RU2289627C2 - METHOD AND KIT FOR DETECTION OF LYME BORRELIOSIS BACTERIA (Borrelia burgdorferi) DNA - Google Patents

METHOD AND KIT FOR DETECTION OF LYME BORRELIOSIS BACTERIA (Borrelia burgdorferi) DNA Download PDF

Info

Publication number
RU2289627C2
RU2289627C2 RU2004105688/13A RU2004105688A RU2289627C2 RU 2289627 C2 RU2289627 C2 RU 2289627C2 RU 2004105688/13 A RU2004105688/13 A RU 2004105688/13A RU 2004105688 A RU2004105688 A RU 2004105688A RU 2289627 C2 RU2289627 C2 RU 2289627C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
primers
dna
rrna
bbs14
borrelia burgdorferi
Prior art date
Application number
RU2004105688/13A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2004105688A (en
Inventor
Игорь Иванович Иванчук (RU)
Игорь Иванович Иванчук
Original Assignee
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Сибирский государственный медицинский университет ГОУ ВПО СибГМУ
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 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Сибирский государственный медицинский университет ГОУ ВПО СибГМУ filed Critical Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Сибирский государственный медицинский университет ГОУ ВПО СибГМУ
Priority to RU2004105688/13A priority Critical patent/RU2289627C2/en
Publication of RU2004105688A publication Critical patent/RU2004105688A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2289627C2 publication Critical patent/RU2289627C2/en

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A50/00TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
    • Y02A50/30Against vector-borne diseases, e.g. mosquito-borne, fly-borne, tick-borne or waterborne diseases whose impact is exacerbated by climate change

Landscapes

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

Abstract

FIELD: medicine diagnosis, molecular biology.
SUBSTANCE: invention relates to method for detection of DNA of human Lyme borreliosis excitant in peripheral blood, cell culture and mites. Claimed method includes DNA isolation from biological material; synthesis of primers; PCR with using synthesized primers and evaluation of obtained data. In method BBs14.F/BBs14.R - 5'-AAGAATACATTAAGTGCGATANN-3', 5'-CAATCCACTTAATTTTGTGTTAT-3' primers to gene site encoding 16S rRNA are used. Kit for this method also in disclosed.
EFFECT: high-specific, sensitive and simplified method.
2 cl, 2 dwg, 5 tbl

Description

Изобретение относится к молекулярной биологии, генетической инженерии, медицине: гематологии, медицинской диагностике и эпидемиологии, конкретно к способу и набору для обнаружения ДНК бактерии инфекционных заболеваний Лаймского боррелиоза в периферической крови, культуре клеток и клещах, и может быть использовано в научно-исследовательских учреждениях, региональных, областных службах санэпиднадзора и на предприятиях биологической промышленности.The invention relates to molecular biology, genetic engineering, medicine: hematology, medical diagnostics and epidemiology, specifically to a method and kit for detecting bacterial DNA of Lyme borreliosis infectious diseases in peripheral blood, cell culture and ticks, and can be used in research institutions, regional, regional sanitary and epidemiological surveillance services and enterprises of the biological industry.

В последнее время метод полимеразной цепной реакции (ПЦР) широко используется для диагностики вирусных и бактериальных заболеваний человека и индикации их возбудителей, в частности индикации Borrelia burgdorferi (1).Recently, the polymerase chain reaction (PCR) method has been widely used to diagnose human viral and bacterial diseases and to indicate their pathogens, in particular, the indication of Borrelia burgdorferi (1).

Наиболее близким способом и набором для обнаружения ДНК бактерии является способ и набор для обнаружения ДНК бактерии заболевания Лаймского боррелиоза - Borrelia burgdorferi методом ПЦР (2). Способ осуществляют следующим образом: фрагмент ДНК размером 840 пар нуклеотидов (п.н.), выделенный из консервативной области генома Borrelia burgdorferi, частично секвенирован и на основании этой последовательности отобраны шесть праймеров, позволяющие амплифицировать специфические фрагменты ДНК. Для идентификации этих продуктов методом молекулярной гибридизации в качестве ДНК-зондов использованы дополнительно синтезированный олигонуклеотид, а также рекомбинантная плазмида, содержащая данный фрагмент.The closest method and kit for detecting bacterial DNA is the method and kit for detecting bacterial DNA of Lyme borreliosis disease - Borrelia burgdorferi by PCR (2). The method is carried out as follows: a DNA fragment of size 840 nucleotides (bp) isolated from the conservative region of the Borrelia burgdorferi genome is partially sequenced and six primers are selected based on this sequence, which allow amplification of specific DNA fragments. To identify these products by the method of molecular hybridization, an additionally synthesized oligonucleotide, as well as a recombinant plasmid containing this fragment, were used as DNA probes.

Набор содержит положительный контроль (рекомбинантную плазмиду), отрицательный контроль, 6 праймеров, растворитель и масло для ПЦР, термостабильный фермент Tag-полимеразу, буфер для постановки реакции, смесь четырех дезоксинуклеотидтрифосфатов.The kit contains a positive control (recombinant plasmid), a negative control, 6 primers, a solvent and PCR oil, thermostable Tag polymerase enzyme, a reaction buffer, and a mixture of four deoxynucleotide triphosphates.

Недостатками данного способа и набора является, то, что проведение ПЦР с шестью праймерами сложно и увеличивает стоимость анализа, не дает возможности обнаруживать все геновиды, относящиеся к бактерии Лаймского боррелиоза - Borrelia burgdorferi, применяется только для экспериментальных исследований для обнаружения ДНК бактерии Лаймского боррелиоза Borrelia burgdorferi и только в культуре клеток.The disadvantages of this method and kit is that the PCR with six primers is difficult and increases the cost of analysis, does not make it possible to detect all genotypes related to the Lyme borreliosis bacterium - Borrelia burgdorferi, is used only for experimental studies to detect the DNA of the Lyme borreliosis Borrelia burgdorferi bacterium and only in cell culture.

