RU2163638C1 - Method of detection of dna of tuberculosis mycobacterium complex with differential revealing mycobacterium tuberculosis dna and reagent set for its realization - Google Patents

Method of detection of dna of tuberculosis mycobacterium complex with differential revealing mycobacterium tuberculosis dna and reagent set for its realization Download PDF

Info

Publication number
RU2163638C1
RU2163638C1 RU99125164A RU99125164A RU2163638C1 RU 2163638 C1 RU2163638 C1 RU 2163638C1 RU 99125164 A RU99125164 A RU 99125164A RU 99125164 A RU99125164 A RU 99125164A RU 2163638 C1 RU2163638 C1 RU 2163638C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
dna
tuberculosis
primers
sec
amplification
Prior art date
Application number
RU99125164A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
А.Б. Беклемишев
Е.М. Хорошева
Н.Ю. Номоконова
Original Assignee
Научно-исследовательский институт биохимии СО РАМН
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Научно-исследовательский институт биохимии СО РАМН filed Critical Научно-исследовательский институт биохимии СО РАМН
Priority to RU99125164A priority Critical patent/RU2163638C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2163638C1 publication Critical patent/RU2163638C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)

Abstract

FIELD: molecular biology, genetic engineering, medicine (phthisiology), veterinary science. SUBSTANCE: invention proposes method and set based on a single-round multiprimer polycyclic amplification by polymerase chain reaction method in total reaction mixture. The latter has, in part, glycerol, two targets of genome DNA and nucleotide sequence as an internal standard. This ensures to estimate effectiveness of polymerase chain reaction on DNA of the sample to be analyzed and eliminate false-negative data of analysis. One of taken target is fragment of RD1 genomes that is typical for all species of tuberculosis mycobacterium complex (with exception for M. bovis BCG) involving gene site that encodes protein ESAT-6; the second target is fragment of gene mtp 40 showing specificity for M. tuberculosis. Proposed set has: (1) concentrated reaction mixture; (2) thermostable DNA-polymerase (5 U/mcl); (3) ionized sterile water; (4) mineral oil; (5) (+)-control DNA (M. tuberculosis DNA). Invention ensures to carry out differential detection of mycobacteria of species M. tuberculosis among other species of tuberculosis mycobacterium complex and reveal the above indicated mycobacteria in biological specimens obtained from humans, agriculture and wild animals, estimate effectiveness of therapy and disinfection measure. Invention is designated for detection of tuberculosis mycobacterium complex where species M. tuberculosis, M. bovis, M. microti and M. africanum belong. EFFECT: improved method of detection. 10 cl, 2 tbl, 1 ex

Description

Изобретение относится к молекулярной биологии, генетической инженерии, медицине (фтизиатрии), ветеринарии и предназначено для обнаружения микобактерий туберкулезного комплекса (МТК), в который входят М.tuberculosis, М. bovis, М. microti и М.africanum. Изобретение позволяет осуществить дифференциальное выявление микобактерий, относящихся к виду М.tuberculosis, среди остальных видов МТК. На территории России и стран СНГ, где распространены преимущественно два патогенных для человека вида МТК - М.tuberculosis и M. bovis - использование изобретения позволяет провести дифференциальное выявление микобактерий человеческого и бычьего типов. The invention relates to molecular biology, genetic engineering, medicine (phthisiology), veterinary medicine and is intended for the detection of Mycobacterium tuberculosis complex (MTK), which includes M. tuberculosis, M. bovis, M. microti and M.africanum. The invention allows for the differential identification of mycobacteria belonging to the species M. tuberculosis, among other types of MTK. In Russia and the CIS countries, where two types of MTK species, pathogenic for humans, are predominantly M. tuberculosis and M. bovis, the use of the invention allows for the differential identification of human and bovine mycobacteria.

Изобретение может быть использовано для выявления вышеуказанных микобактерий в биологических образцах, полученных от людей, сельскохозяйственных и диких животных. The invention can be used to identify the above mycobacteria in biological samples obtained from humans, agricultural and wild animals.

Изобретение позволяет выявить микобактерий в клинических образцах (мокрота, моча, соскоб эпителиальных клеток, спинномозговая жидкость, промывные воды бронхов и желудка, кровь, биопсийный материал), а также в других образцах (смывы с инструментов, поверхности стен, пола помещений; в мясных и молочных продуктах и т.п.). The invention allows to detect mycobacteria in clinical samples (sputum, urine, scraping of epithelial cells, cerebrospinal fluid, rinsing water of the bronchi and stomach, blood, biopsy material), as well as in other samples (swabs from instruments, wall surfaces, floor of premises; in meat and dairy products, etc.).

Изобретение может быть использовано для оценки эффективности терапии и дезинфекционных мер. The invention can be used to evaluate the effectiveness of therapy and disinfection measures.

Изобретение можно использовать в научных исследованиях, например, при изучении лекарственной устойчивости микобактерий, определении ростовых качеств твердых и жидких сред, для определения бактерицидного действия на микобактерий различных физических и химических факторов и т.д. The invention can be used in scientific research, for example, when studying the drug resistance of mycobacteria, determining the growth qualities of solid and liquid media, to determine the bactericidal effect on mycobacteria of various physical and chemical factors, etc.

Известен "Способ индикации возбудителей туберкулеза M.tuberculosis и M. bovis" (заявка на изобретение N 94017389/13, МПК 6 C 12 Q 1/68, А 61 К 39/04, опубл. 10.06.96 г.). Сущность способа заключается в том, что обнаружение возбудителей туберкулеза осуществляют путем последовательной двухстадийной (двухраудовой) амплификации участка гена, кодирующего 64-килодальтонный белок M.bovis BCG, специфичного для видов M.tuberculosis и M. bovis, причем в полимеразной цепной реакции используют две пары праймеров, одна из которых фланкирует участок амплификации другой пары праймеров, и вынесения суждения о наличии возбудителей в образце при выявлении на электрофореграмме в агарозном геле полос, характерных для ампликонов, синтезируемых с использованием обеих пар праймеров. The well-known "Method of indicating pathogens of tuberculosis M. tuberculosis and M. bovis" (patent application N 94017389/13, IPC 6 C 12 Q 1/68, A 61 K 39/04, publ. 06/10/96). The essence of the method lies in the fact that the detection of pathogens of tuberculosis is carried out by sequential two-stage (two-raid) amplification of a portion of the gene encoding the 64-kilodalton protein M. bovis BCG, specific for the species M. tuberculosis and M. bovis, and two pairs are used in the polymerase chain reaction primers, one of which flanks the amplification site of the other pair of primers, and makes judgments about the presence of pathogens in the sample when bands characteristic of amplicons are detected on an agarose gel electrophoregram, synthesis using both pairs of primers.

Относительно этого способа можно отметить следующие (недостатки):
1) во-первых, при проведении ПЦР последовательно, в две стадии, значительно возрастает вероятность контаминации реакционной смеси ампликонами, полученными на первой стадии реакции;
2) во-вторых, проведение ПЦР в две стадии увеличивает продолжительность анализа;
3) в-третьих, поскольку ген, кодирующий 64-килодальтонный белок характерен и для ряда вакцинных штаммов M.bovis BCG, то способ, построенный на детекции этого гена, не позволяет дифференцировать людей и животных больных туберкулезом от индивидуумов недавно вакцинированных или ревакцинированных M.bovis BCG;
4) в-четвертых, метод не позволяет дифференцировать два вида возбудителей туберкулеза M.tuberculosis и M.bovis, преимущественно распространенных на территории России и стран СНГ, что представляется важным как для рациональной терапии больных, так и для оценки и прогнозирования эпидемиологической обстановки;
5) в-пятых, поскольку способ не предусматривает использование внутреннего стандарта при проведении ПЦР, то не представляется возможным отслеживать ложноотрицательные результаты анализа, обусловленные присутствием в некоторых анализируемых образцах ДНК ингибиторов термостабильной ДНК-полимеразы;
6) в-шестых, метод не позволяет дать относительную количественную оценку содержания возбудителей туберкулеза в анализируемом образце;
За прототип способа принят способ, описанный в статье "Дифференциальное выявление возбудителей туберкулеза в клиническом материале с использованием двухстадийной полимеразной цепной реакции" авторов А.Б.Беклемишева и Е.М. Хорошевой (Бюллетень СО РАМН, 1998, N 3, стр.76-85).
Regarding this method, the following (disadvantages) can be noted:
1) firstly, during PCR sequentially, in two stages, the probability of contamination of the reaction mixture with amplicons obtained in the first stage of the reaction increases significantly;
2) secondly, PCR in two stages increases the duration of the analysis;
3) thirdly, since the gene encoding the 64-kilodalton protein is also characteristic of a number of vaccine strains of M. bovis BCG, the method based on the detection of this gene does not allow differentiating people and animals with tuberculosis from individuals recently vaccinated or revaccinated M. bovis BCG;
4) fourthly, the method does not allow to differentiate two types of tuberculosis pathogens M.tuberculosis and M.bovis, mainly prevalent in Russia and the CIS countries, which seems important both for rational treatment of patients and for assessing and predicting the epidemiological situation;
5) fifthly, since the method does not provide for the use of an internal standard for PCR, it is not possible to track false negative results of the analysis due to the presence of thermostable DNA polymerase inhibitors in some of the analyzed DNA samples;
6) sixth, the method does not allow a relative quantitative assessment of the content of tuberculosis pathogens in the analyzed sample;
The method described in the article "Differential detection of tuberculosis pathogens in clinical material using a two-stage polymerase chain reaction" by A. B. Beklemishev and E. M. was adopted as a prototype of the method. Good (Bulletin SB RAMS, 1998, N 3, p. 76-85).

