KR102435209B1 - Composition for simultaneously distinguishing and detecting influenza type A and type B viruses and type 2 severe acute respiratory syndrome coronavirus and detection method using the same - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a composition for simultaneously distinguishing and detecting influenza type A and B viruses and type 2 severe acute respiratory syndrome coronavirus (SARS-CoV-2), and a detection method using the same and, more specifically, to a method for rapidly and accurately detecting the three types of viruses at the same time by combining primer and probe sets capable of detecting each of the three types of viruses using real-time polymerase chain reaction technology.

Description

인플루엔자 A형 및 B형 바이러스와 제2형 중증급성호흡기증후군 코로나바이러스를 구별하여 동시에 검출하기 위한 조성물 및 이를 이용한 검출 방법{Composition for simultaneously distinguishing and detecting influenza type A and type B viruses and type 2 severe acute respiratory syndrome coronavirus and detection method using the same}Composition for simultaneously distinguishing and detecting influenza type A and B viruses and type 2 severe acute respiratory syndrome coronavirus and a detection method using the same syndrome coronavirus and detection method using the same}

본 발명은 인플루엔자(influenza) A형 및 B형 바이러스와 제2형 중증급성호흡기증후군 코로나바이러스(SARS-CoV-2)를 구별하여 동시에 검출하기 위한 조성물 및 이를 이용한 검출 방법을 제공하는 것으로, 구체적으로는 실시간 중합효소연쇄반응(real-time polymerase chain reaction) 기술을 이용하여 상기 3종류의 바이러스들 각각을 검출할 수 있는 프라이머 및 프로브 세트들을 조합하여 이들을 동시에 신속하고 정확하게 검출하는 방법에 관한 것이다.The present invention provides a composition for simultaneously detecting and distinguishing influenza A and B viruses from type 2 severe acute respiratory syndrome coronavirus (SARS-CoV-2) and a detection method using the same, specifically relates to a method for rapidly and accurately detecting the three types of viruses at the same time by combining primers and probe sets capable of detecting each of the three types of viruses using real-time polymerase chain reaction technology.

인플루엔자(influenza)는 오소믹소바이러스과(orthomyxoviridae)의 인플루엔자 바이러스가 유발하는 감염성 질환을 뜻한다. 구체적으로, 인플루엔자는 인플루엔자 바이러스 감염에 의한 급성 열성 호흡기 질환으로 전세계적으로 발생하며, 매년 성인 인구의 5~10%, 어린이의 20~30%가 감염되고, 3~5백만 명이 중증으로 악화되며 29~65만 명이 사망하는 감염병이다.Influenza refers to an infectious disease caused by an influenza virus of the orthomyxoviridae family. Specifically, influenza is an acute febrile respiratory disease caused by influenza virus infection worldwide, which infects 5 to 10% of the adult population and 20 to 30% of children each year, and 3 to 5 million people become severely exacerbated 29 It is an infectious disease that kills ~650,000 people.

인플루엔자에 감염되었을 경우, 대부분 5~9일 내 자연 치유되지만, 고령, 만성질환자, 어린이, 임산부 등은 폐렴 등 합병증이 발생하거나 기저질환 악화로 치료기간이 길어지고, 일부는 사망에 이를 수도 있다.Most people infected with influenza heal naturally within 5 to 9 days, but the elderly, chronically ill, children, pregnant women, etc. may develop complications such as pneumonia, or the treatment period may be prolonged due to worsening of the underlying disease, and some may even die.

한국에서는 2000년에 인플루엔자가 「감염병의 예방 및 관리에 관한 법률」에 제 3군 법정 전염병으로 지정됨에 따라 전국 보건소와 민간의료기관이 참여하는 임상 감시체계, 그리고 보건환경연구원과 민간의료기관이 참여하는 실험 감시체계로 구성된 인플루엔자 표본감시체계로 확대되었다.In Korea, in 2000, influenza was designated as a group 3 legal infectious disease in the 「Act on the Prevention and Management of Infectious Diseases」, a clinical monitoring system in which public health centers and private medical institutions across the country participate, and an experiment involving the Institute of Health and Environment and private medical institutions. It was expanded to an influenza sample monitoring system consisting of a monitoring system.

최근 몇 절기 동안 우리나라는 12월 초 유행기준을 넘어 빠르게 상승하여 12월 말에 최고점에 이른 후 감소하는 양상을 보였으나, 2018~2019절기에는 절기 초반인 겨울철에는 인플루엔자 A형이 유행하고, 후반인 봄철에는 인플루엔자 B형이 유행하는 두 번의 유행정점(double-peaked epidemics)을 찍는 전형적인 양상을 보였다. 2018~2019절기 연령별 인플루엔자 의사환자분율(ILI, influenza-like illness)은 7~12세(확인부탁드립니다.)가 상대적으로 높았고, 다음은 13~18세의 연령은 주간 감시보다 1주 빠른 51주(12.16~12.22)였고, 1~6세, 19세 이상(확인부탁드립니다.)은 주간감시와 같은 제 52주(12.23~12.29)로 나타났다.In recent seasons in Korea, it has risen rapidly beyond the epidemic standard in early December, peaking at the end of December, and then decreasing. In spring, influenza type B showed a typical pattern of double-peaked epidemics. In the 2018-2019 season, the proportion of influenza-like illness (ILI) by age was relatively high for 7-12 years old (please check), and the age of 13-18 years old was 51 weeks, one week earlier than weekly monitoring. (12.16~12.22), 1~6 years old, 19 years old or older (please confirm.) appeared at 52 weeks (12.23~12.29) same as the weekly monitoring.

상기 인플루엔자 의사환자분율(ILI)은 내원환자 1000명당 인플루엔자 의사환자를 뜻한다. 여기서 인플루엔자 의사환자란 38℃ 이상의 갑작스러운 발열과 더불어 기침 또는 인후통을 보이는 환자를 말한다(질병관리본부 감염병관리센터 감염병총괄과, 박광숙, 박수진, 권동혁, 이동한, 2018-2019절기 인플루엔자 표본감시 결과, 주간 건강과 질병 2019년 12권 49호 p.2224 ~ 2232).The influenza pseudo-patient fraction (ILI) refers to the number of pseudo-influenza patients per 1000 inpatients. Here, an influenza doctor patient refers to a patient who shows a cough or sore throat along with a sudden fever of 38°C or higher (Infectious Diseases General Division, Infectious Disease Control Center, Korea Centers for Disease Control and Prevention, Park Kwang-sook, Park Soo-jin, Kwon Dong-hyuk, Lee Dong-han, 2018-2019 season influenza sample monitoring results, Weekly Health and Illness 2019 Vol 12 No. 49 p.2224 ~ 2232).

인플루엔자 바이러스(influenza virus)는 오소믹소바이러스과(orthomyxoviridae)에 속하며 음성의 단일가닥 RNA 절편 8개를 게놈으로 갖는 바이러스로서, 바이러스성 호흡기 질환의 주요 원인 병원체이다. 상기 8개의 RNA 절편으로부터 혈구응집 단백질(hemagglutinin; HA), 뉴라미니다제(neuraminidase, NA), 뉴클레오캡시드 단백질(nucleocapsid protein; NP), 매트릭스 단백질 1 및 2(matrix, M1, M2), 중합효소 단위체 A, B1 및 B2(polymerase subunit A, B1, B2; 각각 PA, PB1, PB2), 및 비구조 단백질 1 및 2(nonstructural protein 1, 2; 각각 NS1, NS2)가 만들어진다.Influenza virus (influenza virus) belongs to the family of orthomyxoviridae and is a virus having 8 negative single-stranded RNA segments as a genome, and is a major causative agent of viral respiratory diseases. From the eight RNA fragments, hemagglutinin (HA), neuraminidase (NA), nucleocapsid protein (NP), matrix proteins 1 and 2 (matrix, M1, M2), polymerization Polymerase subunits A, B1 and B2 (PA, PB1, PB2, respectively) and nonstructural proteins 1 and 2 (NS1, NS2, respectively) are made.

인플루엔자 바이러스는 RNA 바이러스인 오소믹소바이러스과에 포함되는 5개의 속(屬, genus) 중 NP와 M 단백질의 항원성에 따라 크게 A형, B형 및 C형 바이러스로 분류된다.Influenza viruses are largely classified into type A, type B and type C viruses according to the antigenicity of NP and M proteins among five genera included in the orthomyxovirus family, which is an RNA virus.

인플루엔자 바이러스 A형은 포유류와 조류를 숙주로 삼으며, 대부분의 경우 비병원성이지만 일부 아종의 경우 숙주에게 인플루엔자를 일으킨다. 인플루엔자 바이러스 A형은 보통 큰 병으로 확산되지 않는데, 특정 변이가 닭이나 오리 등의 가정 가금류와 인간에게 심각한 질병을 가져오는 경우가 있다. 때때로 바이러스는 야생 수생 조류에서 가금류로 전염되고, 이는 인플루엔자 전염병을 일으킬 수 있다(Animal viruses : molecular biology. Norfolk, UK: Caister Academic Press. 2008. ISBN 978-1-904455-22-6, Influenza virology : current topics. Wymondham: Caister Academic Press. 2006. ISBN 978-1-904455-06-6)Influenza virus type A hosts mammals and birds, and although most cases are non-pathogenic, some subspecies cause influenza in hosts. Influenza virus type A does not usually spread as a major disease, but certain mutations can cause serious illness in humans and domestic poultry such as chickens and ducks. Sometimes viruses are transmitted from wild aquatic birds to poultry, which can cause influenza epidemics ( Animal viruses: molecular biology . Norfolk, UK: Caister Academic Press. 2008. ISBN 978-1-904455-22-6, Influenza virology: current topics (Wymondham: Caister Academic Press. 2006. ISBN 978-1-904455-06-6)

인플루엔자 바이러스 A형에 속하는 바이러스는 외피에 있는 당단백질인 헤마글루티닌(H)과 뉴라미니다아제(N)의 구조에 따라 다양한 혈청형(serotype)으로 분류된다. 특정 항체에 대한 반응 여부에 따라 헤마글루티닌은 H1 ~ H18으로 분류하며, 뉴라미니다아제는 N1 ~ N11로 분류한다. 인간에게 인플루엔자를 일으키는 바이러스의 아종으로는 주로 H1, H2, H3과 N1, N2와의 조합으로 이루어진 것이 많다.Viruses belonging to influenza virus type A are classified into various serotypes according to the structures of hemagglutinin (H) and neuraminidase (N), which are glycoproteins in the envelope. Hemagglutinin is classified as H1 ~ H18, and neuraminidase is classified as N1 ~ N11 depending on the response to a specific antibody. Subspecies of viruses that cause influenza in humans are mainly composed of combinations of H1, H2, and H3 with N1 and N2.

인플루엔자 바이러스 B형은 오로지 사람과 물개만을 숙주로 삼으며, 숙주에게 인플루엔자를 일으킨다. 숙주의 범위가 좁기 때문에 다양한 숙주를 가질 수 있는 인플루엔자 바이러스 A형에 비해 범유행을 일으키는 경우가 매우 적다.Influenza virus type B hosts only humans and seals and causes influenza in hosts. Because of the narrow range of hosts, there are very few cases of outbreaks compared to influenza virus type A, which can have a variety of hosts.

인플루엔자 바이러스 B형에 속하는 바이러스는 인플루엔자 바이러스 A형에 속하는 바이러스에 비해 변이율이 무척 작은 편이다. 즉, 돌연변이가 발생하는 빈도가 더 적고, 돌연변이 진화 속도도 느리다. 약 2~3배 정도 느린 속도로 변이한다(Nobusawa, Eri; Sato, Katsuhiko (2006년 4월). “Comparison of the mutation rates of human influenza A and B viruses”. Journal of Virology 80 (7): 3675-3678).Viruses belonging to influenza virus type B have a very small mutation rate compared to viruses belonging to influenza virus type A. That is, mutations occur less frequently, and mutational evolution is also slower. It mutates at a rate about 2-3 times slower (Nobusawa, Eri; Sato, Katsuhiko (April 2006). “Comparison of the mutation rates of human influenza A and B viruses”. Journal of Virology 80 (7): 3675) -3678).

그러나, 인플루엔자 바이러스 B형은 인플루엔자바이러스 C형에 비해서는 빠르게 변이한다. 인간의 면역체계가 이 바이러스의 변이 속도를 따라잡을 만큼 빠르게 대응하지는 못하므로, 전 세계적인 유행병으로 번질 수 있고, 많은 감염이 발생할 수 있다(Yamashita, M.; Krystal, M.; Fitch, W. M.; Palese, P. (1988년 3월). “Influenza B virus evolution: co-circulating lineages and comparison of evolutionary pattern with those of influenza A and C viruses”. Virology 163 (1): 112-122).However, influenza virus type B mutates more rapidly than influenza virus type C. Since the human immune system cannot respond quickly enough to keep up with the rate of mutation of this virus, it can spread into a global pandemic and cause many infections (Yamashita, M.; Krystal, M.; Fitch, WM; Palese). , P. (March 1988). “Influenza B virus evolution: co-circulating lineages and comparison of evolutionary pattern with those of influenza A and C viruses”. Virology 163 (1): 112-122).

따라서, B형 인플루엔자는 바이러스 형태 및 임상 증상으로부터는 A형 인플루엔자와 구별이 되지 않지만, A형과 마찬가지로 인간 인플루엔자의 병원체로서 중요하다.Therefore, influenza B is indistinguishable from influenza A from the viral form and clinical symptoms, but is important as a pathogen of human influenza like type A.

B형 인플루엔자 바이러스의 M 분절에는 M1과 BM2라는 상이한 2개의 유전자가 코딩되어 있으며, 각각으로부터 구성 단백질이 합성된다. 이들 단백질은 A형 인플루엔자 바이러스의 M1과 M2에 상당하지만, B형의 BM2는 A형의 M2와 구조가 크게 다르다. 따라서, 해당 단백질을 표적으로 하는 진단 또는 치료법이 상이하다.The M segment of influenza B virus encodes two different genes, M1 and BM2, from which a constituent protein is synthesized. These proteins correspond to M1 and M2 of influenza A virus, but the structure of BM2 of type B is significantly different from M2 of type A. Therefore, the diagnosis or treatment targeting the protein is different.

인플루엔자 바이러스 C형은 오로지 사람과 돼지만을 숙주로 삼는다고 알려져 있으며, 감염되면 숙주에게 인플루엔자를 일으킨다(Guo Y.; 외. (1983년 8월 27일). “Isolation of Influenza C Virus from Pigs and Experimental Infection of Pigs with Influenza C Virus”. Journal of General Virology 64 (1): 170-182). 인플루엔자 바이러스 A형이나 B형에 비해 발병 빈도는 적지만, 일단 감염되면 심각한 상태를 일으키고, 국소적인 유행을 일으킬 수도 있다. 그러나 다른 인플루엔자 바이러스에 비해서 변이 속도가 느리기 때문에 범유행을 일으키지는 않는다.Influenza virus type C is known to host exclusively humans and pigs, and infection causes influenza in the host (Guo Y.; et al. (27 Aug 1983)). “Isolation of Influenza C Virus from Pigs and Experimental Infection of Pigs with Influenza C Virus”. Journal of General Virology 64 (1): 170-182). Although the incidence is less than that of influenza virus type A or B, once infected, it can cause a serious condition and cause a local epidemic. However, it does not cause a pandemic because it mutates at a slower rate than other influenza viruses.

8개의 RNA 세그먼트를 가지고, 10개 이상의 단백질로 구성되어 있는 인플루엔자 바이러스 A형 또는 B형과 달리, C형은 총 9개의 단백질이 7개의 RNA 가닥에 나뉘어 담겨 있다. 인플루엔자 바이러스 C형과 D형은 아미노산 구성이 59% 유사한데, 지금으로부터 약 1,500년 전에 분기된 것으로 추정된다. 인플루엔자 바이러스 C형은 현재 숙주로부터 다른 종의 숙주로 쉽게 옮겨가지 않으므로, 발생 빈도가 낮아 연구 결과가 적다. 현재 6개의 계통이 있으며, AD 1896년 경에 발현한 것으로 추정한다(Su, Shuo; Fu, Xinliang; Li, Gairu; Kerlin, Fiona; Veit, Michael (11 17, 2017). “Novel Influenza D virus: Epidemiology, pathology, evolution and biological characteristics”. Virulence 8 (8): 1580-1591).Unlike influenza virus type A or B, which has 8 RNA segments and consists of more than 10 proteins, type C contains a total of 9 proteins divided into 7 RNA strands. Influenza virus types C and D are 59% similar in amino acid composition, and it is estimated that they diverged about 1,500 years ago. Influenza virus type C does not readily transfer from the current host to the host of other species, and thus the incidence is low, so the study results are small. There are currently six strains, and it is estimated that they developed around AD 1896 (Su, Shuo; Fu, Xinliang; Li, Gairu; Kerlin, Fiona; Veit, Michael (11 17, 2017). “Novel Influenza D virus: Epidemiology, pathology, evolution and biological characteristics”. Virulence 8 (8): 1580-1591).

