RU2509804C2 - Set of differentiating and specific oligonucleotides for identifying dna of acute intestinal infection agents, method of identifying acute intestinal infection, microchip and diagnostic system for carrying out method - Google Patents

Set of differentiating and specific oligonucleotides for identifying dna of acute intestinal infection agents, method of identifying acute intestinal infection, microchip and diagnostic system for carrying out method Download PDF

Info

Publication number
RU2509804C2
RU2509804C2 RU2010112461/10A RU2010112461A RU2509804C2 RU 2509804 C2 RU2509804 C2 RU 2509804C2 RU 2010112461/10 A RU2010112461/10 A RU 2010112461/10A RU 2010112461 A RU2010112461 A RU 2010112461A RU 2509804 C2 RU2509804 C2 RU 2509804C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
dna
pcr
oligonucleotides
microchip
identifying
Prior art date
Application number
RU2010112461/10A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2010112461A (en
Inventor
Игорь Эдуардович Грановский
Сона Робертовна Айвазян
Ольга Вадимовна Прусакова
Гайда Владиславовна Афанасьева
Валерий Анатольевич Малов
Игорь Петрович Белецкий
Original Assignee
Закрытое акционерное общество "Молекулярно-медицинские технологии"
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 Закрытое акционерное общество "Молекулярно-медицинские технологии" filed Critical Закрытое акционерное общество "Молекулярно-медицинские технологии"
Priority to RU2010112461/10A priority Critical patent/RU2509804C2/en
Publication of RU2010112461A publication Critical patent/RU2010112461A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2509804C2 publication Critical patent/RU2509804C2/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: chemistry.
SUBSTANCE: invention relates to molecular biology and can be used in diagnostic studies aimed at detecting acute intestinal infection (AII) agents. Disclosed is a set of differentiating oligonucleotides (probes), which enables to determine, in a biological sample, DNA of pathogenic microorganisms which cause AII, and specific identification thereof, where said microorganisms relate to a group which includes Shigella spp. and Enteroinvasive E.coli (EIEC), Salmonella spp., Campylobacter Jejuni, Proteus mirabilis, Klebsiella pneumoniae.
EFFECT: described is design of a biochip on which is immobilised a set of probes disclosed herein, designed to perform rapid analysis of AII agents in clinical samples and material obtained from environmental media.
2 cl, 4 tbl, 2 dwg, 5 ex

Description

Область техникиTechnical field

Изобретение относится к области биотехнологии, молекулярной биологии и генной инженерии, а именно, к способу идентификации ДНК возбудителей острых кишечных инфекций (ОКИ), включающей этапы выделения и амплификации ДНК, последующей гибридизации амплифицированной ДНК на биологическом микрочипе. Изобретение также раскрывает состав высокоспецифичных ДНК-зондов и олигонуклеотидов для ПЦР, набор реактивов для идентификации.The invention relates to the field of biotechnology, molecular biology and genetic engineering, and in particular, to a method for identifying DNA of pathogens of acute intestinal infections (OCI), including the steps of DNA isolation and amplification, subsequent hybridization of amplified DNA on a biological microchip. The invention also discloses the composition of highly specific DNA probes and oligonucleotides for PCR, a set of reagents for identification.

Уровень техникиState of the art

Выявление и идентификация ДНК возбудителей инфекционных заболеваний желудочно-кишечного тракта представляет актуальную проблему Острые кишечные инфекции (ОКИ) продолжают занимать существенное место в структуре инфекционных заболеваний, уступая по распространенности лишь острым респираторным вирусным инфекциям. Ежегодно в мире число заболевших ОКИ достигает в 3-5 млрд. человек, при этом 5-10 млн. больных умирают. Как в развивающихся, так и в индустриально развитых странах, несмотря на определенные успехи в диагностике и лечении, проблема ОКИ стоит достаточно остро.The identification and identification of DNA of causative agents of infectious diseases of the gastrointestinal tract is an urgent problem. Acute intestinal infections (ACI) continue to occupy a significant place in the structure of infectious diseases, second only to the prevalence of acute respiratory viral infections. Every year in the world, the number of cases of acute intestinal infections reaches 3-5 billion people, while 5-10 million patients die. In both developing and industrialized countries, despite some successes in diagnosis and treatment, the problem of acute intestinal infections is quite acute.

В настоящее время более перспективным для диагностики патогенных бактерий является применение метода ПЦР и применение ДНК-микрочипов [1, 2].Currently, the use of PCR and the use of DNA microarrays are more promising for the diagnosis of pathogenic bacteria [1, 2].

Известен патент США №7,364,898 в котором рассматривается возможность идентификации с помощью микрочипа бактерий входящих в группу состоящую из Staphylococcus, Enterococcus, Streptococcus, Haemolyticus, Pseudomonas, Campylobacter, Enterobacter, Neisseria, Proteus, Salmonella, Simonsiella, Riemerella, Escherichia, Neisseria, Meningococcus, Moraxella, Kingella, Chromobacterium, Branhamella [3].Known US patent No. 7,364,898 which examines the possibility of identification using a microchip of bacteria belonging to the group consisting of Staphylococcus, Enterococcus, Streptococcus, Haemolyticus, Pseudomonas, Campylobacter, Enterobacter, Neisseria, Proteus, Salmonella, Simonsiella, Riemerella, Escherocherichia, Moherocella Merciheraceria, Moherocella, Escherichiaration, Moherocella, Escherichia , Kingella, Chromobacterium, Branhamella [3].

Известна заявка на изобретение в США №20060240453, в которой заявляется о возможности идентификации широкой группы бактерий, включая Escheria coli, Klebsiella pneumoniae, Salmonella, Campylobacter, Shigella species, enteroinvasive E. Coli [4].Known patent application in the US No. 2006240453, which claims the possibility of identifying a wide group of bacteria, including Escheria coli, Klebsiella pneumoniae, Salmonella, Campylobacter, Shigella species, enteroinvasive E. Coli [4].

Известна заявка США №20060194206, в которой описан способ идентификации диареи вызываемой Shigella и патогенной E.coli (DEC) с помощью нескольких специфических генетических маркеров, которые входят в группу, состоящую из А/ЕЕС & ЕРЕС, ETEC, VTEC, EIEC, ehxA, ipaH генов. Согласно изобретению проводят мультипраймерную ПЦР. Продукт ПЦР может детектироваться или с помощью капиллярного электрофореза, либо на поверхности мембран (ELISA) либо ДНК чипов, или с помощью Luminex.RTM [5].Known US application No. 20060194206, which describes a method for identifying diarrhea caused by Shigella and pathogenic E. coli (DEC) using several specific genetic markers that are part of the group consisting of A / EEC & EPEC, ETEC, VTEC, EIEC, ehxA, ipaH genes. According to the invention, multi-primer PCR is performed. The PCR product can be detected either by capillary electrophoresis, or on the surface of membranes (ELISA) or DNA chips, or using Luminex.RTM [5].

Наиболее близкой к рассматриваемой диагностике является заявка на патент RU №2004114259 [6], в которой рассматривается обнаружение и идентификация кишечных бактерий с помощью микрочипа.Closest to the diagnosis in question is patent application RU No. 2004114259 [6], which addresses the detection and identification of intestinal bacteria using a microchip.

Одним из недостатков рассматриваемых микрочипов и способов идентификации является низкий уровень контроля за процессом диагностики или его отсутствие и трудности в реализации способа идентификации из-за слабой отработки отдельных стадий, что требует дальнейших усилий. Например, к недостатку изобретения RU №2004114259 можно отнести тот факт, что в перечне маркеров нет маркеров положительного и отрицательного контролей.One of the disadvantages of the microchips and identification methods under consideration is the low level of control over the diagnostic process or its absence and difficulties in implementing the identification method due to the poor development of individual stages, which requires further efforts. For example, the disadvantage of the invention RU No. 2004114259 can be attributed to the fact that in the list of markers there are no markers of positive and negative controls.

Кроме того, обычно в данных работах используется либо двухшаговая ПЦР, либо используется ассиметричная мультипраймерная ПЦР, которая достаточно затратна. Известен способ идентификации на основе биочипа, в котором используют более простую симметричную мультипраймерную ПЦР и контроль за прохождением процесса диагностики, но данный чмп разработан для идентификации ДНК трансгенных растений [7].In addition, usually in these studies, either two-step PCR is used, or asymmetric multi-primer PCR is used, which is quite expensive. There is a known method of identification based on a biochip, in which a simpler symmetric, multi-primer PCR and control over the passage of the diagnostic process are used, but this chmp is designed to identify DNA of transgenic plants [7].

Техническая задача изобретения состоит в том, чтобы создать более совершенную диагностику ОКИ с использованием нового биологического микрочипа, обладающего более совершенными характеристиками при невысокой стоимости скрининга наличия ОКИ.The technical task of the invention is to create a more advanced diagnosis of OKI using a new biological microchip, which has more advanced characteristics at a low cost of screening for the presence of OKI.

Другая задача состоит в увеличении достоверности и воспроизводимости получаемых результатов. Эта задача решается за счет применения в биологических чипах для диагностики ОКИ новых, более эффективных последовательностей праймеров и за счет разработки способа обработки продуктов мультипраймерной симметричной ПЦР ферментом, повышающим эффективность гибридизации, а также за счет размещения кластеров положительного контроля одновременно выполняющих роль идентификаторов границ рабочей зоны биочипа.Another task is to increase the reliability and reproducibility of the results. This problem is solved by using new, more efficient primer sequences in biological chips for the diagnosis of OCI and by developing a method for processing products of multi-primer symmetric PCR with an enzyme that increases hybridization efficiency, as well as by arranging positive control clusters that simultaneously act as identifiers of the boundaries of the biochip working area .

Следующей задачей является разработка набора для проведения диагностики, в состав которого входят новые праймеры, новый биочип и фермент для обработки продуктов ПЦР.The next task is to develop a kit for diagnostics, which includes new primers, a new biochip and an enzyme for processing PCR products.

Сущность изобретенияSUMMARY OF THE INVENTION

Предлагаемый метод диагностики основан на проведении мультипраймерной симметричной ПЦР с использованием специфических праймеров, комплементарных последовательностям генов-маркеров ОКИ, и последующей гибридизации продуктов ПЦР на микрочипе, содержащем оригинальный набор дифференцирующих олигонуклеотидов.The proposed diagnostic method is based on the implementation of symmetric multi-primer PCR using specific primers complementary to the sequences of the OKI marker genes, and subsequent hybridization of the PCR products on a microchip containing an original set of differentiating oligonucleotides.