В статье описан способ выявления возбудителей туберкулеза (МТК) с дифференциальным выявлением M.tuberculosis, который так же, как и предлагаемый способ, позволяет проводить дифференциальную детекцию M.tuberculosis и M. bovis на территории РФ и СНГ. Способ основан на использовании двухстадийной ПЦР с одновременной (в одной реакционной смеси) амплификацией двух мишеней. Одна из них представляет собой достоверный специфический генетический маркер вида M. tuberculosis - это последовательность гена mtp40. Другая - фрагмент последовательности инсерционого элемента IS6110, специфичный для МТК. The article describes a method for detecting tuberculosis pathogens (MTK) with differential detection of M. tuberculosis, which, like the proposed method, allows differential detection of M. tuberculosis and M. bovis in the Russian Federation and the CIS. The method is based on the use of two-stage PCR with simultaneous (in one reaction mixture) amplification of two targets. One of them is a reliable specific genetic marker of the species M. tuberculosis - this is the mtp40 gene sequence. Another is a fragment of the sequence of the insertion element IS6110 specific for MTK.

Недостатки способа аналогичны изложенным в п.п. 1,2,3,5,6 первого аналога. The disadvantages of the method are similar to those described in paragraphs. 1,2,3,5,6 of the first analogue.

За прототип набора принят набор "Политуб", представляющий собой набор реагентов для обнаружения ДНК микобактерий туберкулезного комплекса в биологических пробах методом ПЦР (ТУ 9398-410-17253567-97). В состав набора входят:
1) реакционная смесь, содержащая раствор дНТФ, раствор специфичных праймеров, ПЦР-буфер, краситель (крезоловый красный);
2) термостабильная ДНК-полимераза (Taq-полимераза);
3) вода деионизованная;
4) минеральное масло;
5) ДНК-контрольная (ДНК M.tuberculosis).
For the prototype of the kit, the Politub kit was adopted, which is a set of reagents for detecting the DNA of mycobacterium tuberculosis complex in biological samples by PCR (TU 9398-410-17253567-97). The kit includes:
1) a reaction mixture containing a solution of dNTP, a solution of specific primers, PCR buffer, dye (cresol red);
2) thermostable DNA polymerase (Taq polymerase);
3) deionized water;
4) mineral oil;
5) DNA control (M. tuberculosis DNA).

Способ обнаружения МТК с использованием набора "Политуб" также основан на амплификации участка гена белка МРВ 64. A method for detecting MTK using the Politub kit is also based on amplification of a portion of the MPB 64 protein gene.

Недостатки данного набора и способа обнаружения ДНК МТК аналогичны описанным для первого аналога. The disadvantages of this kit and the method for detecting MTK DNA are similar to those described for the first analogue.

1. СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЙ
Задачей заявляемых изобретений является создание высокоспецифичного, чувствительного, но более простого и быстрого метода и соответствующего набора реагентов для обнаружения геномных ДНК представителей четырех видов МТК (M. tuberculosis, M.bovis, M.microti, M.africanum) с дифференциальной идентификацией M.tuberculosis, дающих возможность не выявлять вакцинный штамм M. bovis BCG и позволяющих осуществить визуальную полуколичественную оценку числа возбудителей туберкулеза в анализируемом материале.
1. SUMMARY OF THE INVENTIONS
The task of the claimed invention is to provide a highly specific, sensitive, but simpler and faster method and an appropriate set of reagents for the detection of genomic DNA of representatives of four types of MTK (M. tuberculosis, M. bovis, M.microti, M.africanum) with differential identification of M. tuberculosis that make it possible not to detect the vaccine strain M. bovis BCG and allow visual semi-quantitative assessment of the number of causative agents of tuberculosis in the analyzed material.

Предлагаемый способ и набор основаны на однораундовой мультипраймерной многоцикловой амплификации методом ПЦР в общей реакционной смеси, в состав которой введен, в частности, глицерин, двух участков (мишеней) геномной ДНК и нуклеотидной последовательности, служащей внутренним стандартом и позволяющей судить об эффективности прохождения ПЦР на ДНК анализируемого образца и вычленять ложноотрицательные результаты анализа. В качестве одной из мишеней выбран характерный для всех видов МТК, за исключением M.bovis BCG, фрагмент (Области RDI геномов МТК, включающий участок гена белка ESAT-6 (Harboe М., Oettinger T.,Wiker H.G.,Rosenkrands I., and Andersen P. Evidence for occurrence of the ESAT-6 protein in Mycobacterium tuberculosis and virulent Mycobacterium bovis and for its absence in Mycobacterium bovis BCG// Infect, lmmun/ -1996. V.64.-P. 16-22), в качестве второй - специфичный для вида М. tuberculosis фрагмент гена mtp 40 (Portillo P.D., Murillo L.A., Patarroyo M.E.Amplification of species-specific DNA fragment of Mycobacterium tuberculosis and its possible use in diagnosis //J.Clin. Microbiol. -1991/ -V.29. -P.2163-2168). The proposed method and kit are based on single-round, multi-primer, multi-cycle amplification by PCR in a common reaction mixture, which contains, in particular, glycerin, two sections (targets) of genomic DNA and a nucleotide sequence that serves as an internal standard and allows judging about the effectiveness of PCR for DNA analyzed sample and isolate false negative results of the analysis. A fragment (the RDI regions of the MTK genomes, including the portion of the ESAT-6 protein gene (Harboe M., Oettinger T., Wiker HG, Rosenkrands I., and Andersen P. Evidence for occurrence of the ESAT-6 protein in Mycobacterium tuberculosis and virulent Mycobacterium bovis and for its absence in Mycobacterium bovis BCG // Infect, lmmun / -1996. V.64.- P. 16-22), as the second is a specific fragment of the mtp 40 gene specific for M. tuberculosis (Portillo PD, Murillo LA, Patarroyo MEA; amplification of species-specific DNA fragment of Mycobacterium tuberculosis and its possible use in diagnosis // J. Clin. Microbiol. -1991 / -V .29. -P.2163-2168).