코로나바이러스(Coronavirus)는 코로나바이러스과(Coronaviridae)의 코로나바이러스아과(Coronavirinae)에 속하는 RNA 바이러스의 총칭으로, 사람과 동물의 호흡기와 소화기계 감염을 유발한다. 주로 점막전염(粘膜感染), 비말전파(飛沫傳播)로 쉽게 감염되며, 사람에게는 일반적으로 경미한 호흡기 감염을 일으키지만 치명적인 감염을 유발하기도 하며, 소와 돼지는 설사, 닭은 호흡기 질환이 발생하기도 한다(de Groot RJ, Baker SC, Baric R, Enjuanes L, Gorbalenya AE, Holmes KV, Perlman S, Poon L, Rottier PJM, Talbot PJ, Woo PCY, Ziebuhr J (2011). “Family Coronaviridae”. AMQ King, E Lefkowitz, MJ Adams, and EB Carstens (Eds),. Ninth Report of the International Committee on Taxonomy of Viruses. Elsevier, Oxford).Coronavirus (Coronavirus) is a generic term for RNA viruses belonging to the coronavirus subfamily (Coronavirinae) of the coronavirus family (Coronaviridae), and causes respiratory and digestive system infections in humans and animals. It is mainly transmitted through mucosal infection and droplet transmission. It usually causes mild respiratory infections in humans, but it can also cause fatal infections. Diarrhea in cattle and pigs, and respiratory diseases in chickens. (de Groot RJ, Baker SC, Baric R, Enjuanes L, Gorbalenya AE, Holmes KV, Perlman S, Poon L, Rottier PJM, Talbot PJ, Woo PCY, Ziebuhr J (2011). “Family Coronaviridae”. AMQ King, E Lefkowitz, MJ Adams, and EB Carstens (Eds), Ninth Report of the International Committee on Taxonomy of Viruses . Elsevier, Oxford).

코로나바이러스는 포지티브-센스 단일 가닥(positive-sense single-stranded) RNA 바이러스로 크기는 80-220 nm이다. 지질이 포함된 외피에 둘러싸여 있으며, 외피(envelope)에 20 nm의 왕관 모양과 같은 돌기(spikes)가 있다. 코로나바이러스는 크게 4가지의 단백질로 이루어져 있다. 이는 스파이크(spike, S), 매트릭스(matrix, M), 외피(envelope, E) 및 뉴클레오캡시드(nucleocapsid, N) 단백질이다. 코로나바이러스의 스파이크 (S) 단백질은 S1과 S2 서브유닛(subunit)으로 이루어져 있다. 이 중에서 S1 서브유닛은 스파이크의 머리 부분이며 수용체 결합 도메인(receptor binding domain, RBD)을 가지고 있다. S2 서브유닛은 스파이크의 기둥 부분이다. 매트릭스(M)과 외피(E) 단백질은 바이러스의 겉부분을 형성하고 형태를 유지하는데 중요한 역할을 한다. 외피 내부에는 뉴클레오캡시드(N) 단백질이 있다(Fehr, Anthony; Perlman, Stanley (2015). Coronaviruses. Methods in Molecular Biology. Springer). 몇몇 코로나바이러스(특히 베타 코로나바이러스 하위집단 구성원)는 또한 항체 에스테라아제(antibody esterase)라고 불리는 단백질 같은 짧은 스파이크를 가진다.Coronaviruses are positive-sense single-stranded RNA viruses with a size of 80-220 nm. It is surrounded by an envelope containing lipids, and there are 20 nm crown-like spikes on the envelope. Coronaviruses are composed of four main proteins. These are spike (S), matrix (M), envelope (E) and nucleocapsid (N) proteins. The spike (S) protein of coronavirus consists of S1 and S2 subunits. Among them, the S1 subunit is the head of the spike and has a receptor binding domain (RBD). The S2 subunit is the pillar part of the spike. Matrix (M) and envelope (E) proteins play an important role in forming and maintaining the shape of the virus envelope. Inside the envelope is the nucleocapsid (N) protein (Fehr, Anthony; Perlman, Stanley (2015). Coronaviruses. Methods in Molecular Biology . Springer). Some coronaviruses (particularly members of the beta-coronavirus subfamily) also have short spike-like proteins called antibody esterases.

코로나바이러스는 인간에게 유발되는 일반적 감기 중 상당 부분의 원인이라고 알려져 있다. 뿐만 아니라 직접적인 바이러스성 폐렴이나 2차적인 세균성 폐렴을 일으킬 수 있으며, 직접적인 바이러스성 기관지염이나 2차적인 세균성 기관지염도 일으킬 수 있다.Coronaviruses are known to be responsible for a significant proportion of the common cold in humans. In addition, it can cause direct viral pneumonia or secondary bacterial pneumonia, and can also cause direct viral bronchitis or secondary bacterial bronchitis.

코로나바이러스는 RNA의 유전 정보를 갖고 있는데, RNA는 변종이 쉽게 일어나서 수많은 코로나바이러스 변종이 나온다.Coronaviruses have the genetic information of RNA, which mutates easily, resulting in numerous coronavirus strains.

현재까지 인간 코로나바이러스에는 7가지 변종인 인간 코로나바이러스 HKU1, 인간 코로나바이러스 229E (HCoV-229E), 인간 코로나바이러스 OC43 (HCoV-OC43), 인간 코로나바이러스 NL63 (HCoV-NL63, 뉴헤븐 코로나바이러스), 중증급성호흡기증후군 코로나바이러스 (SARS-CoV) 및 중동호흡기증후군 코로나바이러스 (MERS-CoV)가 알려져 있다.To date, there are seven strains of human coronavirus: human coronavirus HKU1, human coronavirus 229E (HCoV-229E), human coronavirus OC43 (HCoV-OC43), human coronavirus NL63 (HCoV-NL63, New Haven coronavirus); Severe acute respiratory syndrome coronavirus (SARS-CoV) and Middle East respiratory syndrome coronavirus (MERS-CoV) are known.

또한, 최근에는 제2형 중증급성호흡기증후군 코로나바이러스(Severe acute respiratory syndrome coronavirus 2, SARS-Cov-2)가 세계적으로 전염병이 대유행하는 상태인 팬데믹(pandemic)을 일으켰다. 이는 세계보건기구(WHO)의 전염병 경보단계 중 최고 위험 등급에 해당된다.In addition, recently, severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-Cov-2) caused a pandemic, a state in which an infectious disease is prevalent around the world. This is the highest risk level among the epidemic alert levels of the World Health Organization (WHO).

상기 제2형 중증급성호흡기증후군 코로나바이러스(SARS-COV-2)에 의해 발병하는 급성 호흡기 질환인 코로나바이러스감염증-19(Coronavirus Disease 2019, COVID-19)는 2019년 중국 후베이성 우한시에서 발견되어 12월 12일 최초 보고되었다. 코로나바이러스과의 신종 바이러스에 의한 감염으로 발생하는 질병이며, 주된 전파경로는 감염자의 호흡기 침방울(비말)에 의한 전파이다.Coronavirus Disease 2019 (COVID-19), an acute respiratory disease caused by the type 2 severe acute respiratory syndrome coronavirus (SARS-COV-2), was discovered in Wuhan City, Hubei Province, China in 2019. It was first reported on the 12th of May. It is a disease caused by infection by a novel virus of the coronavirus family, and the main transmission route is by respiratory droplets (droplets) of an infected person.

주요 증상으로는 발열, 기침, 호흡곤란, 오한, 근육통, 두통, 인후통 및 후각·미각 소실이 있으며 임상 증상은 무증상, 경증, 중증까지 다양하다. 특이치료제는 없으며 증상에 따른 해열제, 수액공급, 진해제 등 대중치료를 하고 있다. 전세계 치명률은 지역, 인구집단연령 구조, 감염 상태 및 기타 요인에 의해 0.1~25%로 다양하다. 세계보건기구는 2020년 1월 31일 국제적 공중보건 비상사태를 선포했고, 1월 18일부로 코로나바이러스감염증-19의 전 세계 위험도를 '매우 높음'으로 격상하였으며, 3월 11일 범유행 전염병임을 선언했다.The main symptoms include fever, cough, shortness of breath, chills, muscle pain, headache, sore throat, and loss of smell and taste. Clinical symptoms vary from asymptomatic, mild to severe. There is no specific treatment, and public treatment such as antipyretics, fluids, and antitussives is provided according to symptoms. Global mortality rates vary from 0.1 to 25% depending on region, population age structure, infection status and other factors. The World Health Organization declared an international public health emergency on January 31, 2020, raised the global risk of COVID-19 to 'very high' as of January 18, and declared a pandemic on March 11. did.

2019년 12월 중국 후베이성 우한시에서 코로나바이러스감염증-19(COVID-19)이 발생한 이후 우한에서 중국 전역으로, 동시에 태국, 일본, 한국, 싱가포르, 홍콩 등 주변 아시아 국가로 퍼져나갔다. 또한 중국과 경제적 교류가 많은 이탈리아를 통해 유럽으로 다시 전 세계로 급격히 전파되었으며 전 세계에 걸쳐 확진자 수가 증가하고 있다. Since the outbreak of Coronavirus Infectious Disease-19 (COVID-19) in Wuhan City, Hubei Province, China in December 2019, it has spread from Wuhan to all of China and at the same time to neighboring Asian countries such as Thailand, Japan, South Korea, Singapore and Hong Kong. In addition, it has rapidly spread to Europe and the world through Italy, which has many economic exchanges with China, and the number of confirmed cases is increasing across the world.

2021년 7월 13일 기준 코로나바이러스감염증-19 전 세계 확진자수는 187,243,513명이며, 사망자수는 4,038,932명으로 확인되었다(COVID-19 Dashboard by the Center for Systems Science and Engineering (CSSE) at Johns Hopkins University (JHU)).As of July 13, 2021, the number of confirmed cases of COVID-19 worldwide was 187,243,513, and the death toll was 4,038,932 (COVID-19 Dashboard by the Center for Systems Science and Engineering (CSSE) at Johns Hopkins University ( JHU)).

우리나라는 중국을 포함한 해외유입으로 인해 초기의 산발적인 발생을 넘어서 특정 지역을 중심으로 대규모 지역사회 전파가 발생하였다. 현재는 전국적으로 확진자 수가 계속 증가하고 있는 양상이다(이승화, 김종명, 신종 코로나바이러스 감염증(COVID-19) 유행의 대응과 치료, Korean J Fam Pract. 2020;10(2):87-95. 및 중앙방역대책본부 역학조사분석단 정보분석팀 장진화, 김영화, 김유연, 염한솔, 황인섭, 박광숙, 박영준, 이상원, 권동혁, 코로나바이러스감염증-19 국내 주요 집단발생 1년간 특징(2020.1.20.부터 2021.1.19.까지), 주간 건강과 질병 제14권 제9호(2021. 2. 25.)).In Korea, large-scale community transmission occurred centered on a specific region beyond the initial sporadic outbreaks due to inflows from China and other countries. Currently, the number of confirmed cases continues to increase nationwide (Seung-Hwa Lee and Jong-Myung Kim, Response and Treatment of the Novel Coronavirus Infectious Disease (COVID-19) Pandemic, Korean J Fam Pract. 2020;10(2):87-95. and Information Analysis Team, Epidemiological Investigation and Analysis Team, Central Quarantine Countermeasures Headquarters Jinhwa Jang, Younghwa Kim, Yuyeon Kim, Hansol Yeom, Inseop Hwang, Kwangsuk Park, Youngjun Park, Sangwon Lee, Donghyuk Kwon, Characteristics of the 1st year of major domestic outbreaks of Coronavirus Infectious Disease-19 (from January 20, 2020 to January 2021. Until 19.), Weekly Health and Illness Vol. 14, No. 9 (February 25, 2021)).

인플루엔자 바이러스, 코로나바이러스 등의 호흡기 바이러스에 의한 급성 호흡기 감염증은 노약자, 면역기능저하환자, 신생아 및 미숙아에서 높은 이환율과 사망률을 보인다. 상기 호흡기 바이러스는 전염력이 매우 높아 단기간에 폭발적으로 전파될 수 있기 때문에 호흡기 바이러스의 감염을 조기에 진단하는 것이 매우 중요한 문제이다.Acute respiratory infections caused by respiratory viruses such as influenza virus and coronavirus show high morbidity and mortality in the elderly, immunocompromised patients, newborns and premature infants. Since the respiratory virus is highly contagious and can be spread explosively in a short period of time, early diagnosis of respiratory virus infection is a very important problem.

상기 호흡기 바이러스에 대한 진단 방법은 전통적인 바이러스 배양법, 면역형광염색법, 신속항원검출법, 핵산증폭법 등이 알려져 있다. 바이러스 배양법은 민감도와 특이도가 높지 않고 검사결과를 얻기까지 오랜 시간(예컨대, 바이러스 배양은 2-14일의 시간이 소요됨)이 걸린다. 또한, 면역형광법은 수 시간 이내에 결과를 확인할 수 있고 동시에 다중 바이러스를 동정할 수 있다는 장점이 있으나, 숙련된 검사자가 필요하고 재현성이 다소 떨어진다는 단점이 있다. 인플루엔자 바이러스의 동정을 위해 개발된 신속항원검출법은 빠른 시간(약 15-30분) 내 검사결과를 알 수 있다는 장점이 있지만, 민감도(약 40-95%) 및 음성예측도(약 70-90%)가 낮아서 추가적인 검사를 필요로 한다는 단점을 가진다.As a diagnostic method for the respiratory virus, conventional virus culture method, immunofluorescence staining method, rapid antigen detection method, nucleic acid amplification method, etc. are known. The virus culture method does not have high sensitivity and specificity, and it takes a long time to obtain test results (eg, virus culture takes 2-14 days). In addition, the immunofluorescence method has the advantage that the result can be confirmed within a few hours and multiple viruses can be identified at the same time. The rapid antigen detection method developed for the identification of influenza virus has the advantage of being able to know the test result within a short time (about 15-30 minutes), but the sensitivity (about 40-95%) and the negative predictive value (about 70-90%) ) is low, so it has the disadvantage of requiring additional examination.

이에 반해, 핵산증폭검사법은 다양한 호흡기 바이러스를 신속하게 검출할 수 있는 장점 때문에 최근에 병원검사실에서 주로 사용된다. 특히, 바이러스 배양법과 항원검출법에 비해 민감도와 특이도가 우수하다. 핵산증폭검사법으로는 중합효소연쇄반응(polymerase chain reaction, PCR) 방법이 가장 많이 이용되고 있다. On the other hand, the nucleic acid amplification test method has recently been mainly used in hospital laboratories because of the advantage of rapidly detecting various respiratory viruses. In particular, it has superior sensitivity and specificity compared to the virus culture method and antigen detection method. As a nucleic acid amplification test, the polymerase chain reaction (PCR) method is the most used.

최근에는, 증폭반응 후 전기영동이 필요하지 않아 오염가능성이 낮고 수행상의 부담이 적은 실시간(real-time) PCR 방법이 선호되고 있다. 하지만, 보다 정확하고 효율적으로 호흡기 바이러스를 검출하기 위한 프라이머 세트 및/또는 프로브 및 이를 이용한 신속하고 정확한 호흡기 바이러스 동시 검출 방법이 당업계에서 시급히 요구되고 있는 실정이다.Recently, since electrophoresis is not required after the amplification reaction, a real-time PCR method with a low possibility of contamination and a small burden on performance is preferred. However, there is an urgent need in the art for a primer set and/or a probe for more accurately and efficiently detecting a respiratory virus, and a rapid and accurate method for simultaneously detecting a respiratory virus using the same.

대한민국 등록특허 10-1380414에서는 다양한 프라이머 및 프로브를 이용하여 타겟 유전자들을 증폭시켜 다중 호흡기 바이러스를 동시에 특이적으로 검출하는 방법 및 이를 이용한 키트에 관한 것으로, 멀티플렉스 실시간 PCR(multiplex real-time polymerase chain reaction)을 통해 다중 호흡기 바이러스를 매우 높은 효율로 선택적으로 검출할 수 있다는 점을 개시하고 있다.Republic of Korea Patent No. 10-1380414 relates to a method for simultaneously specifically detecting multiple respiratory viruses by amplifying target genes using various primers and probes and a kit using the same, and multiplex real-time polymerase chain reaction (PCR). ) through which it is possible to selectively detect multiple respiratory viruses with very high efficiency.