Одним из объектов изобретения является способ идентификации маркеров острых кишечных инфекций, включающий получение образца исследуемой ДНК, прямых и обратных праймеров, специфичных к ДНК одного или более маркеров ОКИ, и микрочипа, проведение ПЦР в присутствии образца ДНК и праймеров, специфичных к указанному одному или более маркерам, нанесение ПЦР-продуктов на рабочую зону биочипа, инкубацию в условиях гибридизации, детекцию образованных гибридизационных комплексов на биочипе. В способе используют микрочип, который содержит дифференцирующие олигонуклеотиды, последовательности которых представлены в SEQ ID NO: 3, 6, 9, 12, 15, 18, 19, приведенных в таблице 3 и перечне последовательностей, а в качестве специфических праймеров используют олигонуклеотиды, последовательность которых выбирают из группы, состоящей из SEQ ID NO: 1, 2, 4, 5, 7, 8, 10, 11, 13, 14, 16, 17 приведенных в таблице 2 и перечне последовательностей, проводят мультипраймерную ПЦР, причем в паре прямого и обратного праймеров один содержит метку, которую после гибридизации ДНК детектируют, регистрируют и используют для идентификации маркеров ОКИ.One of the objects of the invention is a method for identifying markers of acute intestinal infections, including obtaining a sample of the studied DNA, direct and reverse primers specific for the DNA of one or more OKI markers, and a microchip, PCR in the presence of a DNA sample and primers specific to the specified one or more markers, the application of PCR products to the working area of the biochip, incubation under hybridization conditions, the detection of the formed hybridization complexes on the biochip. The method uses a microchip that contains differentiating oligonucleotides, the sequences of which are shown in SEQ ID NO: 3, 6, 9, 12, 15, 18, 19, shown in Table 3 and the sequence listing, and oligonucleotides, the sequence of which are used as specific primers selected from the group consisting of SEQ ID NO: 1, 2, 4, 5, 7, 8, 10, 11, 13, 14, 16, 17 shown in table 2 and the list of sequences, conduct multi-primer PCR, and in a pair of direct and one reverse primer contains a label that after DNA hybridization det Editin, recorded and used to identify AII markers.

В части выбора праймеров для ПЦР предложен набор из 5 пар олигонуклеотидов, комплементарных нуклеотидным последовательностям генов-маркеров, включенных в структуру патогенных микроорганизмов, относящихся к группе родов Shigella spp. и Enferoinvasive E.coli (EIEC), Salmonella spp., Campylobacter jejuni, Proteus mirabilis и Klebsiella pneumoniae. Выбранные участки маркеров приведены в таблице 1, а последовательности специфических олигонуклеотидов, используемых в качестве праймеров для выявления маркеров в способе идентификации ОКИ, представлены в таблице 2.As regards the choice of primers for PCR, a set of 5 pairs of oligonucleotides complementary to the nucleotide sequences of marker genes included in the structure of pathogenic microorganisms belonging to the genus Shigella spp is proposed. and Enferoinvasive E. coli (EIEC), Salmonella spp., Campylobacter jejuni, Proteus mirabilis and Klebsiella pneumoniae. Selected sections of the markers are shown in table 1, and the sequence of specific oligonucleotides used as primers for identifying markers in the method for identifying OKI are presented in table 2.

Другим объектом изобретения являются дифференцирующие олигонуклеотиды, последовательность которых представлена в таблице 3 и используемых в качестве зондов, иммобилизованных на поверхности биочипа.Another object of the invention are differentiating oligonucleotides, the sequence of which is presented in table 3 and used as probes immobilized on the surface of the biochip.

Перечень фигурList of figures

Фиг.1. Изображение расположения кластеров на рабочей зоне мирочипа, где: поз.1 и поз.8 относятся к положительному контролю, поз.2 относится к маркеру Shigella spp. и Enteroinvasive E.coli (EIEC), поз.3 и поз.7 относятся к отрицательному контролю, поз.4 относится к маркеру Salmonella spp., поз.5 относится к маркеру Campylobacter jejuni, поз.6 относится к маркеру Proteus mirabilis, поз.9 относится к маркеру Klebsiella pneumoniae.Figure 1. The image of the arrangement of clusters on the working area of the microchip, where: pos. 1 and pos. 8 refer to the positive control, pos. 2 refers to the Shigella spp marker. and Enteroinvasive E. coli (EIEC), pos. 3 and pos. 7 refer to the negative control, pos. 4 refers to the marker Salmonella spp., pos. 5 refers to the marker Campylobacter jejuni, pos. 6 refers to the marker Proteus mirabilis, pos. .9 refers to the marker Klebsiella pneumoniae.

Фиг.2 Пример визуализации положительного результата теста на Shigella Spp., EIEC и Klebsiella pneumonaie. при идентификации образца, содержащего ОКИ.Figure 2 Example of visualization of a positive test result for Shigella Spp., EIEC and Klebsiella pneumonaie. when identifying a sample containing an OCI.

Описание изобретенияDescription of the invention

Способ идентификации маркеров ОКИ, в общем случае, включает следующие стадии: (а) приготовление биологического микрочипа, заключающееся в модификации поверхности подложки микрочипа и в последующей иммобилизации дифференцирующих олигонуклеотидов, приведенных в таблице 3;The method for identifying OKI markers, in the General case, includes the following stages: (a) the preparation of a biological microchip, which consists in modifying the surface of the substrate of the microchip and in the subsequent immobilization of differentiating oligonucleotides shown in table 3;

(б) осуществление выделения ДНК из клинического образца и использование рекомбинантной плазмиды охарактеризованной в таблице 1 для контроля процесса выделения ДНК;(b) the implementation of DNA extraction from a clinical sample and the use of a recombinant plasmid described in table 1 to control the process of DNA extraction;

(в) проведение мультиплексных симметричных полимеразных цепных реакций (ПЦР) образцов выделенных ДНК с использованием набора, содержащего биотин меченные праймеры, охарактеризованные в таблице №2,, а также, дополнительное проведение симметричных ПЦР с набором рекомбинантных плазмид, охарактеризованных в таблице 1 для осуществления положительного и отрицательного контроля процесса ПЦР;(c) carrying out multiplex symmetric polymerase chain reactions (PCR) of the samples of the isolated DNA using a kit containing biotin-labeled primers described in table No. 2, as well as additional conducting symmetric PCR with the set of recombinant plasmids described in table 1 for positive and negative control of the PCR process;

(г) обработка продуктов амплифицированных ДНК экзонуклеазой фага лямбда;(d) processing the products of DNA amplified with an exonuclease of phage lambda;

(д) гибридизация амплифицированного меченого продукта на биочипе с образованием совершенных и несовершенных дуплексов и обеспечение положительного и отрицательного контроля процесса гибридизации;(e) hybridization of the amplified labeled product on a biochip with the formation of perfect and imperfect duplexes and providing positive and negative control of the hybridization process;

(е) проведение реакции формирования комплекса с флуоресцентно-меченным стрептавидином;(e) conducting a complexation reaction with fluorescently-labeled streptavidin;

(ж) регистрация и интерпретация результатов гибридизации путем сравнения полученной картины с шаблонами;(g) recording and interpreting the results of hybridization by comparing the resulting picture with patterns;

Выбор маркеров.Marker selection.

В процессе изучения способов диагностики ОКИ и известных диагностических биочипов [1-6] было просмотрено большинство известных решений, связаны с выбором известных маркеров для диагностики ОКИ.In the process of studying methods for diagnosing OCI and known diagnostic biochips [1-6], most of the known solutions were reviewed related to the selection of known markers for the diagnosis of OCI.

К неочевидному решению в рамках настоящего изобретения можно отнести выбор перечня маркеров, с помощью которых осуществляют идентификацию более широкого круга патогенных микроорганизмов, чем в известных патентах аналогах. Перечень маркеров, составлен таким образом, что он устраняет недостатки известных изобретений. В перечне, в совокупности с известными маркерами генов, входящих в группу Shigella spp., EIEC, Salmonella spp., Campylobacter jejuni, Klebsiella pneumoniae [6], включен дополнительный маркер гена из Proteus mirabilis. Выбор Proteus mirabilis неочевиден, поскольку он используется в основном для идентифицирования урогенитальных инфекций в диагностических системах основанных на идентификации Mycobacterium, Mycoplasma, Legionella, Salmonella, Chlamydia, Campylobacter, Proteus mirabilis, Enterococcus, Enterobacter, Е. coli, Pseudomonas group I, Neisseria gonorrhoeae [8, 9]. Включение в совокупность маркеров маркер гена из Proteus mirabilis позволяет реализовать техническую задачу изобретения, связанную с повышением эффективности диагностики, одновременно, быстро и с минимальными затратами диагностировать в одном анализе от 1 до 5 маркеров ОКИ, основанном на идентификации участков ДНК, специфичных для источников ОКИ.The non-obvious solution in the framework of the present invention can be attributed to the selection of a list of markers with the help of which a wider range of pathogenic microorganisms is identified than in known analogues patents. The list of markers is designed in such a way that it eliminates the disadvantages of known inventions. In the list, in conjunction with well-known markers of genes belonging to the group Shigella spp., EIEC, Salmonella spp., Campylobacter jejuni, Klebsiella pneumoniae [6], an additional gene marker from Proteus mirabilis is included. The choice of Proteus mirabilis is not obvious, since it is mainly used to identify urogenital infections in diagnostic systems based on the identification of Mycobacterium, Mycoplasma, Legionella, Salmonella, Chlamydia, Campylobacter, Proteus mirabilis, Enterococcus, Enterobacter, E. coli, Pseudomisseria g group I 8, 9]. The inclusion of a marker marker gene from Proteus mirabilis in the marker population allows the implementation of the technical task of the invention to increase the diagnostic efficiency, at the same time, quickly and at minimal cost, to diagnose from 1 to 5 OCI markers based on the identification of DNA regions specific for OCI sources.

Таблица 1Table 1 Перечень маркеров для диагностики ОКИThe list of markers for the diagnosis of OKI ОрганизмOrganism ПраймерыPrimers Длина ПЦР-фрагмента, п.нThe length of the PCR fragment, bp Shigella spp., Enteroinvasive E.coli (EIEC)Shigella spp., Enteroinvasive E. coli (EIEC) SEQ ID NO: 1SEQ ID NO: 1 124124 SEQ ID NO: 2SEQ ID NO: 2 Salmonella spp.Salmonella spp. SEQ ID NO: 4SEQ ID NO: 4 9595 SEQ ID NO: 5SEQ ID NO: 5 Campylobacter jejuniCampylobacter jejuni SEQ ID NO: 7SEQ ID NO: 7 112112 SEQ ID NO: 8SEQ ID NO: 8 Proteus mirabilisProteus mirabilis SEQ ID NO: 10SEQ ID NO: 10 138138 SEQ ID NO: 11SEQ ID NO: 11 Klebsiella pneumoniaeKlebsiella pneumoniae SEQ ID NO: 13SEQ ID NO: 13 8282 SEQ ID NO: 14SEQ ID NO: 14 Внутренний контроль (GE 13)Internal Control (GE 13) SEQ ID NO: 16SEQ ID NO: 16 160160 SEQ ID NO: 17SEQ ID NO: 17

Выбор специфических олигонуклеотидов для мультипраймерной ПЦР.Selection of specific oligonucleotides for multi-primer PCR.