Предлагаемый набор содержит: 1) концентрированную реакционную смесь ("кРС"-концентрированная реакционная смесь), в которую входят: по 0,10 mM каждого из 4-х dNTP (dATP, dGTP, dCTP, dTTP), 33,2 mM (NH4)2SO4, 134 mM Tris-HCl (pH 8,8), 3,0 mM MgCl2, 0,02% Tween 20, 20% (объем/объем) глицерина, по 0,4 мкМ каждого из праймеров P90, P92, P93 и P94, подобранных к нуклеотидным последовательностям-мишеням геномов МТК, т.е. к фрагменту области RDI геномов МТК, включающему участок гена белка ESAT-6 и к фрагменту гена mtp-40, а также ДНК ВС (N 1 или N 2 или N 3) в концентрации по 5·102-2,5·103 копий/мл кРС и краситель крезоловый красный (1 мг/мл кРС);
2) термостабильную ДНК-полимеразу (5 ед./мкл);
3) воду деионизованную, стерильную;
4) минеральное масло;
5) (+)-контроль-контрольную ДНК (ДНК M.tuberculosis).
The proposed kit contains: 1) a concentrated reaction mixture ("cattle" -concentrated reaction mixture), which includes: 0.10 mM each of 4 dNTPs (dATP, dGTP, dCTP, dTTP), 33.2 mM (NH 4 ) 2 SO 4 , 134 mM Tris-HCl (pH 8.8), 3.0 mM MgCl 2 , 0.02% Tween 20, 20% (v / v) glycerol, 0.4 μM each of P90 primers , P92, P93, and P94 matched to the target nucleotide sequences of the MTK genomes, i.e. to the fragment of the RDI region of MTK genomes, including the ESAT-6 protein gene region and to the mtp-40 gene fragment, as well as BC DNA (N 1 or N 2 or N 3) at a concentration of 5 · 10 2 -2.5 · 10 3 copies / ml cattle and cresol red dye (1 mg / ml cattle);
2) thermostable DNA polymerase (5 units / μl);
3) deionized, sterile water;
4) mineral oil;
5) (+) - control-control DNA (M. tuberculosis DNA).

- количества которых указаны в п.2.2. - the quantities of which are specified in clause 2.2.

1. 1. Характеристика мишеней, выбранных для амплификации
В данном изобретении в качестве мишеней для амплификации в системе ПЦР выбраны две нуклеотидных последовательности геномов МТК. Обе мишени используются для одновременной амплификации в общей реакционной смеси. Первая мишень (мишень М) представляет собой фрагмент нуклеотидной последовательности гена белка MTP 40, который является видоспецифичным для M.tuberculosis и присутствует в подавляющем большинстве его изолятов, а также в некоторых изолятах нераспространенного на территории России и стран СНГ вида M.africanum. Второй мишенью (мишень Е) является фрагмент нуклеотидной последовательности RDI геномов МТК, включающий участок гена белка ESAT-6. Данный белок является специфичным для всех видов МТК, за исключением M.bovis BCG. Такой подбор мишеней дает возможность по результатам ПЦР в каждом положительном образце судить о принадлежности микобактерий к виду M.tuberculosis или о его не принадлежности к данному виду, т.е. о принадлежности к другим видам МТК. Поскольку на территории России и стран СНГ распространены, в основном, два вида возбудителей туберкулеза, M.tuberculosis и M.bovis, то использование предлагаемого способа и набора позволяет дифференцировать эти виды между собой, т.е. определять оба эти вида, что может быть полезно для оценки эпидемиологической ситуации по туберкулезу. То, что данный подбор мишеней исключает возможность определения вакцинного штамма M.bovis BCG, также является его дополнительным преимуществом, особенно, учитывая вакцинацию большей части населения.
1. 1. Characterization of targets selected for amplification
In this invention, two nucleotide sequences of MTK genomes are selected as targets for amplification in a PCR system. Both targets are used for simultaneous amplification in a common reaction mixture. The first target (target M) is a fragment of the nucleotide sequence of the MTP 40 protein gene, which is species-specific for M. tuberculosis and is present in the vast majority of its isolates, as well as in some isolates of the M.africanum species, not common in Russia and the CIS countries. The second target (target E) is a fragment of the nucleotide sequence of the RDI MTK genomes, including a portion of the ESAT-6 protein gene. This protein is specific for all types of MTK, with the exception of M. bovis BCG. Such selection of targets makes it possible to judge by the results of PCR in each positive sample whether mycobacteria belong to M. tuberculosis or not belong to this species, i.e. on belonging to other types of MTK. Since two types of tuberculosis pathogens, M. tuberculosis and M. bovis, are mainly distributed in Russia and the CIS countries, the use of the proposed method and kit allows us to differentiate these species among themselves, i.e. identify both of these species, which may be useful for assessing the epidemiological situation of tuberculosis. The fact that this selection of targets excludes the possibility of determining the vaccine strain of M. bovis BCG is also an additional advantage, especially given the vaccination of the majority of the population.

1.2. Структуры праймеров, используемых для амплификации мишеней М и E и ДНК различных моделей внутреннего стандарта
Выбор праймеров проводили при помощи программы "Oligo".
1.2. Primer structures used to amplify M and E targets and DNA of various internal standard models
The selection of primers was carried out using the program "Oligo".

Праймеры подобрали (разработали) таким образом, чтобы:
1) температуры их отжига (гибридизации) с соответствующими им нуклеотидными последовательностями мишеней и ДНК внутреннего стандарта были одинаковыми или близкими, т.к. ПЦР по предлагаемому способу осуществляют в одну стадию в одной реакционной смеси (и в одной емкости),
2) все три ампликона отличались по размерам, а следовательно и по электрофоретической подвижности, и, таким образом, отчетливо дискриминировались после электрофореза в геле.
Primers were selected (designed) in such a way that:
1) the temperatures of their annealing (hybridization) with the corresponding nucleotide sequences of the targets and DNA of the internal standard were the same or close, because PCR according to the proposed method is carried out in one stage in one reaction mixture (and in one container),
2) all three amplicons differed in size, and therefore in electrophoretic mobility, and, thus, were clearly discriminated after gel electrophoresis.

Структуры некоторых из возможных праймеров, используемых в предлагаемом способе и наборе, приведены в таблице 1. Праймеры к мишени E, как видно из таблицы, используют и для амплификации ДНК внутреннего стандарта модели N 1 (клонированной нуклеотидной последовательности) и модели N 3. К модели N 2 внутреннего стандарта была подобрана отдельная пара праймеров. The structures of some of the possible primers used in the proposed method and kit are shown in Table 1. The primers for target E, as can be seen from the table, are also used for amplification of DNA of the internal standard of model N 1 (cloned nucleotide sequence) and model N 3. K model N 2 of the internal standard, a separate pair of primers was selected.

1.3. Разработка и получение ДНК внутреннего стандарта (ВС)
Как уже упоминалось, приблизительно в 10% образцов при анализе их на присутствие ДНК МТК выявляются ингибиторы ПЦР. В предлагаемом способе и тест-системе для решения проблемы отслеживания ложноотрицательных результатов в реакционную смесь вводится ДНК внутреннего стандарта, предназначенного для коамплификации с ДНК анализируемого клинического образца.
1.3. Development and production of DNA of the internal standard (BC)
As already mentioned, in approximately 10% of the samples, when analyzing them for the presence of MTK DNA, PCR inhibitors are detected. In the proposed method and test system to solve the problem of tracking false-negative results, the DNA of the internal standard, designed for co-amplification with the DNA of the analyzed clinical sample, is introduced into the reaction mixture.

Внутренний стандарт (ВС), используемый в ПЦР - это препарат специфической ДНК, содержащей амплифицируемый в процессе ПЦР фрагмент, размер ампликона которого отличается от размеров ампликонов, синтезируемых на нуклеотидных последовательностях-мишенях детектируемого генома. ДНК ВС вносят в состав реакционной смеси и, таким образом, ВС, присутствующий как в опытных так и в контрольных пробах, амплифицируется в них в процессе ПЦР-анализа совместно с мишенями анализируемой ДНК или контрольной ДНК. Если в препарате анализируемой ДНК имеются примеси, ингибирующие активность термостабильной ДНК-полимеразы, то это, в свою очередь, приводит к полному или частичному подавлению амплификации как ДНК исследуемого образца, так и ДНК ВС. Результаты анализа образцов, в которых не наблюдается амплификация как исследуемой ДНК, так и ДНК ВС, следует учитывать как ложноотрицательные. The internal standard (BC) used in PCR is a specific DNA preparation containing a fragment amplified by the PCR process whose amplicon size differs from the sizes of amplicons synthesized on the target nucleotide sequences of the detected genome. BC DNA is introduced into the composition of the reaction mixture and, thus, BC present in both experimental and control samples is amplified in them during PCR analysis together with the targets of the analyzed DNA or control DNA. If the preparation of the analyzed DNA contains impurities that inhibit the activity of thermostable DNA polymerase, this, in turn, leads to complete or partial suppression of amplification of both the DNA of the test sample and the DNA of BC. The results of the analysis of samples in which there is no amplification of both the studied DNA and DNA of the BC should be considered as false negative.