또한, 중국 공개특허(CN 104059997 A)에서는 인플루엔자 바이러스 A, B, 인간 메타뉴모바이러스, 인간 코로나바이러스 NL63, HKU1, OC43에 대한 검출 키트에 관한 것으로, 특별히 설계된 병원체 프라이머와 병원체 유전자 프로브를 이용하여 RT-PCR을 수행하는데 사용된다. multi-fluorescent real-time PCR 및 Tem-PCR 기술을 이용하여 증폭 효율을 크게 높일 수 있어 일반적인 TaqDNA 중합효소를 사용하여 검출된 결과가 여전히 매우 높은 검출 감도를 가진다. 여기서, 상기 인플루엔자 A 바이러스 프로브는 본 발명에 개시된 서열번호 10번과 동일한 서열인 'TGCAGTCCTCGCTCAC' 부분을 포함하는 프로브를 개시하고 있다.In addition, Chinese Patent Laid-Open Patent (CN 104059997 A) relates to a detection kit for influenza viruses A, B, human metapneumovirus, human coronavirus NL63, HKU1, and OC43. RT using specially designed pathogen primers and pathogen gene probes - Used to perform PCR. By using multi-fluorescent real-time PCR and Tem-PCR technology, the amplification efficiency can be greatly increased, so that the result detected using a general TaqDNA polymerase still has very high detection sensitivity. Here, the influenza A virus probe is the same sequence as SEQ ID NO: 10 disclosed in the present invention A probe comprising a 'TGCAGTCCTCGCTCAC' moiety is disclosed.

본 발명은 인플루엔자(influenza) A형 및 B형 바이러스와 제2형 중증급성호흡기증후군 코로나바이러스(SARS-CoV-2)를 구별하여 동시에 검출하기 위한 조성물을 제공하는 것으로, 이를 위해 상기 3가지 바이러스를 동시에 특이적으로 검출할 수 있는 프라이머 및 프로브 세트를 인실리코 방법을 통해 상동성이 높은 서열을 확인한 후 제작하였다. 상기 프라이머 및 프로브 세트를 포함하는 조성물을 이용하여 실시간 중합효소연쇄반응(real-time polymerase chain reaction) 기술과 Taqman 프로브법으로 상기 3가지의 바이러스를 특이적으로 구분할 수 있고 동시에 검출할 수 있는 신속한 진단 시스템을 구축함으로써 증상이 유사한 인플루엔자 및 코로나바이러스감염증-19의 전파 경로를 차단하고자 한다.The present invention provides a composition for distinguishing and simultaneously detecting influenza type A and type B viruses and type 2 severe acute respiratory syndrome coronavirus (SARS-CoV-2). At the same time, a set of primers and probes that can be specifically detected were prepared after confirming a sequence with high homology through an in silico method. Rapid diagnosis capable of specifically discriminating and simultaneously detecting the three viruses by real-time polymerase chain reaction technology and Taqman probe method using a composition including the primer and probe set By building a system, we want to block the transmission route of influenza and coronavirus infection-19 with similar symptoms.

본 발명의 목적은 인플루엔자(influenza) A형 및 B형 바이러스와 제2형 중증급성호흡기증후군 코로나바이러스(SARS-CoV-2)를 구별하여 동시에 검출할 수 있는 프라이머 및 프로브 세트를 제작하여 이를 포함하는 키트를 제공하는 것이다.An object of the present invention is to prepare a primer and probe set capable of simultaneously detecting and distinguishing influenza type A and type B viruses and type 2 severe acute respiratory syndrome coronavirus (SARS-CoV-2) and including the same to provide a kit.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 (a) 서열번호 1로 표시되는 제1 정방향 프라이머 염기서열, (b) 서열번호 2로 표시되는 제1 역방향 프라이머 염기서열, (c) 서열번호 3으로 표시되는 제1 프로브 염기서열, (d) 서열번호 4로 표시되는 제2 정방향 프라이머 염기서열, (e) 서열번호 5로 표시되는 제2 역방향 프라이머 염기서열, (f) 서열번호 6으로 표시되는 제2 프로브 염기서열, (g) 서열번호 7로 표시되는 제3 정방향 프라이머 염기서열, (h) 서열번호 8로 표시되는 제3-1 역방향 프라이머 염기서열, (i) 서열번호 9로 표시되는 제3-2 역방향 프라이머 염기서열, (j) 서열번호 10으로 표시되는 제3 프로브 염기서열, (k) 서열번호 11로 표시되는 제4 정방향 프라이머 염기서열, (l) 서열번호 12로 표시되는 제4 역방향 프라이머 염기서열 및 (m) 서열번호 13으로 표시되는 제4 프로브 염기서열을 포함하는 인플루엔자(influenza) A형 및 B형 바이러스와 제2형 중증급성호흡기증후군 코로나바이러스(SARS-CoV-2)의 동시 검출용 프라이머 및 프로브 세트를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides (a) a first forward primer nucleotide sequence represented by SEQ ID NO: 1, (b) a first reverse primer nucleotide sequence represented by SEQ ID NO: 2, (c) SEQ ID NO: 3 A first probe base sequence, (d) a second forward primer base sequence represented by SEQ ID NO: 4, (e) a second reverse primer base sequence represented by SEQ ID NO: 5, (f) a second probe represented by SEQ ID NO: 6 nucleotide sequence, (g) the third forward primer nucleotide sequence represented by SEQ ID NO: 7, (h) the 3-1 reverse primer nucleotide sequence represented by SEQ ID NO: 8, (i) the third 3-2 represented by SEQ ID NO: 9 a reverse primer base sequence, (j) a third probe base sequence represented by SEQ ID NO: 10, (k) a fourth forward primer base sequence represented by SEQ ID NO: 11, (l) a fourth reverse primer base sequence represented by SEQ ID NO: 12 For simultaneous detection of influenza type A and B viruses and type 2 severe acute respiratory syndrome coronavirus (SARS-CoV-2) comprising the sequence and (m) the fourth probe base sequence represented by SEQ ID NO: 13 Primer and probe sets are provided.

또한, 본 발명은 상기 프라이머 및 프로브 세트를 포함하는 인플루엔자(influenza) A형 및 B형 바이러스와 제2형 중증급성호흡기증후군 코로나바이러스(SARS-CoV-2)의 동시 검출용 조성물을 제공한다.In addition, the present invention provides a composition for simultaneous detection of influenza type A and type B viruses and type 2 severe acute respiratory syndrome coronavirus (SARS-CoV-2) comprising the primer and probe set.

또한, 상기 조성물을 포함하는 인플루엔자(influenza) A형 및 B형 바이러스와 제2형 중증급성호흡기증후군 코로나바이러스(SARS-CoV-2)의 동시 검출용 키트를 제공한다.In addition, there is provided a kit for simultaneous detection of influenza A and B viruses and type 2 severe acute respiratory syndrome coronavirus (SARS-CoV-2) comprising the composition.

또한, 본 발명의 목적은 1) 상기 조성물 또는 키트를 사용하여 다중 실시간 중합효소연쇄반응을 수행하는 단계; 및 2) 상기 단계 1)로부터 얻은 증폭 산물을 검출 및 분석하는 단계를 포함하는 인플루엔자(influenza) A형 및 B형 바이러스와 제2형 중증급성호흡기증후군 코로나바이러스(SARS-CoV-2)를 구별하여 동시에 검출할 수 있는 방법을 제공하는 것이다.In addition, an object of the present invention is 1) performing multiple real-time polymerase chain reaction using the composition or kit; and 2) detecting and analyzing the amplification product obtained from step 1) by distinguishing between influenza A and B viruses and type 2 severe acute respiratory syndrome coronavirus (SARS-CoV-2) It is to provide a method for simultaneous detection.

본 발명의 프라이머 및 프로브 세트를 포함하는 조성물 또는 키트는 인플루엔자 바이러스 A형 및 B형과 SARS-CoV-2를 각각 또는 다른 바이러스 및 병원체와 구별하여 동시에 검출할 수 있을 정도로 특이도가 좋고, 상기 조성물 또는 키트를 사용하여 실시간 중합효소연쇄반응(real-time polymerase chain reaction) 기술과 Taqman 프로브법을 수행하였을 때 높은 민감도를 나타냈다.The composition or kit comprising the primer and probe set of the present invention has good specificity enough to simultaneously detect influenza virus types A and B and SARS-CoV-2, respectively or by distinguishing them from other viruses and pathogens, and the composition Alternatively, high sensitivity was shown when the real-time polymerase chain reaction technique and the Taqman probe method were performed using the kit.

따라서, 본 발명을 통해 증상이 유사한 인플루엔자 및 코로나바이러스감염증-19의 신속하고 정확한 진단 시스템을 구축함으로써 전파 경로 유추 및 차단에 이용할 수 있다.Therefore, through the present invention, it can be used to infer and block the propagation route by establishing a rapid and accurate diagnostic system for influenza and coronavirus infection-19 with similar symptoms.

도 1은 본 발명의 프라이머 및 프로브 세트를 포함하는 키트를 이용하여 인플루엔자(influenza) A형 및 B형 바이러스와 제2형 중증급성호흡기증후군 코로나바이러스(SARS-CoV-2)를 구별하여 동시에 검출한 다중 실시간 PCR 결과를 증폭 플롯(amplication plot)으로 나타낸 그래프이다.
도 2는 본 발명의 프라이머 및 프로브 세트를 포함하는 키트의 분석적 민감도를 확인하기 위하여 인플루엔자 A 바이러스를 검출한 다중 실시간 PCR 결과를 증폭 플롯(amplication plot)으로 나타낸 그래프이다.
도 3는 본 발명의 프라이머 및 프로브 세트를 포함하는 키트의 분석적 민감도를 확인하기 위하여 인플루엔자 A 바이러스를 검출한 표준 곡선(standard curve)을 나타낸 그래프이다.
도 4는 본 발명의 프라이머 및 프로브 세트를 포함하는 키트의 분석적 민감도를 확인하기 위하여 인플루엔자 B 바이러스를 검출한 다중 실시간 PCR 결과를 증폭 플롯(amplication plot)으로 나타낸 그래프이다.
도 5는 본 발명의 프라이머 및 프로브 세트를 포함하는 키트의 분석적 민감도를 확인하기 위하여 인플루엔자 B 바이러스를 검출한 표준 곡선(standard curve)을 나타낸 그래프이다.
도 6는 본 발명의 프라이머 및 프로브 세트를 포함하는 키트의 분석적 민감도를 확인하기 위하여 제2형 중증급성호흡기증후군 코로나바이러스(SARS-CoV-2)를 검출한 다중 실시간 PCR 결과를 증폭 플롯(amplication plot)으로 나타낸 그래프이다.
도 7는 본 발명의 프라이머 및 프로브 세트를 포함하는 키트의 분석적 민감도를 확인하기 위하여 제2형 중증급성호흡기증후군 코로나바이러스(SARS-CoV-2)의 ORF1ab를 검출한 표준 곡선(standard curve)을 나타낸 그래프이다.
도 8는 본 발명의 프라이머 및 프로브 세트를 포함하는 키트의 분석적 민감도를 확인하기 위하여 제2형 중증급성호흡기증후군 코로나바이러스(SARS-CoV-2)의 E gene을 검출한 표준 곡선(standard curve)을 나타낸 그래프이다.
1 is a kit containing the primer and probe set of the present invention by using a kit containing influenza (influenza) type A and B virus and type 2 severe acute respiratory syndrome coronavirus (SARS-CoV-2) was detected at the same time. It is a graph showing multiple real-time PCR results as an amplification plot.
2 is a graph showing multiple real-time PCR results for detecting influenza A virus as an amplification plot in order to confirm the analytical sensitivity of the kit including the primer and probe set of the present invention.
3 is a graph showing a standard curve for detecting influenza A virus in order to confirm the analytical sensitivity of the kit including the primer and probe set of the present invention.
4 is a graph showing multiple real-time PCR results for detecting influenza B virus as an amplification plot in order to confirm the analytical sensitivity of the kit including the primer and probe set of the present invention.
5 is a graph showing a standard curve for detecting influenza B virus in order to confirm the analytical sensitivity of the kit including the primer and probe set of the present invention.
6 is an amplification plot of multiple real-time PCR results for detecting type 2 severe acute respiratory syndrome coronavirus (SARS-CoV-2) in order to confirm the analytical sensitivity of the kit including the primer and probe set of the present invention. ) is the graph shown.
7 is a standard curve for detecting ORF1ab of type 2 severe acute respiratory syndrome coronavirus (SARS-CoV-2) in order to confirm the analytical sensitivity of the kit including the primer and probe set of the present invention. It is a graph.
8 is a standard curve for detecting the E gene of type 2 severe acute respiratory syndrome coronavirus (SARS-CoV-2) in order to confirm the analytical sensitivity of the kit including the primer and probe set of the present invention. is the graph shown.

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

본 발명은 (a) 서열번호 1로 표시되는 제1 정방향 프라이머 염기서열, (b) 서열번호 2로 표시되는 제1 역방향 프라이머 염기서열, (c) 서열번호 3으로 표시되는 제1 프로브 염기서열, (d) 서열번호 4로 표시되는 제2 정방향 프라이머 염기서열, (e) 서열번호 5로 표시되는 제2 역방향 프라이머 염기서열, (f) 서열번호 6으로 표시되는 제2 프로브 염기서열, (g) 서열번호 7로 표시되는 제3 정방향 프라이머 염기서열, (h) 서열번호 8로 표시되는 제3-1 역방향 프라이머 염기서열, (i) 서열번호 9로 표시되는 제3-2 역방향 프라이머 염기서열, (j) 서열번호 10으로 표시되는 제3 프로브 염기서열, (k) 서열번호 11로 표시되는 제4 정방향 프라이머 염기서열, (l) 서열번호 12로 표시되는 제4 역방향 프라이머 염기서열 및 (m) 서열번호 13으로 표시되는 제4 프로브 염기서열을 포함하는 인플루엔자(influenza) A형 및 B형 바이러스와 제2형 중증급성호흡기증후군 코로나바이러스(SARS-CoV-2)의 동시 검출용 프라이머 및 프로브 세트를 제공한다(표 1).The present invention provides (a) a first forward primer base sequence represented by SEQ ID NO: 1, (b) a first reverse primer base sequence represented by SEQ ID NO: 2, (c) a first probe base sequence represented by SEQ ID NO: 3, (d) a second forward primer base sequence represented by SEQ ID NO: 4, (e) a second reverse primer sequence represented by SEQ ID NO: 5, (f) a second probe base sequence represented by SEQ ID NO: 6, (g) A third forward primer base sequence represented by SEQ ID NO: 7, (h) a 3-1 reverse primer base sequence represented by SEQ ID NO: 8, (i) a 3-2 reverse primer base sequence represented by SEQ ID NO: 9, ( j) a third probe base sequence represented by SEQ ID NO: 10, (k) a fourth forward primer base sequence represented by SEQ ID NO: 11, (l) a fourth reverse primer base sequence represented by SEQ ID NO: 12, and (m) sequence Provides a primer and probe set for simultaneous detection of influenza A and B viruses and type 2 severe acute respiratory syndrome coronavirus (SARS-CoV-2) containing the fourth probe sequence represented by number 13 (Table 1).

상기 프라이머 세트는 SARS-CoV-2의 ORF1ab 및 E gene 유전자 영역, 인플루엔자 A형 바이러스의 M gene 유전자 영역 및 인플루엔자 B형 바이러스의 NP gene 유전자 영역을 특이적으로 증폭하는 데 사용된다. The primer set is used to specifically amplify the ORF1ab and E gene regions of SARS-CoV-2, the M gene region of influenza A virus, and the NP gene region of influenza B virus.

본 발명의 일 실시예에서, 상기 프라이머 세트는 서열번호 1, 2, 4, 5, 7~9, 11 및 12의 염기서열로 각각 기재되는 프라이머 세트이다. 여기서, 서열번호 1, 4, 7 및 11은 정방향 프라이머이고, 서열번호 2, 5, 8, 9 및 12는 역방향 프라이머이다(표 1).In one embodiment of the present invention, the primer set is a primer set described by the nucleotide sequences of SEQ ID NOs: 1, 2, 4, 5, 7-9, 11 and 12, respectively. Here, SEQ ID NOs: 1, 4, 7 and 11 are forward primers, and SEQ ID NOs: 2, 5, 8, 9 and 12 are reverse primers (Table 1).

본 명세서에서 사용되는 용어 “프라이머(primer)”는 올리고뉴클레오타이드를 의미하는 것으로, 핵산쇄(주형)에 상보적인 프라이머 연장 산물의 합성이 유도되는 조건, 즉, 뉴클레오타이드와 DNA 중합효소와 같은 중합제의 존재, 그리고 적합한 온도와 pH의 조건에서 합성의 개시점으로 작용할 수 있다. 구체적으로는, 프라이머는 디옥시리보뉴클레오타이드이며 단일쇄이다. 본 발명에서 이용되는 프라이머는 자연(naturally occurring) dNMP(즉, dAMP, dGMP, dCMP 및 dTMP), 변형 뉴클레오타이드 또는 비-자연 뉴클레오타이드를 포함할 수 있다. 또한, 프라이머는 리보뉴클레오타이드도 포함할 수 있다.As used herein, the term “primer” refers to an oligonucleotide, and conditions in which the synthesis of a primer extension product complementary to a nucleic acid chain (template) is induced, that is, a nucleotide and a polymerization agent such as a DNA polymerase. In the presence and conditions of suitable temperature and pH, it can serve as a starting point for synthesis. Specifically, the primer is a deoxyribonucleotide and is single-stranded. The primer used in the present invention may include naturally occurring dNMP (ie, dAMP, dGMP, dCMP, and dTMP), modified nucleotides, or non-natural nucleotides. In addition, the primer may also include ribonucleotides.

