는 감염된 대상체의 예후를 판정하는 것, 감염 후 치료 후 재발 여부를 포함한다. As used herein, the term “detection” includes determining whether the MERS corona virus is infected or the prognosis of an infected subject, and whether to relapse after treatment after infection.

본원에서 사용된 용어“ 표적” 또는 “타겟”은 본원의 프라이머 세트가 결합하여 본원에 따른 프라이머 세트에 의해 특이적으로 증폭되는 핵산 서열을 일컫는 것으로, RNA 또는 DNA를 포함하는 것이다. The term “target” or “target” as used herein refers to a nucleic acid sequence to which a primer set of the present application binds and is specifically amplified by the primer set according to the present application, and includes RNA or DNA.

본원의 프라이머 세트는 메르스 코로나 바이러스의 Nsp1 유전자 및 orf5 유전자를 LAMP 법으로 증폭하여, 메르스 코로나 바이러스를 특이적으로 검출할 수 있는 프라이머 세트이다. The primer set of the present application is a primer set capable of specifically detecting the MERS corona virus by amplifying the Nsp1 gene and the orf5 gene of the MERS corona virus by the LAMP method.

상기 메르스 코로나 바이러스 (MERS-CoV)는 약 3만 Kb의 양성 센스 단일 가닥 (single stranded) RNA 바이러스이고, 상기 Nsp1 유전자는 메르스 코로나 바이러스의 복제와 전사에 관여하는, 비구조 단백질 (Non-Structural Proteins)인 5’UTR~Nsp1 유전자(이하 Nsp1)를 의미하며, 상기 전체 유전체 중 257 bp 내지 835 bp 영역에 해당된다. 또한 상기 Orf5 유전자 (Open reading frame 5 gene)는 전체 유전체 중 26840 bp 내지 27514 bp 영역에 해당된다. The MERS-CoV virus (MERS-CoV) is a 30,000 Kb positive sense single stranded RNA virus, and the Nsp1 gene is a non-structural protein (Non-) that is involved in the replication and transcription of the MERS-Corona virus. Structural Proteins) 5'UTR to Nsp1 gene (hereinafter referred to as Nsp1), and corresponds to a region of 257 bp to 835 bp of the entire genome. In addition, the Orf5 gene (Open reading frame 5 gene) corresponds to a region of 26840 bp to 27514 bp of the entire genome.

본 발명에서 LAMP 프라이머는 하기와 같이 6종으로 구성된다. FIP(Forward Inner Primer)및 BIP(Backward Inner Primer)는 증폭 단위체(amplicon)를 형성하는 주요 프라이머이며, 증폭 반응의 시작 및 고리구조 형성에 관여한다. 또한 F3(Forward 3) 및 B3(Backward 3)는 최초 주형에서 FIP/BIP 프라이머로부터 만들어진 중합체가 주형과 떨어지는 strand displacement 현상을 유도하는 중합반응을 초래한다. LF(Loop Forward) 및 LB(Loop Backward)는 증폭 단위체의 고리 구조와 결합하여 더 많은 산물을 형성하는 데 역할을 한다. In the present invention, the LAMP primer is composed of six types as follows. FIP (Forward Inner Primer) and BIP (Backward Inner Primer) are the main primers forming the amplification unit (amplicon), and are involved in the initiation of the amplification reaction and the formation of a ring structure. In addition, F3 (Forward 3) and B3 (Backward 3) result in a polymerization reaction in which a polymer made from FIP/BIP primers in the initial template induces strand displacement phenomenon that falls from the template. Loop forward (LF) and loop backward (LB) combine with the ring structure of the amplification unit to form more products.

본 발명의 실시예에 따르면, 중합효소로는 Bst 중합효소를 사용하였다. NEB사에서 개발한 온도에 따른 반응 시작 조절이 용이한 Bst2.0 중합효소 및 RNA에 대한 반응성을 가지는 Bst 3.0효소를 주로 활용하였다. 다만 LAMP 반응 시 사용되는 중합효소는 strand displacement (가닥 개체) 활성을 가질 것과 반응 산물인 중합체가 고리구조를 형성할 수 있는 열역학적 활동성이 유지되는 온도 (일반적으로 60℃ 내지 72℃ 사이)에서 중합반응을 일으킬 수 있을 것의 두 주요 요건을 만족할 경우 Bst 중합효소에 한정되지 않는다. According to an embodiment of the present invention, Bst polymerase was used as the polymerase. Bst2.0 polymerase, which is easy to control reaction initiation according to temperature developed by NEB, and Bst 3.0 enzyme, which has reactivity to RNA, were mainly used. However, the polymerase used in the LAMP reaction has a strand displacement (stranded object) activity and a polymerization reaction at a temperature (typically between 60°C and 72°C) at which the thermodynamic activity capable of forming a ring structure of the polymer as a reaction product is maintained. It is not limited to Bst polymerase if the two main requirements of being able to cause