При выборе последовательности для специфических праймеров ПЦР выполняли два условия.When choosing a sequence for specific PCR primers, two conditions were fulfilled.

Первое условие относилось к выбору участка фрагмента ДНК с новой последовательностью. При поиске новых фрагментов отслеживалось, чтобы комплементарность выбранного нового фрагмента по отношению к известному фрагменту из уровня техники была ниже 80-70%. Причем поиск таких последовательностей велся в более широкой области, чем диагностика ОКИ.The first condition related to the selection of a DNA fragment with a new sequence. When searching for new fragments, it was monitored so that the complementarity of the selected new fragment with respect to the known fragment from the prior art was below 80-70%. Moreover, the search for such sequences was carried out in a wider field than the diagnosis of OKI.

В процессе исследования новизны разработанных праймеров не было найдено патентов и заявок на изобретения, в которых была комплементарность между новыми заявляемыми и известными праймерами составляла 100%.In the process of researching the novelty of the developed primers, no patents and applications for inventions were found in which the complementarity between the new claimed and known primers was 100%.

Праймеры выбраны с учетом требований высокой специфичности к консервативным участкам генов исследуемых объектов Shigella spp., EIEC, Salmonella spp., Campylobacter jejuni, Klebsiella pneumoniae Proteus mirabilis, что позволяет избирательно амплифицировать фрагменты ДНК патогенных микроорганизмов непосредственно из выделенного биологического образца. При выборе праймеров учитывают требования, стандартно применяемые к праймерам, в которые входят: отсутствие высокостабильных вторичных структур, малое расхождение температур плавления, не превышающее 2-3°C, а также выбор длины праймеров в диапазоне от 15 до 35 н.о [7].The primers were selected taking into account the requirements of high specificity for conserved regions of the genes of the studied objects Shigella spp., EIEC, Salmonella spp., Campylobacter jejuni, Klebsiella pneumoniae Proteus mirabilis, which allows selectively amplifying DNA fragments of pathogenic microorganisms directly from the isolated biological sample. When choosing primers, the requirements standardly applied to primers are taken into account, which include: the absence of highly stable secondary structures, a small difference in melting temperatures not exceeding 2-3 ° C, and the choice of primer lengths in the range from 15 to 35 n.o [7] .

Для составления праймеров использовались последовательности, характерные для идентифицируемых микроорганизмов и представленные в базе данных нуклеотидных последовательностей GenBank (http://ncbi.nlm.nih.gov), в которых выбирались наиболее консервативные участки, не используемые ранее и неочевидные для идентификации.For the preparation of primers, we used sequences characteristic of identifiable microorganisms and presented in the GenBank database of nucleotide sequences (http://ncbi.nlm.nih.gov), in which the most conserved regions were selected that were not previously used and were not obvious for identification.

Каждая пара олигонуклеотидов для ПЦР, специфичных к одному из маркеров ОКИ, состоит из одного немеченного (не содержащего каких-либо меток, необходимых для последующего анализа и интерпретации результатов) специфического олигонуклеотида из перечисленных в списке последовательностей с SEQ ID NO: 1, 4, 7, 8, 11, 14, 17 и меченого (содержащего одну или несколько меток, необходимых для последующего анализа и интерпретации результатов) специфического олигонуклеотида из перечисленных в списке последовательностей с SEQ ID NO: 2, 5, 8, 11, 14, 17. Ниже приведен перечень специфических нуклеотидов (таблица 2) используемых в рамках настоящего изобретения.Each pair of oligonucleotides for PCR specific to one of the markers of the OCI consists of one unlabeled (not containing any labels necessary for subsequent analysis and interpretation of the results) specific oligonucleotide from the sequences listed in the list with SEQ ID NO: 1, 4, 7 , 8, 11, 14, 17 and labeled (containing one or more labels necessary for subsequent analysis and interpretation of the results) of a specific oligonucleotide from the sequences listed in the list with SEQ ID NO: 2, 5, 8, 11, 14, 17. Below a recap s specific nucleotides (Table 2) used in the present invention.

Таблица 2table 2 Специфические олигонуклеотиды для видовой идентификации микроорганизмов вызывающих ОКИSpecific oligonucleotides for the specific identification of microorganisms causing OKI ID SEQ NoID SEQ No Нуклеотидная последовательностьNucleotide sequence Название геновGene name 1one 5' P-GCGCTCACATGGAACAATCTC 3'5 'P-GCGCTCACATGGAACAATCTC 3' Shigella spp., EIEC (Enteroinvasive E.coli)Shigella spp., EIEC (Enteroinvasive E. coli) 22 5' biotin-CCAGAATTTCGAGGCGGAAC 3'5 'biotin-CCAGAATTTCGAGGCGGAAC 3' 4four 5' P-CTCCCGTAGCAGTTTACGCTG 3'5 'P-CTCCCGTAGCAGTTTACGCTG 3' Salmonella spp.Salmonella spp. 55 5' biotin-GTCAGCGCCGAAAGACTCTC 3'5 'biotin-GTCAGCGCCGAAAGACTCTC 3' 77 5' P-CAATGCAGTTCTTGTGAAAGTCCTG 3'5 'P-CAATGCAGTTCTTGTGAAAGTCCTG 3' Campylobacter jejuniCampylobacter jejuni 88 5' biotin-CAGTGTCTAAAGTGCGTTTATTGGCA 3'5 'biotin-CAGTGTCTAAAGTGCGTTTATTGGCA 3' 1010 5' P-TTAGCTGCAGATCAAGGTCATGG 3'5 'P-TTAGCTGCAGATCAAGGTCATGG 3' Proteus mirabilisProteus mirabilis 11eleven 5' biotin-CCACCATCTTTTAATGCAGCAGTAG 3'5 'biotin-CCACCATCTTTTATAGCAGCAGTAG 3' 1313 5' P-CCGCGTTCAGCCGTCCTATCC 3'5 'P-CCGCGTTCAGCCGTCCTATCC 3' KlebsiellaKlebsiella 14fourteen 5' biotin-GGCGAAACGTCAAACTTCACC 3'5 'biotin-GGCGAAACGTCAAACTTCACC 3' pneumoniaepneumoniae 1616 5' P-TTGGAAACGGCAGAGAAGGTACTG 3'5 'P-TTGGAAACGGCAGAGAAGGTACTG 3' Positive controlPositive control 1717 5' biotin-CCAGCCATGCACACTGATACTCTTC 3'5 'biotin-CCAGCCATGCACACTGATACTCTTC 3'

Выбор дифференцирующих олигонуклеотидов.The selection of differentiating oligonucleotides.

Дифференцирующие олигонуклеотиды выбирали с учетом требований высокой специфичности к консервативным участкам генов исследуемых ОКИ, что позволяет проводить избирательную гибридизацию фрагментов ДНК, амплифицируемых со специфическими олигонуклеотидами при помощи ПЦР непосредственно из биологических образцов, а также исходя из отсутствия высокостабильных вторичных структур, и имеющие длину от 15 до 35 н.о.Differentiating oligonucleotides were selected taking into account the high specificity requirements for conserved regions of the studied OCI genes, which allows selective hybridization of DNA fragments amplified with specific oligonucleotides by PCR directly from biological samples, as well as on the basis of the absence of highly stable secondary structures, and having a length of 15 to 35 n.a.

Допустимо использование олигонуклеотидов, гомологичных указанным в перечне последовательностей олигонуклеотидам не менее чем на 80%, предпочтительно, не менее чем на 90%, наиболее предпочтительно, не менее чем на 95%. Допустимо использование олигонуклеотидов, имеющих делеции или вставки одного или нескольких нуклеотидов.It is permissible to use oligonucleotides homologous to the oligonucleotides indicated in the sequence listing by not less than 80%, preferably not less than 90%, most preferably not less than 95%. It is permissible to use oligonucleotides having deletions or insertions of one or more nucleotides.

Ниже приведен перечень дифференцирующих олигонуклеотидов (таблица №3) для диагностики ОКИ в состав которых входят и дифференцирующие праймеры положительного и отрицательного контроля.The following is a list of differentiating oligonucleotides (table No. 3) for the diagnosis of OCI, which include differentiating primers of positive and negative control.

Таблица 3Table 3 Дифференцирующие олигонуклеотиды для видовой идентификации восьми генов-маркеров ОКИDifferentiating oligonucleotides for species identification of eight OKI marker genes ID SEQ NoID SEQ No Нуклеотидная последовательностьNucleotide sequence Название геновGene name 33 5' GCATCAGAAGGCCTTTTCGATAATGATACC 3'5 'GCATCAGAAGGCCTTTTCGATAATGATACC 3' Shigella spp., EIEC (Enteroinvasive E.coli)Shigella spp., EIEC (Enteroinvasive E. coli) 66 5' TACGATGAAGTGGAGCTGAGGTTGCAACTGCTG 3'5 'TACGATGAAGTGGAGCTGAGGTTGCAACTGCTG 3' Salmonella spp.Salmonella spp. 99 5' GCTTTTATACATTAGCGATGTTGGAATTCAATGTTG 3'5 'GCTTTTATACATTAGCGATGTTGGAATTCAATGTTG 3' Campylobacter jejuniCampylobacter jejuni 1212 5' TGATGCTCCTTGCTCAATTACTCCTGATACTGA 3'5 'TGATGCTCCTTGCTCAATTACTCCTGATACTGA 3' Proteus mirabilisProteus mirabilis 15fifteen 5' CTCAGTCGCTGCGCATAGAAGGTACGGTACGG 3'5 'CTCAGTCGCTGCGCATAGAAGGTACGGTACGG 3' Klebsiella pneumoniaeKlebsiella pneumoniae 18eighteen 5' GGAGAAACTGCATCAGCCGATTATCATCACCGAATACG 3'5 'GGAGAAACTGCATCAGCCGATTATCATCACCGAATACG 3' Positive controlPositive control 1919 5' GGAGAAACTGCATCAGC 3'5 'GGAGAAACTGCATCAGC 3' Negative controlNegative control

Синтез зондов и праймеровSynthesis of probes and primers

Олигонуклеотиды синтезируют на автоматическом синтезаторе (например, модель "Gene Assembler" фирмы Pharmacia) стандартным амидофосфитным методом. Дифференцирующие Олигонуклеотиды содержат 5'- или 3'-концевую группу, обеспечивающую их иммобилизацию на поверхности чипа, например, 5'-концевую фосфатную группу, которую вводят при помощи химического фосфорилирования в процессе синтеза. Один из пары специфических олигонуклеотидов для проведения ПЦР модифицируют по 5'-концу меткой, которую выбирают из группы, состоящей из: каталитической, лигандной, флуоресцентной и радиоактивной, которую вводят химическими методами или энзиматически.Oligonucleotides are synthesized on an automatic synthesizer (for example, Pharmacia's Gene Assembler model) using the standard amidophosphite method. Differentiating Oligonucleotides contain a 5'- or 3'-terminal group, ensuring their immobilization on the surface of the chip, for example, a 5'-terminal phosphate group, which is introduced by chemical phosphorylation during synthesis. One of a pair of specific oligonucleotides for PCR is modified at the 5'-end with a label that is selected from the group consisting of: catalytic, ligand, fluorescent and radioactive, which is introduced by chemical methods or enzymatically.