본 발명의 프라이머는 중합제의 존재 하에서 연장 산물의 합성을 프라이밍시킬 수 있을 정도로 충분히 길어야 한다. 프라이머의 적합한 길이는 다수의 요소, 예컨대, 온도, 응용분야 및 프라이머의 소스(source)에 따라 결정된다. 본 명세서에서 사용되는 용어 "어닐링" 또는 "프라이밍"은 주형 핵산에 올리고디옥시뉴클레오타이드 또는 핵산이 병치(apposition)되는 것을 의미하며, 상기 병치는 중합효소가 뉴클레오타이드를 중합시켜 주형 핵산 또는 그의 일부분에 상보적인 핵산 분자를 형성하게 한다.The primers of the present invention should be long enough to prime the synthesis of extension products in the presence of a polymerizer. A suitable length of a primer depends on a number of factors, such as temperature, application, and source of primer. As used herein, the term "annealing" or "priming" refers to the apposition of an oligodeoxynucleotide or nucleic acid to a template nucleic acid, wherein the apposition is complementary to the template nucleic acid or a portion thereof by a polymerase polymerizing the nucleotides. to form nucleic acid molecules.

본 발명의 프라이머는 포스포르아미다이트 고체 지지체 방법 또는 기타 널리 공지된 방법을 사용하여 화학적으로 합성될 수 있다. 이러한 프라이머는 인플루엔자 바이러스 A형, B형 및 SARS-CoV-2를 검출할 수 있는 효과를 나타내는 한, 당해 분야에 공지된 많은 수단을 이용하여 변형시킬 수 있다. 이러한 변형의 예로는 메틸화, 캡화, 천연 뉴클레오티드 하나 이상의 동족체로의 치환 및 뉴클레이티 간의 변형, 예를 들면 하전되지 않은 연결체(예를 들어, 메틸 포스포네이트, 포스포트리에스테르, 포스포로아미데이트, 카바메이트 등) 또는 하전된 연결체(또는 포스포로티오에이트, 포스포로디티오에이트 등)로의 변형을 포함할 수 있다. 핵산은 하나 이상의 부가적인 공유 결합된 잔기, 예를 들면 단백질(예를 들어, 뉴클레아제, 독소, 항체, 시그널 펩타이드, 폴리-L-리신 등), 삽입제(예를 들어, 아크리딘, 프로랄렌 등), 킬레이트화제(예를 들어, 금속, 방사성 금속, 철, 산화성 금속 등) 및 알킬화제를 함유할 수 있다.The primers of the present invention may be chemically synthesized using the phosphoramidite solid support method or other well-known methods. These primers can be modified using many means known in the art as long as they exhibit an effect capable of detecting influenza virus types A, B and SARS-CoV-2. Examples of such modifications include methylation, encapsulation, substitution with one or more homologues of natural nucleotides, and modifications between nucleotides, such as uncharged linkages (eg, methyl phosphonates, phosphotriesters, phosphoroamidates). , carbamates, etc.) or charged linkages (or phosphorothioates, phosphorodithioates, etc.). Nucleic acids may contain one or more additional covalently linked residues, such as proteins (eg, nucleases, toxins, antibodies, signal peptides, poly-L-lysine, etc.), intercalating agents (eg, acridine, proralene, etc.), chelating agents (eg, metals, radioactive metals, iron, oxidizing metals, etc.) and alkylating agents.

또한, 본 발명의 프라이머는 필요한 경우, 분광학적, 광화학적, 생화학적, 면역화학적 또는 화학적 수단에 의해 직접적으로 또는 간접적으로 검출 가능한 표지를 포함할 수 있다. 표지의 예로는, 효소(예를 들어, 호스래디쉬 퍼옥시다제, 알칼린 포스파타아제), 방사성 동위원소(예를 들어, 32P), 형광성 분자 및 화학그룹(예를 들어, 바이오틴) 등이 있다.In addition, if necessary, the primer of the present invention may include a label detectable directly or indirectly by spectroscopic, photochemical, biochemical, immunochemical or chemical means. Examples of labels include enzymes (eg, horseradish peroxidase, alkaline phosphatase), radioactive isotopes (eg, 32P), fluorescent molecules and chemical groups (eg, biotin), and the like. have.

상기 프로브 세트는 SARS-CoV-2의 ORF1ab 및 E gene 유전자 영역, 인플루엔자 A형 바이러스의 M gene 유전자 영역 및 인플루엔자 B형 바이러스의 NP gene 유전자 영역을 특이적으로 증폭하는 데 사용된다. 본 발명의 일 실험예에서, 상기 프로브 세트는 서열번호 3, 6, 10 및 13의 염기서열로 각각 기재되는 프로브 세트이다(표 1).The probe set is used to specifically amplify the ORF1ab and E gene regions of SARS-CoV-2, the M gene region of influenza A virus, and the NP gene region of influenza B virus. In an experimental example of the present invention, the probe set is a probe set described by the nucleotide sequences of SEQ ID NOs: 3, 6, 10 and 13, respectively (Table 1).

본 명세서에서 사용되는 용어 "프로브"는 DNA 또는 RNA와 특이적으로 결합할 수 있는 수 개 내지 수 백개의 염기에 해당하는 핵산 단편을 의미하며, 올리고뉴클레오티드(oligonucleotide) 프로브, 단 쇄 DNA(single stranded DNA) 프로브, 이중 쇄 DNA(double stranded DNA) 프로브 또는 RNA 프로브 등의 형태로 제작될 수 있다.As used herein, the term "probe" refers to a nucleic acid fragment corresponding to several to several hundred bases capable of specifically binding to DNA or RNA, and includes an oligonucleotide probe, single stranded DNA (single stranded) DNA) probe, double-stranded DNA probe, or RNA probe.

상기 프로브 세트는 이의 5' 말단에 형광 염료가 접합(부착)된다. 상기 형광 염료는 FAM(6-carboxyfluorescein), 텍사스 레드(Texas red), 플로오레신(fluorescein), 플루오레신 클로르트리아지닐(fluorescein chlorotriazi nyl), HEX(2', 4', 5', 7'-tetrachloro-6-carboxy-4,7-dichlorofluorescein), 로다민 그림(rhodamine green), 로다민 레드(rhodamine red), 테트라메틸로다민(tetramethylrhodamine), FITC(fluorescein isothiocyanate), 오레곤 그린(oregon green), 알렉사 플루오로(alexa fluor), JOE(6-Carboxy-4',5'-Dichloro-2',7'-Dime thoxyfluorescein), ROX(6-Carboxyl-X-Rhodamine), TET(Tetrachloro-Fluorescein), TRITC(tertramethylrodamine isothiocyanate), TAMRA(6-carboxytetramethyl-rhoda mine), NED(N-(1-Naphthyl) ethylenediamine), VIC(2′-chloro-7′phenyl-1,4-dich loro-6-carboxy-fluorescein), 시아닌(Cyanine) 계열 염료 및 씨아디카르보시아닌(thiadicarbocyanine)으로 구성된 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상일 수 있으나, 이외에 당업계에서 형광 염료로 사용될 수 있는 물질이라고 알려진 것이라면 모두 사용할 수 있다.A fluorescent dye is conjugated (attached) to the 5' end of the probe set. The fluorescent dye is 6-carboxyfluorescein (FAM), Texas red, fluorescein, fluorescein chlorotriazi nyl, HEX (2', 4', 5', 7'). -tetrachloro-6-carboxy-4,7-dichlorofluorescein), rhodamine green, rhodamine red, tetramethylrhodamine, FITC (fluorescein isothiocyanate), oregon green , Alexa fluor, JOE (6-Carboxy-4',5'-Dichloro-2',7'-Dime thoxyfluorescein), ROX (6-Carboxyl-X-Rhodamine), Tetrachloro-Fluorescein (TET) , TRITC(tertramethylrodamine isothiocyanate), TAMRA(6-carboxytetramethyl-rhoda mine), NED(N-(1-Naphthyl) ethylenediamine), VIC(2′-chloro-7′phenyl-1,4-dich loro-6-carboxy -fluorescein), cyanine-based dyes, and thiadicarbocyanine may be at least one selected from the group consisting of, but any known material that can be used as a fluorescent dye in the art may be used.

상기 프로브 세트는 이의 3' 말단에 소광자가 추가로 더 접합(부착)될 수 있다. 상기 소광자는 TAMRA, BHQ(black hole quencher) 1, BHQ2, BHQ3, NFQ(nonfluorescent quencher), 답실(dabcyl), Eclipse, DDQ(deep dark quencher), 블랙베리 퀸처(Blackberry Quencher), 아이오와 블랙(Iowa black)으로 구성된 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상일 수 있으나, 이외에 당업계에서 소광자로 사용될 수 있는 물질이라고 알려진 것이라면 모두 사용할 수 있다.The probe set may be further conjugated (attached) with a quencher at its 3' end. The quencher is TAMRA, BHQ (black hole quencher) 1, BHQ2, BHQ3, NFQ (nonfluorescent quencher), dabcyl, Eclipse, DDQ (deep dark quencher), Blackberry Quencher (Blackberry Quencher), Iowa black (Iowa black) ) may be any one or more selected from the group consisting of, but any known material that can be used as a quencher in the art may be used.

본 명세서에서 사용되는 용어 "ORF1ab(또는 ORF1a/b)"는 코로나바이러스를 포함하는 바이러스 그룹인 니도바이러스(nidovirus)의 게놈에 보존된 ORF1a 및 ORF1b라는 두 개의 오픈 리딩 프레임(open reading frames, ORF)을 총칭한다. 상기 OFR1ab의 유전자들은 단백질분해효소(proteases) 및 복제효소-전사효소 복합체(replicase-transcriptase complex, RTC)의 구성요소를 포함하여 바이러스 수명 주기에서 다양한 기능을 갖는 여러 비구조적 단백질(nonstructural proteins)을 형성하기 위해 단백질 분해(proteaolysis)를 겪는 큰 다단백질(polyproteins)을 발현한다. 두 ORF는 -1 리딩 프레임의 ORF1a 끝에서 정지 코돈(stop codon)을 지나 번역을 계속할 수 있도록 하는 프로그래밍된 리보솜 프레임이동(programmed ribosomal frameshift)에 의해 관련된다.As used herein, the term "ORF1ab (or ORF1a/b)" refers to two open reading frames (ORFs), ORF1a and ORF1b, conserved in the genome of nidoviruses, a group of viruses that include coronaviruses. are collectively referred to as The OFR1ab genes form several nonstructural proteins having various functions in the viral life cycle, including proteases and components of the replicase-transcriptase complex (RTC). to express large polyproteins that undergo proteaolysis to The two ORFs are related by a programmed ribosomal frameshift that allows translation to continue past the stop codon at the ORF1a end of the -1 reading frame.

본 발명의 프라이머 및 프로브 세트는 미국국립생물정보센터(NCBI, https://www.ncbi.nlm.nih.gov/), GISAID에서 인플루엔자 바이러스 A형, B형 및 SARS-CoV-2 각각에 대한 유전자 염기서열을 검색한 후, 각 서열을 정렬하여 염기서열 데이터베이스를 확보하여 제작하였다.The primer and probe set of the present invention is for influenza virus type A, B and SARS-CoV-2, respectively, from the National Center for Biological Information (NCBI, https://www.ncbi.nlm.nih.gov/), GISAID. After searching for a gene sequence, each sequence was aligned to secure a nucleotide sequence database and produced.

SARS-CoV-2 염기서열은 GISAID(Global Initiative on Sharing All Influenza Data)와 NCBI의 database에 등록된 정보를 수집한 뒤, 염기서열 내 보존적 지역을 이용하여 프라이머 및 프로브를 디자인하였다.For the SARS-CoV-2 sequence, after collecting information registered in the GISAID (Global Initiative on Sharing All Influenza Data) and NCBI databases, primers and probes were designed using the conserved regions in the sequence.

인플루엔자 A형 바이러스의 M 유전자 (Matrix protein gene)과 인플루엔자 B형 바이러스의 NP 유전자 (Nucleocapsid protein gene) 염기서열은 NCBI(National Center for Biotechnology Information)의 database에 등재된 정보를 수집한 뒤, 염기서열 내 보존적 지역을 이용하여 프라이머 및 프로브를 디자인하였다.The nucleotide sequence of the M gene (Matrix protein gene) of influenza A virus and the NP gene (Nucleocapsid protein gene) of influenza B virus is collected after collecting information registered in the NCBI (National Center for Biotechnology Information) database, Primers and probes were designed using conserved regions.

각 바이러스의 확보된 염기서열들은 여러 개의 염기서열을 묶어서 정렬하는 다중 정렬 (multi-alignment) 방법으로 분석되었으며, 다중 정렬 결과 염기서열이 변하지 않는 보존 영역 내에서 본 발명의 프라이머 및 프로브 세트를 디자인하여 제작하였다(표 1).The nucleotide sequences obtained from each virus were analyzed by a multi-alignment method in which several nucleotide sequences are bundled and aligned. prepared (Table 1).

상기 디자인한 프라이머 및 프로브 세트의 검출율을 각 바이러스 타겟 유전자별 수집한 전체 염기서열 database에 대하여 in silico로 확인하였다.The detection rates of the designed primer and probe sets were confirmed in silico with respect to the entire nucleotide sequence database collected for each virus target gene.

그 결과, SARS-CoV-2의 경우, 염기서열 상동성 (100% 및 >90%) 기준에서 제1 정방향 프라이머(ORF1ab_qF, 서열번호: 1), 제1 역방향 프라이머(ORF1ab_qR, 서열번호: 2), 제1 프로브(ORF1ab_FAM, 서열번호: 3), 제2 정방향 프라이머(E gene_qF, 서열번호: 4), 제2 역방향 프라이머(E gene_qR, 서열번호: 5) 및 제2 프로브(E gene_ROX, 서열번호: 6)에서 100%의 검출율을 보였다(표 2 및 3).As a result, in the case of SARS-CoV-2, the first forward primer (ORF1ab_qF, SEQ ID NO: 1), the first reverse primer (ORF1ab_qR, SEQ ID NO: 2) based on nucleotide sequence homology (100% and >90%) , a first probe (ORF1ab_FAM, SEQ ID NO: 3), a second forward primer (E gene_qF, SEQ ID NO: 4), a second reverse primer (E gene_qR, SEQ ID NO: 5) and a second probe (E gene_ROX, SEQ ID NO: 5) : 6) showed a detection rate of 100% (Tables 2 and 3).

인플루엔자 바이러스 A형의 경우, 염기서열 상동성 (100%) 기준에서는 제3 정방향 프라이머(INF_A_qF, 서열번호: 7), 제3-1 역방향 프라이머(INF_A_qR1, 서열번호: 8) 및 제3 프로브(INF_A_FAM, 서열번호: 10)에서는 100%의 검출율을 보였지만, 제3-2 역방향 프라이머(INF_A_qR2, 서열번호: 9)에서는 0%의 검출율을 보였다. 한편, 염기서열 상동성 (>90%) 기준에서는 상기 모든 프라이머 및 프로브에서 100%의 검출율을 보였다(표 4).In the case of influenza virus type A, in terms of nucleotide sequence homology (100%), the third forward primer (INF_A_qF, SEQ ID NO: 7), the 3-1 reverse primer (INF_A_qR1, SEQ ID NO: 8) and the third probe (INF_A_FAM) , SEQ ID NO: 10) showed a detection rate of 100%, but the 3-2 reverse primer (INF_A_qR2, SEQ ID NO: 9) showed a detection rate of 0%. On the other hand, based on the sequence homology (>90%), all the primers and probes showed a detection rate of 100% (Table 4).

인플루엔자 바이러스 B형의 경우, 염기서열 상동성 (100%) 기준에서는 제4 정방향 프라이머(INF_B_qF, 서열번호: 11)에서 98.41%, 제4 역방향 프라이머(INF_B_qR, 서열번호: 12)에서 99.54% 및 제4 프로브(INF_B_VIC, 서열번호: 13)에서 100%의 검출율을 보였다. 한편, 염기서열 상동성 (>90%) 기준에서는 상기 모든 프라이머 및 프로브에서 100%의 검출율을 보였다(표 5).In the case of influenza virus type B, based on nucleotide sequence homology (100%), 98.41% in the fourth forward primer (INF_B_qF, SEQ ID NO: 11), 99.54% in the fourth reverse primer (INF_B_qR, SEQ ID NO: 12), and the second 4 probes (INF_B_VIC, SEQ ID NO: 13) showed a detection rate of 100%. On the other hand, based on the nucleotide sequence homology (>90%), all the primers and probes showed a detection rate of 100% (Table 5).

상기 제작한 프라이머 및 프로브 세트를 이용하여, 다중 실시간 PCR을 수행하여 인플루엔자 바이러스 A형, B형 및 SARS-CoV-2를 구별하여 검출할 수 있는지 확인하였다.Using the prepared primer and probe set, multiplex real-time PCR was performed to determine whether influenza virus type A, type B, and SARS-CoV-2 could be distinguished and detected.