본 발명의 주요 배경 기술인 LAMP 반응은 주형, 프라이머, 중합효소 외에 중합효소에 맞춰진 완충용액, 중합 단위체인 dNTP, 중합효소의 활성을 유지하는 Mg2+이온을 공급하는 MgSO4를 포함한다.The main background technology of the present invention, the LAMP reaction, includes a template, a primer, a polymerase, a buffer solution tailored to the polymerase, dNTP as a polymer unit, and MgSO 4 that supplies Mg 2+ ions that maintain the activity of the polymerase.

메르스 코로나 바이러스는 RNA 바이러스다. LAMP 방식에서 RNA를 주형으으로 사용하고자 하는 경우에는 LAMP 분석 반응물에 역전사 효소를 추가로 포함하여 RT-LAMP를 수행 할 수 있다.The MERS corona virus is an RNA virus. When RNA is to be used as a template in the LAMP method, RT-LAMP can be performed by further including a reverse transcriptase in the LAMP analysis reaction.

증폭 반응을 검출하는 것에 관하여 형광 염료를 이용한 실시간 증폭반응 검출, Agarose 젤을 이용한 전기영동법 DNA 칩, 모세관 전기영동, 반응 특이적인 반응액의 색상 변화를 검출하는 비색법이 포함되며, 이에 제한되지 않는다. Regarding the detection of the amplification reaction, real-time amplification reaction detection using a fluorescent dye, electrophoresis using an Agarose gel, DNA chip, capillary electrophoresis, and colorimetric method for detecting color change of a reaction-specific reaction solution are included, but are not limited thereto.

상기 구성요소 및 프라이머는 본 발명의 목적인 메르스 코로나바이러스 검출용 키트로서 제공될 수 있다. The above components and primers may be provided as a kit for detecting MERS coronavirus, which is the object of the present invention.

본 발명의 실시예에서 메르스 코로나바이러스의 검출 방법은 각 중합효소에 맞추어 제공되며, 상세한 내용은 실시예의 설명을 통하여 확인할 수 있다. 이때 반응액의 양, dNTP 농도, Mg2+ 이온 농도, 사용하는 효소의 양, 검출법의 선택 등은 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 기술자들에 의하여 추가적인 최적화 및 적절한 대체제의 선택이 이루어질 수 있다. In the embodiment of the present invention, a method for detecting MERS coronavirus is provided for each polymerase, and details can be confirmed through the description of the example. At this time, the amount of the reaction solution, the concentration of dNTP, the concentration of Mg 2+ ions, the amount of the enzyme to be used, the selection of the detection method, etc., can be further optimized and the selection of a suitable replacement agent by those skilled in the art. .

본 발명의 실시예에서 LAMP반응은 SYTO9 형광 염료를 이용한 실시간 중합반응 관찰, Agarose 젤 전기영동법, LCV (Leuco Crystal Violet) 비색법으로 검출 될 수 있다. 상기 LCV비색법은 1 x LCV 구성요소가 0.1 mM의 Crystal Violet, 12 mM의 Sodium Sulfite, 1 mM의 β-Cyclodextrin으로 이루어지며, Miyamoto S. et al. Method for colorimetric detection of double-stranded nucleic acid using leuco triphenylmethane dyes, Anal. Biochem. 473 (2015), pp. 28-33에서 기재된 것을 참고 할 수 있다. 또한 실시예에서 보여주는 반응 수행시에는 5 x LCV 농축액을 만들어 LAMP 반응액에 직접 희석하여 수행 할 수 있다. In the embodiment of the present invention, the LAMP reaction can be detected by real-time polymerization reaction observation using SYTO9 fluorescent dye, Agarose gel electrophoresis, and LCV (Leuco Crystal Violet) colorimetric method. The LCV colorimetric method consists of 1 x LCV component consisting of 0.1 mM Crystal Violet, 12 mM Sodium Sulfite, and 1 mM β-Cyclodextrin, Miyamoto S. et al. Method for colorimetric detection of double-stranded nucleic acid using leuco triphenylmethane dyes, Anal. Biochem. 473 (2015), pp. Reference may be made to those described in 28-33. In addition, when performing the reaction shown in the examples, a 5 x LCV concentrate can be prepared and diluted directly in a LAMP reaction solution.