Задачей предлагаемого изобретения является создание высокоспецифичного, чувствительного, но более простого и быстрого способа и соответствующего набора для обнаружения ДНК бактерии Лаймского боррелиоза - Borrelia burgdorferi в пробах периферической крови человека, культуре клеток и клещах с использованием двух праймеров, позволяющего осуществлять визуальную оценку возбудителей в анализируемом материале и обнаруживать все геновиды, относящиеся к Borrelia burgdorferi sensu lato.The objective of the invention is the creation of a highly specific, sensitive, but simpler and faster method and an appropriate kit for detecting the DNA of the Lyme borreliosis bacterium Borrelia burgdorferi in human peripheral blood samples, cell culture and ticks using two primers, which allows visual assessment of pathogens in the analyzed material and detect all genes related to Borrelia burgdorferi sensu lato.

Поставленная задача достигается способом для обнаружения ДНК бактерии Лаймского боррелиоза - Borrelia burgdorferi в пробах периферической крови человека, культуре клеток и клещах, при котором для постановки ПЦР выбраны и синтезированы два праймера ВВsl4.F/ВВsl4.R - 5'-AAGAATACATTAAGTGGGATATT-3′, 5'-CAATCCACTTAATTTTTGTGTTAT-3', кодирующий 16S рРНК, который является компонентом рибосомы, с температурой отжига от 51 до 52 градусов C в течение 10-30 сек с числом циклов амплификации от 35-42 и набором, включающим пластиковые пробирки, содержащие: праймеры ВВsl4.F/ВВsl4.R-5'-AAGAATACATTAAGTGCGATATT-3', 5'-CAATCCACTTAATTTTTGTGTTAT-3', кодирующий 16S рРНК, который является компонентом рибосомы; термостабильный фермент Tag-полимеразу; 5-кратный буфер для реакции; смесь четырех дезоксинуклеотидтрифосфатов; положительный контроль - рекомбинантную плазмиду, отрицательный контроль и масло для ПЦР.The task is achieved by a method for detecting the DNA of the Lyme borreliosis bacterium - Borrelia burgdorferi in human peripheral blood samples, cell culture and ticks, in which two primers BBsl4.F / BBsl4.R - 5'-AAGAATACATTAAGTGGGATATT-3 ′ were selected and synthesized for PCR 5'-CAATCCACTTAATTTTTGTGTTAT-3 ', encoding 16S rRNA, which is a component of the ribosome, with an annealing temperature of 51 to 52 degrees C for 10-30 seconds with the number of amplification cycles from 35-42 and a set including plastic tubes containing: primers BBsl4.F / BBsl4.R-5'-AAGAATACATTAAGTGCGATATT-3 ', 5'-CAATCCACTTAATTTTT GTGTTAT-3 'encoding 16S rRNA, which is a component of the ribosome; thermostable enzyme Tag polymerase; 5x reaction buffer; a mixture of four deoxynucleotide triphosphates; positive control - recombinant plasmid, negative control and PCR oil.

Сущность изобретений.The invention.

Способ обнаружения ДНК возбудителя Borrelia burgdorferi производят следующим образомA method for detecting the DNA of the pathogen Borrelia burgdorferi is as follows

Выделение ДНК из биологического материалаIsolation of DNA from biological material

Выделение проводят по стандартной методике с использованием протеиназы К, экстракции фенолом-хлороформом и последующим осаждением ДНК этанолом (3)Isolation is carried out according to a standard method using proteinase K, extraction with phenol-chloroform and subsequent DNA precipitation with ethanol (3)

Образцы (пробы периферической крови человека, культура клеток и клещи)гомогенизируют в 5-6 объемах буфера А (10 мМ Трис-HCl, рН 7,5; 10 мМ NaCl, 3 мМ МgCl2) и центрифугируют при 2500g в течение 10 мин при 4°С. Осадок 2 раза промывают буфером А, затем ресуспендируют в буфере В (10 мМ ЭДТА, 100 млМ NaCl, 50 мМ Трис-HCl рН 8,5. 0,5% SDS, 200 мкг/мл протеиназа К) и инкубируют 2 ч при температуре 37°С. После стандартной экстракции фенолом и хлороформом ДНК осаждают этанолом и растворяют в воде до концентрации 0,5 мкг/мл.Samples (human peripheral blood samples, cell culture and ticks) are homogenized in 5-6 volumes of buffer A (10 mM Tris-HCl, pH 7.5; 10 mM NaCl, 3 mM MgCl2) and centrifuged at 2500 g for 10 min at 4 ° C. The precipitate was washed 2 times with buffer A, then resuspended in buffer B (10 mm EDTA, 100 ml NaCl, 50 mm Tris-HCl pH 8.5. 0.5% SDS, 200 μg / ml proteinase K) and incubated for 2 hours at a temperature 37 ° C. After standard extraction with phenol and chloroform, the DNA is precipitated with ethanol and dissolved in water to a concentration of 0.5 μg / ml.

Синтез праймеровPrimer Synthesis

Синтез олигонуклеотидов проводят традиционным фосфоамитидным методом (4). Например на синтезаторе ДНК ASM-800 фирмы "БИОССЕТ".The synthesis of oligonucleotides is carried out by the traditional phosphoamitide method (4). For example, on a DNA synthesizer ASM-800 company "BIOSET".