ATCC에서 구매한 인플루엔자 바이러스 A형, B형 및 SARS-CoV-2 RNA 시료를 이용하여 하기 표 6에 기재된 프라이머 및 프로브 농도 조건으로 표 7에 기재된 반응 조성물을 제조하였고, 표 8에 기재된 반응 조건에 따라 실시간 PCR 기기(ABI7500; Applied Biosystems 7500 Real-time PCR Instrument System, Applied Biosystems, 미국)를 이용하여 실시간 PCR을 수행하고, 검출 소프트웨어 (ABI Version 2.3, 미국)를 사용하여 분석하였다.Using the influenza virus type A, B and SARS-CoV-2 RNA samples purchased from ATCC, the reaction compositions described in Table 7 were prepared under the primer and probe concentration conditions described in Table 6 below, and the reaction conditions described in Table 8 were used. Accordingly, real-time PCR was performed using a real-time PCR instrument (ABI7500; Applied Biosystems 7500 Real-time PCR Instrument System, Applied Biosystems, USA), and analysis was performed using detection software (ABI Version 2.3, USA).

그 결과, 본 발명의 프라이머 및 프로브 세트를 이용한 다중 실시간 PCR 수행 시, 인플루엔자 바이러스 A형, B형 및 SARS-CoV-2를 구별하여 동시에 검출할 수 있음을 확인하였다(도 1).As a result, it was confirmed that when performing multiplex real-time PCR using the primer and probe set of the present invention, influenza virus type A, type B and SARS-CoV-2 can be distinguished and detected simultaneously (FIG. 1).

또한, 본 발명은 상기 프라이머 및 프로브 세트를 포함하는 인플루엔자(influenza) A형 및 B형 바이러스와 제2형 중증급성호흡기증후군 코로나바이러스(SARS-CoV-2)의 동시 검출용 조성물을 제공한다.In addition, the present invention provides a composition for simultaneous detection of influenza type A and type B viruses and type 2 severe acute respiratory syndrome coronavirus (SARS-CoV-2) comprising the primer and probe set.

상기 조성물에는 상기 프라이머 및 프로브 세트 이외에 역전사 중합효소, DNA 중합효소, Mg2+와 같은 조인자, dATP, dCTP, dGTP 및 dTTP가 포함될 수 있다. 역전사된 cDNA를 증폭하기 위하여 다양한 DNA 중합효소가 본 발명의 증폭 단계에 이용될 수 있으며, DNA 중합효소의 예로 E. coli DNA 중합효소 I의 클레나우단편, 열안정성 DNA 중합효소 또는 박테리오파지 T7 DNA 중합효소가 있다. 중합효소는 박테리아 그 자체로부터 분리하거나, 상업적으로 구입하거나, 또는 중합효소를 암호화하는 클로닝 유전자의 높은 레벨을 발현하는 세포로부터 수득할 수 있다.The composition may include reverse transcription polymerase, DNA polymerase, cofactors such as Mg 2+ , dATP, dCTP, dGTP, and dTTP in addition to the primer and probe sets. In order to amplify the reverse transcribed cDNA, various DNA polymerases may be used in the amplification step of the present invention, and examples of the DNA polymerase include Klenow fragment of E. coli DNA polymerase I, thermostable DNA polymerase or bacteriophage T7 DNA polymerization. There are enzymes. Polymerases can be isolated from the bacterium itself, purchased commercially, or obtained from cells expressing high levels of the cloned gene encoding the polymerase.

또한, 상기 조성물을 포함하는 인플루엔자(influenza) A형 및 B형 바이러스와 제2형 중증급성호흡기증후군 코로나바이러스(SARS-CoV-2)의 동시 검출용 키트(kit)를 제공한다.In addition, there is provided a kit for simultaneous detection of influenza A and B viruses and type 2 severe acute respiratory syndrome coronavirus (SARS-CoV-2) comprising the composition.

상기 키트는 검출 방법에 적합한 한 종류 또는 그 이상의 조성물, 용액 또는 장치를 더 포함할 수 있다. 상기 키트는 SARS-CoV-2의 ORF1ab 및 E gene 유전자 영역, 인플루엔자 A형 바이러스의 M gene 유전자 영역 및 인플루엔자 B형 바이러스의 NP gene 유전자 영역에 대한 특이적인 프라이머 및 프로브 세트 이외에도 튜브 또는 다른 적적한 컨테이너, 반응 완충액(pH 및 마그네슘 농도는 다양), 데옥시뉴클레오티드(dNTPs), Taq-폴리머라제와 같은 효소, DNase 억제제, DEPC-수(DEPC-water) 및 멸균수 등을 포함할 수 있다.The kit may further include one or more types of compositions, solutions or devices suitable for the detection method. The kit includes a tube or other suitable container in addition to a set of primers and probes specific for the ORF1ab and E gene regions of SARS-CoV-2, the M gene region of influenza A virus, and the NP gene region of influenza B virus, Reaction buffers (pH and magnesium concentrations vary), deoxynucleotides (dNTPs), enzymes such as Taq-polymerase, DNase inhibitors, DEPC-water and sterile water, etc. may be included.

한편, 상기 키트에 포함되는 성분들은 액상 형태로 제조될 수도 있고, 포함된 성분들의 자유도를 낮추어 제품의 안정성을 제고하기 위해 건조된 형태로 제조될 수도 있다. 이러한 건조된 형태로의 제조를 위해서는 건조 단계의 적용이 필요하고, 이때 가온건조, 자연건조, 감압건조, 동결건조 또는 이들의 복합 공정이 사용될 수 있다.On the other hand, the components included in the kit may be prepared in a liquid form, or may be prepared in a dried form to improve the stability of the product by lowering the degree of freedom of the included components. In order to produce such a dried form, it is necessary to apply a drying step, and in this case, heating drying, natural drying, reduced pressure drying, freeze drying, or a combination process thereof may be used.

또한, 본 발명은 1) 상기 조성물 또는 키트를 사용하여 다중 실시간 중합효소연쇄반응을 수행하는 단계; 및 2) 상기 단계 1)로부터 얻은 증폭 산물을 검출 및 분석하는 단계를 포함하는 인플루엔자(influenza) A형 및 B형 바이러스와 제2형 중증급성호흡기증후군 코로나바이러스(SARS-CoV-2)를 구별하여 동시에 검출할 수 있는 방법을 제공한다.In addition, the present invention comprises the steps of 1) performing multiple real-time polymerase chain reactions using the composition or kit; and 2) detecting and analyzing the amplification product obtained from step 1) by distinguishing between influenza A and B viruses and type 2 severe acute respiratory syndrome coronavirus (SARS-CoV-2) A method for simultaneous detection is provided.

본 명세서에서 사용되는 용어 “실시간 중합효소연쇄반응(PCR)”은 PCR 증폭 산물의 증가를 실시간으로 모니터링하여 분석하는 기술이다(Levak KJ, et al., PCRMethods Appl., 4(6): 357-62(1995)). PCR 생산물의 증가가 타겟 템플레이트의 초기 양과 비례하는 지수기(exponential phase) 동안 각 사이클에서 형광 방출량을 기록하여 PCR 반응을 모니터링할 수 있다. 핵산 타겟의 출발 카피 수가 높을수록, 형광 증가가 더 빨리 관찰되고 더 낮은 Ct 값(cycle threshold)을 가지게 된다. 3-15 사이클 사이에서 측정된 기준값보다 높은 형광의 뚜렷한 증가는 축적된 PCR 생산물의 검출을 의미한다.As used herein, the term “real-time polymerase chain reaction (PCR)” is a technique for monitoring and analyzing the increase in PCR amplification products in real time (Levak KJ, et al., PCRMethods Appl., 4(6): 357- 62 (1995)). The PCR reaction can be monitored by recording the amount of fluorescence emission at each cycle during the exponential phase, in which the increase in PCR product is proportional to the initial amount of the target template. The higher the starting copy number of the nucleic acid target, the faster the fluorescence increase is observed and the lower the Ct value (cycle threshold). A marked increase in fluorescence above the reference value measured between 3-15 cycles indicates detection of accumulated PCR product.

종래의 PCR 방법에 비해, 실시간 PCR은 다음과 같은 장점을 가진다: (a) 종래의 PCR은 정체 상태(plateau)에서 측정되는 반면에, 실시간 PCR은 지수성장기(exponential growth phase) 동안 데이터를 얻을 수 있다; (b) 리포터 형광 시그널의 증가는 발생된 앰플리콘(amplicons)의 수와 직접적으로 비례한다; (c) 분해된 프로브는 앰플리콘의 영구적인 기록 증폭(record amplification)을 제공한다; (d) 검출 범위의 증가; (e) 종래 PCR 방법에 비해 1,000배 이상 적은 핵산을 필요로 한다; (f) 전기영동을 통한 분리 없이 증폭된 DNA의 검출이 가능하다; (g) 작은 앰플리콘 크기를 이용하여 증가된 증폭 효율을 획득할 수 있다; 및 (h) 오염 위험성이 적다.Compared to conventional PCR methods, real-time PCR has the following advantages: (a) conventional PCR is measured in a plateau, whereas real-time PCR can obtain data during the exponential growth phase have; (b) the increase in the reporter fluorescence signal is directly proportional to the number of amplicons generated; (c) the digested probe provides permanent record amplification of the amplicon; (d) increase the detection range; (e) requires at least 1,000-fold fewer nucleic acids than conventional PCR methods; (f) detection of amplified DNA without separation via electrophoresis is possible; (g) increased amplification efficiency can be achieved using small amplicon sizes; and (h) a low risk of contamination.

PCR 증폭 산물량은 형광으로 검출 가능한 양에 도달하면 증폭곡선이 일어나기 시작해 지수적으로 시그널이 상승하다가 정체 상태에 도달한다. 초기 DNA량이 많을수록 증폭 산물량이 검출 가능한 양에 달하는 사이클 수가 적어지므로 증폭곡선이 빨리 나타난다. 따라서, 단계적으로 희석한 표준시료를 사용하여 실-시간 PCR 반응을 하면 초기 DNA량이 많은 순서로 같은 간격으로 늘어선 증폭 곡선이 얻어진다. 여기서 적당한 지점에 역치(threshold)를 설정하면 역치와 증폭 곡선이 교차하는 지점 Ct 값이 산출된다.When the amount of PCR amplification product reaches an amount detectable by fluorescence, an amplification curve begins to occur, the signal rises exponentially, and then reaches a stagnant state. As the initial amount of DNA increases, the number of cycles at which the amount of amplification product reaches a detectable amount decreases, so the amplification curve appears faster. Therefore, when a real-time PCR reaction is performed using a stepwise diluted standard sample, amplification curves arranged at equal intervals in the order of increasing the initial DNA amount are obtained. Here, if a threshold is set at an appropriate point, a Ct value at the intersection of the threshold and the amplification curve is calculated.

Ct(cycle threshold) 값은 반응에서 발생된 형광이 역치를 넘어서는 사이클 수를 의미하며, 이는 초기 카피 수의 대수에 반비례한다. 그러므로, 특정 웰에 할당된 Ct 값은 반응에서 앰플리콘의 충분한 수가 축적된 사이클의 수를 반영한다. Ct 값은 ΔRn의 증가가 처음으로 검출된 사이클이다. Rn은 각 시점에서 PCR 동안 발생된 형광 시그널의 크기를 의미하며, ΔRn은 레퍼런스 다이의 형광 방출 강도로 나뉘어진 리포터 다이의 형광방출강도(표준화된 리포터 시그널)를 의미한다. Ct 값은 LightCycler에서는 Cp(crossing point)로도 명명된다.The cycle threshold (Ct) value means the number of cycles in which fluorescence generated in the reaction exceeds the threshold, which is inversely proportional to the logarithm of the initial copy number. Therefore, the Ct value assigned to a particular well reflects the number of cycles in which a sufficient number of amplicons in the reaction have accumulated. The Ct value is the cycle in which an increase in ΔRn was first detected. Rn denotes the magnitude of the fluorescence signal generated during PCR at each time point, and ΔRn denotes the fluorescence emission intensity of the reporter die (normalized reporter signal) divided by the fluorescence emission intensity of the reference die. The Ct value is also called Cp (crossing point) in LightCycler.

Ct 값은 시스템이 로그-선형 단계(log-linear phase)에서 PCR 생산물의 지수성장과 관련된 형광 시그널의 증가를 검출하기 시작하는 시점을 나타낸다. 이 시기는 반응에 대한 가장 유용한 정보를 제공한다. 로그-선형 단계의 기울기는 증폭 효율(amplification efficiency, Eff)을 나타낸다(http://www.appliedbiosystems.co.kr/).The Ct value represents the point at which the system begins to detect an increase in fluorescence signal associated with exponential growth of the PCR product in the log-linear phase. This period provides the most useful information about the reaction. The slope of the log-linear step represents the amplification efficiency (Eff) (http://www.appliedbiosystems.co.kr/).

실시간 PCR에서는 PCR 증폭 산물을 형광을 통해 검출한다. 검출 방법은 크게 interchelating 방법(SYBR 그린 I 방법), 형광 표지 프로브를 이용하는 방법(TaqMan 프로브 방법) 등이 있다. Interchelating 방법은 이중 가닥 DNA를 모두 검출하기 때문에 유전자별 프로브를 준비할 필요가 없어 저렴한 비용으로 반응계를 구축할 수 있다. 형광 표지 프로브를 이용하는 방법은 고비용이 드는 반면에 검출 특이성이 높아 유사 서열까지도 구별해서 검출할 수 있다.In real-time PCR, PCR amplification products are detected through fluorescence. The detection method is largely divided into an interchelating method (SYBR Green I method), a method using a fluorescently labeled probe (TaqMan probe method), and the like. Since the interchelating method detects all double-stranded DNA, there is no need to prepare a probe for each gene, so a reaction system can be constructed at a low cost. The method using a fluorescently-labeled probe is expensive, but has high detection specificity so that even similar sequences can be discriminated and detected.

본 발명의 일 실험예에 따르면, 본 발명의 키트 및 검출 방법은 TaqMan 프로브 방법을 이용한다. TaqMan 프로브는 전형적으로 5'-말단에 형광물질(fluorophore) 및 3'-말단에 퀀처(quencher; 예컨대, 오타이드)가 접합되어 있다. 여기된 형광물질은 형광을 내기 보다는 근처의 퀀처에 에너지를 전달한다(FRET = Frster or fluorescence resonance energy transfer; Chen, X., et al., Proc Natl Acad Sci USA, 94(20): 10756-61(1997)). 그러므로, 프로브가 정상인 경우, 어떠한 형광도 발생되지 않는다.According to an experimental example of the present invention, the kit and detection method of the present invention use the TaqMan probe method. TaqMan probes are typically conjugated to a fluorophore at the 5'-end and a quencher (eg, otide) at the 3'-end. The excited fluorophore transfers energy to a nearby quencher rather than fluorescing it (FRET = Frster or fluorescence resonance energy transfer; Chen, X., et al., Proc Natl Acad Sci USA, 94(20): 10756-61) (1997)). Therefore, when the probe is normal, no fluorescence is generated.

본 발명의 TaqMan 프로브는 PCR 생산물의 내부 부위에 어닐링할 수 있도록 고안된다. 구체적으로는, TaqMan 프로브는 본원발명의 타겟 유전자 절편 또는 바이러스 게놈 절편(예를 들어, SARS-CoV-2의 ORF1ab 및 외피(E) 유전자, 인플루엔자 바이러스 A형의 매트릭스(M) 유전자, 인플루엔자 바이러스 B형의 뉴클레오캡시드(NP) 유전자)의 내부서열로 고안될 수 있다.The TaqMan probe of the present invention is designed to anneal to the internal site of the PCR product. Specifically, the TaqMan probe is a target gene segment or viral genome segment of the present invention (eg, ORF1ab and envelope (E) gene of SARS-CoV-2, matrix (M) gene of influenza virus type A, influenza virus B It can be designed as an internal sequence of the nucleocapsid (NP) gene).

TaqMan 프로브는 어닐링 단계에서 템플레이트 DNA에 특이적으로 혼성화하지만, 프로브 상에 퀀처에 의해 형광 발색이 억제된다. 연장 반응 시에 Taq DNA 폴리머라제가 갖는 5' to 3' 뉴클레아제 활성에 의해 템플레이트에 혼성화한 TaqMan 프로브가 분해되어 형광 색소가 프로브로부터 유리되면서 퀀처에 의한 억제가 해제되어 형광을 나타낸다. 이때, TaqMan 프로브의 5'-말단은 상기 연장 프라이머의 3'-말단의 다운스트림에 위치하여야 한다. 즉, 연장 프라이머의 3'-말단이 주형-의존성 핵산 중합효소에 의해 연장되는 경우, 이 중합효소의 5' to 3' 뉴클레아제 활성에 의해 TaqMan 프로브의 5'-말단이 절단되어 리포터 분자의 형광 시그널이 발생하게 된다.The TaqMan probe specifically hybridizes to the template DNA in the annealing step, but fluorescence is suppressed by the quencher on the probe. During the extension reaction, the TaqMan probe hybridized to the template is decomposed by the 5' to 3' nuclease activity of Taq DNA polymerase, and the fluorescent dye is released from the probe, the quencher suppresses the inhibition and displays fluorescence. In this case, the 5'-end of the TaqMan probe should be located downstream of the 3'-end of the extension primer. That is, when the 3'-end of the extension primer is extended by a template-dependent nucleic acid polymerase, the 5'-end of the TaqMan probe is cleaved by the 5' to 3' nuclease activity of this polymerase, thereby forming a reporter molecule. A fluorescence signal is generated.