В качестве ДНК ВС можно применять одну из нуклеотидных последовательностей-мишеней, у которой методами генной инженерии делегирован внутренний участок нуклеотидной цепи, либо наоборот встроен фрагмент любой ДНК. Модифицированную таким образом мишень можно использовать непосредственно как ВС, либо предварительно клонировать ее в составе плазмидного вектора и, в таком случае, в качестве ВС используется уже рекомбинантная плазмида. Амплификацию модифицированной мишени ВС осуществляют с использованием той же пары праймеров, которая применяется для амплификации исходной мишени в геноме детектируемого возбудителя. Во избежание конкуренции между анализируемой ДНК и ДНК ВС за одни и те же праймеры, которая может отразиться на результатах анализа, а также во избежание формирования гибридных ДНК между цепочками ампликонов ВС и мишени, в качестве ВС можно использовать гетерологичную ДНК, но уже с соответствующей парой праймеров (модель ВС N 2) либо парой праймеров, используемых для амплификации одной из мишеней (модель ВС N 3). As the BC DNA, one of the target nucleotide sequences can be used, in which the internal part of the nucleotide chain has been delegated by genetic engineering, or, on the contrary, a fragment of any DNA is inserted. The target modified in this way can be used directly as a BC, or previously cloned as part of a plasmid vector, and, in this case, a recombinant plasmid is used as a BC. Amplification of the modified target of the BC is carried out using the same pair of primers that is used to amplify the original target in the genome of the detected pathogen. In order to avoid competition between the analyzed DNA and the DNA of the BC for the same primers, which can affect the results of the analysis, as well as to avoid the formation of hybrid DNA between the chains of amplicons of the BC and the target, heterologous DNA can be used as a BC, but with the corresponding pair primers (BC model N 2) or a pair of primers used to amplify one of the targets (BC model N 3).

Модель N 1 ВС сконструирована таким образом, что ВС как и одна из ДНК-мишеней (мишень Е) амплифицируется в присутствии праймеров p93 и p94. При этом нарабатывается ампликон размером 231 п.н. (см. табл.1). Model N 1 of the BC is designed in such a way that the BC as one of the DNA targets (target E) is amplified in the presence of primers p93 and p94. In this case, an amplicon of 231 bp is produced. (see table 1).

Получение ВС модели N 1 осуществляют по следующей схеме:
1. На первой ступени амплифицируют фрагмент нуклеотидной последовательности RDI генома M.tuberculosis, первичная структура A которого (позиции с 1914 по 2554 нуклеотидный остаток области RDI) представлена в конце описания. Участки фрагмента, к которым подобраны праймеры p80 и p81 (см. табл.2) подчеркнуты. Размер синтезируемого ампликона составляет 641 п.н. Подчеркнутым курсивом отмечены последовательности, соответствующие праймерам N93 и N94 (см. табл. 1), используемым как для амплификации фрагмента RDI при детекции ДНК микобактерий в данной тест-системе (размер синтезируемого ампликона составляет 545 п.н.) так и для амплификации ДНК ВС N 1 и N 3. Сайты узнавания рестриктазами SacI, PstI и TaqI отмечены жирным шрифтом.
Getting aircraft model N 1 is carried out according to the following scheme:
1. In the first step, a fragment of the RDI nucleotide sequence of the M. tuberculosis genome is amplified, the primary structure A of which (positions 1914 to 2554, the nucleotide residue of the RDI region) is presented at the end of the description. The fragments to which primers p80 and p81 are selected (see Table 2) are underlined. The size of the synthesized amplicon is 641 bp Sequences in italics indicate primers N93 and N94 (see Table 1) used both for amplification of the RDI fragment for detection of mycobacteria DNA in this test system (the size of the synthesized amplicon is 545 bp) and for the amplification of BC DNA N 1 and N 3. SacI, PstI, and TaqI restriction enzyme recognition sites are shown in bold.

2. На втором этапе ампликон подвергают перевариванию сначала рестриктазами SacI и PstI, а затем рестриктазой TaqI. Рестрикты разделяют электрофорезом в 5% ПААГ и 5' - и 3' - концевые фрагменты ампликона элюируют из геля и лигируют с помощью ДНК-лигазы фага T4. 2. In the second step, the amplicon is digested first with restriction enzymes SacI and PstI, and then with restriction enzyme TaqI. Restrictions are separated by electrophoresis in 5% PAG and the 5 'and 3' terminal fragments of the amplicon are eluted from the gel and ligated using T4 phage DNA ligase.

3. На третьем этапе смесь лигированных фрагментов вносят в качестве матричных ДНК в систему ПЦР, содержащую праймеры p80 и p81. Ампликон размером 327 п. н. очищают с помощью электрофореза в 5% ПААГ с последующей элюцией. Первичная структура Б этого ампликона показана в конце описания. 3. At the third stage, the mixture of ligated fragments is introduced as template DNA into the PCR system containing primers p80 and p81. Amplicon 327 bp purified by electrophoresis in 5% SDS page followed by elution. The primary structure B of this amplicon is shown at the end of the description.

4. На заключительном этапе к 3'-концам ампликона с помощью терминальной дезоксинуклеотидилтрансферазы достраивают коннекторы (dC)15-20 и клонируют в составе плазмидного вектора pBluescript II SK(+) в клетках Е.coli. Вектор предварительно гидролизуют рестриктазой PstI и затем к 3'-концам достраивают коннекторы (dG)15-30.4. At the final stage, the connectors (dC) 15-20 are added to the 3'-ends of the amplicon using terminal deoxynucleotidyl transferase and cloned in the plasmid vector pBluescript II SK (+) in E. coli cells. The vector is pre-hydrolyzed with restriction enzyme PstI and then the connectors (dG) 15-30 are extended to the 3'-ends.

Рекомбинантную плазмиду, содержащую ампликон размером 327 п.н., разводят до концентрации 10-100 копий в 5 мкл и используют в ПЦР в качестве ВС модели N 1. При амплификации ДНК ВС N 1 с праймерами p93 и p94 синтезируется ампликон размером 231 п.н. A recombinant plasmid containing an amplicon of 327 bp in size was diluted to a concentration of 10-100 copies in 5 μl and used in PCR as model N 1 BC. Amplicon 231 p in size was synthesized by amplification of BC 1 DNA with primers p93 and p94. n

ДНК ВС модели N 2 получают следующим образом:
1. На первом этапе фрагмент неструктурной области (NS) РНК-генома вируса гепатита С человека (позиции с 43 по 339 нуклеотидный остаток генома) подвергают обратной транскрипции с помощью ревертазы M-MLV в присутствии праймеров p60 и p61 (см. табл. 2).
DNA DNA of model N 2 is obtained as follows:
1. At the first stage, a fragment of the nonstructural region (NS) of the human hepatitis C virus RNA genome (positions 43 to 339 of the nucleotide residue of the genome) is subjected to reverse transcription using M-MLV revertase in the presence of p60 and p61 primers (see table 2) .

2. На втором этапе проводят амплификацию, синтезированных на первом этапе кДНК, в системе ПЦР в присутствии праймеров p60 и p61. Синтезируемый ампликон размером 297 п.н. после соответствующего разведения ТЕ-буфером до конечной концентрации (10-100 молекул в 5 мкл раствора) используют в тест-системе в качестве ВС модели N 2. Структура ДНК ВС N 2 представлена в конце описания (участки фрагмента генома, к которым подобраны праймеры p60 и p61 подчеркнуты). 2. At the second stage, amplification of the cDNA synthesized at the first stage is carried out in a PCR system in the presence of p60 and p61 primers. Synthesized amplicon measuring 297 bp after appropriate dilution with a TE buffer to a final concentration (10-100 molecules in 5 μl of a solution), the model N 2 is used in the test system. The DNA structure of N 2 is presented at the end of the description (sections of the genome fragment to which p60 primers are selected and p61 are underlined).

ДНК ВС модели N 3 получают на основе ДНК ВС N 2 следующим образом:
1. На первом этапе ДНК ВС N 2 амплифицируют в системе ПЦР в присутствии праймеров p116 и p117 (см. табл. 2) с получением ампликона размером 324 п.н. (пвс3).
BC DNA of model N 3 is obtained based on BC DNA N 2 as follows:
1. At the first stage, BC N 2 DNA is amplified in a PCR system in the presence of p116 and p117 primers (see Table 2) to obtain an amplicon of 324 bp in size. (pvs3).