Выделение ДНК и подготовка материала для амплификации.DNA isolation and preparation of material for amplification.

Выделение ДНК проводят из биологического образца, содержащего ОКИ с использованием общепринятых методик, основанных, например, на щелочном лизисе, использовании детергентов, протеиназы К, экстракции фенолом, хлороформом и/или смесью фенол/хлороформ, либо очистку на диатомовой земле или с помощью диоксида кремния.DNA isolation is carried out from a biological sample containing OCI using generally accepted methods based, for example, on alkaline lysis, use of detergents, proteinase K, extraction with phenol, chloroform and / or a phenol / chloroform mixture, or purification on diatomaceous earth or using silicon dioxide .

Положительные и отрицательные контроли. В рамках данного изобретения существует несколько уровней контроля процесса диагностики. На этапе выделения ДНК в выделенную смесь добавляют внутренний контроль выделения ДНК. Для формирования функции контроля процесса амплификации используют положительный и отрицательный контроль. В качестве положительного контроля используют смесь рекомбинантных плазмид название которых приведено в таблице 1. Конструкция каждой плазмиды содержит клонированный фрагмент одного из маркерных генов входящего в группу Shigella spp. и Enteroinvasive E.coli (EIEC), Salmonella spp., Campylobacter jejuni, Proteus mirabilis, Klebsiella pneumoniae. Длина ПНР-фрагментов лежит в пределах от 82 до 138 п.н. Отрицательный контроль, для последующей проверки оптимальных условий проведения процедуры мультипраймерной ПЦР, выполнен в виде плазмиды с клонированным фрагментом гена GE 13 длиной 160 п.н.Positive and negative controls. Within the scope of this invention, there are several levels of control over the diagnostic process. In the DNA isolation step, an internal DNA isolation control is added to the isolated mixture. For the formation of the control function of the amplification process, positive and negative control are used. As a positive control, a mixture of recombinant plasmids is used, the names of which are shown in Table 1. The design of each plasmid contains a cloned fragment of one of the marker genes belonging to the Shigella spp group. and Enteroinvasive E. coli (EIEC), Salmonella spp., Campylobacter jejuni, Proteus mirabilis, Klebsiella pneumoniae. The length of the PNR fragments ranges from 82 to 138 bp. The negative control, for subsequent verification of the optimal conditions for the multi-primer PCR procedure, was performed in the form of a plasmid with a cloned GE 13 gene fragment of 160 bp in length.

Кроме этого на микрочипе иммобилизованы дифференцирующие олигонуклеотиды выполняющие роль положительного и отрицательного контролей прохождения реакции гибридизации (см. пример №).In addition, differentiating oligonucleotides that act as positive and negative controls for the passage of the hybridization reaction are immobilized on the microchip (see example No.).

Таким образом, в рамках данного изобретения обеспечивается полный контроль за всеми этапами процесса диагностики.Thus, in the framework of this invention provides full control over all stages of the diagnostic process.

Выбор меткиTag selection

Известно большое число патентов, в которых рассматриваются разные типы меток для построения биологических чипов. Каталитическую молекулу выбирают из группы, включающей гемин, цианкобаламин или флавин. Лигандную молекулу выбирают из группы, включающей биотин, диоксигенин или динитробензол. Флуоресцентную молекулу выбирают из группы, включающей FAM, TAMRA, Су3, Су5, Су7, R6G, R110, ROX или JOE.A large number of patents are known in which various types of tags are considered for constructing biological chips. The catalytic molecule is selected from the group consisting of hemin, cyanocobalamin or flavin. The ligand molecule is selected from the group consisting of biotin, dioxigenin or dinitrobenzene. The fluorescent molecule is selected from the group consisting of FAM, TAMRA, Cy3, Cy5, Cy7, R6G, R110, ROX or JOE.

Амплификация ДНК при помощи ПЦРAmplification of DNA by PCR

Фрагменты ДНК типичных последовательностей ОКИ, получают в реакции симметричной ПЦР с использованием высокоспецифичных праймеров (см. пример 4).DNA fragments of typical OKI sequences are obtained by symmetric PCR using highly specific primers (see example 4).

Условия ПЦР.PCR conditions.

Общее количество пар специфических олигонуклеотидов может варьировать от 1 до 5 в сочетаниях для идентификации маркеров ОКИ. В состав ПЦР-смеси входит от 1 ед. до 20 ед., активности Taq-полимеразы на 1 мкл. В состав ПЦР смеси могут входить реагенты, повышающие специфичность и эффективность ПЦР, например, такие как бетаин, эктаин и его производные, а также трегалоза, диметилсульфоксид, глицерин.The total number of pairs of specific oligonucleotides can vary from 1 to 5 in combination to identify markers of the OKI. The composition of the PCR mixture includes from 1 unit. up to 20 units, Taq polymerase activity per 1 μl. The PCR mixture may include reagents that increase the specificity and effectiveness of PCR, for example, such as betaine, ectain and its derivatives, as well as trehalose, dimethyl sulfoxide, glycerol.

Концентрация олигонуклеотидов в ПЦР может составлять от 0,05 мкМ до 0,3 мкМ, оптимально от 0,1 мкМ до 0,25 мкМ.The concentration of oligonucleotides in PCR can be from 0.05 μm to 0.3 μm, optimally from 0.1 μm to 0.25 μm.

Объем реакционной смеси может составлять от 5 мкл до 200 мкл, оптимально от 20 мкл до 50 мкл. Реакцию можно проводить под минеральным маслом или без него, в зависимости от конструкции ДНК-амплификатора. ПЦР проводят с использованием ДНК амплификатора (например, «Терцик», ДНК-технология, Россия или «Mastercycler», Eppendorf, Германия) в условиях, приведенных в Таблице 4.The volume of the reaction mixture can be from 5 μl to 200 μl, optimally from 20 μl to 50 μl. The reaction can be carried out with or without mineral oil, depending on the design of the DNA amplifier. PCR is performed using a DNA amplifier (for example, “Terzik”, DNA technology, Russia or “Mastercycler”, Eppendorf, Germany) under the conditions shown in Table 4.

Обработка ПЦР продуктов экзонуклеазой фага лямбда.Processing of PCR products with an exonuclease of phage lambda.

Один из пары праймеров для ПЦР содержит фосфатную группу на 5'-конце. Это необходимо для того, чтобы цепь фрагмента ДНК, которая синтезируется в ходе ПЦР с этим праймером, эффективно гидролизовалась экзонуклеазой фага лямбда. Поскольку второй из пары праймеров на 5'-конце содержит биотин или флуоресцентную метку, эта цепь ДНК защищена от деградации экзонуклеазой. Это позволяет после обработки продуктов ПЦР экзонуклеазой фага лямбда получать одноцепочечную ДНК, меченную на 5'-конце биотином или флуоресцентной меткой. Гибридизация с одноцепочечной ДНК проходит более эффективно, что позволяет повысить чувствительность и воспроизводимость диагностики. Для получения одноцепочечной ДНК часто используют асимметричную ПЦР. Метод получения одноцепочечной ДНК с помощью асимметричной ПЦР требует большого количества циклов ПЦР и до 50-кратного избытка одного из праймеров, что приводит к увеличению времени проведения ПЦР и увеличивает расходы на проведение реакции. Применение экзонуклеазы фага лямбда для получения одноцепочечной ДНК позволяет использовать стандартную симметричную ПЦР, которая более эффективна и экономична как по количеству реагентов, так и по затрачиваемому времени. Для проведения гидролиза продуктов ПЦР используют от 2 до 20 единиц активности на 1 мкл. экзонуклеазы фага лямбда. Время обработки составляет от 30 до 90 мин. Более предпочтительно использовать 10 единиц фермента и проводить реакцию 60 минут при температуре 37°C.One of a pair of PCR primers contains a phosphate group at the 5'-end. This is necessary in order for the chain of the DNA fragment that is synthesized during PCR with this primer to be efficiently hydrolyzed by the phage lambda exonuclease. Since the second of the primer pairs at the 5 ′ end contains biotin or a fluorescent label, this DNA strand is protected from degradation by exonuclease. This makes it possible to obtain single-stranded DNA labeled at the 5'-end with biotin or a fluorescent label after processing PCR products with an exonuclease of phage lambda. Hybridization with single-stranded DNA is more efficient, which improves the sensitivity and reproducibility of the diagnosis. To obtain single-stranded DNA, asymmetric PCR is often used. The method of obtaining single-stranded DNA using asymmetric PCR requires a large number of PCR cycles and up to a 50-fold excess of one of the primers, which leads to an increase in PCR time and increases the cost of the reaction. The use of phage lambda exonuclease to obtain single-stranded DNA allows the use of standard symmetric PCR, which is more effective and economical both in terms of the number of reagents and the time taken. For the hydrolysis of PCR products, 2 to 20 activity units per 1 μl are used. exonuclease phage lambda. Processing time is from 30 to 90 minutes. It is more preferable to use 10 units of the enzyme and carry out the reaction for 60 minutes at a temperature of 37 ° C.

Проведение гибридизации.Hybridization.

Меченые продукты ПЦР гибридизуются с ДНК-зондами (дифференцирующими олигонуклеотидами), иммобилизованными на биочипе, в специально подобранном буфере (см. пример 3).Labeled PCR products hybridize with DNA probes (differentiating oligonucleotides) immobilized on a biochip in a specially selected buffer (see Example 3).

Проведение пероксидазной реакцииPeroxidase reaction

В случае, если продукты ПЦР мечены биотином, для дальнейшей идентификации необходимо провести реакцию с коньюгатом стрептавидин-пероксидаза или стрептавидин-фосфатаза (см. пример №).If PCR products are labeled with biotin, for further identification it is necessary to conduct a reaction with conjugate streptavidin-peroxidase or streptavidin-phosphatase (see example No.).