상기 방법은 단일 튜브 및 단일 단계(one tube and one step)로 처리되어 교차 오염이 적다.The method is processed in one tube and one step, so there is little cross contamination.

상기 동시 검출방법은 i) 인플루엔자 및 다른 병원체, ii) SARS-CoV-2 및 다른 병원체, iii) 인플루엔자 및 SARS-CoV-2 또는 기타 유사한 증상의 바이러스 및 병원체들과 구별할 수 있다.The simultaneous detection method can distinguish i) influenza and other pathogens, ii) SARS-CoV-2 and other pathogens, iii) influenza and SARS-CoV-2 or other viruses and pathogens with similar symptoms.

본 발명의 일 실험예에서 본 발명의 프라이머 및 프로브 세트를 포함하는 인플루엔자 바이러스 A형, B형 및 SARS-CoV-2 검출 키트를 이용하여 다중 실시간 중합효소연쇄반응을 수행하였고, 다양한 종류의 바이러스, 박테리아 등에 대해 특이도 및 민감도를 측정하였다.In an experimental example of the present invention, multiple real-time polymerase chain reactions were performed using an influenza virus type A, B type and SARS-CoV-2 detection kit comprising the primer and probe set of the present invention, and various types of viruses, Specificity and sensitivity to bacteria and the like were measured.

특이도 측정 결과, 본 발명의 프라이머 및 프로브 세트를 포함하는 키트에 의하여 인플루엔자 바이러스 A형, B형 및 SARS-CoV-2(표 9의 1번, 7번, 8번, 9번)는 모두 검출되었으나, 그 외 바이러스, 박테리아 등에서는 증폭 반응이 검출되지 않아 특이도가 좋은 것을 확인하였다(표 9).As a result of the specificity measurement, influenza virus type A, type B and SARS-CoV-2 (No. 1, No. 7, No. 8, No. 9 in Table 9) were all detected by the kit including the primer and probe set of the present invention. However, the amplification reaction was not detected in other viruses, bacteria, etc., confirming that the specificity was good (Table 9).

민감도의 경우, SARS-CoV-2는 5.0 X 105 ~ 5.0 X 101 copies/mL 로 비인두 도말물 음성검체를 이용해 희석하여서 테스트한 결과, ORF1ab 및 E gene은 5.0 X 102 copies/mL까지 검출이 가능하였다. 이를 아래 식으로 환산 시 ORF1ab, E gene은 1.0 X100 copies/μL까지 검출 가능하였다(도 6 내지 8).For sensitivity, SARS-CoV-2 was diluted to 5.0 X 10 5 ~ 5.0 X 10 1 copies/mL using a nasopharyngeal smear negative sample. As a result, ORF1ab and E genes were tested up to 5.0 X 10 2 copies/mL. detection was possible. When this was converted into the following formula, ORF1ab, E gene could be detected up to 1.0 X10 0 copies/μL ( FIGS. 6 to 8 ).

한편, 인플루엔자 바이러스 A형, B형은 각 타겟 부위와 동일한 염기서열를 in vitro transcription 통해 합성하여 제조한 뒤 5.0 X 107 ~ 5.0 X 102 copies/mL 로 비인두 도말물 음성검체를 이용해 희석하여 테스트한 결과, 인플루엔자 바이러스 A형은 5.0 X 103 copies/mL까지 검출이 가능하였고(도 2 및 3), 인플루엔자 바이러스 B형은 5.0 X 102 copies/mL까지 검출이 가능하였다(도 4 및 5). 이를 아래의 식으로 환산 시, 인플루엔자 바이러스 A형은 1.0 X101 copies/μL 및 인플루엔자 바이러스 B형은 1.0 X100 copies/μL까지 검출 가능하였다.On the other hand, influenza virus types A and B were prepared by synthesizing the same nucleotide sequence as each target site through in vitro transcription, and then tested by diluting 5.0 X 10 7 ~ 5.0 X 10 2 copies/mL using a negative nasopharyngeal smear sample. As a result, influenza virus type A was detectable up to 5.0 X 10 3 copies/mL (FIGS. 2 and 3), and influenza virus type B was detectable up to 5.0 X 10 2 copies/mL (FIGS. 4 and 5) . When this was converted into the following formula, it was possible to detect up to 1.0 X10 1 copies/μL of influenza virus type A and 1.0 X10 0 copies/μL of influenza virus type B.

Concentration in specimen prior to extraction (copies/mL) = Concentration in extracted RNA sample (copies/μL) x 단위환산(1000 μL/mL) / 2배 농축배율*Concentration in specimen prior to extraction (copies/mL) = Concentration in extracted RNA sample (copies/μL) x unit conversion (1000 μL/mL) / 2x concentration ratio*

* 농축배율 = 140 μL specimen/ 60 μL elution buffer ≒2* Concentration ratio = 140 μL specimen/ 60 μL elution buffer ≒2

또한, 본 발명의 인플루엔자(influenza) A형 및 B형 바이러스와 제2형 중증급성호흡기증후군 코로나바이러스(SARS-CoV-2)를 구별하여 동시에 검출할 수 있는 방법은 검체로부터 분리된 핵산을 주형으로 다중 실시간 PCR을 수행하는 단계를 포함한다. In addition, the method for simultaneously detecting and distinguishing influenza A and B viruses and type 2 severe acute respiratory syndrome coronavirus (SARS-CoV-2) of the present invention is to use a nucleic acid isolated from a sample as a template. performing multiplex real-time PCR.

상기 검체는 임상시료 또는 환경시료로부터 수득되는 것일 수 있다. 예를 들어, 혈액, 타액, 땀, 소변, 대변, 점액, 객담, 기관지 세척액, 배양 콜로니 또는 비인두도말물로부터 수득되는 시료일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.The sample may be obtained from a clinical sample or an environmental sample. For example, it may be a sample obtained from blood, saliva, sweat, urine, feces, mucus, sputum, bronchial lavage, culture colony or nasopharyngeal smear, but is not limited thereto.

이하에서는 본 발명을 실시예 및 실험예에 의하여 더욱 상세히 설명한다. 그러나, 본 발명이 아래 실시예 및 실험예에 의하여 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail by way of Examples and Experimental Examples. However, the present invention is not limited by the Examples and Experimental Examples below.

실시예 1. 인플루엔자(influenza) A형 및 B형 바이러스와 제2형 중증급성호흡기증후군 코로나바이러스(SARS-CoV-2)를 구별하여 동시에 검출하기 위한 프라이머 및 프로브 제작Example 1. Preparation of primers and probes to distinguish and simultaneously detect influenza type A and B viruses and type 2 severe acute respiratory syndrome coronavirus (SARS-CoV-2)

미국국립생물정보센터(NCBI, https://www.ncbi.nlm.nih.gov/), GISAID에서 인플루엔자 바이러스 A형, B형 및 SARS-CoV-2 각각에 대한 유전자 염기서열을 검색한 후, 각 서열을 정렬하여 염기서열 데이터베이스를 확보하였다.After searching the gene sequences for each of influenza virus type A, B and SARS-CoV-2 in the National Center for Biological Information (NCBI, https://www.ncbi.nlm.nih.gov/) and GISAID, By aligning each sequence, a nucleotide sequence database was obtained.

NCBI(National Center for Biotechnology Information)의 database에 등재된 인플루엔자 A형 바이러스의 M 유전자 (Matrix protein gene)과 인플루엔자 B형 바이러스의 NP 유전자 (Nucleocapsid protein gene) 염기서열 정보를 수집한 뒤, 염기서열 내 보존적 지역을 이용하여 프라이머 및 프로브를 디자인하였다.After collecting the nucleotide sequence information of the M gene (Matrix protein gene) of the influenza A virus and the NP gene (Nucleocapsid protein gene) of the influenza B virus registered in the database of the National Center for Biotechnology Information (NCBI), the nucleotide sequence is preserved in the nucleotide sequence Primers and probes were designed using enemy regions.

GISAID(Global Initiative on Sharing All Influenza Data)와 NCBI의 database에 등록된 SARS-CoV-2 염기서열 정보를 수집한 뒤, 염기서열 내 보존적 지역을 이용하여 프라이머 및 프로브를 디자인하였다.After collecting SARS-CoV-2 sequence information registered in the GISAID (Global Initiative on Sharing All Influenza Data) and NCBI databases, primers and probes were designed using the conserved regions in the sequence.

각 바이러스의 확보된 염기서열들은 여러 개의 염기서열을 묶어서 정렬하는 다중 정렬 (multi-alignment) 방법으로 분석되었으며, 다중 정렬 결과 염기서열이 변하지 않는 보존 영역이 확보되었다. 프라이머 및 프로브는 보존 영역 내에서 디자인하여 제작하였다(표 1). The nucleotide sequences obtained from each virus were analyzed by a multi-alignment method in which several nucleotide sequences are bundled and aligned, and as a result of the multi-alignment, a conserved region in which the nucleotide sequence does not change was secured. Primers and probes were designed and constructed within the conserved region (Table 1).

제2형 중증급성호흡기증후군 코로나바이러스(SARS-CoV-2), 인플루엔자(influenza) A형 및 B형 바이러스에 특이적인 프라이머 및 프로브 염기서열 Primer and probe sequences specific for type 2 severe acute respiratory syndrome coronavirus (SARS-CoV-2), influenza A and B viruses 병원체pathogen 프라이머 및 primer and
프로브probe
서열 (5'-3')sequence (5'-3') Acession No.Accession No. 타겟 target
유전자gene
(영역)(area)
서열번호SEQ ID NO:
SARS-CoV-2SARS-CoV-2 ORF1ab_qFORF1ab_qF ATG ATT ACC AAG GTA AAC CTT TGG AAATG ATT ACC AAG GTA AAC CTT TGG AA NC_045512NC_045512 3,123-3,1483,123-3,148 1One ORF1ab_qRORF1ab_qR GAC CAA CAG TTT GTT GAC TAT CAT CAGAC CAA CAG TTT GTT GAC TAT CAT CA NC_045512NC_045512 3,208-3,2333,208-3,233 22 ORF1ab_FAMORF1ab_FAM CCA CTT CTG CTG CTC TTC AAC CTG AAG AACCA CTT CTG CTG CTC TTC AAC CTG AAG AA NC_045512NC_045512 3,156-3,1843,156-3,184 33 E gene_qFE gene_qF GCTTTCGTGGTWTTCTTGCTAGTGCTTTCGTGGTWTTCTTGCTAGT NC_045512NC_045512 26,308-26,33026,308-26,330 44 E gene_qRE gene_qR AACAATATTGCAGCAGTACGCACACAAACAATATTGCAGCAGTACGCACCACA NC_045512NC_045512 26,360-26,38526,360-26,385 55 E gene_ROXE gene_ROX ACA CTA GCC ATC CTT ACT GCG CTT CGACA CTA GCC ATC CTT ACT GCG CTT CG NC_045512NC_045512 26,332-26,35726,332-26,357 66 인플루엔자 A 바이러스influenza A virus INF_A_qFINF_A_qF CAT TYT GGA CAA AKC GTC TAC GCAT TYT GGA CAA AKC GTC TAC G MN819683MN819683 239-260239-260 77 INF_A_qR1INF_A_qR1 CAATCCTGTCACCTCTGACTAAGGGCAATCCTGTCACCTCTGACTAAGGG MN819683MN819683 162-186162-186 88 INF_A_qR2INF_A_qR2 AATCTTGTCACCTTTGACTAAGGAATCTTGTCACCTTTGACTAAGG MN819683MN819683 163-185163-185 99 INF_A_FAMINF_A_FAM TGC AGT CCT CGC TCA CTGC AGT CCT CGC TCA C MN819683MN819683 222-237222-237 1010 인플루엔자 B 바이러스influenza B virus INF_B_qFINF_B_qF GAA TGC TGT CAA TGA ATA TTG AGG GGAA TGC TGT CAA TGA ATA TTG AGG G MK676295MK676295 1,494-1,5181,494-1,518 1111 INF_B_qRINF_B_qR CAT TGA RTC ATT CAT CAT CTT GAG TAG ATCAT TGA RTC ATT CAT CAT CTT GAG TAG AT MK676295MK676295 1,542-1,5701,542-1,570 1212 INF_B_VICINF_B_VIC TCC TTT GAC ATC TGC ATTCC TTT GAC ATC TGC AT MK676295MK676295 1,524-1,5401,524-1,540 1313

본 연구에서 디자인한 프로브의 검출율을 각 바이러스 타겟 유전자별 수집한 전체 염기서열 database에 대하여 in silico로 확인하였다.The detection rate of the probe designed in this study was confirmed in silico with respect to the entire nucleotide sequence database collected for each virus target gene.

SARS-CoV-2의 경우, 염기서열 상동성 (100% 및 >90%) 기준에서 제1 정방향 프라이머(ORF1ab_qF, 서열번호: 1), 제1 역방향 프라이머(ORF1ab_qR, 서열번호: 2), 제1 프로브(ORF1ab_FAM, 서열번호: 3), 제2 정방향 프라이머(E gene_qF, 서열번호: 4), 제2 역방향 프라이머(E gene_qR, 서열번호: 5) 및 제2 프로브(E gene_ROX, 서열번호: 6)에서 100%의 검출율을 보였다(표 2 및 3).In the case of SARS-CoV-2, the first forward primer (ORF1ab_qF, SEQ ID NO: 1), the first reverse primer (ORF1ab_qR, SEQ ID NO: 2), the first on the basis of sequence homology (100% and >90%) Probe (ORF1ab_FAM, SEQ ID NO: 3), a second forward primer (E gene_qF, SEQ ID NO: 4), a second reverse primer (E gene_qR, SEQ ID NO: 5) and a second probe (E gene_ROX, SEQ ID NO: 6) showed a detection rate of 100% (Tables 2 and 3).

인플루엔자 바이러스 A형의 경우, 염기서열 상동성 (100%) 기준에서는 제3 정방향 프라이머(INF_A_qF, 서열번호: 7), 제3-1 역방향 프라이머(INF_A_qR1, 서열번호: 8) 및 제3 프로브(INF_A_FAM, 서열번호: 10)에서는 100%의 검출율을 보였지만, 제3-2 역방향 프라이머(INF_A_qR2, 서열번호: 9)에서는 0%의 검출율을 보였다. 한편, 염기서열 상동성 (>90%) 기준에서는 상기 모든 프라이머 및 프로브에서 100%의 검출율을 보였다(표 4).In the case of influenza virus type A, in terms of nucleotide sequence homology (100%), the third forward primer (INF_A_qF, SEQ ID NO: 7), the 3-1 reverse primer (INF_A_qR1, SEQ ID NO: 8) and the third probe (INF_A_FAM) , SEQ ID NO: 10) showed a detection rate of 100%, but the 3-2 reverse primer (INF_A_qR2, SEQ ID NO: 9) showed a detection rate of 0%. On the other hand, based on the sequence homology (>90%), all the primers and probes showed a detection rate of 100% (Table 4).

인플루엔자 바이러스 B형의 경우, 염기서열 상동성 (100%) 기준에서는 제4 정방향 프라이머(INF_B_qF, 서열번호: 11)에서 98.41%, 제4 역방향 프라이머(INF_B_qR, 서열번호: 12)에서 99.54% 및 제4 프로브(INF_B_VIC, 서열번호: 13)에서 100%의 검출율을 보였다. 한편, 염기서열 상동성 (>90%) 기준에서는 상기 모든 프라이머 및 프로브에서 100%의 검출율을 보였다(표 5).In the case of influenza virus type B, based on the nucleotide sequence homology (100%), 98.41% in the fourth forward primer (INF_B_qF, SEQ ID NO: 11), 99.54% in the fourth reverse primer (INF_B_qR, SEQ ID NO: 12), and the second 4 probes (INF_B_VIC, SEQ ID NO: 13) showed a detection rate of 100%. On the other hand, based on the nucleotide sequence homology (>90%), all the primers and probes showed a detection rate of 100% (Table 5).