Проведение ПЦРPCR

ПЦР проводят по стандартной методике с использованием двух праймеров: ВВsl4.F/ВВsl4.R - 5'-AAGAATACATTAAGTGCGATATT-3', 5'-CAATCCACTTAATTTTTGTGTTAT-3', кодирующий 16S рРНК, который является компонентом рибосомы, отобранных по нижеописанной методике. Отжиг праймеров производят при температуре 51-52°С в течение 10-30 сек при числе циклов амплификации, равных 35-42.PCR is carried out according to the standard method using two primers: BBsl4.F / BBsl4.R - 5'-AAGAATACATTAAGTGCGATATT-3 ', 5'-CAATCCACTTAATTTTTGTGTTAT-3', encoding 16S rRNA, which is a component of the ribosome selected according to the method described below. The primers are annealed at a temperature of 51-52 ° C for 10-30 seconds with the number of amplification cycles equal to 35-42.

Детекция ДНКDNA detection

Детекцию проводят в 2% агарозном геле с использованием ТВЕ - буфера (5,4 г Трис, 2,75 г борной кислоты, 0,46 г ЭДТА, dH2O до 1 л, рН 8.3) с бромистым этидием (2 мкл/100 мл буфера). В лунку геля под буфер вносят по 10 мкл амплификата (5). Электрофорез проводят при напряжении 20 V/см в течение 10 мин. Визуализацию результатов проводят на видеосистеме, например на BIOTEST-D (г.Москва).Detection is carried out in a 2% agarose gel using TBE buffer (5.4 g Tris, 2.75 g boric acid, 0.46 g EDTA, dH 2 O up to 1 L, pH 8.3) with ethidium bromide (2 μl / 100 ml of buffer). 10 μl of amplification (5) are added to the gel well under the buffer. Electrophoresis is carried out at a voltage of 20 V / cm for 10 minutes The results are visualized on a video system, for example, BIOTEST-D (Moscow).

Обоснование преимущества выбора праймеровJustification of the advantages of choosing primers

В качестве уникальной последовательности для диагностики В.burgdorferi sensu lato был выбран ген rrs, кодирующий 16S рРНК, который является компонентом рибосомы. Был проведен анализ следующих ДНК-последовательностей (табл.1), полученных в базе данных Genome Net - DNA Database национального института генетики (Kyoto, Japan).The rrs gene encoding 16S rRNA, which is a component of the ribosome, was selected as a unique sequence for the diagnosis of B.burgdorferi sensu lato. The following DNA sequences were analyzed (Table 1) obtained in the Genome Net - DNA Database of the National Institute of Genetics (Kyoto, Japan).

Подбор праймеров проводили с использованием программы Primer Premier - V.5 (Premier Biosoft Intеrnationа1). Для участка U03396 (ген rrs, GenBank) было подобрано несколько пар праймеров (табл.2). Специфические праймеры для В.burgdorferi получены в результате дизайна последовательности 16S рРНК и спейсерного участка 16S рРНК - 23S рРНК.Primers were selected using the Primer Premier - V.5 program (Premier Biosoft International-1). For the plot U03396 (rrs gene, GenBank), several pairs of primers were selected (Table 2). Specific primers for B.burgdorferi were obtained as a result of the design of the 16S rRNA sequence and the 16S rRNA – 23S rRNA spacer region.

Оценку специфичности праймеров для 16S рРНК проводили методом множественного сравнения последовательностей, используя программное обеспечение, например BLAST, для оптимальной оценки видоспецифичности и Clastal W для оценки полиморфизмов в сравниваемых последовательностях.The specificity of the primers for 16S rRNA was evaluated by multiple sequence comparison using software such as BLAST for optimal assessment of species specificity and Clastal W for assessing polymorphisms in the compared sequences.

Оптимальной парой праймеров (с учетом их термодинамических характеристик) были выбраны праймеры ВВsl1.F/ВВsl1.R и ВВsl4.F/ВВsl4.R (табл.3).The optimal pair of primers (taking into account their thermodynamic characteristics) were chosen primers BBsl1.F / BBsl1.R and BBsl4.F / BBsl4.R (Table 3).

Праймеры ВВsl1.F/ВВsl1.R расположены на участке гена rrs, кодирущего 16S рРНК, и инициирует амплификацию продукта 537 п.н. Праймеры ВВsl4.F/ВВsl4.R расположены на спейсерном участке 16S-23S и инициируют амплификацию продукта 688 п.н. (фиг.1).Primers BBsl1.F / BBsl1.R are located on the site of the rrs gene encoding 16S rRNA and initiates amplification of the product 537 bp Primers BBsl4.F / BBsl4.R are located on the spacer region 16S-23S and initiate amplification of the product 688 bp (figure 1).

Данные праймеры не образуют вторичных структур (шпилек) и димеров, что увеличивает эффективность их связывания с матричной ДНК. Однако праймер ВВsl1.F имеет участки фальшь-праймирования, но без образования продуктов.These primers do not form secondary structures (hairpins) and dimers, which increases the efficiency of their binding to matrix DNA. However, the primer BBsl1.F has false priming sites, but without product formation.

Праймер ВВsl1.R. также имеет участок фальшь-праймирования с образованием продуктов. Однако энергия ΔG, которая образуется при комплементарном взаимодействии, ниже критической (ΔGk=-9). Праймеры ВВsl4.F/ВВsl4.R могут образовывать нестабильные кросс-димеры.Primer BBsl1.R. also has a false priming section to form products. However, the energy ΔG, which is formed during the complementary interaction, is below critical (ΔGk = -9). Primers BBsl4.F / BBsl4.R can form unstable cross-dimers.

Обоснование подбора условий для проведения ПЦРJustification of the selection of conditions for PCR

Оптимизацию температуры амплификации проводили экспериментально, при сохранении всех условий постановки ПЦР, температуру отжига праймеров изменяли от 45°С до 57°С.The optimization of the amplification temperature was carried out experimentally, while maintaining all the conditions for the PCR formulation, the annealing temperature of the primers was changed from 45 ° C to 57 ° C.