본 발명의 검출 방법의 시료인 핵산 주형은 메르스 코로나바이러스의 RNA 유전체이며, 검체로부터 RNA시료의 추출은 해당 기술 분야의 통상적인 방법을 활용할 수 있다. 또한 추출한 RNA 시료로부터 역전사 반응을 거친 cDNA(complementary DNA, 상보적 DNA)를 주형으로 활용할 수 있다. The nucleic acid template, which is a sample of the detection method of the present invention, is an RNA genome of MERS coronavirus, and extraction of an RNA sample from a sample can utilize conventional methods in the art. In addition, cDNA (complementary DNA) that has undergone a reverse transcription reaction from the extracted RNA sample can be used as a template.

본 발명이 제공하는 LAMP 프라이머 세트; 이를 포함하는 검출용 조성물; 검출용 키트; 및 이를 이용한 검출방법에 있어서 기술자와 사용자는 반응액을 준비하는 상세한 과정, 온도 조절 및 검출 장비 종류 등을 선택할 수 있다. 일례로 본 발명의 실시예에서는 Roche사의 LightCycler96기기를 이용하여 65℃에서 60분간의 반응과정, 95℃에서 5분간의 중합반응 중단 과정을 포함한다. LAMP primer set provided by the present invention; A composition for detection comprising it; Detection kit; And in the detection method using the same, the technician and the user can select a detailed process of preparing the reaction solution, temperature control, and the type of detection equipment. For example, in the embodiment of the present invention, a reaction process for 65 minutes at 65°C and a polymerization reaction for 5 minutes at 95°C is stopped using a LightCycler96 device manufactured by Roche.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하기로 한다. 이들 실시예는 단지 본 발명을 예시하기 위한 것이므로, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 제한되는 것으로 해석되지는 않는다. Hereinafter, the present invention will be described in more detail through examples. Since these examples are only for illustrating the present invention, it should not be construed that the scope of the present invention is limited to these examples.

실시예 1. LAMP반응 표적 물질 생성Example 1. LAMP reaction target material generation

본 발명을 위해 사용된 메르스 코로나바이러스는 한국 내 분리주(GenBank 등록번호 KT029139)를 분양받아 VERO 세포주에 배양한 것이다. 메르스 코로나바이러스의 RNA는 감염된 세포의 전체 RNA를 Qiagen사의 QIAamp Viral RNA Mini Kit로 추출하여 확보하였다. cDNA합성은 Invitrogen사의 Super Script IV 역전사 효소를 Random Hexamer(NNN NNN) 및 Oligo dT18(TTT TTT TTT TTT TTT TTT) 프라이머와 함께 이용하여 수행하였다. The MERS coronavirus used for the present invention is a pre-sold isolate (GenBank registration number KT029139) in Korea and cultured in a VERO cell line. The RNA of the MERS coronavirus was obtained by extracting the total RNA of the infected cells with Qiagen's QIAamp Viral RNA Mini Kit. cDNA synthesis was performed using Invitrogen's Super Script IV reverse transcriptase with Random Hexamer (NNN NNN) and Oligo dT18 (TTT TTT TTT TTT TTT TTT) primers.

실시예 2. LAMP 반응 타겟 선정, 프라이머 설계 및 선정Example 2. LAMP reaction target selection, primer design and selection

서열 분석을 위한 각 바이러스 유전체의 서열정보는 ViPR(Virus Pathogen Resource, https://www.viprbrc.org)에서 확보하였다. 메르스 코로나바이러스에 특이적인 LAMP 프라이머 설계를 위해 인간 감염증이 보고된 코로나바이러스 종(MERS, SARS, 229E, OC43, HKU1, NL63) 간의 서열을 MEGA 프로그램을 이용하여 비교하였다. 이때 메르스 코로나바이러스는 계통수 만들어 참고하고, 다른 코로나 바이러스종의 경우 발생 시기 및 국가를 기준으로 바이러스주(strain)을 선정하여 비교하였다. 그 결과 메르스 코로나바이러스에 특이적인 서열을 5’UTR-Nsp1-Nsp2, Nsp3, Spike glycoprotein, Orf3-4-5에 해당하는 위치에서 특정할 수 있었다. 이 서열을 이용하여 LAMP 프라이머 세트 후보군을 확보하였으며 각 프라이머 세트의 반응산물의 메르스 코로나바이러스주 간 돌연변이 유무, 단위체(amplicon)의 고리 형성 시 자유에너지 변화 등을 기준으로 1차 선정하였다. Sequence information of each viral genome for sequence analysis was obtained from ViPR (Virus Pathogen Resource, https://www.viprbrc.org). For the design of LAMP primers specific for MERS coronavirus, the sequence between coronavirus species (MERS, SARS, 229E, OC43, HKU1, NL63) in which human infectious diseases have been reported was compared using the MEGA program. At this time, the MERS coronavirus was referred to by making a phylogenetic tree, and in case of other coronavirus species, strains were selected and compared based on the occurrence time and country. As a result, the sequence specific for MERS coronavirus could be identified at positions corresponding to 5'UTR-Nsp1-Nsp2, Nsp3, Spike glycoprotein, Orf3-4-5. Using this sequence, LAMP primer set candidates were secured and primary selection was made based on the presence or absence of mutations between the MERS coronavirus strains of the reaction products of each primer set, and the change in free energy when forming a ring of an amplicon.