SARS-CoV-2의 ORF1ab와 프라이머, 프로브 염기서열 상동성 확인 결과Confirmation result of sequence homology with ORF1ab of SARS-CoV-2, primer and probe 타겟 유전자target gene 프라이머 및 프로브Primers and probes 염기서열 상동성 (100%)Sequence homology (100%) 염기서열 상동성 (>90%)Sequence homology (>90%) ORF1abORF1ab ORF1ab_qFORF1ab_qF 100% (1113 sequences)100% (1113 sequences) 100% (1113 sequences)100% (1113 sequences) ORF1ab_qRORF1ab_qR 100% (1113 sequences)100% (1113 sequences) 100% (1113 sequences)100% (1113 sequences) ORF1ab_FAMORF1ab_FAM 100% (1113 sequences)100% (1113 sequences) 100% (1113 sequences)100% (1113 sequences)

SARS-CoV-2의 E gene과 프라이머, 프로브 염기서열 상동성 확인 결과Confirmation result of homology with the E gene, primer, and probe sequences of SARS-CoV-2 타겟 유전자target gene 프라이머 및 프로브Primers and probes 염기서열 상동성 (100%)Sequence homology (100%) 염기서열 상동성 (>90%)Sequence homology (>90%) E geneE gene E gene_qFE gene_qF 100% (1206 sequences)100% (1206 sequences) 100% (1206 sequences)100% (1206 sequences) E gene_qRE gene_qR 100% (1206 sequences)100% (1206 sequences) 100% (1206 sequences)100% (1206 sequences) E gene_ROXE gene_ROX 100% (1206 sequences)100% (1206 sequences) 100% (1206 sequences)100% (1206 sequences)

인플루엔자 바이러스 A형과 프라이머 및 프로브 염기서열 상동성 확인 결과Confirmation result of homology with influenza virus type A and primer and probe sequences 타겟 유전자target gene 프라이머 및 프로브Primers and probes 염기서열 상동성 (100%)Sequence homology (100%) 염기서열 상동성 (>90%)Sequence homology (>90%) Matrix protein geneMatrix protein gene INF_A_qFINF_A_qF 100% (200 sequences)100% (200 sequences) 100% (200 sequences)100% (200 sequences) INF_A_qR1INF_A_qR1 100% (200 sequences)100% (200 sequences) 100% (200 sequences)100% (200 sequences) INF_A_qR2INF_A_qR2 0% (0 sequences)0% (0 sequences) 100% (200 sequences)100% (200 sequences) INF_A_FAMINF_A_FAM 100% (200 sequences)100% (200 sequences) 100% (200 sequences)100% (200 sequences)

인플루엔자 바이러스 B형과 프라이머 및 프로브 염기서열 상동성 확인 결과Confirmation result of homology with influenza virus type B and primer and probe sequences 타겟 유전자target gene 프라이머 및 프로브Primers and probes 염기서열 상동성 (100%)Sequence homology (100%) 염기서열 상동성 (>90%)Sequence homology (>90%) Nucleocapsid protein geneNucleocapsid protein gene INF_B_qFINF_B_qF 98.41% (432 sequences)98.41% (432 sequences) 100% (439 sequences)100% (439 sequences) INF_B_qRINF_B_qR 99.54% (437 sequences)99.54% (437 sequences) 100% (439 sequences)100% (439 sequences) INF_B_VICINF_B_VIC 100% (439 sequences)100% (439 sequences) 100% (439 sequences)100% (439 sequences)

실험예 1. 본 발명의 프라이머 및 프로브 세트를 이용한 인플루엔자 바이러스 A형, B형 및 SARS-CoV-2 검출 확인Experimental Example 1. Confirmation of detection of influenza virus type A, type B and SARS-CoV-2 using the primer and probe set of the present invention

상기 실시예 1에서 제작한 프라이머 및 프로브 세트를 이용하여 다중 실시간 PCR을 수행하여 인플루엔자 바이러스 A형, B형 및 SARS-CoV-2를 구별하여 검출할 수 있는지 확인하였다.Multiple real-time PCR was performed using the primer and probe set prepared in Example 1 to determine whether influenza virus type A, type B and SARS-CoV-2 could be distinguished and detected.

ATCC에서 구매한 인플루엔자 바이러스 A형, B형 및 SARS-CoV-2 RNA 시료를 이용하여 하기 표 6에 기재된 프라이머 및 프로브 농도 조건으로 표 7에 기재된 반응 조성물을 제조하였고, 표 8에 기재된 반응 조건에 따라 실시간 PCR 기기(ABI7500; Applied Biosystems 7500 Real-time PCR Instrument System, Applied Biosystems, 미국)를 이용하여 실시간 PCR을 수행하고, 검출 소프트웨어(ABI Version 2.3, 미국)를 사용하여 분석하였다.Using the influenza virus type A, B, and SARS-CoV-2 RNA samples purchased from ATCC, the reaction compositions described in Table 7 were prepared under the primer and probe concentration conditions described in Table 6 below, and the reaction conditions described in Table 8 were used. Accordingly, real-time PCR was performed using a real-time PCR instrument (ABI7500; Applied Biosystems 7500 Real-time PCR Instrument System, Applied Biosystems, USA), and analysis was performed using detection software (ABI Version 2.3, USA).

그 결과, 본 발명의 프라이머 및 프로브 세트를 이용한 다중 실시간 PCR 수행 시, 인플루엔자 바이러스 A형, B형 및 SARS-CoV-2를 구별하여 동시에 검출할 수 있음을 확인하였다(도 1).As a result, it was confirmed that, when performing multiplex real-time PCR using the primer and probe set of the present invention, influenza virus type A, type B and SARS-CoV-2 can be distinguished and simultaneously detected (FIG. 1).

병원체pathogen 프라이머 및 primer and
프로브probe
최종 농도(nM)Final concentration (nM)
SARS-CoV-2SARS-CoV-2 ORF1ab_qFORF1ab_qF 500500 ORF1ab_qRORF1ab_qR 500500 ORF1ab_Cy5ORF1ab_Cy5 250250 E gene_qFE gene_qF 250250 E gene_qRE gene_qR 250250 E gene_ROXE gene_ROX 7575 인플루엔자 바이러스 A형influenza virus type A INF_A_qFINF_A_qF 250250 INF_A_qR1INF_A_qR1 250250 INF_A_qR2INF_A_qR2 250250 INF_A_FAMINF_A_FAM 100100 인플루엔자 바이러스 B형influenza virus type B INF_B_qFINF_B_qF 250250 INF_B_qRINF_B_qR 250250 INF_B_VICINF_B_VIC 100100

반응 조성물reaction composition 부피 (μL)Volume (μL) 마스터 믹스master mix 1010 프라이머 및 프로브 믹스Primer and Probe Mix 55 주형 RNA 시료template RNA sample 55 합계Sum 2020

온도 (℃)Temperature (℃) 시간hour 사이클 수number of cycles 5050 30 분30 minutes 1One 9595 10 분10 minutes 1One 9595 15 초15 seconds 4040 60*60* 1 분1 minute

* 형광 검출 단계* Fluorescence detection step

실험예 2. 본 발명의 프라이머 및 프로브 세트를 이용한 다중 실시간 PCR의 분석적 특이도 확인Experimental Example 2. Confirmation of Analytical Specificity of Multiple Real-Time PCR Using the Primer and Probe Set of the Present Invention

본 발명의 프라이머 및 프로브 세트를 포함하는 인플루엔자 바이러스 A형, B형 및 SARS-CoV-2 검출 키트를 이용하여 다중 실시간 중합효소연쇄반응을 수행하였고, 다양한 종류의 바이러스, 박테리아 등에 대해 특이도를 측정하였다.Multiple real-time polymerase chain reactions were performed using the influenza virus type A, B type and SARS-CoV-2 detection kit including the primer and probe set of the present invention, and specificity was measured for various types of viruses, bacteria, etc. did.

그 결과, 본 발명의 프라이머 및 프로브 세트를 포함하는 키트에 의하여 인플루엔자 바이러스 A형, B형 및 SARS-CoV-2(표 9의 1번, 7번, 8번, 9번)는 모두 검출되었으나, 그 외 바이러스, 박테리아 등에서는 증폭 반응이 검출되지 않았다(표 9).As a result, influenza virus type A, type B and SARS-CoV-2 (No. 1, No. 7, No. 8, No. 9 in Table 9) were all detected by the kit including the primer and probe set of the present invention, In other viruses, bacteria, etc., no amplification reaction was detected (Table 9).

이는 본 발명의 프라이머 및 프로브 세트가 인플루엔자 바이러스 A형, B형 및 SARS-CoV-2를 특이적으로 검출할 수 있음을 나타낸다.This indicates that the primer and probe set of the present invention can specifically detect influenza virus types A, B and SARS-CoV-2.

번호number 병원체pathogen 출처source 검출여부detection
(+/-)(+/-)
CoronaviridaeCoronaviridae 1One Human coronavirus
(BetaCoV/Korea/KCDC03/2020)
human coronavirus
(BetaCoV/Korea/KCDC03/2020)
aNCCP 43326 a NCCP 43326 ++
22 HCoV-HKU1HCoV-HKU1 bATCC VR-3262SD b ATCC VR-3262SD -- 33 HCoV-229EHCoV-229E cKBPV-VR-9 c KBPV-VR-9 -- 44 HCoV-OC43HCoV-OC43 KBPV-VR-8KBPV-VR-8 -- 55 HCoV-NL63HCoV-NL63 KBPV-VR-88DKBPV-VR-88D -- 66 MERS-CoVMERS-CoV eVircell (MBC132) e Vircell (MBC132) -- Other virusother virus 77 Influenza A (H1N1)Influenza A (H1N1) KBPV-VR-76KBPV-VR-76 ++ 88 Influenza A (H3N2)Influenza A (H3N2) KBPV-VR-85KBPV-VR-85 ++ 99 Influenza B Influenza B KBPV-VR-72KBPV-VR-72 ++ 1010 Human adenovirus type 1 (HAdV-C)Human adenovirus type 1 (HAdV-C) KBPV-VR-1KBPV-VR-1 -- 1111 Parainfluenza virus 1Parainfluenza virus 1 KBPV-VR-64KBPV-VR-64 -- 1212 Parainfluenza virus 2Parainfluenza virus 2 KBPV-VR-66KBPV-VR-66 -- 1313 Parainfluenza virus 3Parainfluenza virus 3 KBPV-VR-68KBPV-VR-68 -- 1414 Parainfluenza virus 4Parainfluenza virus 4 KBPV VR-70KBPV VR-70 -- 1515 Respiratory syncytial virus subtype ARespiratory syncytial virus subtype A KBPV-VR-73KBPV-VR-73 -- 1616 Respiratory syncytial virus subtype BRespiratory syncytial virus subtype B KBPV-VR-48KBPV-VR-48 -- 1717 Enterovirus D68Enterovirus D68 Vircell (MBC125)Vircell (MBC125) -- 1818 Enterovirus 71Enterovirus 71 KBPV-VR-56KBPV-VR-56 -- 1919 Human RhinovirusHuman Rhinovirus KBPV-VR-81KBPV-VR-81 -- 2020 Human Bocavirus 1Human Bocavirus 1 ATCC VR-3251SDATCC VR-3251SD -- 2121 MetapneumovirusMetapneumovirus KBPV-VR-87KBPV-VR-87 -- 박테리아bacteria 2222 Streptococcus pneumoniaStreptococcus pneumoniae ATCC 53592ATCC 53592 -- 2323 Haemophilus InfluenzaeHaemophilus Influenzae NCCP 14676NCCP 14676 -- 2424 Mycoplasma pneumoniaeMycoplasma pneumoniae ATCC 15531ATCC 15531 -- 2525 Legionella pneumophilaLegionella pneumophila ATCC 33152ATCC 33152 -- 기타Etc 2626 Human genomic DNAHuman genomic DNA G304A (Promega)G304A (Promega) --

aNCCP: National Culture Collection for Pathogens a NCCP: National Culture Collection for Pathogens

bATCC: American Type Culture Collection b ATCC: American Type Culture Collection

cKBPV: Korea Bank for Pathogenic Viruses c KBPV: Korea Bank for Pathogenic Viruses

dEVAg: European Virus Archive Glabal d EVAg: European Virus Archive Glabal

eVircell: Vircell S.L e Vircell: Vircell SL

실험예 3. 본 발명의 프라이머 및 프로브 세트를 이용한 다중 실시간 PCR의 분석적 민감도 확인Experimental Example 3. Confirmation of Analytical Sensitivity of Multiple Real-Time PCR Using the Primer and Probe Set of the Present Invention

다중 실시간 중합효소연쇄반응 기술을 이용한 이용한 인플루엔자 바이러스 A형, B형 및 SARS-CoV-2 검출키트의 분석적 민감도를 확인하였다. 비인두 도말물 음성검체를 이용하여 표준물질을 각각 희석하였다. 핵산 추출하기 전 검체에서의 농도로 환산하는데 사용한 식은 아래와 같다.The analytical sensitivity of influenza virus type A, type B and SARS-CoV-2 detection kits using multiple real-time polymerase chain reaction technology was confirmed. Each standard was diluted using a nasopharyngeal smear negative sample. The formula used to convert the concentration in the sample before nucleic acid extraction is as follows.

Concentration in specimen prior to extraction (copies/mL) = Concentration in extracted RNA sample (copies/μL) x 단위환산(1000 μL/mL) / 2배 농축배율*Concentration in specimen prior to extraction (copies/mL) = Concentration in extracted RNA sample (copies/μL) x unit conversion (1000 μL/mL) / 2x concentration ratio*

* 농축배율 = 140 μL specimen/ 60 μL elution buffer ≒2* Concentration ratio = 140 μL specimen/ 60 μL elution buffer ≒2

SARS-CoV-2의 경우 5.0 X 105 ~ 5.0 X 101 copies/mL 로 비인두 도말물 음성검체를 이용해 희석하여서 테스트한 결과 ORF1ab, E gene은 5.0 X 102 copies/mL까지 검출이 가능하였다. 이를 위의 식으로 환산 시 ORF1ab, E gene은 1.0 X100 copies/μL까지 검출 가능하였다(도 6 내지 8).In the case of SARS-CoV-2, it was tested by diluting a negative nasopharyngeal smear to 5.0 X 10 5 ~ 5.0 X 10 1 copies/mL, and as a result, ORF1ab, E gene could be detected up to 5.0 X 10 2 copies/mL . When this was converted into the above formula, ORF1ab, E genes were detectable up to 1.0 X10 0 copies/μL ( FIGS. 6 to 8 ).

인플루엔자 바이러스 A형, B형의 경우 각 타겟 부위와 동일한 염기서열를 in vitro transcription 통해 합성하여 제조한 뒤 5.0 X 107 ~ 5.0 X 102 copies/mL 로 비인두 도말물 음성검체를 이용해 희석하여서 테스트하였다.In the case of influenza virus types A and B, the same nucleotide sequence as each target site was synthesized through in vitro transcription and tested by diluting 5.0 X 10 7 ~ 5.0 X 10 2 copies/mL using a negative nasopharyngeal smear. .

그 결과, 인플루엔자 바이러스 A형은 5.0 X 103 copies/mL까지 검출이 가능하였고(도 2 및 3), 인플루엔자 바이러스 B형은 5.0 X 102 copies/mL까지 검출이 가능하였다(도 4 및 5). 이를 위의 식으로 환산 시 인플루엔자 바이러스 A형은 1.0 X101 copies/μL, 인플루엔자 바이러스 B형은 1.0 X100 copies/μL까지 검출 가능하였다.As a result, influenza virus type A was detectable up to 5.0 X 10 3 copies/mL (FIGS. 2 and 3), and influenza virus type B was detectable up to 5.0 X 10 2 copies/mL (FIGS. 4 and 5) . When this was converted into the above formula, it was possible to detect up to 1.0 X10 1 copies/μL of influenza virus type A and 1.0 X10 0 copies/μL of influenza virus type B.