Структура биочипаBiochip structure

Биологический микрочип в одном из вариантов, который включает, но не ограничивает других вариантов, представляет собой стеклянную пластину следующих размеров: длина - 76,0±0,1 мм; ширина - 26,0±0,1 мм; толщина - 1±0,1 мм. На поверхности биологического микрочипа в определенном порядке расположены 9 кластеров иммобилизованных олигонуклеотидов (см. Фиг.1). В пяти кластерах иммобилизованы олигонуклеотиды, соответствующие последовательностям ДНК диагностируемых возбудителей - Shigella spp. и Enteroinvasive E.coli (EIEC), Salmonella spp., Campylobacter jejuni, Proteus mirabilis, Klebsiella pneumoniae (H-shi, H-sal, H-cam, H-pro, H-kle). В двух кластерах с индексом «P» содержится ковалентно связанный олигонуклеотид H-GE13, предназначенный для проверки всех реакций набора и однозначной ориентации биологического микрочипа. Два кластера с индексом «N» содержат олигонуклеотид H-17, который не соответствует диагностируемым последовательностям и выполняет роль отрицательного контроля гибридизации. Расположение и предназначение рабочих зон на поверхности биочипов соответствует схеме расположения ДНК-зондов. Дифференцирующие олигонуклеотиды - зонды нанесены в кластере в четырех или девяти повторах.The biological microchip in one of the options, which includes, but does not limit other options, is a glass plate of the following sizes: length - 76.0 ± 0.1 mm; width - 26.0 ± 0.1 mm; thickness - 1 ± 0.1 mm. On the surface of the biological microchip, 9 clusters of immobilized oligonucleotides are located in a certain order (see Figure 1). In five clusters, oligonucleotides immobilized corresponding to the DNA sequences of the diagnosed pathogens - Shigella spp. and Enteroinvasive E. coli (EIEC), Salmonella spp., Campylobacter jejuni, Proteus mirabilis, Klebsiella pneumoniae (H-shi, H-sal, H-cam, H-pro, H-kle). Two clusters with the “P” index contain the covalently linked H-GE13 oligonucleotide, designed to test all dial-up reactions and the unique orientation of the biological microchip. Two clusters with an index of "N" contain the oligonucleotide H-17, which does not correspond to the diagnosed sequences and acts as a negative control of hybridization. The location and purpose of the working areas on the surface of biochips corresponds to the arrangement of DNA probes. Differentiating oligonucleotides - probes are deposited in a cluster in four or nine repetitions.

Предпочтительной формой мультичипа является плоский прямоугольный элемент, выполненный из твердого или гибкого материала разной толщины. Толщина несущего элемента может составлять от 0,05 мм до 5 мм. Несущий элемент чипа выполнен из материалов входящих в группу, состоящую из: полимеров, стекла, металлов, керамики или их комбинаций. Полимеры выбирают из группы состоящей из: полиметилметакрилата, полибутилметакрилата, поливинилхлорида, поликарбоната, сополимеров метилметакрилата и/или сополимеров бутилметакрилата с другими мономерами, такими, как стирол, акрилонитрил.The preferred form of the multichip is a flat rectangular element made of a solid or flexible material of different thicknesses. The thickness of the carrier may be from 0.05 mm to 5 mm. The supporting element of the chip is made of materials included in the group consisting of: polymers, glass, metals, ceramics, or combinations thereof. The polymers are selected from the group consisting of polymethyl methacrylate, polybutyl methacrylate, polyvinyl chloride, polycarbonate, copolymers of methyl methacrylate and / or copolymers of butyl methacrylate with other monomers, such as styrene, acrylonitrile.

Поверхность несущего элемента может быть модифицирована нужным образом или покрыта каким-либо материалом, способным иммобилизовать олигонуклеотиды.The surface of the supporting element can be modified as needed or coated with some material capable of immobilizing oligonucleotides.

На фиг.2 приведена гибридизационная картина, полученная при сканировании биочипа, в которой приведен пример визуализации положительного результата теста на Shigella Spp., EIEC и Klebsiella pneumonaie. при идентификации образца, содержащего ОКИ.Figure 2 shows the hybridization pattern obtained by scanning the biochip, which shows an example of visualization of a positive test result for Shigella Spp., EIEC and Klebsiella pneumonaie. when identifying a sample containing an OCI.

Идентификация мультичипаMulti-chip identification

Идентификатор биочипа может включать в себя код номера партии и/или даты изготовления, информацию о перечне размещенных дифференцирующих олигонуклеотидов. Идентификатор может быть выполнен в виде штрих-кода или элемента с магнитной записью информации.The biochip identifier may include a batch number code and / or production date, information about the list of placed differentiating oligonucleotides. The identifier can be made in the form of a barcode or an element with magnetic recording of information.

Обращение к уникальному коду биочипа обеспечит быстрый поиск информации в базах данных о всех образцах при параллельном скрининге ОКИ.The use of a unique biochip code will provide a quick search of information in the databases of all samples during parallel screening of the OCI.

Интерпретация данных анализаInterpretation of analysis data

Интенсивность сигнала образующихся совершенных или несовершенных дуплексов внутри каждой группы кластеров существенно выше интенсивности сигнала отрицательных контролей, что позволяет проводить надежную идентификацию ОКИ. Детектирование и/или идентификацию ОКИ осуществляют путем сравнительного анализа уровня сигналов исследуемого образца, положительного и отрицательного контролей Интерпретацию результатов проводят исходя из гибридизационной картины, которую получают, используя экспериментальную установку, включающую, например, сканер, компьютер и специальное программное обеспечение. Для считывания данных с микрочипа, более предпочтительно использовать для интерпретации результатов анализа аппаратно-программный комплекс - чип-детектор «Флуоген-2» изготовляемый фирмой ММТех, Россия.The signal intensity of the resulting perfect or imperfect duplexes within each group of clusters is significantly higher than the signal intensity of the negative controls, which allows reliable identification of the OCI. Detection and / or identification of OCI is carried out by comparative analysis of the signal level of the test sample, positive and negative controls. The interpretation of the results is carried out on the basis of a hybridization picture, which is obtained using an experimental setup, including, for example, a scanner, a computer and special software. To read data from a microchip, it is more preferable to use a hardware-software complex — the Fluogen-2 chip detector — manufactured by MMTech, Russia, to interpret the results of the analysis.

Интерпретацию результатов проводят следующим образом. Интенсивности флуоресцентных или колориметрических сигналов в каждой группе ДНК-зондов, в которой содержатся олигонуклеотиды, видоспецифичные для одного из 9 маркеров ОКИ, с помощью специального программного обеспечения сравнивают с группами зондов положительного (максимальная интенсивность сигнала) и отрицательного (минимальная интенсивность сигнала) контроля. В результате образуется гибридизационная картина, различная для групп положительного контроля, отрицательного контроля и для кластеров, характеризующих маркеры ОКИ, что позволяет однозначно интерпретировать полученные данные.The interpretation of the results is as follows. The intensities of fluorescent or colorimetric signals in each group of DNA probes that contain oligonucleotides that are species-specific for one of the 9 OCI markers are compared using special software with the groups of probes of the positive (maximum signal intensity) and negative (minimum signal intensity) control. As a result, a hybridization pattern is formed, which is different for the groups of positive control, negative control and for clusters that characterize OKI markers, which allows one to unambiguously interpret the obtained data.

Набор для диагностикиDiagnostic kit

Другим объектом изобретения является набор для идентификации маркеров ОКИ, включающий:Another object of the invention is a kit for identifying markers OKI, including:

а) по меньшей мере, один биочип для проведения разовой диагностики, содержащий не менее пяти дифференцирующих олигонуклеотидов, два из которых служат в качестве положительного и два в качестве отрицательного контролей и представленных в SEQ SEQ ID NO: 3, 6, 9, 12, 15, 18, 19, соответственно;a) at least one biochip for a one-time diagnosis, containing at least five differentiating oligonucleotides, two of which serve as positive and two as negative controls and are presented in SEQ SEQ ID NO: 3, 6, 9, 12, 15 , 18, 19, respectively;

б) специфические олигонуклеотиды, используемые в качестве праймеров ПЦР для идентификации маркеров ОКИ, последовательности которых представлены в SEQ ID NO: 1, 2, 4, 5, 7, 8, 10, 11, 13, 14, и специфический олигонуклеотиды, представленный в SEQ ID NO: 16, 17 которые комплементарны дифференцирующему олигонуклеотиду положительного контроля SEQ ID NO: 18, размещенному на биочипе в кластерах положительного контроля.b) specific oligonucleotides used as PCR primers to identify OKI markers whose sequences are presented in SEQ ID NO: 1, 2, 4, 5, 7, 8, 10, 11, 13, 14, and the specific oligonucleotides presented in SEQ ID NO: 16, 17 which are complementary to the differentiating oligonucleotide of the positive control SEQ ID NO: 18, placed on the biochip in the clusters of the positive control.

в) реагенты, которые выбирают из группы, состоящей из: реагентов для подготовки образца, реагентов для проведения мультипраймерной симметричной ПЦР, реагентов для проведения гибридизации или их комбинаций и экзонуклеазы фага лямбда.c) reagents that are selected from the group consisting of: reagents for sample preparation, reagents for conducting multi-primer symmetric PCR, reagents for hybridization, or combinations thereof and an exonuclease of phage lambda.

Набор дополнительно содержит наклейки с названием торговой марки и штрихкодом, в котором указан номер серии и дата выпуска диагностической системы.The kit additionally contains stickers with the brand name and barcode, which indicates the series number and release date of the diagnostic system.

ПримерыExamples

Ниже приведены примеры, которые включают, но не ограничивают объем изобретения.The following are examples that include, but are not limited to, the scope of the invention.

Пример 1. Приготовление поверхности биочипа (модификация поверхности)Example 1. Preparation of the surface of the biochip (surface modification)

Матрицу, содержащую аминогруппы с плотностью 1-2 групп/нм2, изготавливают с применением раствора 3-аминопропилтриэтоксисилана (АПТЭС) в различных растворителях в зависимости от типа подложек. Например, стеклянные подложки инкубировали в течение часа в растворе 3-аминопропилтриэтоксисилана в ацетоне или в этаноле. Концентрацию АПТЭС варьировали от 0,1 до 10% по объему. Если реакцию проводят в ацетоне, стекла трижды промывали ацетоном по 5 минут, затем этанолом 2 раза по 3 минуты и сушили при температуре 120-130°C в течение 20 минут.A matrix containing amino groups with a density of 1-2 groups / nm 2 is prepared using a solution of 3-aminopropyltriethoxysilane (APTES) in various solvents depending on the type of substrate. For example, glass substrates were incubated for one hour in a solution of 3-aminopropyltriethoxysilane in acetone or ethanol. APTES concentration varied from 0.1 to 10% by volume. If the reaction is carried out in acetone, the glasses are washed three times with acetone for 5 minutes, then ethanol 2 times for 3 minutes and dried at a temperature of 120-130 ° C for 20 minutes.