1차 선정된 프라이머 세트의 기본구성(F3, B3, BIP, FIP)을 이용하여 메르스 코로나바이러스 cDNA를 대상으로 특이적인 반응(1.6 μM의 FIP 및 BIP, 0.2 μM의 F3 및 B3, 1 x 중합효소 완충 용액, 1 mM의 dNTP, 4 mM의 MgSO4, 0.8 M의 Betaine, 1 x LCV 구성요소, 6 U의 NEB사의 Bst3.0 중합효소로 이루어진 반응액을 72℃에서 60분간 배양 후 95℃에서 5분간 증폭 중단)을 보이는 프라이머 세트를 2차 선정하였다. 2차 선정된 프라이머 세트는 Loop Primer를 포함하여 0.5 μM의 SYTO9 형광염료(Invitrogen)를 추가한 반응액에서 실시간 증폭을 관찰하여 빠른 특이적 반응 및 특이적 반응과 비특이적 반응의 시간차가 큰 프라이머 세트 2종 (Nsp1 유전자 및 Orf5 유전자)을 최종적으로 선정하였다(도1, 표1).Specific response to MERS coronavirus cDNA using the basic composition (F3, B3, BIP, FIP) of the primary selected primer set (1.6 μM FIP and BIP, 0.2 μM F3 and B3, 1 x polymerization A reaction solution consisting of an enzyme buffer solution, 1 mM dNTP, 4 mM MgSO 4 , 0.8 M Betaine, 1 x LCV component, and 6 U NEB Bst3.0 polymerase was incubated at 72° C. for 60 minutes and then 95° C. At 5 minutes). The second selected primer set includes a loop primer and observes real-time amplification in a reaction solution to which 0.5 μM of SYTO9 fluorescent dye (Invitrogen) is added. Primer set 2 with a large time difference between rapid and specific reactions and non-specific reactions Species (Nsp1 gene and Orf5 gene) were finally selected (Fig. 1, Table 1).

유전자gene 구분division 서열번호Sequence number 서열order Nsp1Nsp1 FIPFIP 1One ACACCAGCCACGAAAGACATGACTCGGTCACAATAYACGGTTACACCAGCCACGAAAGACATGACTCGGTCACAATAYACGGTT BIPBIP 22 ACGTATCGAGCAGCGCTCAACCAGGTTTCCTGAACCACAGAACGTATCGAGCAGCGCTCAACCAGGTTTCCTGAACCACAGA F3F3 33 GCGTCGTGTCTCTTGTACGGCGTCGTGTCTCTTGTACG B3B3 44 TCGCCATCCATGAACCATGTCGCCATCCATGAACCATG LFLF 55 AATTGCCACGCACCGGACGAATTGCCACGCACCGGACG LBLB 66 ATCAAGACCATGTGTCTCTAACTGT ATCAAGACCATGTGTCTCTAACTGT Orf5Orf5 FIPFIP 77 ACTCAATGCGATGAAATGCAGGGGCGTCTTTATTTAAACCCGACTCAATGCGATGAAATGCAGGGGCGTCTTTATTTAAACCCG BIPBIP 88 GTTTTCACATACATTCCTGCTAGCGAGGGGAATGAGACACACATGTTTTCACATACATTCCTGCTAGCGAGGGGAATGAGACACACAT F3F3 99 GATTTTAACGAACTATGGCTTTCGATTTTAACGAACTATGGCTTTC B3B3 1010 CGACAAGTATCTTGACGTAGCCGACAAGTATCTTGACGTAGC LFLF 1111 AGAAACTGGGACTAGCTGGAAGAAACTGGGACTAGCTGGA LBLB 1212 GCTATGTAGCTGCTTTAGCTGTCGCTATGTAGCTGCTTTAGCTGTC

