RU2535064C1 - SET OF SYNTHETIC OLIGONUCLEOTIDES FOR SPECIES IDENTIFICATION OF SPINY ELEUTEROCOCUS, ELEUTHEROCOCCUS (Eleutherococcus senticocus (Rupr. et Maxim.) Maxim.) - Google Patents
SET OF SYNTHETIC OLIGONUCLEOTIDES FOR SPECIES IDENTIFICATION OF SPINY ELEUTEROCOCUS, ELEUTHEROCOCCUS (Eleutherococcus senticocus (Rupr. et Maxim.) Maxim.) Download PDFInfo
- Publication number
- RU2535064C1 RU2535064C1 RU2013125173/15A RU2013125173A RU2535064C1 RU 2535064 C1 RU2535064 C1 RU 2535064C1 RU 2013125173/15 A RU2013125173/15 A RU 2013125173/15A RU 2013125173 A RU2013125173 A RU 2013125173A RU 2535064 C1 RU2535064 C1 RU 2535064C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- maxim
- eleutherococcus
- rupr
- senticocus
- synthetic oligonucleotides
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области молекулярной генетики, геносистематики и фармакогнозии. Использование набора синтетических олигонуклеотидов позволяет достоверно идентифицировать видовую принадлежность лекарственного растения - свободноягодника колючего, элеутерококка (Eleutherococcus senticocus (Rupr. et Maxim.) Maxim.). Изобретение может быть использовано для выявления видовой принадлежности данного растения; в ходе проведения скрининга растительного сырья, для контроля на соответствие состава декларированного производителем.The invention relates to the field of molecular genetics, genosystematics and pharmacognosy. The use of a set of synthetic oligonucleotides allows one to reliably identify the species of a medicinal plant - a prickly free berry, Eleutherococcus senticocus (Rupr. Et Maxim.) Maxim.). The invention can be used to identify the species of this plant; during the screening of plant materials, to monitor the conformity of the composition declared by the manufacturer.
Среди большого количества методов генодиагностики с целью идентификации присутствия ДНК интересующего вида растений в образце в качестве основы нашего изобретения был принят формат ПЦР с детекцией в режиме реального времени на основе разрушаемого зонда. ПЦР в реальном времени имеет преимущество перед обычными ПЦР-системами идентификации - отсутствие необходимости последующего анализа, что минимизирует риск контаминации в лаборатории. Характерна также повышенная чувствительность и отсутствие ложноположительного результата при неспецифичном отжиге праймеров. Кроме того, следует отметить обеспеченность практически всех молекулярно-генетических диагностических лабораторий оборудованием, необходимым для проведения ПЦР с детекцией в режиме реального времени, и широкое использование метода в клинической диагностике и органами госконтроля.Among a large number of genetic diagnostic methods in order to identify the presence of DNA of a plant species of interest in a sample, the PCR format with real-time detection based on a destructible probe was adopted as the basis of our invention. Real-time PCR has an advantage over conventional PCR identification systems - there is no need for further analysis, which minimizes the risk of contamination in the laboratory. Hypersensitivity and the absence of a false positive result with non-specific annealing of primers are also characteristic. In addition, it should be noted that virtually all molecular genetic diagnostic laboratories are equipped with the equipment necessary for real-time PCR and the widespread use of the method in clinical diagnostics and state control bodies.
На основе анализа возможных методов детекции продукта полимеразной цепной реакции нами выбран метод на основе разрушаемого зонда на основе того, что он относится к специфичным методам детекции, возможности свободного его использования без нарушения авторских и смежных прав (первоначально система разрушаемого зонда предложена в 1991 году, при этом все патенты на настоящий момент закончили свое действие).Based on the analysis of possible methods for detecting the product of the polymerase chain reaction, we chose a method based on a destructible probe based on the fact that it belongs to specific detection methods and the possibility of its free use without violating copyright and related rights (the system of destructible probe was originally proposed in 1991, with this all patents at the moment have expired).