При температуре отжига праймеров 45°С происходила амплификация ДНК всех исследованных штаммов Borrelia, ДНК микроорганизмов других таксономических групп при данных условиях не амплифицировались. При повышении температуры выше 56°С продукты ПЦР в геле не обнаруживаются. Оптимальное соотношение количества специфических и неспецифических продуктов амплификации ДНК бактерии В.burgdorferi установлено при температуре отжига праймеров 52°С для пары праймеров ВВsl1.F/ВВsl1.R и 51°С для ВВsl4.F/ВВsl4.R!At annealing temperature of primers of 45 ° С, DNA of all studied Borrelia strains was amplified; DNA of microorganisms of other taxonomic groups was not amplified under these conditions. When the temperature rises above 56 ° C, PCR products in the gel are not detected. The optimal ratio of the number of specific and non-specific products of the amplification of the DNA of the bacterium B.burgdorferi was established at annealing temperature of primers 52 ° C for a pair of primers BBsl1.F / BBsl1.R and 51 ° C for BBsl4.F / BBsl4.R!

При использовании режима активного регулирования температуры был выявлен следующий диапазон температур: время денатурации и элонгации составило от 10 до 30 сек, оптимальное 15 сек, время отжига праймеров от 10 до 30 сек., эффективное число циклов - 35-42.When using the active temperature control mode, the following temperature range was revealed: the denaturation and elongation time was from 10 to 30 seconds, the optimal time was 15 seconds, the primer annealing time was from 10 to 30 seconds, the effective number of cycles was 35-42.

Аналитические характеристикиAnalytical Characteristics

Аналитическая чувствительность ПЦР была определена методом лимитирующих разведений ДНК бактерии Borrelia burgdorferi, выделенной из культуры. В результате проведенной оценки установлено, что праймеры используемых в данном исследовании ВВsl4.F/ВВsl4.R - 5'-AAGAATACATTAAGTGCGATATT-3', 5'-CAATCCACTTAATTTTTGTGTTAT-3', кодирующий 16S рРНК, который является компонентом рибосомы, обладают высокой аналитической чувствительностью на уровне 20 геномных эквивалентов в каждой ПЦР реакции (фиг.2; Табл.4).The analytical sensitivity of PCR was determined by the method of limiting dilutions of DNA of the bacterium Borrelia burgdorferi isolated from the culture. As a result of the assessment, it was found that the primers used in this study BBsl4.F / BBsl4.R - 5'-AAGAATACATTAAGTGCGATATT-3 ', 5'-CAATCCACTTAATTTTTTGTGTTAT-3', encoding 16S rRNA, which is a component of the ribosome, have high analytical sensitivity the level of 20 genomic equivalents in each PCR reaction (figure 2; Table 4).

Предварительная оценка аналитической специфичности используемых праймеров с помощью on-line сервера BLAST (blastn) показала отсутствие гомологии выбранной последовательности с другими видами микроорганизмов, при уровне значимости Е=10. (фиг.2).A preliminary assessment of the analytical specificity of the primers used using the BLAST on-line server (blastn) showed the lack of homology of the selected sequence with other types of microorganisms, with a significance level of E = 10. (figure 2).

В результате, амплификация с праймерами ВВsl4.F/ВВsl4.R (спейсерный участок 16S-23S рРНК) во всех случаях давала отрицательные результаты. В то время, как использование пары ВВsl1.F/ВВsl1.R (16S рРНК) приводило в 40% случаев к слабоположительным результатам с Preponema palidum, что послужило основанием не использовать эту пару праймеров в дальнейшем тестировании.As a result, amplification with primers BBsl4.F / BBsl4.R (spacer region 16S-23S rRNA) in all cases yielded negative results. While the use of the BBsl1.F / BBsl1.R pair (16S rRNA) led in 40% of cases to weakly positive results with Preponema palidum, which served as the basis not to use this pair of primers in further testing.

Набор для обнаружения ДНК бактерии заболевания Лаймского боррелиоза - Borrelia burgdorferi включает пластиковые пробирки, содержащие термостабильный фермент Tag-полимеразу, 5-кратный буфер для постановки реакции, смесь четырех дезоксинуклео-тидтрифосфатов, положительный контроль - рекомбинантную плазмиду, содержащую фрагмент гена флагелина бактерии, масло для ПЦР и праймеры ВВsl4.F/ВВsl4.R - 5'-AAGAATACATTAAGTGCGATATT-3', 5'-CAATCCACTTAATTTTTGTGTTAT-3', кодирующий 16S рРНК, который является компонентом рибосомы.Lyme borreliosis disease bacterial DNA detection kit - Borrelia burgdorferi includes plastic tubes containing thermostable Tag polymerase enzyme, a 5-fold reaction buffer, a mixture of four deoxynucleotide triphosphates, a positive control - a recombinant plasmid containing the bacterial flagelin gene fragment, oil for PCR and primers BBsl4.F / BBsl4.R - 5'-AAGAATACATTAAGTGCGATATT-3 ', 5'-CAATCCACTTAATTTTTTGTGTTAT-3', encoding 16S rRNA, which is a component of the ribosome.

Предлагаемый набор укомплектован 5 пластиковыми пробирками.The offered kit is equipped with 5 plastic test tubes.

Набор предназначен для выявления ДНК бактерии Borrelia burgdorferi в культуре клеток, сыворотке крови или клеще методом полимеразной цепной реакцией с визуальной индикацией полученного ампликона ДНК гель-электрофорезом в агарозе и может быть использован в клинических и эпидемиологических исследованиях. Набор рассчитан на проведение 110 анализов, включая положительный и отрицательный контроли.The kit is designed to detect the DNA of Borrelia burgdorferi bacteria in cell culture, blood serum or tick by polymerase chain reaction with visual indication of the obtained amplicon DNA by gel electrophoresis in agarose and can be used in clinical and epidemiological studies. The kit is designed for 110 tests, including positive and negative controls.

Набор работает следующим образом.The set works as follows.