실시예 3. RT-LAMP 반응 설계Example 3. RT-LAMP reaction design

Bst3.0 중합효소는 RNA 주형에 반응성을 가지나 메르스 코로나바이러스의 RNA주형에는 낮은 반응성을 보여 역전사 효소를 추가한 역전사 LAMP(Reverse Transcription-LAMP, RT-LAMP) 반응을 설계하였다. WarmStart Colorimetric LAMP 2X master mix(NEB), Bst3.0(NEB) 중합효소와 SuperScript IV(Invitrogen) 역전사 효소 조합, Bst2.0(NEB)중합효소와 WarmStart RTx(NEB) 역전사 효소 조합을 비교하였으며, 반응의 민감도, 특이도 및 LCV 색상 변화의 정도를 비교하여 Bst2.0+ WarmStart RTx 조합을 선정하였다. Bst3.0 polymerase has a reactivity to the RNA template, but shows a low reactivity to the RNA template of MERS coronavirus, so that a reverse transcription LAMP (RT-LAMP) reaction in which a reverse transcriptase was added was designed. WarmStart Colorimetric LAMP 2X master mix (NEB), Bst3.0 (NEB) polymerase and SuperScript IV (Invitrogen) reverse transcriptase combination, Bst2.0 (NEB) polymerase and WarmStart RTx (NEB) reverse transcriptase combination were compared and reacted Bst2.0+ WarmStart RTx combination was selected by comparing the sensitivity, specificity and degree of LCV color change.

실시예 4. 각 프라이머 세트의 검출 한계 확인Example 4. Confirmation of detection limits of each primer set

본 발명의 프라이머 세트를 이용한 RT-LAMP 반응의 민감도를 측정하기 위한 실험을 다음과 같이 실시하였다. 메르스 코로나바이러스의 RNA 주형의 개수는 WHO에서 제시하는 Orf1a 유전자에 대한 RT-qPCR 반응(프라이머 서열은, Forward : 5’ - CCA CTA CTC CCA TTT CGT CAG - 3’, Reverse : 5’ - CAG TAT GTG TAG TGC GCA TAT AAG CA - 3’, Probe : 5’ - FAM - TTG CAA ATT GGC TTG CCC CCA CT - BHQ1 - 3’)을 Luna® Universal Probe One-Step RT-qPCR Kit를 이용하여 확인하였다. An experiment for measuring the sensitivity of the RT-LAMP reaction using the primer set of the present invention was performed as follows. The number of RNA templates of MERS coronavirus is RT-qPCR response to Orf1a gene presented by WHO (primer sequence is Forward: 5'-CCA CTA CTC CCA TTT CGT CAG-3', Reverse: 5'-CAG TAT GTG TAG TGC GCA TAT AAG CA-3', Probe: 5'-FAM-TTG CAA ATT GGC TTG CCC CCA CT-BHQ1-3') was confirmed using Luna ® Universal Probe One-Step RT-qPCR Kit.

실시예에서 수행하는 RT-LAMP반응은 1.6 μM의 FIP 및 BIP, 0.2 μM의 F3 및 B3, 0.4 μM 의 LF 및 LP, 1 x 중합효소 완충 용액, 1.4 mM의 dNTP, 6 mM(최종 Mg2+이온 농도는 8 mM)의 MgSO4, 1 x LCV구성요소, 0.5 μM 의 SYTO9 형광 염료, 6 U의 Bst2.0 중합효소, 2.25 U의 WarmStart RTx 역전사 효소로 이루어진 총 15 μl의 반응액을 65℃에서 60분간 Roche사의 LightCycler96 기기를 이용하여 배양하여 수행하였다. 이때 증폭반응의 중단은 95℃에서 5분간의 배양을 추가하여 수행하였다.RT-LAMP reactions performed in the Examples are 1.6 μM FIP and BIP, 0.2 μM F3 and B3, 0.4 μM LF and LP, 1 x polymerase buffer solution, 1.4 mM dNTP, 6 mM (final Mg 2+ The ion concentration is 8 mM) of MgSO 4 , 1 x LCV component, 0.5 μM of SYTO9 fluorescent dye, 6 U of Bst2.0 polymerase, 2.25 U of WarmStart RTx reverse transcriptase, and a total of 15 μl of the reaction solution is 65° C. It was performed by incubating for 60 minutes using a LightCycler96 instrument of Roche. At this time, the amplification reaction was stopped by adding 5 minutes of incubation at 95°C.

반응의 결과는 실시간 형광, 반응 후 LCV 색상 변화, 2% Agarose 젤에서의 전기영동 결과를 통하여 확인하였다(도2). The results of the reaction were confirmed through real-time fluorescence, LCV color change after the reaction, and electrophoresis results in a 2% Agarose gel (FIG. 2).