Пример 2. Пришивка олигонуклеотидных зондов к поверхности амино-модифицированного стекла.Example 2. Sewing oligonucleotide probes to the surface of amino-modified glass.

Реакционную смесь, содержащую 1 мкМ олигонуклеотида и 60 мМ гидрохлорида 1-этил-3-(3-диметиламинопропил)-карбодиимида в 0,1 М 1-метилимидазоле, pH 7, наносили на поверхность матрицы роботом (Xpress Lane, США). Объем капель каждого зонда составляет не менее 0,005 мкл. Матрицы с нанесенными олигонуклеотидами помещали в герметичную емкость, выдерживали при комнатной температуре в течение 1 часа во влажной атмосфере и промывали на шейкере 0,5 мМ раствором NaCl в течение содержащим 0,1% SDS в течение 10 минут, затем дистиллированной водой. Биочип высушивали и хранили при температуре от 4 до 8°C. Концентрация олигонуклеотида в объеме капель каждого зонда составляет от 0,5 до 100 мкмоль/л.A reaction mixture containing 1 μM oligonucleotide and 60 mM 1-ethyl-3- (3-dimethylaminopropyl) -carbodiimide hydrochloride in 0.1 M 1-methylimidazole, pH 7, was applied to the matrix surface with a robot (Xpress Lane, USA). The droplet volume of each probe is at least 0.005 μl. Matrices coated with oligonucleotides were placed in a sealed container, kept at room temperature for 1 hour in a humid atmosphere, and washed on a shaker with a 0.5 mM NaCl solution for 0.1% SDS for 10 minutes, then with distilled water. The biochip was dried and stored at a temperature of 4 to 8 ° C. The concentration of oligonucleotide in the volume of drops of each probe is from 0.5 to 100 μmol / L.

В качестве зондов использовали олигонуклеотиды, модифицированные фосфатной группой (p) по 5'-положению ID SEQ No: 59, 68, 90 и 91. Олигонуклеотиды наносили кластерами по 4 точки.As probes, oligonucleotides modified with the phosphate group (p) at the 5'-position of ID SEQ No: 59, 68, 90 and 91 were used. The oligonucleotides were applied in clusters of 4 points.

Пример 3. Выделение ДНК из исследуемого материала.Example 3. Isolation of DNA from the test material.

В промаркированные пробирки добавляют по 1 мл физиологического раствора и по 0,2-0,3 г фекалий (что приблизительно соответствует объему 200-250 мкл). Для этого используют одноразовые лопатки или наконечники с антиаэрозольными фильтрами. Тщательно перемешивают содержимое на вортексе до образования гомогенной суспензии. Осаждают грубодисперсную фракцию центрифугированием на микроцентрифуге в течение 2 минут при 2000 об/мин. Надосадочную жидкость переносят в новую пробирку и центрифугируют при максимальных оборотах (12000 об/мин.) в течение 3 минут. После удаления надосадочной жидкости к бактериальному осадку добавляют 1 мл физиологического раствора, суспендируют на вортексе 30-60 сек. и затем осадают центрифугированием при 12-13 тыс. об/мин. После окончательной отмывки осадок с исследуемым материалом ресуспендируют в 300 мкл физиологического раствора.1 ml of physiological saline and 0.2-0.3 g of feces (which approximately corresponds to a volume of 200-250 μl) are added to the labeled tubes. To do this, use disposable vanes or tips with anti-aerosol filters. Vortex the contents thoroughly until a homogeneous suspension is formed. The coarse fraction is precipitated by centrifugation in a microcentrifuge for 2 minutes at 2000 rpm. The supernatant is transferred to a new tube and centrifuged at maximum speed (12,000 rpm) for 3 minutes. After removal of the supernatant, 1 ml of physiological saline is added to the bacterial sediment, suspended in a vortex for 30-60 seconds. and then precipitated by centrifugation at 12-13 thousand rpm. After final washing, the sediment with the test material is resuspended in 300 μl of physiological saline.

В промаркированные пробирки добавляют по 400 мкл лизирующего буфера и 5 мкл положительного контрольного образца KB.. Лизирующий буфер готовят на деионизованной воде на основе Трис-HCl, pH 6,8 - 0,05 М, гуанидинтиоцианата - 3,13 М (фирма «Amresco», США) GTC, ЭДТА - 0,025 М (фирма «Sigma», США) и саркозила - 1%. (фирма «AppliChem», США). Затем в каждую пробирку добавляют по 100 мкл исследуемого материала, в пробирку отрицательного контроля выделения ОКВ добавляют 100 мкл деионизованой воды. Перемешивают и инкубируют при 65°C в течение 5 минут. В каждую пробирку добавляют 20 мкл сорбента C, перемешивают и инкубируют при комнатной температуре в течение 10 мин.400 μl of lysis buffer and 5 μl of positive control sample KB are added to the marked tubes. Lysis buffer is prepared on Tris-HCl-based deionized water, pH 6.8 - 0.05 M, guanidine thiocyanate - 3.13 M (Amresco ", USA) GTC, EDTA - 0.025 M (Sigma, USA) and sarcosyl - 1%. (company "AppliChem", USA). Then, 100 μl of the test material is added to each tube, 100 μl of deionized water is added to the tube for the negative control of OKV release. Stir and incubate at 65 ° C for 5 minutes. 20 μl of sorbent C is added to each tube, mixed and incubated at room temperature for 10 minutes.

После этого пробирки центрифугируют в течение 20 сек при 10 тыс. об/мин, и удаляют надосадочную жидкость. В каждую пробирку к осадку добавляют по 750 мкл первого буфера выполненного на основе Трис-HCl, pH 6,8 - 0,0585 М, гуанидингидрохлорида - 2,34 М (фирма «Fluka», США), и ЭДТА - 0,0243 М (фирма «Sigma»), ресуспендируют осадок перемешиванием на вортексе в течение 30-60 сек. Центрифугируют в течение 20 сек при 10 тыс. об/мин, и удаляют надосадочную жидкость.After this, the tubes are centrifuged for 20 seconds at 10 thousand rpm, and the supernatant is removed. 750 μl of the first Tris-HCl-based buffer, pH 6.8 - 0.0585 M, guanidine hydrochloride - 2.34 M (Fluka, USA), and EDTA - 0.0243 M were added to each tube to the pellet. (Sigma company), the suspension is resuspended by vortexing for 30-60 seconds. Centrifuged for 20 sec at 10 thousand rpm, and remove the supernatant.

В каждую пробирку к осадку добавляют по 750 мкл второго буфера выполненного на основе Трис-HCl (1 М Трис-HCl, pH 8,0 с конечной концентрацией 0,05 М), ресуспендируют осадок перемешиванием на вортексе в течение 30 сек. Затем центрифугируют в течение 20 сек при 10 тыс. об/мин, и удаляют надосадочную жидкость. Повторяют данную операцию дважды.750 μl of the second Tris-HCl-based buffer (1 M Tris-HCl, pH 8.0 with a final concentration of 0.05 M) was added to each tube to the pellet, the pellet was resuspended by vortexing for 30 sec. Then centrifuged for 20 seconds at 10 thousand rpm, and remove the supernatant. Repeat this operation twice.

Подсушивают осадки в термостате при 55°C в течение 5 минут (крышку пробирки оставить открытой). К осадкам добавляют по 50-100 мкл буфера для элюции, выполненного на основе Chelex 100 - 5% (фирма «BIO-RAD» США) и Трис-HCl, pH 8,0 - 0,05 М. Перемешивают на вортексе и инкубируют при 55°C в течение минут. Для более эффективной элюции ДНК, встряхивают пробирку каждые 2 минуты. Затем пробирки центрифугируют в течение 1,5-2 мин при 10-12 тыс. об/мин. Переносят надосадочные жидкости в чистые промаркированные микропробирки. Хранят выделенные ДНК при температуре минус 20°C в течение года. Допустимо хранение при комнатной температуре (от 18 до 25°C) не более 24 ч, при температуре от 4 до 8°C - не более 7 дней. Полученную ДНК используют для проведения этапа ПЦР.Dry the pellets in a thermostat at 55 ° C for 5 minutes (leave the tube lid open). 50-100 μl of elution buffer based on Chelex 100 - 5% (BIO-RAD USA) and Tris-HCl, pH 8.0 - 0.05 M were added to the precipitates. They were vortexed and incubated at 55 ° C for minutes. For more effective elution of DNA, shake the tube every 2 minutes. Then the tubes are centrifuged for 1.5-2 min at 10-12 thousand rpm. Transfer supernatants to clean, labeled microtubes. The extracted DNA is stored at a temperature of minus 20 ° C for a year. Storage at room temperature (from 18 to 25 ° C) is allowed for no more than 24 hours, at a temperature of 4 to 8 ° C - no more than 7 days. The resulting DNA is used for the PCR step.

Пример 4. Мультипраймерная полимеразная цепная реакция.Example 4. Multiprimer polymerase chain reaction.

Приготовляют «ПЦР-смесь», исходя из количества анализируемых образцов плюс две пробирки для «-» отрицательного и «+» положительного контролей на ПЦР. На каждую пробу вносят по 11 мкл 2-кратного реакционного буфера, 5 мкл биологически активных элементов в виде композиции олигонуклеотидных праймеров SEQ ID NO: 1, 2, 4, 5, 7, 8, 10, 11, 13, 14, 16, 17 приведенных в таблице №2 и 1 мкл Taq ДНК-полимеразы (фирма «Fermentas», Латвия). Аккуратно перемешивают пипетированием. 2х реакционный буфер готовят на деионизованной воде на основе Трис-HCl, (NH4)2SO4, MgCl2, добавляют раствор дНТФ. Состав: 1 М Трис-HCl, pH 8,8-0,16 М; (NH4)2SO4 - 0,032 М (фирма «Sigma», США); MgCI2 (фирма «Sigma», США) - 0,004 М; смесь дНТФ (фирма «Силекс», Россия) - 0,004 М; твин 20 (фирма «Amresco», США) - до конечной концентрации 0,04%.A “PCR mixture” is prepared based on the number of samples analyzed plus two tubes for “-” negative and “+” positive controls for PCR. For each sample, 11 μl of a 2-fold reaction buffer, 5 μl of biologically active elements in the form of a composition of oligonucleotide primers SEQ ID NO: 1, 2, 4, 5, 7, 8, 10, 11, 13, 14, 16, 17 shown in table No. 2 and 1 μl of Taq DNA polymerase (company "Fermentas", Latvia). Gently mix by pipetting. 2x reaction buffer is prepared on Tris-HCl, (NH 4 ) 2 SO 4 , MgCl 2 deionized water, dNTP solution is added. Composition: 1 M Tris-HCl, pH 8.8-0.16 M; (NH 4 ) 2 SO 4 - 0.032 M (Sigma, USA); MgCI 2 (company "Sigma", USA) - 0.004 M; dNTF mixture (Sileks company, Russia) - 0.004 M; Tween 20 (Amresco, USA) - to a final concentration of 0.04%.