Проведение ПЦРPCR

1. Готовят пробирки для проведения амплификации, пронумеровав их и расположив соответствующим образом в штативе. Готовят две пробирки для контролей: одну для отрицательного и одну для положительного контроля.1. Prepare tubes for amplification by numbering them and positioning them accordingly in a tripod. Two test tubes are prepared for controls: one for the negative and one for the positive control.

2. Готовят смесь компонентов для амплификации из расчета на одну пробу: термостабильный фермент Tag-полимеразу, 5-кратный буфер для постановки реакции, смесь четырех дезоксинуклеотидтрифосфатов и праймеры ВВsl4.F/ВВsl4.R - 5'-AAGAATACATTAAGTGCGATATT-3', 5'-CAATCCACTTAATTTTTGTGTTAT-3', кодирующий 16S рРНК, который является компонентом рибосомы.2. Prepare a mixture of components for amplification per sample: thermostable Tag polymerase enzyme, 5-fold reaction buffer, a mixture of four deoxynucleotide triphosphates and primers BBsl4.F / BBsl4.R - 5'-AAGAATACATTAAGTGCGATATT-3 ', 5' -CAATCCACTTAATTTTTGTGTTAT-3 'encoding 16S rRNA, which is a component of the ribosome.

3. Смесь перемешивают пипетированием и добавляют по 15 мкл в каждую пробирку для амплификации.3. The mixture was pipetted and 15 μl was added to each tube for amplification.

4. Вносят по одной капле масла для ПЦР в каждую пробирку, используя пипетку с наконечником до 1 мл.4. Pipette one drop of PCR oil into each tube using a pipette with a tip of up to 1 ml.

5. Вносят по 10 мкл выделенной из клинического образца ДНК в соответствующую пробирку для проведения амплификации с помощью индивидуального наконечника с фильтром. Вносят в пробирку, помеченную как положительный контроль, 10 мкл контрольной ДНК, а в пробирку, помеченную как отрицательный контроль, 10 мкл отрицательного контрольного образца.5. Pipette 10 μl of the DNA extracted from the clinical sample into the corresponding tube for amplification using an individual filter tip. Pipette 10 μl of control DNA into the tube labeled as positive control and 10 μl of the negative control into the tube labeled negative control.

6. Пробирки закрывают и центрифугируют в течение 5 сек при 3 тыс. об/мин.6. The tubes are closed and centrifuged for 5 seconds at 3 thousand rpm

7. Переносят пробирки в программируемый термостат (амплификатор), прогревают при 95°С в течение 5 мин и проводят амплификацию по следующей программе (Табл.5).7. Transfer the tubes to a programmable thermostat (thermocycler), warm them up at 95 ° С for 5 min, and carry out amplification according to the following program (Table 5).

Анализ результатов диагностикиAnalysis of diagnostic results

1. Детекцию амплифицированной ДНК после ПЦР проводят методом горизонтального гель-электрофореза в 2% агарозе.1. Detection of amplified DNA after PCR is carried out by horizontal gel electrophoresis in 2% agarose.

2. В положительном контрольном образце для Borrelia burgdorferi выявляют полосу размером 500 нуклеотидных пар.2. In a positive control sample for Borrelia burgdorferi, a strip of 500 nucleotide pairs is detected.

3. В отрицательном контрольном образце полоса, соответствующая фрагментам генома данных инфекций, должна отсутствовать. Появление полосы в отрицательном контроле свидетельствует о контаминации набора.3. In the negative control sample, the band corresponding to the genome fragments of these infections should be absent. The appearance of a band in the negative control indicates contamination of the kit.

В анализируемых пробах отсутствие полосы строго на уровне соответствующего контроля свидетельствует об отсутствии возбудителя в пробе; наличие полосы, соответствующей по электрофоретической подвижности положительному контролю, свидетельствует о наличии данного возбудителя в пробе. Полученные результаты можно документировать фотографированием гелей с использованием оранжевого или интерференционного светофильтра.In the analyzed samples, the absence of a band strictly at the level of the corresponding control indicates the absence of a pathogen in the sample; the presence of a band corresponding to a positive control in electrophoretic mobility indicates the presence of this pathogen in the sample. The results can be documented by photographing gels using an orange or interference filter.

Таким образом, предлагаемый способ и набор обладают новизной: установлены видоспецифические сайты генома бактерии заболевания Лаймского боррелиоза - Borrelia burgdorferi в области гена, кодирующего 16S рРНК (rrs); оптимальная температура отжига: время денатурации и элонгации составило от 10 до 30 сек, оптимальное 15 сек, время отжига для пары праймеров 16S рРНК от 10 до 30 сек при температуре отжига 51-52°С, число циклов амплификации 35-42, что позволяет достичь высокого уровня чувствительности с помощью двух праймеров вместо шести, используемых в стандартной ПЦР, сократить время выявления ДНК бактерий, в течение 2 часов обнаружить до 10 фемтограмм ДНК бактерии Borrelia burgdorferi или 20 частиц в 1 мл инфекционного материала, включая пробы крови и клещей.Thus, the proposed method and kit have novelty: species-specific sites of the genome of the bacterium of the Lyme borreliosis disease - Borrelia burgdorferi in the region of the gene encoding 16S rRNA (rrs) have been established; optimal annealing temperature: denaturation and elongation time was from 10 to 30 sec, optimal 15 sec, annealing time for a pair of 16S rRNA primers from 10 to 30 sec at annealing temperature of 51-52 ° С, the number of amplification cycles 35-42, which allows to achieve high sensitivity using two primers instead of six used in standard PCR, reduce the time for bacterial DNA detection, detect up to 10 femtograms of Borrelia burgdorferi bacteria DNA or 20 particles in 1 ml of infectious material, including blood samples and ticks, within 2 hours.

Источники информацииInformation sources

1.Yigong Ge, J Bacteriol, Мау 1998, р.2418-2425, Vol.180, No.9.1. Yigong Ge, J Bacteriol, Mau 1998, p. 2418-2425, Vol. 180, No.9.