2. На втором этапе проводят амплификацию синтезированного на первом этапе ампликона пвс3 в присутствии праймеров p93 и p94 (см. табл.2). Синтезируемый ампликон размером 345 п. н. после соответствующего разведения ТЕ-буфером до конечной концентрации (10-100 молекул в 5 мкл раствора) используют в тест-системе в качестве ВС модели N 2. Структура ДНК ВС N 3 представлена в конце описания (участки фрагмента генома, к которым подобраны праймеры p60 и p61 подчеркнуты, а области соответствующие праймерам p93 и p94 отмечены жирным шрифтом). 2. At the second stage, amplification of the pvc3 amplicon synthesized at the first stage is carried out in the presence of primers p93 and p94 (see table 2). Synthesized amplicon measuring 345 bp after appropriate dilution with a TE buffer to a final concentration (10-100 molecules in 5 μl of a solution), the model N 2 is used in the test system. The structure of DNA N 3 is presented at the end of the description (sections of the genome fragment to which p60 primers are selected and p61 are underlined, and areas corresponding to primers p93 and p94 are shown in bold).

Ампликон, соответствующий по размеру используемой в тест- системе ДНК ВС (N 1, N 2 или N 3), должен наблюдаться после проведения ПЦР во всех образцах, включая образец, содержащий отрицательный контроль. Отсутствие продуктов амплификации ДНК ВС является свидетельством ингибирования ПЦР и, следовательно, того, что отрицательный результат может быть ложным. Амплификацию известных разведении ВС любой модели можно использовать для полуколичественной оценки числа возбудителей туберкулеза в анализируемом материале. An amplicon, corresponding in size to the BC DNA used in the test system (N 1, N 2 or N 3), should be observed after PCR in all samples, including a sample containing a negative control. The absence of BC DNA amplification products is evidence of inhibition of PCR and, therefore, that a negative result may be false. Amplification of known VS dilutions of any model can be used to semi-quantify the number of tuberculosis pathogens in the analyzed material.

1.4. Условия проведения ПЦР для выявления ДНК МТК и дифференциального выявления ДНК М.tuberculosis
Условия проведения ПЦР (температура, время, количество циклов, количество глицерина и внутреннего стандарта) были оптимизированы (взаимно подобраны) таким образом, чтобы получить однопробирочную мультипраймерную многоцикловую амплификацию обоих диагностических мишеней (E и М) совместно с ДНК одной из моделей ВС и без неспецифических продуктов амплификации. Использование в реакционной смеси 10% глицерина позволило снизить температуру денатурации ДНК и отжига праймеров на 4 градуса и таким образом продлить "жизнь" фермента. Это, в свою очередь, позволило: а) увеличить чувствительность метода за счет увеличения количества циклов амплификации, а следовательно и количества ампликонов, без дополнительного введения фермента в реакционную смесь, б) проводить ПЦР в одну стадию, что важно для предотвращения кросс-контаминации анализируемых проб наработанными ампликонами.
1.4. PCR conditions for the detection of MTK DNA and differential detection of M. tuberculosis DNA
The PCR conditions (temperature, time, number of cycles, the amount of glycerol and the internal standard) were optimized (mutually selected) so as to obtain a single-tube multi-primer multi-cycle amplification of both diagnostic targets (E and M) together with the DNA of one of the BC models and without non-specific amplification products. The use of 10% glycerol in the reaction mixture allowed us to reduce the temperature of DNA denaturation and annealing of primers by 4 degrees and thus extend the enzyme's “life”. This, in turn, allowed: a) to increase the sensitivity of the method by increasing the number of amplification cycles, and therefore the number of amplicons, without additional introduction of the enzyme into the reaction mixture, b) to carry out PCR in one stage, which is important to prevent cross-contamination of the analyzed samples accumulated amplicons.

Количество ВС в реакционной смеси подбиралось таким образом, чтобы оно не оказывало существенного влияния на амплификацию мишеней вследствие конкуренции за дНТФ. The amount of AC in the reaction mixture was selected so that it did not significantly affect the amplification of targets due to competition for dNTPs.

2. СВЕДЕНИЯ, ПОДТВЕРЖДАЮЩИЕ ВОЗМОЖНОСТЬ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Способ осуществляется следующим образом:
Набором можно анализировать следующие виды биологического материала: мокрота, моча, лаважная жидкость, плевральная и спинномозговая жидкости, различные экссудаты, кровь. По способу обработки клинические образцы подразделяют на три группы: кровь, жидкие образцы, содержащие слизь, прочие жидкие образцы.
2. INFORMATION CONFIRMING THE POSSIBILITY OF CARRYING OUT THE INVENTION
The method is as follows:
The set can analyze the following types of biological material: sputum, urine, lavage fluid, pleural and cerebrospinal fluid, various exudates, blood. According to the processing method, clinical samples are divided into three groups: blood, liquid samples containing mucus, and other liquid samples.

2.1. Проведение анализа
2.1.1. Подготовка образцов к выделению ДНК
А) Подготовка образцов крови.
2.1. Analysis
2.1.1. Preparation of samples for DNA isolation
A) Preparation of blood samples.

Периферическую кровь из пальца в количестве 80 мкл собирают в пластиковую пробирку объемом 1,5 мл, содержащую 30 мкл 3.8%-ного цитрата натрия, перемешивают и хранят не более 3 суток при +4oC. К раствору цитратной крови добавляют 900 мкл дистиллированной воды, затем 300 мкл 2М NaOH перемешивают и выдерживают 30 мин при комнатной температуре.80 μl of peripheral blood from a finger is collected in a 1.5 ml plastic tube containing 30 μl of 3.8% sodium citrate, stirred and stored for no more than 3 days at + 4 o C. 900 μl of distilled water is added to a solution of citrated blood then 300 μl of 2M NaOH was stirred and incubated for 30 min at room temperature.

Б) Подготовка жидких образцов, содержащих слизь. B) Preparation of liquid samples containing mucus.

Если моча, лаважная жидкость или еще какой-либо образец содержит слизь, то ее разжижают добавлением нескольких капель концентрированной щелочи NaOH и суспендированием. If urine, lavage fluid, or some other sample contains mucus, it is diluted by adding a few drops of concentrated alkali NaOH and suspending it.

К образцу мокроты добавляют приблизительно 1/4 объема раствора 2М NaOH и суспендируют до жидкого состояния. Если после этого осталась слизь, то ее разжижают добавлением нескольких капель концентрированной щелочи NaOH и повторным суспендированием. About 1/4 of the 2M NaOH solution was added to the sputum sample and suspended until liquid. If after this the mucus remains, then it is diluted by adding a few drops of concentrated alkali NaOH and re-suspension.

2.1.2. Выделение ДНК из образцов. 2.1.2. Isolation of DNA from samples.

После проведения стадий, описанных в п. 2.1.1. все три группы образцов обрабатывают одинаково. Образцы центрифугируют при 3500gx20 мин. и удаляют супернатант. Добавляют к осадкам по 1 мл ТЕ-буфера (10 mM Tris-HCl, pH 8,0, 1mM EDTA), суспендируют и переносят материал в пластиковые пробирки объемом 1,5 мл. After the stages described in clause 2.1.1. all three groups of samples are treated equally. Samples are centrifuged at 3500gx20 min. and remove the supernatant. 1 ml of TE buffer (10 mM Tris-HCl, pH 8.0, 1mM EDTA) was added to the pellets, suspended and the material was transferred into 1.5 ml plastic tubes.

Суспензию осадка в ТЕ-буфере центрифугируют при 10000xg, осадок повторно 2 раза промывают ТЕ-буфером и используют для выделения ДНК
К осадку добавляют 1 мл хлороформа и перемешивают на встряхивателе для микропробирок 3 минуты. Затем к суспензии добавляют микропипеткой 100 мкл ТЕ-буфера и вновь перемешивают 3 минуты. Полученную суспензию центрифугируют при 8000-10000 оборотов 5 минут, в результате чего она разделяется на две фазы, в верхней (водной) из которых содержится ДНК.
The pellet suspension in the TE buffer is centrifuged at 10000xg, the pellet is washed again with TE buffer 2 times and used to isolate DNA
1 ml of chloroform was added to the precipitate and stirred on a microtube shaker for 3 minutes. Then, 100 μl of TE buffer was added to the suspension with a micropipette and stirred again for 3 minutes. The resulting suspension is centrifuged at 8000-10000 rpm for 5 minutes, as a result of which it is divided into two phases, in the upper (aqueous) of which contains DNA.