본 발명의 프라이머 세트의 정확한 검출 한계를 확인하기 위해 저농도에 대한 반응성을 확인한 결과, 20분 내지 30분 이내로, Nsp1 표적 유전자에 대해서 반응당 5 Copies/rxn 내지 50Copies/rxn, Orf5 표적 유전자에 대해서 반응당 50 Copies/rxn 내지 5000 Copies/rxn의 RNA 주형에 대한 반응성을 확인하였다. 상기 결과는 실시간 형광 및 LCV 색상 변화를 통하여 확인하였다. 그 결과 상기한 반응 조건에서 Nsp1 유전자를 증폭하기 위한 프라이머 세트는, 20Copies/rxn, Orf5 유전자를 증폭하기 위한 프라이머 세트는, 500 Copies/rxn의 반응당 주형 개수 수준의 검출한계를 확인하였다.(도3). In order to confirm the exact detection limit of the primer set of the present invention, as a result of confirming reactivity to low concentration, within 20 minutes to 30 minutes, 5 Copies/rxn to 50 Copies/rxn per reaction for the Nsp1 target gene, or the Orf5 target gene Reactivity to the RNA template of 50 Copies/rxn to 5000 Copies/rxn was confirmed. The results were confirmed through real-time fluorescence and LCV color change. As a result, the primer set for amplifying the Nsp1 gene under the above-mentioned reaction conditions, the 20Copies/rxn, and the primer set for amplifying the Orf5 gene, confirmed the detection limit of the template number level per reaction of 500 Copies/rxn (FIG. 3).

실시예 5. RT-LAMP법, 각 프라이머 세트의 검출 특이성 확인Example 5. RT-LAMP method, confirmation of detection specificity of each primer set

본 발명의 프라이머 세트의 메르스 코로나바이러스 특이적인 증폭 및 검출 능력을 확인하기 위해 인간 코로나바이러스 229E(HCoV-229E, 이하 229E)와 인간 코로나바이러스 OC43(HCoV-OC43, 이하 OC43)에서 증폭 여부를 확인하였다. RT-LAMP 반응조건은 상기 실시예 4와 같으며 반응 당 106개 수준의 주형을 사용하였다. 229E와 OC43의 유전체 RNA는 바이러스 배양액으로부터 Qiagen사의 QIAamp Viral RNA Mini Kit를 이용하여 추출 하였다. In order to confirm the specific amplification and detection ability of MERS coronavirus of the primer set of the present invention, it is confirmed whether amplification is performed in human coronavirus 229E (HCoV-229E, hereinafter 229E) and human coronavirus OC43 (HCoV-OC43, hereinafter OC43). Did. RT-LAMP reaction conditions were the same as in Example 4, and a template of 10 6 levels per reaction was used. Genomic RNA of 229E and OC43 was extracted from the virus culture medium using Qiaamp's QIAamp Viral RNA Mini Kit.

반응 결과는 형광 염료를 이용한 실시간 증폭 확인 및 반응 후 LCV 색상 변화를 통해 확인하였다. 본 발명의 프라이머 세트는 메르스 코로나바이러스에 특이적으로 반응하였으며, 229E나 OC43 유전체에는 반응하지 않았기에 본 발명의 프라이머 세트 2종은 메르스 코로나 바이러스에 대한 특이성이 있음을 확인하였다. (도4). The reaction results were confirmed by real-time amplification using fluorescent dyes and LCV color change after the reaction. The primer set of the present invention specifically reacted with the MERS coronavirus, and it did not react with the 229E or OC43 genome, thus confirming that the two primer sets of the present invention have specificity against the MERS coronavirus. (Figure 4).

상기와 같은 결과를 통해, 본 발명의 방법으로 제작된 Nsp1 유전자 및 Orf5 유전자를 증폭하기 위한 고리매채등온증폭법 (LAMP) 프라이머 세트는 종래 유전자 기법 대비 단축된 시간으로 메르스 코로나 바이러스를 특이적으로 고가의 기기와 전문 인력 없이도 효과적으로 현장에서 신속하게 조기 진단이 가능 할 수 있음을 확인하였다. Through the above results, the primitive isothermal amplification (LAMP) primer set for amplifying the Nsp1 gene and the Orf5 gene produced by the method of the present invention specifically reduces the MERS corona virus with a shorter time compared to the conventional genetic technique. It was confirmed that early diagnosis can be performed quickly and effectively in the field without expensive equipment and specialized personnel.