2. Dionysios Liveris, Journal of Clinical Microbiology, March 1999, р.565-569, Vol.37, No.3.2. Dionysios Liveris, Journal of Clinical Microbiology, March 1999, p. 565-569, Vol. 37, No.3.

3. Манниатис Т., 1984.3. Manniatis T., 1984.

4. Grossman L., 1987.4. Grossman L., 1987.

5. Остерман Л.А., 1981.5. Osterman L.A., 1981.

Таблица 1Table 1 Название микроорганизмаThe name of the microorganism Регистрационный номер (Genbank)Registration number (Genbank) ГенGene ШтаммStrain Дата открытияopening date Размер гена (пн)Gene Size (Mon) Gb_ba:BbrnaoprGb_ba: Bbrnaopr U03396U03396 Rrs (16S rRNA)Rrs (16S rRNA) В31B31 10/9310/93 1195511955 Gb_ba:Вbu44938Gb_ba: Vbu44938 U44938U44938 Rrs (16S rRNA)Rrs (16S rRNA) 5МТ5MT 5/965/96 1,5331,533 Gb_ba:Bor16rgGb_ba: Bor16rg L39080L39080 rrs (16S rRNA)rrs (16S rRNA) 9МТ9MT 3/953/95 1,5331,533 Gb_ba:Вbu44939Gb_ba: Vbu44939 U44939U44939 rrs(16S rRNA)rrs (16S rRNA) 917Y917Y 5/965/96 1,5331,533 Gb_ba:Bb16s297Gb_ba: Bb16s297 Х85204X85204 rrs(16S rRNA)rrs (16S rRNA) 297297 5/955/95 1,4881,488 Gb_ba:BorrrdGb_ba: Borrrd L36160L36160 rrs(16S rRNA)rrs (16S rRNA) 934U934U 9/949/94 1,5361,536 Gb_ba:Воr16rgaGb_ba: War16rga L39081L39081 rrs(16S rRNA)rrs (16S rRNA) 935Т935T 3/953/95 1,5421,542 Gb_ba:BorrrdqGb_ba: Borrrdq М64309M64309 rrs(16S rRNA)rrs (16S rRNA) 13521352 4/924/92 1,4811,481 Gb_ba:BorrrdGb_ba: Borrrd М64310M64310 rrs (16S rRNA)rrs (16S rRNA) 2000420004 4/924/92 1,4801,480 Gb_ba:Вb16srrnaGb_ba: Bb16srrna Х57404X57404 rrs(16S rRNA)rrs (16S rRNA) В31B31 3/923/92 1,4651,465 Gb_ba:BorssrnaGb_ba: Borssrna М59293M59293 rrs(16S rRNA)rrs (16S rRNA) В31B31 4/924/92 1,4801,480 Gb_ba:BorrnacaGb_ba: Borrnaca М89935M89935 rrs(16S rRNA)rrs (16S rRNA) СА2-87CA2-87 1/931/93 1,2911,291 Gb_ba:Вb16sdk7Gb_ba: Bb16sdk7 Х85195X85195 rrs(16S rRNA)rrs (16S rRNA) DК7DK7 5/955/95 1,4881,488 Gb_ba:Вb16sdk29Gb_ba: Bb16sdk29 Х85202X85202 rrs(16S rRNA)rrs (16S rRNA) DК29DK29 5/955/95 1,4881,488 Gb_ba:Вb16sdunkGb_ba: Bb16sdunk Х85201X85201 rrs(16S rRNA)rrs (16S rRNA) DUNKIRKDUNKIRK 5/955/95 1,4881,488 Gb_ba:Вbu28501Gb_ba: Bbu28501 U28501U28501 rrs(16S rRNA)rrs (16S rRNA) ESP-1ESP-1 7/957/95 1,4881,488 Gb_ba:Воrrr16saGb_ba: Warrr16sa М60967M60967 rrs(16S rRNA)rrs (16S rRNA) G2G2 4/924/92 1,4831,483 Gb_ba:BorrnailGb_ba: Borrnail М89936M89936 rrs(16S rRNA)rrs (16S rRNA) Illinois 1Illinois 1 1/931/93 1,2911,291 Gb_ba:Вb16skippGb_ba: Bb16skipp Х85196X85196 rrs(16S rRNA)rrs (16S rRNA) KIPPKipp 5/955/95 1,4881,488 Gb_ba:Вb16slipzGb_ba: Bb16slipz Х85203X85203 rrs(16S rRNA)rrs (16S rRNA) LIPITZLipipz 5/955/95 1,4881,488 Gb_ba:Воrrr16scGb_ba: Warrr16sc М60969M60969 rrs(16S rRNA)rrs (16S rRNA) Sh-2-82Sh-2-82 4/924/92 1,4761,476 Gb_ba:BorrnavsGb_ba: Borrnavs М89938M89938 rrs(16S rRNA)rrs (16S rRNA) VS219VS219 1/931/93 1,3501,350 Gb_ba:BorrgdaGb_ba: Borrgda L40596L40596 Rrs(16S rRNA)Rrs (16S rRNA) 3/953/95 1,4921,492