2.1.3. Проведение ПЦР-анализа
1. Вносят в пластиковые пробирки емкостью 0,5 мл по две капли минерального масла (30 мкл) из наконечника на 1-200 мкл.
2.1.3. PCR analysis
1. Make two drops of mineral oil (30 μl) from the tip per 1-200 μl into plastic tubes with a capacity of 0.5 ml.

2 Готовят реакционную смесь из расчета на 1 пробу: вода - 10 мкл, кРС- 15 мкл, термостабильная ДНК-полимераза - 0,4 мкл. Полученную реакционную смесь тщательно перемешивают. Эта реакционная смесь имеет следующий состав: 16,6 mM (NH4)2SO4, 67 mM Tris-HCl (pH 8,8), 1,5 mM MgCl2, 0,01% Tween 20, по 0,05 mM каждого из 4-х dNTP (dATP, dGTP, dCTP, dTTP), по 0,2 мкМ каждого из праймеров P90, P92, P93 и P94, 10% (объем/объем) глицерина, по 10-100 копий ДНК ВС и по 2,5 ед. Taq- или Tet-Z - ДНК-полимеразы.2 Prepare the reaction mixture based on 1 sample: water - 10 μl, cattle - 15 μl, thermostable DNA polymerase - 0.4 μl. The resulting reaction mixture was thoroughly mixed. This reaction mixture has the following composition: 16.6 mM (NH 4 ) 2 SO 4 , 67 mM Tris-HCl (pH 8.8), 1.5 mM MgCl 2 , 0.01% Tween 20, 0.05 mM each each of 4 dNTPs (dATP, dGTP, dCTP, dTTP), 0.2 μM each of the primers P90, P92, P93 and P94, 10% (v / v) glycerol, 10-100 copies of BC DNA and 2.5 units Taq or Tet-Z DNA polymerase.

3. 5 мкл препарата ДНК, выделенного из клинической пробы, вносят в отдельную пробирку под слой минерального масла. 3. 5 μl of the DNA preparation isolated from the clinical sample is added to a separate tube under a layer of mineral oil.

4. В две отдельные пробирки вносят:
а) положительный контроль- 3 мкл контрольной ДНК, (ДНК M.tuberculosis), с концентрацией 5-200 геномов M.tuberculosis на 1 мкл.
4. Pipette into two separate tubes:
a) positive control - 3 μl of control DNA, (M. tuberculosis DNA), with a concentration of 5-200 M. tuberculosis genomes per 1 μl.

б) отрицательный контроль - 3 мкл деионизованной воды. b) negative control - 3 μl of deionized water.

5. Пробирки центрифугируют в течение при 10000g х 5 сек. 5. The tubes are centrifuged for 10,000 g x 5 sec.

6. Пробирки инкубируют при 100o 3 минуты, после чего помещают в ледяную ванну.6. The tubes are incubated at 100 o 3 minutes, and then placed in an ice bath.

7. Вносят в каждую из пробирок с денатурированной ДНК, включая и контрольные пробирки, по 25 мкл реакционной смеси. 7. Pipette 25 μl of the reaction mixture into each tube of denatured DNA, including control tubes.

8. Пробирки центрифугируют в течение 2-3 сек при 5-10 тыс.об/мин и помещают в амплификатор с установленным режимом "Пауза" при +80oC. Проводят ПЦР в следующем температурном режиме*:
94oC, 2 мин; 65oC, 40 сек; 72oC, 40 сек - 1-й цикл; 94oC, 40 сек; 65oC, 40 сек; 72oC, 40 сек - до 7 цикла; 90oC, 30 сек; 65oC, 40 сек; 72oC, 40 сек - до 50 цикла; 90oC, 30 сек; 65oC, 2 мин; 72oC, 9 мин - 51-й цикл.
8. The tubes are centrifuged for 2-3 seconds at 5-10 thousand rpm and placed in an amplifier with the set "Pause" mode at +80 o C. PCR is carried out in the following temperature mode * :
94 o C, 2 min; 65 o C, 40 sec; 72 o C, 40 sec - 1st cycle; 94 o C, 40 sec; 65 o C, 40 sec; 72 o C, 40 sec - up to 7 cycles; 90 o C, 30 sec; 65 o C, 40 sec; 72 o C, 40 sec - up to 50 cycles; 90 o C, 30 sec; 65 o C, 2 min; 72 o C, 9 min - 51st cycle.

*ПЦР проводят на амплификаторе МС-2 фирмы "ДНК-технология" (г.Москва), в режиме "быстрого активного регулирования". * PCR is carried out on an MC-2 amplifier of the DNA-technology company (Moscow), in the "fast active regulation" mode.

2.1.4. Регистрация и интерпретация результатов анализа
После завершения реакции 10 мкл реакционной смеси анализируют электрофорезом в 5% ПААГ, либо в 1,5-2% агарозном геле при напряжении 10 В/см 1 час с последующим окрашиванием ДНК в геле бромистым этидием.
2.1.4. Registration and interpretation of analysis results
After completion of the reaction, 10 μl of the reaction mixture was analyzed by electrophoresis in 5% PAG, or in a 1.5-2% agarose gel at a voltage of 10 V / cm for 1 hour, followed by staining of the DNA with ethidium bromide gel.

Интерпретация результатов анализа
Полоса размером 231 п.н. соответствует продуктам амплификации искусственно введенной в реакционную смесь ДНК ВС модели N 1. В случае использования в тест-системе ДНК ВС моделей N 2 или N 3 на геле будут выявляться полосы, соответствующие по своей подвижности ДНК с размерами 297 п.н. или 345 п.н., соответственно.
Interpretation of analysis results
Strip size 231 bp corresponds to amplification products of BC model N 1 artificially introduced DNA DNA into the reaction mixture. If BC model DNA N 2 or N 3 is used in the test system, bands corresponding to 297 bp DNA in their mobility will be detected on the gel. or 345 bp, respectively.

Полоса размером 402 п.н. соответствует продуктам амплификации генетического маркера, характерного только для вида M.tuberculosis. Band size 402 bp corresponds to amplification products of a genetic marker characteristic only for M. tuberculosis species.

Полоса размером 545 п.н. соответствует продуктам амплификации генетического маркера, строго специфичного для всех патогенных микобактерий туберкулезного комплекса (отсутствует в вакцинном штамме M.bovis BCG). 545 bp band corresponds to the amplification products of a genetic marker that is strictly specific for all pathogenic mycobacteria of the tuberculosis complex (absent in the M.bovis BCG vaccine strain).

1. Отрицательный контроль - на геле должна присутствовать только одна полоса, соответствующая ампликону с ДНК ВС (размером 231 п.и. для ВС модели N 1, 297 п.н. для ВС модели N 2, или 345 п.н. для ВС модели N 3)
2. Положительный контроль - должны присутствовать три полосы, соответствующие ампликонам (545 п. н. и 402 п.н.) с генетических маркеров геномной ДНК микобактерий и ампликону с ДНК одной из моделей ВС.
1. Negative control - only one band must be present on the gel, corresponding to an amplicon with BC DNA (231 bp for the BC model N 1, 297 bp for the BC model N 2, or 345 bp for the BC Model N 3)
2. Positive control - there should be three bands corresponding to amplicons (545 bp and 402 bp) from the genetic markers of the genomic DNA of mycobacteria and to the amplicon with the DNA of one of the BC models.