<110> KoGene BioTech Co., LTD. <120> Composition for simultaneously distinguishing and detecting influenza type A and type B viruses and type 2 severe acute respiratory syndrome coronavirus and detection method using the same <130> 2021P-11-001 <160> 13 <170> KoPatentIn 3.0 <210> 1 <211> 26 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> ORF1ab_qF <400> 1 atgattacca aggtaaacct ttggaa 26 <210> 2 <211> 26 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> ORF1ab_qR <400> 2 gaccaacagt ttgttgacta tcatca 26 <210> 3 <211> 29 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> ORF1ab_FAM <400> 3 ccacttctgc tgctcttcaa cctgaagaa 29 <210> 4 <211> 23 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> E gene_qF <400> 4 gctttcgtgg twttcttgct agt 23 <210> 5 <211> 26 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> E gene_qR <400> 5 aacaatattg cagcagtacg cacaca 26 <210> 6 <211> 26 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> E gene_ROX <400> 6 acactagcca tccttactgc gcttcg 26 <210> 7 <211> 22 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> INF_A_qF <400> 7 cattytggac aaakcgtcta cg 22 <210> 8 <211> 25 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> INF_A_qR1 <400> 8 caatcctgtc acctctgact aaggg 25 <210> 9 <211> 23 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> INF_A_qR2 <400> 9 aatcttgtca cctttgacta agg 23 <210> 10 <211> 16 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> INF_A_FAM <400> 10 tgcagtcctc gctcac 16 <210> 11 <211> 25 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> INF_B_qF <400> 11 gaatgctgtc aatgaatatt gaggg 25 <210> 12 <211> 29 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> INF_B_qR <400> 12 cattgartca ttcatcatct tgagtagat 29 <210> 13 <211> 17 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> INF_B_VIC <400> 13 tcctttgaca tctgcat 17 <110> KoGene BioTech Co., LTD. <120> Composition for simultaneously distinguishing and detecting influenza type A and type B viruses and type 2 severe acute respiratory syndrome coronavirus and detection method using the same <130> 2021P-11-001 <160> 13 <170> KoPatentIn 3.0 <210> 1 <211> 26 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> ORF1ab_qF <400> 1 atgattacca aggtaaacct ttggaa 26 <210> 2 <211> 26 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> ORF1ab_qR <400> 2 gaccaacagt ttgttgacta tcatca 26 <210> 3 <211> 29 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> ORF1ab_FAM <400> 3 ccacttctgc tgctcttcaa cctgaagaa 29 <210> 4 <211> 23 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> E gene_qF <400> 4 gctttcgtgg twttcttgct agt 23 <210> 5 <211> 26 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> E gene_qR <400> 5 aacaatattg cagcagtacg cacaca 26 <210> 6 <211> 26 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> E gene_ROX <400> 6 acactagcca tccttactgc gcttcg 26 <210> 7 <211> 22 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> INF_A_qF <400> 7 cattytggac aaakcgtcta cg 22 <210> 8 <211> 25 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> INF_A_qR1 <400> 8 caatcctgtc acctctgact aaggg 25 <210> 9 <211> 23 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> INF_A_qR2 <400> 9 aatcttgtca cctttgacta agg 23 <210> 10 <211> 16 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> INF_A_FAM <400> 10 tgcagtcctc gctcac 16 <210> 11 <211> 25 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> INF_B_qF <400> 11 gaatgctgtc aatgaatatt gaggg 25 <210> 12 <211> 29 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> INF_B_qR <400> 12 cattgartca ttcatcatct tgagtagat 29 <210> 13 <211> 17 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> INF_B_VIC <400> 13 tcctttgaca tctgcat 17

Claims (18)

하기의 염기서열을 포함하는 것을 특징으로 하는 인플루엔자(influenza) A형 및 B형 바이러스와 제2형 중증급성호흡기증후군 코로나바이러스(SARS-CoV-2)의 동시 검출용 프라이머 및 프로브 세트:
(a) 서열번호 1로 표시되는 제1 정방향 프라이머 염기서열;
(b) 서열번호 2로 표시되는 제1 역방향 프라이머 염기서열;
(c) 서열번호 3으로 표시되는 제1 프로브 염기서열;
(d) 서열번호 4로 표시되는 제2 정방향 프라이머 염기서열;
(e) 서열번호 5로 표시되는 제2 역방향 프라이머 염기서열;
(f) 서열번호 6으로 표시되는 제2 프로브 염기서열;
(g) 서열번호 7로 표시되는 제3 정방향 프라이머 염기서열;
(h) 서열번호 8로 표시되는 제3-1 역방향 프라이머 염기서열;
(i) 서열번호 9로 표시되는 제3-2 역방향 프라이머 염기서열;
(j) 서열번호 10으로 표시되는 제3 프로브 염기서열;
(k) 서열번호 11로 표시되는 제4 정방향 프라이머 염기서열;
(l) 서열번호 12로 표시되는 제4 역방향 프라이머 염기서열; 및
(m) 서열번호 13으로 표시되는 제4 프로브 염기서열.
Primer and probe set for simultaneous detection of influenza type A and B virus and type 2 severe acute respiratory syndrome coronavirus (SARS-CoV-2), characterized in that it contains the following nucleotide sequence:
(a) a first forward primer base sequence represented by SEQ ID NO: 1;
(b) a first reverse primer base sequence represented by SEQ ID NO: 2;
(c) a first probe base sequence represented by SEQ ID NO: 3;
(d) a second forward primer base sequence represented by SEQ ID NO: 4;
(e) a second reverse primer base sequence represented by SEQ ID NO: 5;
(f) a second probe base sequence represented by SEQ ID NO: 6;
(g) a third forward primer base sequence represented by SEQ ID NO: 7;
(h) the 3-1 reverse primer base sequence represented by SEQ ID NO: 8;
(i) the 3-2 reverse primer base sequence represented by SEQ ID NO: 9;
(j) a third probe base sequence represented by SEQ ID NO: 10;
(k) a fourth forward primer base sequence represented by SEQ ID NO: 11;
(l) a fourth reverse primer base sequence represented by SEQ ID NO: 12; and
(m) the fourth probe base sequence represented by SEQ ID NO: 13.
제1항에 있어서,
상기 염기서열 (a), (b) 및 (c)는 SARS-CoV-2의 ORF1ab 유전자 영역; (d), (e) 및 (f)는 SARS-CoV-2의 E gene 유전자 영역; (g), (h), (i) 및 (j)는 인플루엔자 A형 바이러스의 M gene 유전자 영역; 및 (k), (l) 및 (m)은 인플루엔자 B형 바이러스의 NP gene 유전자 영역;을 특이적으로 증폭하는 것을 특징으로 하는 인플루엔자(influenza) A형 및 B형 바이러스와 제2형 중증급성호흡기증후군 코로나바이러스(SARS-CoV-2)의 동시 검출용 프라이머 및 프로브 세트.
According to claim 1,
The nucleotide sequences (a), (b) and (c) are the ORF1ab gene region of SARS-CoV-2; (d), (e) and (f) are the E gene region of SARS-CoV-2; (g), (h), (i) and (j) are the M gene region of influenza A virus; and (k), (l) and (m) are the NP gene region of the influenza B virus; Primer and probe set for simultaneous detection of syndrome coronavirus (SARS-CoV-2).
제1항에 있어서,
상기 염기서열 (c), (f), (j) 및 (m)은 TaqMan 프로브 기술이 적용된 것으로써, 이의 5' 말단에 형광 염료 및 이의 3' 말단에 소광자가 부착되는 것을 특징으로 하는 인플루엔자(influenza) A형 및 B형 바이러스와 제2형 중증급성호흡기증후군 코로나바이러스(SARS-CoV-2)의 동시 검출용 프라이머 및 프로브 세트.
According to claim 1,
The nucleotide sequences (c), (f), (j) and (m) are TaqMan probe technology applied, and influenza ( influenza) A primer and probe set for simultaneous detection of type A and B viruses and type 2 severe acute respiratory syndrome coronavirus (SARS-CoV-2).
제3항에 있어서,
상기 형광 염료는 FAM(6-carboxyfluorescein), 텍사스 레드(Texas red), 플로오레신(fluorescein), 플루오레신 클로르트리아지닐(fluorescein chlorotriazi nyl), HEX(2', 4', 5', 7'-tetrachloro-6-carboxy-4,7-dichlorofluorescein), 로다민 그린(rhodamine green), 로다민 레드(rhodamine red), 테트라메틸로다민(tetramethylrhodamine), FITC(fluorescein isothiocyanate), 오레곤 그린(oregon green), 알렉사 플루오로(alexa fluor), JOE(6-Carboxy-4',5'-Dichloro-2',7'-Dimethoxyfluorescein), ROX(6-Carboxyl-X-Rhodamine), TET(Tetrachloro-Fluorescein), TRITC(tertramethylrodamine isothiocyanate), TAMRA(6-carboxytetramethyl-rhoda mine), NED(N-(1-Naphthyl) ethylenediamine), VIC(2′-chloro-7′phenyl-1,4-dichloro-6-carboxy-fluorescein), 시아닌(Cyanine) 계열 염료 및 씨아디카르보시아닌(thiadicarbocyanine)으로 구성된 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는 인플루엔자(influenza) A형 및 B형 바이러스와 제2형 중증급성호흡기증후군 코로나바이러스(SARS-CoV-2)의 동시 검출용 프라이머 및 프로브 세트.
4. The method of claim 3,
The fluorescent dye is 6-carboxyfluorescein (FAM), Texas red, fluorescein, fluorescein chlorotriazi nyl, HEX (2', 4', 5', 7'). -tetrachloro-6-carboxy-4,7-dichlorofluorescein), rhodamine green, rhodamine red, tetramethylrhodamine, FITC (fluorescein isothiocyanate), oregon green , Alexa fluor, JOE (6-Carboxy-4',5'-Dichloro-2',7'-Dimethoxyfluorescein), ROX (6-Carboxyl-X-Rhodamine), Tetrachloro-Fluorescein (TET), TRITC (tertramethylrodamine isothiocyanate), TAMRA (6-carboxytetramethyl-rhoda mine), NED (N-(1-Naphthyl) ethylenediamine), VIC (2′-chloro-7′phenyl-1,4-dichloro-6-carboxy-fluorescein) ), cyanine-based dyes and thiadicarbocyanine, characterized in that at least one selected from the group consisting of influenza A and B viruses and type 2 severe acute respiratory syndrome coronavirus A primer and probe set for simultaneous detection of (SARS-CoV-2).
제3항에 있어서,
상기 소광자는 TAMRA, BHQ(black hole quencher) 1, BHQ2, BHQ3, NFQ(nonfluorescent quencher), 답실(dabcyl), Eclipse, DDQ(deep dark quencher), 블랙베리 퀸처(Blackberry Quencher), 아이오와 블랙(Iowa black)으로 구성된 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는 인플루엔자(influenza) A형 및 B형 바이러스와 제2형 중증급성호흡기증후군 코로나바이러스(SARS-CoV-2)의 동시 검출용 프라이머 및 프로브 세트.
4. The method of claim 3,
The quencher is TAMRA, BHQ (black hole quencher) 1, BHQ2, BHQ3, NFQ (nonfluorescent quencher), dabcyl, Eclipse, DDQ (deep dark quencher), Blackberry Quencher (Blackberry Quencher), Iowa black (Iowa black) ) A primer and probe set for simultaneous detection of influenza A and B viruses and type 2 severe acute respiratory syndrome coronavirus (SARS-CoV-2), characterized in that at least one selected from the group consisting of.
제1항에 있어서,
상기 동시 검출은 인플루엔자 바이러스와 SARS-CoV-2를 하기 a) 내지 c)의 병원체와 구별하는 것을 특징으로 하는 인플루엔자(influenza) A형 및 B형 바이러스와 제2형 중증급성호흡기증후군 코로나바이러스(SARS-CoV-2)의 동시 검출용 프라이머 및 프로브 세트:
a) HCoV-HKU1, HCoV-229E, HCoV-OC43, HCoV-NL63, MERS-CoV;
b) 인간 아데노바이러스(Human adenovirus), 파라인플루엔자 바이러스(Parainfluenza virus), 호흡기세포융합바이러스(Respiratory syncytial virus), 엔테로바이러스(Enterovirus), 인간 리노바이러스(Human Rhinovirus), 인간 보카바이러스(Human Bocavirus), 메타뉴모바이러스(Metapneumovirus); 및
c) 폐렴구균(Streptococcus pneumonia), 해모필루스 인플루엔자(Haemophilus influenzae), 폐렴미코플라스마(Mycoplasma pneumonia), 리지오넬라 뉴모필라(Legionella pneumophila).
According to claim 1,
The simultaneous detection is characterized in that the influenza virus and SARS-CoV-2 are distinguished from the pathogens of the following a) to c). Influenza type A and B viruses and type 2 severe acute respiratory syndrome coronavirus (SARS) -CoV-2) primer and probe set for simultaneous detection:
a) HCoV-HKU1, HCoV-229E, HCoV-OC43, HCoV-NL63, MERS-CoV;
b) Human adenovirus, Parainfluenza virus, Respiratory syncytial virus, Enterovirus, Human Rhinovirus, Human Bocavirus, Metapneumovirus (Metapneumovirus); and
c) Streptococcus pneumoniae, Haemophilus influenzae, Mycoplasma pneumoniae, Legionella pneumophila.
삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 인플루엔자 A형 및 B형 바이러스는 각각 M gene 및 NP gene 유전자 영역으로부터 선택된 인플루엔자 특이적 염기서열을 포함하는 프라이머 및 프로브 세트를 통해 검출되는 것을 특징으로 하는 인플루엔자(influenza) A형 및 B형 바이러스와 제2형 중증급성호흡기증후군 코로나바이러스(SARS-CoV-2)의 동시 검출용 프라이머 및 프로브 세트.
According to claim 1,
The influenza A and B viruses are detected through a primer and probe set comprising an influenza-specific nucleotide sequence selected from the M gene and NP gene gene regions, respectively. Influenza A and B viruses and Primer and probe set for simultaneous detection of type 2 severe acute respiratory syndrome coronavirus (SARS-CoV-2).
제1항에 있어서,
상기 SARS-CoV-2는 ORF1ab 및 E gene 유전자 영역으로부터 선택된 SARS-CoV-2 특이적 염기서열을 포함하는 프라이머 및 프로브 세트를 통해 검출되는 것을 특징으로 하는 인플루엔자(influenza) A형 및 B형 바이러스와 제2형 중증급성호흡기증후군 코로나바이러스(SARS-CoV-2)의 동시 검출용 프라이머 및 프로브 세트.
According to claim 1,
The SARS-CoV-2 is an influenza (influenza) type A and B virus, characterized in that it is detected through a primer and a probe set containing a SARS-CoV-2 specific nucleotide sequence selected from the ORF1ab and E gene regions and Primer and probe set for simultaneous detection of type 2 severe acute respiratory syndrome coronavirus (SARS-CoV-2).
제1항에 있어서,
상기 프라이머 및 프로브 세트는 다중(multiplex) 실시간(real-time) 중합효소연쇄반응(Polymerase Chain Reaction, PCR)에 사용되는 것을 특징으로 하는 인플루엔자(influenza) A형 및 B형 바이러스와 제2형 중증급성호흡기증후군 코로나바이러스(SARS-CoV-2)의 동시 검출용 프라이머 및 프로브 세트.
According to claim 1,
The primer and probe set are used for multiplex real-time polymerase chain reaction (PCR), influenza A and B viruses and type 2 severe acute Primer and probe set for simultaneous detection of respiratory syndrome coronavirus (SARS-CoV-2).
제1항에 있어서,
상기 프라이머 및 프로브 세트는 최소검출한계가 인플루엔자 A형 및 B형 바이러스의 경우 각각 1.0X101 copies/μL이고, SARS-CoV-2의 경우 1.0X100 copies/μL인 것을 특징으로 하는 인플루엔자(influenza) A형 및 B형 바이러스와 제2형 중증급성호흡기증후군 코로나바이러스(SARS-CoV-2)의 동시 검출용 프라이머 및 프로브 세트.
According to claim 1,
The primer and probe set has a minimum detection limit of 1.0X10 1 copies/μL for influenza A and B viruses, respectively, and 1.0X10 0 copies/μL for SARS-CoV-2 Influenza (influenza) A primer and probe set for simultaneous detection of type A and B viruses and type 2 severe acute respiratory syndrome coronavirus (SARS-CoV-2).
제1항의 프라이머 및 프로브 세트를 포함하는 것을 특징으로 하는 인플루엔자(influenza) A형 및 B형 바이러스와 제2형 중증급성호흡기증후군 코로나바이러스(SARS-CoV-2)의 동시 검출용 조성물.
A composition for simultaneous detection of influenza type A and type B viruses and type 2 severe acute respiratory syndrome coronavirus (SARS-CoV-2), comprising the primer and probe set of claim 1.
삭제delete 제1항의 프라이머 및 프로브 세트 또는 제13항의 조성물을 포함하는 것을 특징으로 하는 인플루엔자(influenza) A형 및 B형 바이러스와 제2형 중증급성호흡기증후군 코로나바이러스(SARS-CoV-2)의 동시 검출용 키트.
For simultaneous detection of influenza type A and B virus and type 2 severe acute respiratory syndrome coronavirus (SARS-CoV-2) comprising the primer and probe set of claim 1 or the composition of claim 13 kit.
1) 제13항의 조성물를 사용하여 다중 실시간 중합효소연쇄반응을 수행하는 단계; 및
2) 상기 단계 1)로부터 얻은 증폭 산물을 검출 및 분석하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 인플루엔자(influenza) A형 및 B형 바이러스와 제2형 중증급성호흡기증후군 코로나바이러스(SARS-CoV-2)의 동시 검출방법.
1) performing multiple real-time polymerase chain reactions using the composition of claim 13; and
2) Influenza type A and B virus and type 2 severe acute respiratory syndrome coronavirus (SARS-CoV-2), characterized in that it includes the step of detecting and analyzing the amplification product obtained from step 1) Simultaneous detection method of
제16항에 있어서,
상기 단계 1)의 프라이머 및 프로브 세트는 단일 튜브 및 단일 단계(one tube and one step)로 처리되어 교차 오염이 적은 것을 특징으로 하는 인플루엔자(influenza) A형 및 B형 바이러스와 제2형 중증급성호흡기증후군 코로나바이러스(SARS-CoV-2)의 동시 검출방법.
17. The method of claim 16,
The primer and probe sets of step 1) are treated in a single tube and one step, so that there is little cross-contamination. Influenza type A and B viruses and type 2 severe acute respiratory tract Simultaneous detection method of syndrome coronavirus (SARS-CoV-2).
삭제delete
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Ni 등. International Journal of Infectious Diseases. Vol. 103, p.517-524 (2020.12.10.) *

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