В ранее промаркированные микропробирки для ПЦР вносят по 2 капли масла для ПЦР (~20-25 мкл), а затем по 15 мкл «ПЦР-смеси». В пробирки для исследуемых проб вносят пипеткой с отдельными наконечниками по 5 мкл ДНК исследуемого образца. В пробирку маркированную знаком «+» (положительный контроль ПЦР) вносят 5 мкл положительного контрольного образца ПК. ПК-положительный контрольный образец-смесь рекомбинантных плазмид, полученных на основе pUC18 и содержащих последовательность маркерных генов каждого возбудителя в концентрации 5 пг/мкл (или 1,5×106 молекул ДНК в 1 мкл). В пробирку, маркированную знаком «-» (отрицательный контроль ПЦР), вносят 5 мкл отрицательного контрольного образца ОК (добавляется последним). OK - отрицательный контрольный образец - рекомбинантная плазмида, полученная на основе pUC18 и содержащая последовательность маркера GE13 в концентрации 50 пг/мкл (или 15×106 молекул ДНК в 1 мкл). Центрифугируют микропробирки 10-15 сек при 10-12 тыс. об/мин для осаждения капель жидкости, при этом ПЦР-масло должно полностью покрыть ПЦР-смесь.Two drops of PCR oil (~ 20-25 μl) are added to previously labeled microtubes for PCR (~ 20-25 μl), and then 15 μl of the PCR mixture. 5 μl of the DNA of the test sample is pipetted into individual test tube tubes. 5 μl of the positive control PC sample is added to the tube marked with the “+” sign (positive PCR control). A PC-positive control sample is a mixture of recombinant plasmids derived from pUC18 and containing the sequence of marker genes of each pathogen at a concentration of 5 pg / μl (or 1.5 × 10 6 DNA molecules in 1 μl). In a test tube marked with the sign “-” (negative PCR control), add 5 μl of a negative control OK (added last). OK - negative control sample - recombinant plasmid obtained on the basis of pUC18 and containing the sequence of the GE13 marker at a concentration of 50 pg / μl (or 15 × 10 6 DNA molecules in 1 μl). The microtubes are centrifuged for 10-15 seconds at 10-12 thousand rpm to precipitate drops of liquid, while the PCR oil should completely cover the PCR mixture.

Подготовленные для проведения реакции пробирки перенести в ДНК-амплификатор, и запускают программу амплификации в соответствии с режимами, приведенными в таблице 4.Transfer the prepared tubes for the reaction to the DNA amplifier and start the amplification program in accordance with the modes shown in table 4.

Таблица 4Table 4 Шаг программыProgram step Температура, °CTemperature ° C Время инкубации, сек.Incubation time, sec. Количество цикловThe number of cycles 1one 9595 120120 1one 22 9595 20twenty 4242 33 6262 20twenty 4four 7272 30thirty 55 7272 180180 1one

После окончания программы амплификации, добавляют к 20 мкл каждой пробы 1 мкл экзонуклеазы (фирма «Fermentas», Латвия) в буферном растворе в концентрации 2 ед. активности/мкл., аккуратно перемешивают пипетированием и инкубируют 1 час при 37°C. Добавляют к каждой пробе 2 мкл стоп-раствора, который готовят на деионизованной воде на основе ЭДТА (фирма «Sigma», США,) в концентрации 0,020 М. Перемешивают и осаждают продукты ПЦР и инкубируют пробу 10 мин при 80°C. При необходимости после этой стадии пробу можно хранить при минус 20°C в течение 3-х месяцев.After the end of the amplification program, 1 μl of exonuclease (Fermentas, Latvia) is added to 20 μl of each sample in a buffer solution at a concentration of 2 units. activity / μl., gently mix by pipetting and incubate for 1 hour at 37 ° C. Add to each sample 2 μl of a stop solution, which is prepared on EDTA-based deionized water (Sigma, USA) at a concentration of 0.020 M. PCR products are mixed and precipitated and the sample is incubated for 10 min at 80 ° C. If necessary, after this stage, the sample can be stored at minus 20 ° C for 3 months.

Пример 3. Гибридизация продуктов ПЦР на биочипах.Example 3. Hybridization of PCR products on biochips.

Добавляют в каждую микропробирку с ПЦР-фрагментами, полученными на этапе ПЦР, 2,5 мкл 20×SSC, 2 мкл 1% SDS и перемешивают пипетированием. Полученную смесь наносят на середину рабочей зоны микрочипа и накрывают пленкой размером 16×21 мм так, чтобы под ней не осталось пузырьков воздуха. Использование пленки позволяет значительно снизить расход реактивов. Помещают микрочип во влажную камеру (например, в чашку Петри со смоченным дистиллированной водой бумажным фильтром) и инкубируют 1 час в воздушном термостате при температуре 44°C. По окончании инкубации смывают пленку с микрочипа и промывают чип на орбитальном шейкере следующими растворами:Add to each microtube with PCR fragments obtained in the PCR step, 2.5 μl of 20 × SSC, 2 μl of 1% SDS and mix by pipetting. The resulting mixture is applied to the middle of the microchip working area and covered with a 16 × 21 mm film so that no air bubbles remain under it. The use of film can significantly reduce the consumption of reagents. Place the microchip in a humid chamber (for example, in a Petri dish with a paper filter moistened with distilled water) and incubate for 1 hour in an air thermostat at a temperature of 44 ° C. At the end of the incubation, wash the film off the microchip and wash the chip on an orbital shaker with the following solutions:

2×SSC, 0,1% SDS - 1 раз 5 минут;2 × SSC, 0.1% SDS - 1 time 5 minutes;

1×SSC, 0,1% SDS - 1 раз 5 минут;1 × SSC, 0.1% SDS - 1 time 5 minutes;

0,5×SSC - 2 раза по 5 минут.0.5 × SSC - 2 times for 5 minutes.

По окончании промывки микрочип подсушивают при комнатной температуре.After washing, the microchip is dried at room temperature.

Пример 4. Реакция образования комплекса с флуоресцентно-меченным стрептавидином.Example 4. The reaction of the formation of a complex with fluorescently-labeled streptavidin.

Формируют реакционную смесь, содержащую 1×SSC, 10 мг/мл БСА (бычий сывороточный альбумин, фирма «Amresco», США) и 0,1×ФМС (фирма «Thermo Scintific», США) из расчета 10 мкл на микрочип. Рекомендуется приготовить этот реактив с небольшим запасом. Например, для приготовления 210 мкл реакционной смеси (достаточно для обработки 20 микрочипов) необходимо к 10,5 мкл 20×SSC добавить 157,5 мкл бидистиллированной воды, 21 мкл БСА. Перемешивают реакционную смесь и добавляют 20 мкл ФМС. Наносят 10 мкл приготовленной реакционной смеси на рабочую зону микрочипа, накрывают пленкой размером 16×21 мм и помещают на 1 час во влажную камеру при температуре 28°C. После инкубации проводят отмывку чипа на орбитальном шейкере: в растворе 1×SSC - 2 раза по 5 минут и в растворе 0,25×SSC 1 раз 5 минут.Form a reaction mixture containing 1 × SSC, 10 mg / ml BSA (bovine serum albumin, Amresco, USA) and 0.1 × PMS (Thermo Scintific, USA) at a rate of 10 μl per microchip. It is recommended to prepare this reagent with a small margin. For example, to prepare 210 μl of the reaction mixture (enough to process 20 microarrays), it is necessary to add 157.5 μl bidistilled water, 21 μl BSA to 10.5 μl of 20 × SSC. Stir the reaction mixture and add 20 μl of PMS. Apply 10 μl of the prepared reaction mixture to the working area of the microchip, cover with a film 16 × 21 mm in size and place for 1 hour in a humid chamber at a temperature of 28 ° C. After incubation, the chip is washed on an orbital shaker: in a 1 × SSC solution - 2 times for 5 minutes and in a 0.25 × SSC solution 1 time 5 minutes.

Пример 5. Учет результатов диагностики.Example 5. Accounting for diagnostic results.

Для считывания данных с микрочипа, используют аппаратно-программный комплекс, предназначенного для выявления наличия или отсутствия на микрочипе связавшихся с ним специфичных, флуоресцентно-меченых последовательностей ДНК. В качестве одного из вариантов используют чип-детектор «Флуоген-2» (ММТех, Россия).To read data from a microchip, a hardware-software complex is used to detect the presence or absence of specific, fluorescently-labeled DNA sequences associated with it on a microchip. As one of the options, the Fluogen-2 chip detector is used (MMTech, Russia).

Интерпретация результатов анализа осуществляется компьютерной программой «Gene Inspector» на основе заданного алгоритма. Алгоритм учитывает величины сигналов в зонах положительных и отрицательных контролей, а также зоны анализируемых инфекций. На чипе может наблюдаться сигнал в зоне отрицательного контроля, величина которого незначительно варьирует в зависимости от точности соблюдения условий гибридизации и отмывок, указанных в инструкции. Результат считается положительным, в случае, если значение разницы сигналов в зоне анализируемой инфекции и отрицательного контроля больше нуля.Interpretation of the analysis results is carried out by the computer program “Gene Inspector” based on a given algorithm. The algorithm takes into account the magnitude of the signals in the zones of positive and negative controls, as well as areas of the analyzed infections. On the chip, a signal may be observed in the negative control zone, the value of which varies slightly depending on the accuracy of compliance with the hybridization and washing conditions specified in the instructions. The result is considered positive if the difference between the signals in the area of the analyzed infection and the negative control is greater than zero.

Набор обеспечивает выявление 102-103 копий ДНК каждого из возбудителей Shigella spp. и Enteroinvasive E.coli (EIEC), Salmonella spp., Campylobacter jejuni, Proteus mirabilis и Klebsiella pneumoniae в 1 мл пробы.The kit provides for the detection of 10 2 -10 3 DNA copies of each of the causative agents of Shigella spp. and Enteroinvasive E. coli (EIEC), Salmonella spp., Campylobacter jejuni, Proteus mirabilis and Klebsiella pneumoniae in 1 ml of sample.