Таблица 2table 2 ПраймерPrimer ЛокусLocus Нуклеотидная последовательностьNucleotide sequence ВВsl1.FBBsl1.F 19-44 п.н.19-44 bp 5'-CAGACAACAGAAGGGAATTTAAATG-3'5'-CAGACAACAGAAGGGAATTTAAATG-3 ' ВВsl1.RBBsl1.R 532-556 п.н.532-556 bp 5'-CAAGTGATGTATTAGCATCAACTG-3'5'-CAAGTGATGTATTAGCATCAACTG-3 ' ВВsl2.FBBsl2.F 87-111 п.н.87-111 bp 5'-TTGTTAGCAGGAGTATGCAATATC-3'5'-TTGTTAGCAGGAGTATGCAATATC-3 ' ВВsl2.RBBsl2.R 408-429 п.н.408-429 bp 5'-GGGCTTGTAAGCTCTTTAACT-3'5'-GGGCTTGTAAGCTCTTTAACT-3 ' ВВsl3.FBBsl3.F 128-149 п.н.128-149 bp 5'-GCTGCTGGCATGGGGGTTTCT-3'5'-GCTGCTGGCATGGGGGTTTCT-3 ' ВВsl3.RBBsl3.R 729-754 п.н.729-754 bp 5'-CAATAGCATACTCAGTAGTACTATT-3'5'-CAATAGCATACTCAGTAGTACTATT-3 ' ВВsl4.FBBsl4.F 1224-1248 п.н.1224-1248 bp 5'-AAAGAATACATTAAGTGCGATATT-3'5'-AAAGAATACATTAAGTGCGATATT-3 ' ВВsl4.RBBsl4.R 1888-1912 п.н.1888-1912 bp 5'-CAATCCACTTAATTTTTGTGTTAT-3'5'-CAATCCACTTAATTTTTGTGTTAT-3 ' Таблица 3Table 3 ПраймерPrimer ГенGene ДлинаLength Секвенс-номерSequence Number GC %Gc% Tm (оС)Tm (° C) Та Ppt (оС)Ta Ppt (° C) ВВsl1.FBBsl1.F rrsrrs 2525 1919 52,652.6 55,155.1 ВВsl1.RBBsl1.R rrsrrs 2424 532532 60,060.0 61,361.3 Продукт 1Product 1 537537 45,445.4 87,787.7 53,053.0 ВВsl4.FBBsl4.F rrsrrs 2424 12241224 54,554.5 59,559.5 ВВзl4.RBBzl4.R rrsrrs 2424 18881888 50,050,0 61,961.9 Продукт 2Product 2 688688 34,534.5 83,383.3 51,151.1

Таблица 4Table 4 Исследуемый штаммTest strain Праймер B.Bsl1.F/B.Bsl1.R ГЭ в пробеPrimer B.Bsl1.F / B.Bsl1.R GE in the sample Праймер B.Bsl4.F/B.Bsl4.R ГЭ в пробеPrimer B.Bsl4.F / B.Bsl4.R GE in the sample В.В.s.s. В31B.V. s.s. B31 120120 150150 В.afzeliiB.afzelii 600600 300300 В.В.s.s.Taldom №17B.V.s.s. Taldom No. 17 600600 300300 Таблица 5Table 5 Амплификаторы с регулированием по матрице: типа "MiniCicler"Matrix-controlled amplifiers: "MiniCicler" type Амплификаторы с активным регулированием (по пробиркам): типа "Терцик", "Omn-Е"Amplifiers with active regulation (in vitro): type "Tertsik", "Omn-E" ТемператураTemperature ВремяTime ЦикловCycles ТемператураTemperature ВремяTime ЦикловCycles 1one 95°95 ° 5 мин5 minutes 1one 95°95 ° 5 мин5 minutes 1one 22 95°95 ° 1 мин1 min 4040 95°95 ° 30 с30 s 4040 52°52 ° 1 мин1 min 52°52 ° 30 с30 s 72°72 ° 1 мин1 min 72°72 ° 30 с30 s 33 72°72 ° 1 мин1 min 1one 72°72 ° 1 мин1 min 1one 4four 10°10 ° Хране-еStore 10°10 ° Хране-еStore

Claims (2)

1. Способ обнаружения ДНК бактерии заболевания Лаймского боррелиоза - Borrelia burgdorferi, включающий выделение ДНК из биологического материала, синтез праймеров, постановку полимеразной цепной реакции с использованием синтезированных праймеров и оценку проведения реакции гель-электрофорезом в 2%-ном агарозе, отличающийся тем, что при постановке полимеразной цепной реакции используют для обнаружения ДНК бактерий в культуре клеток, пробах периферической крови человека и клещах два праймера: BBs14.F/BBs14.R1. A method for detecting the DNA of the Lyme borreliosis disease bacterium - Borrelia burgdorferi, including the isolation of DNA from biological material, the synthesis of primers, the formulation of the polymerase chain reaction using synthesized primers and the evaluation of the reaction by gel electrophoresis in 2% agarose, characterized in that The polymerase chain reaction is used to detect bacterial DNA in cell culture, samples of human peripheral blood and ticks two primers: BBs14.F / BBs14.R 5'-AAGAATACATTAAGTGCGATATT-3',5'-AAGAATACATTAAGTGCGATATT-3 ', 5'-CAATCCACTTAATTTTTGTGTTAT-3',5'-CAATCCACTTAATTTTTGTGTTAT-3 ', к участку гена, кодирующего 16S рРНК, который является компонентом рибосомы, отжиг праймеров производят при температуре 51-52°С в течение 10-30 с, а число циклов амплификации равно 35-42, при этом отсутствие полосы строго на уровне соответствующего контроля свидетельствует об отсутствии возбудителя в пробе, а наличие полосы, соответствующей по электрофоретической подвижности положительному контролю, свидетельствует о наличии данного возбудителя в пробе.to the site of the gene encoding 16S rRNA, which is a component of the ribosome, primers are annealed at a temperature of 51-52 ° С for 10-30 s, and the number of amplification cycles is 35-42, while the absence of a band strictly at the level of the corresponding control indicates the absence of the pathogen in the sample, and the presence of a band corresponding to a positive control in electrophoretic mobility indicates the presence of this pathogen in the sample. 2. Набор для обнаружения ДНК бактерии заболевания Лаймского боррелиоза - Borrelia burgdorferi, включающий термостабильный фермент Tag-полимеразу, буфер для постановки реакции, смесь четырех дезоксинуклеотидтрифосфатов, положительный контроль - рекомбинантную плазмиду, содержащую фрагмент гена флагелина бактерии, и масло для полимеразной цепной реакции, отличающийся тем, что он содержит праймеры: BBs14.F/BBs14.R-5'-AAGAATACATTAAGTGCGATATT-3',5'-CAATCCACTTAATTTTTGTCTTAT-3', кодирующий 16S pPHK, который является компонентом рибосомы и 5-кратный буфер для постановки реакции.2. A kit for detecting the DNA of the Lyme borreliosis disease bacterium - Borrelia burgdorferi, which includes thermostable Tag polymerase enzyme, a reaction buffer, a mixture of four deoxynucleotide triphosphates, a positive control - a recombinant plasmid containing the bacterium flagelin gene fragment, and an oil for polymerase chain reaction in that it contains primers: BBs14.F / BBs14.R-5'-AAGAATACATTAAGTGCGATATT-3 ', 5'-CAATCCACTTAATTTTTGTCTTAT-3', encoding 16S pRNA, which is a component of the ribosome and a 5-fold buffer for the formulation of the reaction.
RU2004105688/13A 2004-02-25 2004-02-25 METHOD AND KIT FOR DETECTION OF LYME BORRELIOSIS BACTERIA (Borrelia burgdorferi) DNA RU2289627C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004105688/13A RU2289627C2 (en) 2004-02-25 2004-02-25 METHOD AND KIT FOR DETECTION OF LYME BORRELIOSIS BACTERIA (Borrelia burgdorferi) DNA