3. Анализируемые пробы:
а) наличие только одной полосы, соответствующей по размеру ампликону с ДНК одной из моделей ВС и отсутствие на геле полос размером 545 п.н. и 402 п. н. , свидетельствует об отсутствии ДНК возбудителя туберкулеза в анализируемом образце (отрицательный результат);
б) наличие на геле полос размером 544 п.н. и 401 п.н., наряду с полосой, соответствующей по размеру ампликону с ДНК одной из моделей ВС, свидетельствует о присутствии ДНК возбудителя M.tuberculosis в клинической пробе (положительный результат);
в) если на геле обнаруживаются только полоса размером 544 п.н, наряду с полосой, соответствующей по размеру ампликону с ДНК одной из моделей ВС, то это означает, что в образце присутствует ДНК возбудителя M.bovis (положительный результат);
г) отсутствие всех полос на геле, в том числе и полосы, соответствующей по размеру ампликону с ДНК одной из моделей ВС, свидетельствует о присутствии ингибиторов ПЦР в препарате ДНК образца; этот результат следует трактовать как ложноотрицательный (нет достоверного результата).
3. The analyzed samples:
a) the presence of only one band corresponding in size to the amplicon with the DNA of one of the BC models and the absence of 545 bp bands on the gel and 402 bp , indicates the absence of DNA of the causative agent of tuberculosis in the analyzed sample (negative result);
b) the presence of 544 bp bands on the gel and 401 bp, along with a strip corresponding to the size of an amplicon with the DNA of one of the BC models, indicates the presence of DNA of the pathogen M. tuberculosis in the clinical sample (positive result);
c) if only a strip of 544 bp in size is detected on the gel, along with a strip corresponding to the size of an amplicon with the DNA of one of the BC models, this means that the DNA of the pathogen M. bovis is present in the sample (positive result);
d) the absence of all bands on the gel, including the band corresponding to the size of the amplicon with the DNA of one of the BC models, indicates the presence of PCR inhibitors in the sample DNA preparation; this result should be interpreted as false negative (no reliable result).

4. Появление полосы 401 п.н. или 544 п.н. в отрицательном контроле свидетельствует о перекрестной контаминации проб или контаминации компонентов набора. 4. The appearance of the band 401 bp or 544 bp in the negative control, indicates cross-contamination of samples or contamination of kit components.

2.2. Пример конкретного состава набора. 2.2. An example of a specific kit.

Набор для проведения полимеразной цепной реакции (на 100 определений)
1) Реакционная смесь ("кРС") - 1500 мкл
2) Термостабильная ДНК-полимераза (5 ед/мкл) - 40 мкл
3) Вода бидистиллированная - 1500 мкл
4) Минеральное масло - 3000 мкл
5) Препарат ДНК M. tuberculosis с концентрацией 200 геномов/мкл в качестве положительного контроля ("К+") - 50 мкл
2.3. Результаты применения предлагаемого способа и набора.
Polymerase chain reaction kit (for 100 determinations)
1) The reaction mixture ("cattle") - 1500 μl
2) Thermostable DNA polymerase (5 units / μl) - 40 μl
3) bidistilled water - 1500 μl
4) Mineral oil - 3000 μl
5) DNA preparation of M. tuberculosis with a concentration of 200 genomes / μl as a positive control ("K +") - 50 μl
2.3. The results of the application of the proposed method and set.

Предлагаемые изобретения были применены для анализа клинических образцов (мокрота, кровь, моча, промывные воды желудка) от 22 пациентов. Образцы были получены из ЦКБ СО РАН. The proposed invention was applied to the analysis of clinical samples (sputum, blood, urine, gastric lavage) from 22 patients. Samples were obtained from the Central Clinical Hospital SB RAS.

Все образцы исследовались параллельно тремя методами: методом микроскопии мазков, методом культивирования на селективной среде Левенштейна-Йенсена и с помощью предлагаемых изобретений. All samples were investigated in parallel by three methods: smear microscopy, cultivation on selective Levenshtein-Jensen medium, and using the proposed inventions.

Методом культивирования возбудитель туберкулеза был обнаружен через 8-10 недель в 5 образцах (в 17-ти образцах - не было). В этих же образцах методом ПЦР была обнаружена ДНК возбудителя туберкулеза. Причем в одном из них - ДНК M.bovis (метод селективных сред не позволяет дифференцировать M.tuberculosis и M.bovis). By the method of cultivation, the causative agent of tuberculosis was detected after 8-10 weeks in 5 samples (in 17 samples, it was not). In the same samples, DNA of the causative agent of tuberculosis was detected by PCR. Moreover, in one of them - M. bovis DNA (the method of selective media does not allow differentiating M. tuberculosis and M. bovis).

Методом микроскопии бациллы возбудителя были обнаружены только в трех образцах, давших положительные результаты методом культивирования и ПЦР. By means of microscopy, the pathogen bacilli were detected only in three samples that yielded positive results by cultivation and PCR.

Таким образом, предлагаемый метод, осуществляемый с помощью предлагаемого набора, не уступает по чувствительности методу культивирования, но, в отличие от него, является значительно более быстрым методом (8 часов вместо 8-10 недель) и позволяет дифференцировать виды М.tuberculosis и М.bovis. Thus, the proposed method, carried out using the proposed kit, is not inferior in sensitivity to the cultivation method, but, in contrast to it, is a much faster method (8 hours instead of 8-10 weeks) and allows to differentiate the types of M. tuberculosis and M. bovis.

Claims (10)