<110> KRICT <120> New primer set for detection of MERS-coronavirus using LAMP and uses thereof <130> M19-6058 <160> 12 <170> KoPatentIn 3.0 <210> 1 <211> 42 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Nsp1 gene LAMP FIP primer <400> 1 acaccagcca cgaaagacat gactcggtca caatayacgg tt 42 <210> 2 <211> 41 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Nsp1 gene LAMP BIP primer <400> 2 acgtatcgag cagcgctcaa ccaggtttcc tgaaccacag a 41 <210> 3 <211> 19 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Nsp1 gene LAMP F3 primer <400> 3 gcgtcgtgtc tcttgtacg 19 <210> 4 <211> 19 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Nsp1 gene LAMP B3 primer <400> 4 tcgccatcca tgaaccatg 19 <210> 5 <211> 19 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Nsp1 gene LAMP LF primer <400> 5 aattgccacg caccggacg 19 <210> 6 <211> 25 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Nsp1 gene LAMP LB primer <400> 6 atcaagacca tgtgtctcta actgt 25 <210> 7 <211> 42 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Orf5 gene LAMP FIP primer <400> 7 actcaatgcg atgaaatgca ggggcgtctt tatttaaacc cg 42 <210> 8 <211> 44 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Orf5 gene LAMP BIP primer <400> 8 gttttcacat acattcctgc tagcgagggg aatgagacac acat 44 <210> 9 <211> 23 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Orf5 gene LAMP F3 primer <400> 9 gattttaacg aactatggct ttc 23 <210> 10 <211> 21 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Orf5 gene LAMP B3 primer <400> 10 cgacaagtat cttgacgtag c 21 <210> 11 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Orf5 gene LAMP LF primer <400> 11 agaaactggg actagctgga 20 <210> 12 <211> 23 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Orf5 gene LAMP LB primer <400> 12 gctatgtagc tgctttagct gtc 23 <110> KRICT <120> New primer set for detection of MERS-coronavirus using LAMP and uses thereof <130> M19-6058 <160> 12 <170> KoPatentIn 3.0 <210> 1 <211> 42 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Nsp1 gene LAMP FIP primer <400> 1 acaccagcca cgaaagacat gactcggtca caatayacgg tt 42 <210> 2 <211> 41 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Nsp1 gene LAMP BIP primer <400> 2 acgtatcgag cagcgctcaa ccaggtttcc tgaaccacag a 41 <210> 3 <211> 19 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Nsp1 gene LAMP F3 primer <400> 3 gcgtcgtgtc tcttgtacg 19 <210> 4 <211> 19 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Nsp1 gene LAMP B3 primer <400> 4 tcgccatcca tgaaccatg 19 <210> 5 <211> 19 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Nsp1 gene LAMP LF primer <400> 5 aattgccacg caccggacg 19 <210> 6 <211> 25 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Nsp1 gene LAMP LB primer <400> 6 atcaagacca tgtgtctcta actgt 25 <210> 7 <211> 42 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Orf5 gene LAMP FIP primer <400> 7 actcaatgcg atgaaatgca ggggcgtctt tatttaaacc cg 42 <210> 8 <211> 44 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Orf5 gene LAMP BIP primer <400> 8 gttttcacat acattcctgc tagcgagggg aatgagacac acat 44 <210> 9 <211> 23 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Orf5 gene LAMP F3 primer <400> 9 gattttaacg aactatggct ttc 23 <210> 10 <211> 21 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Orf5 gene LAMP B3 primer <400> 10 cgacaagtat cttgacgtag c 21 <210> 11 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Orf5 gene LAMP LF primer <400> 11 agaaactggg actagctgga 20 <210> 12 <211> 23 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Orf5 gene LAMP LB primer <400> 12 gctatgtagc tgctttagct gtc 23

Claims (12)