ЛитератураLiterature

1. Schrenzel J. et al. Analytical chip with an array of immobilized specific recognition elements for the determination of clinically relevant bacteria and analytical method based thereon US Patent Application 20070015151 (January 18, 2007).1. Schrenzel J. et al. Analytical chip with an array of immobilized specific recognition elements for the determination of clinically relevant bacteria and analytical method based thereon US Patent Application 20070015151 (January 18, 2007).

2. Chang; Tsung Chain; et al. Method for rapidly identifying bacteria and kit thereof. 20060228718 October 12, 20062. Chang; Tsung Chain; et al. Method for rapidly identifying bacteria and kit thereof. 20060228718 October 12, 2006

3. Peters, et al. Customized micro-array construction and its use for target molecule detection. US patent №7,364,898 April 29, 20083. Peters, et al. Customized micro-array construction and its use for target molecule detection. US patent No. 7,364,898 April 29, 2008

4. Jacobs; Alice A.; et al. Clinically intelligent diagnostic devices and methods. US Patent Applic. №20060240453 October 26, 20064. Jacobs; Alice A .; et al. Clinically intelligent diagnostic devices and methods. US Patent Applic. No.20060240453 October 26, 2006

5. Persson; Soren; et al. Diagnostics of diarrheagenic escherichia coli (dec) and shigella spp. US Patent Applic №20060194206 August 31, 20065. Persson; Soren; et al. Diagnostics of diarrheagenic escherichia coli (dec) and shigella spp. US Patent Applic No. 20060194206 August 31, 2006

6. Кверк С. ОБНАРУЖЕНИЕ И ИДЕНТИФИКАЦИЯ КИШЕЧНЫХ БАКТЕРИЙ Заявка на изобретение РФ №2004114259 (2002.10.01).6. Querk S. DETECTION AND IDENTIFICATION OF INTESTINAL BACTERIA Application for invention of the Russian Federation No. 2004114259 (2002.10.01).

7. Грановский И.Э. ДИФФЕРЕНЦИРУЮЩИЙ И СПЕЦИФИЧЕСКИЙ ОЛИГОНУКЛЕОТИД ДЛЯ ИДЕНТИФИКАЦИИ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЕЙ ДНК ТРАНСГЕННЫХ РАСТЕНИЙ В ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТАХ, СПОСОБ ИДЕНТИФИКАЦИИ ТРАНСГЕННЫХ ПРОДУКТОВ, БИОЧИП, КОМБИНАЦИЯ ОЛИГОНУКЛЕОТИДОВ (ВАРИАНТЫ) И НАБОР ДЛЯ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ЭТОГО СПОСОБА. Заявка RU №2007134194/13 (20.03.2009).7. Granovsky I.E. DIFFERENTIATING AND SPECIFIC OLIGONUCLEOTIDE FOR IDENTIFICATION OF DNA SEQUENCES OF TRANSGENIC PLANTS IN FOOD PRODUCTS, METHOD FOR IDENTIFICATION OF TRANSGENIC PRODUCTS, BIO-NIBLEIOROISON Application RU No. 2007134194/13 (03.20.2009).

8. Hogan Nucleic acid probes and methods for detecting Proteus mirabilis. US patent №5,683,876 November 4, 1997.8. Hogan Nucleic acid probes and methods for detecting Proteus mirabilis. US patent No. 5,683,876 November 4, 1997.

9. Hogan, et al. Oligonucleotide probes for the detection and/or quantitation of non-viral organisms US patent №7,138,516 November 21, 2006.9. Hogan, et al. Oligonucleotide probes for the detection and / or quantitation of non-viral organisms US patent No. 7,138,516 November 21, 2006.

Claims (2)

1. Набор дифференцирующих олигонуклеотидов для экспресс-анализа видовой идентификации возбудителей острых кишечных инфекций, последовательность которых определена в Перечне последовательностей (SEQ ID NO: 3, 6, 9, 12, 15, 18, 19).1. A set of differentiating oligonucleotides for rapid analysis of species identification of pathogens of acute intestinal infections, the sequence of which is defined in the List of sequences (SEQ ID NO: 3, 6, 9, 12, 15, 18, 19). 2. Биочип для экспресс-анализа видовой идентификации возбудителей острых кишечных инфекций, представляющий собой подложку с набором иммобилизованных на ней олигонуклеотидов, охарактеризованных по п.1. 2. Biochip for rapid analysis of species identification of pathogens of acute intestinal infections, which is a substrate with a set of immobilized oligonucleotides on it, characterized according to claim 1.
RU2010112461/10A 2010-03-31 2010-03-31 Set of differentiating and specific oligonucleotides for identifying dna of acute intestinal infection agents, method of identifying acute intestinal infection, microchip and diagnostic system for carrying out method RU2509804C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010112461/10A RU2509804C2 (en) 2010-03-31 2010-03-31 Set of differentiating and specific oligonucleotides for identifying dna of acute intestinal infection agents, method of identifying acute intestinal infection, microchip and diagnostic system for carrying out method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010112461/10A RU2509804C2 (en) 2010-03-31 2010-03-31 Set of differentiating and specific oligonucleotides for identifying dna of acute intestinal infection agents, method of identifying acute intestinal infection, microchip and diagnostic system for carrying out method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2010112461A RU2010112461A (en) 2011-10-10
RU2509804C2 true RU2509804C2 (en) 2014-03-20

Family

ID=44804653

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2010112461/10A RU2509804C2 (en) 2010-03-31 2010-03-31 Set of differentiating and specific oligonucleotides for identifying dna of acute intestinal infection agents, method of identifying acute intestinal infection, microchip and diagnostic system for carrying out method

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2509804C2 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2705415C1 (en) * 2019-01-10 2019-11-07 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Астраханский государственный медицинский университет" Министерства здравоохранения Российской Федерации (ФГБОУ ВО Астраханский ГМУ Минздрава России) Diagnostic technique of staphylococcal abdominal surgical infection
RU2712527C2 (en) * 2018-07-25 2020-01-29 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Воронежский государственный университет" (ФГБОУ ВО "ВГУ") Method for identifying pathogenic bacteria in food substrates using high-performance sequencing
RU2732923C1 (en) * 2019-11-13 2020-09-24 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Башкирский государственный медицинский университет" Министерства здравоохранения Российской Федерации Method and kit for detecting campylobacter bacteria in patients with inflammatory intestinal diseases

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2004114259A (en) * 2001-11-21 2005-05-10 Кимберли-Кларк Ворлдвайд, Инк. (Us) DETECTION AND IDENTIFICATION OF INTESTINAL BACTERIA
US20060240453A1 (en) * 2000-11-27 2006-10-26 Intelligent Medical Devices, Inc. Clinically intelligent diagnostic devices and methods

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060240453A1 (en) * 2000-11-27 2006-10-26 Intelligent Medical Devices, Inc. Clinically intelligent diagnostic devices and methods
RU2004114259A (en) * 2001-11-21 2005-05-10 Кимберли-Кларк Ворлдвайд, Инк. (Us) DETECTION AND IDENTIFICATION OF INTESTINAL BACTERIA

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
CHIZHIKOV V. ET AL., Appl. Env. Microdiol., 67 (7), 3258-32-63, 2001. *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2712527C2 (en) * 2018-07-25 2020-01-29 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Воронежский государственный университет" (ФГБОУ ВО "ВГУ") Method for identifying pathogenic bacteria in food substrates using high-performance sequencing
RU2705415C1 (en) * 2019-01-10 2019-11-07 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Астраханский государственный медицинский университет" Министерства здравоохранения Российской Федерации (ФГБОУ ВО Астраханский ГМУ Минздрава России) Diagnostic technique of staphylococcal abdominal surgical infection
RU2732923C1 (en) * 2019-11-13 2020-09-24 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Башкирский государственный медицинский университет" Министерства здравоохранения Российской Федерации Method and kit for detecting campylobacter bacteria in patients with inflammatory intestinal diseases

Also Published As

Publication number Publication date
RU2010112461A (en) 2011-10-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5596891B2 (en) Probe set, probe fixing carrier, and genetic testing method
JP5596892B2 (en) Probe set, probe fixing carrier, and genetic testing method
JP5201818B2 (en) Probe set, probe fixing carrier, and genetic testing method
JP5596893B2 (en) Probe set, probe fixing carrier, and genetic testing method
JP5037905B2 (en) Probe, probe set, probe fixing carrier, and genetic testing method
JP5037906B2 (en) Probe, probe set, probe fixing carrier, and genetic testing method
JP5596894B2 (en) Probe set, probe fixing carrier, and genetic testing method
JP2008118904A (en) Probe, probe set, probe-immobilized carrier and method for testing gene
JP2004313181A (en) Probe for detecting infection-inducing microbe, probe set, carrier and method for testing gene
JP2008118907A (en) Probe, probe set, probe-immobilized carrier and genetic testing method
JP2008118908A (en) Probe, probe set, probe-immobilized carrier and method for testing gene
JP4972104B2 (en) Oligonucleotide microarray for pathogen identification
US7923546B2 (en) Base sequence for control probe and method of designing the same
US9109260B1 (en) Identification of bacteria by amplification and probing
JP2006129810A (en) Probe set for detecting phlogogenic bacterium of infectious disease, carrier and method for examining gene
RU2509804C2 (en) Set of differentiating and specific oligonucleotides for identifying dna of acute intestinal infection agents, method of identifying acute intestinal infection, microchip and diagnostic system for carrying out method
JP2009000099A (en) Method for detecting nucleic acid in sample, and method and system for designing probe used therefor
JP2004507207A (en) Method for detecting a biological entity in a sample
JP2007014351A (en) Infection detection probe, gene detection probe, infectious etiologic microbe amplification primer, infectious etiologic microbe amplification primer set, and method of infectious etiologic microbe detection
KR20040055617A (en) Oligonucleotide microchip and method for the detection of pathogenic microorganisms using same
US20100167951A1 (en) Dna chip for detection of staphylococcus aureus
JP5094181B2 (en) Probe set, probe fixing carrier, and inspection method
JP5121281B2 (en) Probe set, probe fixing carrier, and inspection method
JP5137442B2 (en) Probe set, probe fixing carrier, and inspection method
JP5116341B2 (en) Probe set, probe fixing carrier, and inspection method

Legal Events

Date Code Title Description
FA92 Acknowledgement of application withdrawn (lack of supplementary materials submitted)

Effective date: 20121112

FZ9A Application not withdrawn (correction of the notice of withdrawal)

Effective date: 20130626

PC41 Official registration of the transfer of exclusive right

Effective date: 20140923

RH4A Copy of patent granted that was duplicated for the russian federation

Effective date: 20160504

PD4A Correction of name of patent owner
PC41 Official registration of the transfer of exclusive right

Effective date: 20200623