1. Способ обнаружения ДНК микобактерий туберкулезного комплекса (МТК) М. tuberculosis, M. microti, M. africanum, M. bovis, за исключением М. bovis BCG, с дифференциальным выявлением ДНК М. tuberculosis путем амплификации методом полимеразной цепной реакции (ПЦР) двух нуклеотидных последовательностей, одна из которых специфична для геномов всех вышеуказанных представителей МТК, а другая - для генома М. tuberculosis, с использованием в качестве мишени для выявления ДНК М. tuberculosis фрагмента гена белка МТР40, отличающийся тем, что в качестве мишени для выявления ДНК всех представителей МТК используется фрагмент области RDI генома, включающий участок гена белка ESAT-6, амплификацию проводят методом мультипраймерной многоцикловой ПЦР в одну стадию в исходной реакционной смеси, содержащей агент, обеспечивающий проведение реакции при температуре, не превышающей 94oС, и ДНК внутреннего стандарта, позволяющего выявлять случаи ингибирования термостабильной ДНК - полимеразы в каждой пробе.1. A method for detecting DNA of Mycobacterium tuberculosis complex (MTK) M. tuberculosis, M. microti, M. africanum, M. bovis, with the exception of M. bovis BCG, with differential detection of M. tuberculosis DNA by amplification by polymerase chain reaction (PCR) two nucleotide sequences, one of which is specific for the genomes of all the above MTK representatives, and the other is for the M. tuberculosis genome, using a fragment of the MTP40 protein gene as a target for detecting M. tuberculosis DNA, characterized in that it is a target for detecting DNA all representative MTC is used region fragment RDI genome comprising the protein ESAT-6 gene portion, amplification is carried out by multipraymernoy multicycle PCR in a single step in the initial reaction mixture containing agent provides carry out the reaction at a temperature of not higher than 94 o C and a DNA internal standard, allowing identify cases of inhibition of thermostable DNA polymerase in each sample. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что агентом, обеспечивающим проведение ПЦР при сниженной температуре на стадиях денатурации ДНК и отжига праймеров, является глицерин с концентрацией в реакционной смеси 10%. 2. The method according to claim 1, characterized in that the agent providing PCR at a reduced temperature at the stages of DNA denaturation and annealing of the primers is glycerol with a concentration in the reaction mixture of 10%. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что ПЦР проводят в присутствии ДНК внутреннего стандарта, амплификацию которой осуществляют с праймерами к одной из определяемых мишеней или с собственными праймерами. 3. The method according to claim 1, characterized in that PCR is carried out in the presence of DNA of an internal standard, the amplification of which is carried out with primers to one of the determined targets or with own primers. 4. Способ по п.1 или 3, отличающийся тем, что ДНК внутреннего стандарта вносят в реакционную смесь в количестве 10 - 100 копий на 30 мкл реакционной смеси. 4. The method according to claim 1 or 3, characterized in that the DNA of the internal standard is introduced into the reaction mixture in an amount of 10 to 100 copies per 30 μl of the reaction mixture. 5. Способ по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что при амплификации стадию денатурации ДНК с 1 по 7 цикл проводят при температуре не выше 94oС, а с 8 - 51 цикл - при температуре не выше 90oС.5. The method according to any one of the preceding paragraphs, characterized in that during amplification, the stage of DNA denaturation from 1 to 7 cycle is carried out at a temperature not exceeding 94 o C. , and from 8 to 51 cycle at a temperature not exceeding 90 o C. 6. Набор реагентов для обнаружения ДНК микобактерий туберкулезного комплекса (МТК) М. tuberculosis, M. microti, M. africanum, M. bovis, кроме М. bovis BCG, с одновременным выявлением ДНК М. tuberculosis путем многоцикловой одностадийной мультипраймерной амплификации методом ПЦР, включающий реакционную смесь, содержащую олигонуклеотидные праймеры к мишени, специфичной для генома М. tuberculosis, например к фрагменту гена mtp 40, например праймеры SEC ID 1 и SEC ID 2 в перечне последовательностей, и к мишени, специфичной для всех видов МТК и для ДНК внутреннего стандарта (модель 1 или 3), например к фрагменту области RDI, содержащему участок гена белка ESAT-6, например праймеры SEC ID 3 и SEC ID 4 в перечне последовательностей; глицерин, ДНК внутреннего стандарта, служащего для оценки активности термостабильной ДНК - полимеразы в смеси c анализируемым образцом. 6. A set of reagents for the detection of DNA of Mycobacterium tuberculosis complex (MTK) M. tuberculosis, M. microti, M. africanum, M. bovis, except for M. bovis BCG, with the simultaneous detection of M. tuberculosis DNA by multi-cycle single-stage multi-primer amplification by PCR, comprising a reaction mixture containing oligonucleotide primers to a target specific for the M. tuberculosis genome, for example, an mtp 40 gene fragment, for example, SEC ID 1 and SEC ID 2 primers in the sequence listing, and to a target specific for all types of MTK and for internal DNA standard (model 1 or 3), e.g. an example to a fragment of an RDI region containing a portion of an ESAT-6 protein gene, for example, SEC ID 3 and SEC ID 4 primers in a sequence listing; glycerin, DNA of the internal standard, which is used to evaluate the activity of thermostable DNA - polymerase in a mixture with the analyzed sample. 7. Набор по п.6, отличающийся тем, что содержит пары праймеров, подобранных таким образом, чтобы температуры их отжига в матрицами были одинаковы или близки, а размеры соответствующих им ампликонов различались настолько, чтобы обеспечить отчетливое разделение их на электрофореграмме. 7. The kit according to claim 6, characterized in that it contains pairs of primers selected so that their annealing temperatures in the matrices are the same or close, and the sizes of their corresponding amplicons are varied so as to ensure a distinct separation on the electrophoregram. 8. Набор по п.6, отличающийся тем, что содержит ДНК внутреннего стандарта (модель 1) SEC ID 7 в перечне последовательностей. 8. The kit according to claim 6, characterized in that it contains the DNA of the internal standard (model 1) SEC ID 7 in the sequence list. 9. Набор по п.6, отличающийся тем, что содержит ДНК внутреннего стандарта (модель 2) SEC ID 8 и праймеры для ее амплификации: SEC ID 5 и SEC ID 6 в перечне последовательностей. 9. The kit according to claim 6, characterized in that it contains DNA of an internal standard (model 2) SEC ID 8 and primers for its amplification: SEC ID 5 and SEC ID 6 in the sequence listing. 10. Набор по п.6, отличающийся тем, что содержит ДНК внутреннего стандарта (модель 3) SEC ID 9 в перечне последовательностей. 10. The kit according to claim 6, characterized in that it contains the DNA of the internal standard (model 3) SEC ID 9 in the sequence list.
RU99125164A 1999-12-06 1999-12-06 Method of detection of dna of tuberculosis mycobacterium complex with differential revealing mycobacterium tuberculosis dna and reagent set for its realization RU2163638C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU99125164A RU2163638C1 (en) 1999-12-06 1999-12-06 Method of detection of dna of tuberculosis mycobacterium complex with differential revealing mycobacterium tuberculosis dna and reagent set for its realization

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU99125164A RU2163638C1 (en) 1999-12-06 1999-12-06 Method of detection of dna of tuberculosis mycobacterium complex with differential revealing mycobacterium tuberculosis dna and reagent set for its realization

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2163638C1 true RU2163638C1 (en) 2001-02-27

Family

ID=20227535

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU99125164A RU2163638C1 (en) 1999-12-06 1999-12-06 Method of detection of dna of tuberculosis mycobacterium complex with differential revealing mycobacterium tuberculosis dna and reagent set for its realization

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2163638C1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005061730A1 (en) * 2003-12-23 2005-07-07 All India Institute Of Medical Sciences Methods for detection of mycobacterium tuberculosis
RU2455364C2 (en) * 2010-07-02 2012-07-10 Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Белгородская государственная сельскохозяйственная академия" Method of identifying mycobacteria by polymerase chain reaction
RU2548797C2 (en) * 2013-07-04 2015-04-20 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Научно-исследовательский институт физико-химической медицины Федерального медико-биологического агентства России (ФГБУН НИИ ФХМ ФМБА России) Method of simultaneous amplification and fluorescent marking of several genome segments of mycobacteria of tuberculosis complex

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Беклемишев А.Б., Хорошева Е.М. Дифференциальное выявление возбудителей туберкулеза в клиническом материале с использованием двухстадийной полимеразной цепной реакции. Бюллетень СО РАМН, 1998, N3, с.76-85. *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005061730A1 (en) * 2003-12-23 2005-07-07 All India Institute Of Medical Sciences Methods for detection of mycobacterium tuberculosis
CN1914334B (en) * 2003-12-23 2012-05-16 全印度医疗科学学会 Primer for detecting mycobacterium tuberculosis and kits
RU2455364C2 (en) * 2010-07-02 2012-07-10 Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Белгородская государственная сельскохозяйственная академия" Method of identifying mycobacteria by polymerase chain reaction
RU2548797C2 (en) * 2013-07-04 2015-04-20 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Научно-исследовательский институт физико-химической медицины Федерального медико-биологического агентства России (ФГБУН НИИ ФХМ ФМБА России) Method of simultaneous amplification and fluorescent marking of several genome segments of mycobacteria of tuberculosis complex

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2798499B2 (en) Infectious disease diagnostic probe
JP3097059B2 (en) Generation of specific probes for target nucleotide sequences
US5731150A (en) IS6110 based molecular detection of mycobacterium tuberculosis
TWI311154B (en) Method of detecting pathogenic microorganism
JPH0630796A (en) Mycobacteria probe
JPH11503921A (en) Universal target for species identification
CN109628644A (en) A kind of primer sets, kit and application for African swine fever virus LAMP detection
Bhattacharya et al. Development of a new sensitive and efficient multiplex polymerase chain reaction (PCR) for identification and differentiation of different mycobacterial species
JPH06319560A (en) Detection and identification of mycobacteria
WO2012117431A1 (en) Method and reagent kit for the identification of biological fluids in a sample
US20110287965A1 (en) Methods and compositions to detect clostridium difficile
WO2000029618A1 (en) Non-invasive detection of helicobacter pylori infection
JPH0343087A (en) Hybridization probe of dna for identification of genus mycobacterium
AU2003241562B9 (en) Molecular identification of Aspergillus species
CN113046476A (en) Primer composition and kit for rapidly detecting N501Y mutation of novel coronavirus
RU2163638C1 (en) Method of detection of dna of tuberculosis mycobacterium complex with differential revealing mycobacterium tuberculosis dna and reagent set for its realization
CA2718214A1 (en) Detection of bacteria belonging to the genus campylobacter by targeting cytolethal distending toxin
KR20230033920A (en) Rapid-molecular diagnostic method using venom gland-specific gene of Red imported fire ant, Solenopsis invicta 11977
CN111712583B (en) Method for diagnosing tsutsugamushi disease using multiple copy genes
KR20200048082A (en) Kit for diagnosing infection due to orientia tsutsugamushi
JP3103882B2 (en) A base sequence specific to Babesia obata and a method for detecting Babesia obata using it
WO2009099037A1 (en) Primer and probe for detecting chlamydophila caviae, as well as a chlamydophila caviae detection method using the same
RU2776163C1 (en) Method for identifying the dna of bacterium mycobacterium tuberculosis using isothermal loop-mediated amplification
KR101336948B1 (en) Methods for Detecting Shigella sonnei
Artiushin et al. PCR for detection of Streptococcus equi

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20061207