Nsp1 유전자를 증폭하기 위한 서열번호 1내지 6으로 이루어진 제 1 프라이머 세트; 또는
Orf5 유전자를 증폭하기 위한 서열번호 7 내지 12로 이루어진 제 2 프라이머 세트로 이루어진 메르스 코로나바이러스 검출용 고리매개등온증폭 (Loop-mediated Isothermal Amplification, LAMP) 반응용 프라이머 세트.
A first primer set consisting of SEQ ID NOs: 1 to 6 for amplifying the Nsp1 gene; or
A primer set for loop-mediated isothermal amplification (LAMP) reaction for detecting MERS coronavirus consisting of a second primer set consisting of SEQ ID NOs: 7 to 12 for amplifying the Orf5 gene.
제 1항에 있어서, 상기 LAMP는 역전사고리매개등온증폭 (Reverse transcription Loop-mediated Isothermal Amplification RT-LAMP)을 포함하는프라이머 세트.
The primer set according to claim 1, wherein the LAMP comprises a reverse transcription loop-mediated isothermal amplification RT-LAMP.
제 1항 있어서, 상기 메르스 코로나바이러스는 진뱅크 접근번호 (GeneBank accession number), JX869059, KF600620, KM015348, KP209307, KT121578, KU308549 및 KT374053로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 하나인 것을 특징으로 하는, 프라이머 세트.
The primer set according to claim 1, wherein the MERS coronavirus is at least one selected from the group consisting of GeneBank accession number, JX869059, KF600620, KM015348, KP209307, KT121578, KU308549 and KT374053. .
제 1항에 따른 프라이머 세트를 포함하는 메르스 코로나바이러스 검출용 조성물.
A composition for detecting MERS coronavirus comprising the primer set according to claim 1.
제 4항에 있어서, 상기 조성물은 DNA 중합효소, dNTP 및 Mg2+이온을 포함하는 LAMP 반응 완충용액을 포함하는 것인 메르스 코로나바이러스 검출용 조성물.
The composition for detecting MERS coronavirus according to claim 4, wherein the composition comprises a LAMP reaction buffer solution containing DNA polymerase, dNTP and Mg 2+ ions.
제1항에 따른 프라이머 세트를 포함하는 메르스 코로나바이러스 검출용 키트.
Kit for detecting MERS coronavirus comprising the primer set according to claim 1.
제 6항에 있어서, 상기 검출용 키트는 DNA 중합효소, dNTP 및 Mg2+이온을 포함하는 LAMP 반응 완충용액을 포함하는 것인 메르스 코로나바이러스 검출용 키트.
The kit for detecting MERS coronavirus according to claim 6, wherein the detection kit includes a DNA polymerase, a dAMP and a LAMP reaction buffer solution containing Mg 2+ ions.
분리된 시료로부터 핵산(RNA)을 추출하는 단계;
cDNA합성을 포함하는 주형 준비 단계;
상기 주형과 제1항 프라이머 세트를 혼합하여 LAMP 반응액을 구성하는 단계;
상기 LAMP 반응액을 이용하여, 60℃ 내지 72℃에서 등온증폭반응을 수행하는 단계;
및 LAMP에 따른 증폭 산물의 형성을 확인하는 단계;를 포함하는 메르스 코로나바이러스의 검출 방법.
Extracting nucleic acid (RNA) from the separated sample;
a template preparation step including cDNA synthesis;
Mixing the template and the primer set of claim 1 to construct a LAMP reaction solution;
Performing an isothermal amplification reaction at 60°C to 72°C using the LAMP reaction solution;
And confirming the formation of an amplification product according to LAMP.
제8항에 있어서, LAMP 반응액은 DNA 중합효소, dNTP 및 Mg2+이온을 포함하는 반응 완충용액을 포함하는 것인 메르스 코로나바이러스의 검출 방법.
The method of claim 8, wherein the LAMP reaction solution comprises a reaction buffer solution containing DNA polymerase, dNTP and Mg 2+ ions.
제8항에 있어서, 상기 증폭 산물의 형성을 확인하는 단계는 DNA 칩, 젤 전기영동, 모세관 전기영동, 비색법 또는 실시간 형광 검출을 포함하는 것인 메르스 코로나바이러스의 검출 방법.
The method of claim 8, wherein the step of confirming the formation of the amplification product comprises DNA chip, gel electrophoresis, capillary electrophoresis, colorimetric method, or real-time fluorescence detection.
제 8항에 있어서, 상기 시료는 객담, 흡인물, 인두용 거즈, 세척물, 전혈, 혈장, 소변, 땀, 눈물, 림프액, 타액 또는 코인두 분비물 중 하나 이상인 메르스 코로나바이러스의 검출 방법.
The method of claim 8, wherein the sample is one or more of sputum, aspirate, throat gauze, wash, whole blood, plasma, urine, sweat, tears, lymph, saliva, or nasopharyngeal secretions.
제 8항에 있어서,
상기 메르스 코로나바이러스는 진뱅크 접근번호 (GeneBank accession number), JX869059, KF600620, KM015348, KP209307, KT121578, KU308549 및 KT374053로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 하나인 메르스 코로나바이러스의 검출 방법.
The method of claim 8,
The MERS coronavirus is a method for detecting at least one MERS coronavirus selected from the group consisting of GeneBank accession number, JX869059, KF600620, KM015348, KP209307, KT121578, KU308549 and KT374053.
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