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004105688/13A RU2289627C2 (en) 2004-02-25 2004-02-25 METHOD AND KIT FOR DETECTION OF LYME BORRELIOSIS BACTERIA (Borrelia burgdorferi) DNA

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2004105688A RU2004105688A (en) 2005-08-10
RU2289627C2 true RU2289627C2 (en) 2006-12-20

Family

ID=35844629

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2004105688/13A RU2289627C2 (en) 2004-02-25 2004-02-25 METHOD AND KIT FOR DETECTION OF LYME BORRELIOSIS BACTERIA (Borrelia burgdorferi) DNA

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2289627C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2458142C1 (en) * 2011-05-31 2012-08-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Санкт-Петербургский государственный университет Diagnostic technique for biomaterials for presence of agrobacteria

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
SKOTARCZAK В. et al. PCR sensitivity in detection of DNA of Borrelia burgdorferi sensu lato in different isolates. Przegl. Epidemiol. 2002; 56 Suppl 1:73-9. SITUM M. et al. Detection and genotyping of Borrelia burgdorferi sensu lato by polymerase chain reaction. Croat. Med. J. 2000 Mar; 41(1):47-53. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2458142C1 (en) * 2011-05-31 2012-08-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Санкт-Петербургский государственный университет Diagnostic technique for biomaterials for presence of agrobacteria

Also Published As

Publication number Publication date
RU2004105688A (en) 2005-08-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Baily et al. Detection of Brucella melitensis and Brucella abortus by DNA amplification
Ho et al. Polymerase chain reaction for the detection of Neisseria gonorrhoeae in clinical samples.
Cornut et al. Principles and applications of molecular biology techniques for the microbiological diagnosis of acute post-operative endophthalmitis
JP5665548B2 (en) Clostridium difficile detection
Noordhoek et al. Polymerase chain reaction and synthetic DNA probes: a means of distinguishing the causative agents of syphilis and yaws?
US7989170B2 (en) Method for the detection of bacterial species of the genera anaplasma/ehrlichia and bartonella
US7638309B2 (en) Method for detecting pathogenic mycobacteria in clinical specimens
KR100388548B1 (en) A method for detecting Mycobacterium tuberculosis by PCR amplification of REP13E12 repeated sequence
US20110287965A1 (en) Methods and compositions to detect clostridium difficile
Amouriaux et al. Polymerase chain reaction with the 30-kb circular plasmid of Borrelia burgdorferi B31 as a target for detection of the Lyme borreliosis agents in cerebrospinal fluid
RU2360972C1 (en) Method detection and evaluation of biotype, serogroup and toxigenicity of cholera agent and related kit
US7998668B2 (en) Neisseria gonorrhoeae detection
US20170145479A1 (en) Selective detection of haemophilus influenzae
US7960106B2 (en) Diagnostic method and products useful therein
Al-Soud et al. A sample preparation method which facilitates detection of bacteria in blood cultures by the polymerase chain reaction
van Belkum et al. BOX PCR fingerprinting for molecular typing of Streptococcus pneumoniae
RU2289627C2 (en) METHOD AND KIT FOR DETECTION OF LYME BORRELIOSIS BACTERIA (Borrelia burgdorferi) DNA
Takourt et al. Direct genotyping and nucleotide sequence analysis of VS1 and VS2 of the Omp1 gene of Chlamydia trachomatis from Moroccan trachomatous specimens
RU2415947C1 (en) SYNTHETIC OLIGONUCLEOTIDE KIT FOR IDENTIFYING HUMAN MONOCYTIC EHRLICHIOSIS Ehrlichia spp AGENT DNA BY REAL-TIME POLYMERASE CHAIN REACTION
US6518020B1 (en) Haemobartonella PCR methods and materials
RU2338789C2 (en) Method of detection of pathogenic micobacteria in clinical samples
RU2560280C2 (en) Method of simultaneous identification of toxigenic strains of genovariants of el tor cholera causative agent and their differentiation on epidemic potential by method of multiplex polymerase chain reaction
Obaidi et al. Sequencing and phylogenetic analysis of Helicobacter pylori through 16S rRNA gene isolated from gastritis biopsies
Amin Application of touchdown enzyme time release (TETR)-PCR for diagnosis of Chlamydophila abortus infection
JP2902054B2 (en) Methods for detecting Mycobacterium tuberculosis

Legal Events

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

Effective date: 20130226