Техническим результатом заявляемого изобретения является разработка праймеров и разрушаемых зондов на основе данных видоспецифичных нуклеотидных последовательностей ядерной ДНК растений. В качестве видоспецифичных участков нами используется ITS2 фрагмент ядерной ДНК (internal transcribed spacer 2), обладающий большой копийностью в геноме [Alvarez, I. & Wendel, J. F. (2003) Ribosomal ITS sequences and plant phylogenetic inference // Mol. Phylogenet. Evol. 29, 417-434] и используемый в проектировании системы ДНК-баркодинга. В этом регионе показана высокая вариабельность и потенциальная применимость в качестве маркерного участка [Stoeckle, М. (2003) Use of DNA barcodes to identify flowering plants // Bioscience 53, 2-3].The technical result of the claimed invention is the development of primers and destructible probes based on data of species-specific nucleotide sequences of plant nuclear DNA. As species-specific sites, we use the ITS2 fragment of nuclear DNA (internal transcribed spacer 2), which has a high copy number in the genome [Alvarez, I. & Wendel, J. F. (2003) Ribosomal ITS sequences and plant phylogenetic inference // Mol. Phylogenet. Evol. 29, 417-434] and used in the design of a DNA barcoding system. This region shows high variability and potential applicability as a marker site [Stoeckle, M. (2003) Use of DNA barcodes to identify flowering plants // Bioscience 53, 2-3].
Прототип - рассмотрим идентификацию лекарственных растений с использованием фрагмента ITS2, амплифицированного специфичными праймерами [Chiou SJ, Yen JH, Fang CL, Chen HL, Lin TY Authentication of medicinal herbs using PCR-amplified ITS2 with specific primers//Planta Med. 2007, Oct; 73(13): 1421-6. Epub 2007 Oct 1]. В прототипе используются специфичные наборы праймеров BEL-1/BEL-3 и BEL-2/BEL-3 для амплификации ITS2 участка рДНК 55 лекарственных растений.Prototype - consider the identification of medicinal plants using the ITS2 fragment amplified with specific primers [Chiou SJ, Yen JH, Fang CL, Chen HL, Lin TY Authentication of medicinal herbs using PCR-amplified ITS2 with specific primers // Planta Med. 2007, Oct; 73 (13): 1421-6. Epub 2007 Oct 1]. The prototype uses specific sets of primers BEL-1 / BEL-3 and BEL-2 / BEL-3 to amplify the ITS2 region of the 55 rDNA of 55 medicinal plants.
Принципиальные отличия прототипа от заявленного изобретения следующие: идентифицируется лекарственное растение с нуклеотидными последовательностями специфичных праймеров, отличных от заявленных. Набор синтетических олигонуклеотидов для выявления видовой принадлежности лекарственного растения - свободноягодника колючего, элеутерококка (Eleutherococcus senticocus (Rupr. et Maxim.) Maxim.), включающий проведение полимеразной цепной реакции с фрагментом ITS2 ядерной ДНК, где для идентификации данного растения используют специфичные прямой, обратный праймеры и разрушаемый зонд, в качестве прямого праймера используется последовательность ДНК со следующим нуклеотидным составом: 5'-CGGCAACGGATATCTCGGCT-3'; в качестве обратного праймера - последовательность ДНК со следующим нуклеотидным составом: 5'-CGCACGACAGGAGAAGAGGGCTT-3'; в качестве разрушаемого зонда используется последовательность ДНК со следующим нуклеотидным составом: (флуоресцентная метка)-5'- CATCGAGTCTTTGAACGCAA-3'-(гаситель).The fundamental differences of the prototype from the claimed invention are as follows: a medicinal plant with nucleotide sequences of specific primers other than those declared is identified. A set of synthetic oligonucleotides for identifying the species of a medicinal plant - prickly free berries, eleutherococcus (Eleutherococcus senticocus (Rupr. Et Maxim.) Maxim.), Including polymerase chain reaction with a fragment of ITS2 nuclear DNA, where specific direct, reverse primers are used to identify this plant and a destructible probe, a DNA sequence with the following nucleotide composition is used as a direct primer: 5'-CGGCAACGGATATCTCGGCT-3 '; as a reverse primer, a DNA sequence with the following nucleotide composition: 5'-CGCACGACAGGAGAAGAGGGCTT-3 '; a DNA sequence with the following nucleotide composition is used as a destructible probe: (fluorescent label) -5'- CATCGAGTCTTTGAACGCAA-3 '- (quencher).
Работа над созданием праймеров строится следующим образом.Work on the creation of primers is constructed as follows.
1. С помощью открытых и коммерческих баз данных нуклеотидных последовательностей различных видов растений либо в результате самостоятельного определения нуклеотидной последовательности растений выбирается участок генома, встречающийся у всех видов.1. Using open and commercial databases of nucleotide sequences of various plant species, or as a result of independent determination of the nucleotide sequence of plants, a portion of the genome that is found in all species is selected.
2. На основании выбранного участка генома с помощью специального программного обеспечения или вручную подбирается последовательность олигонуклеотидов, используемых для проведения ПЦР-реакции (2 праймера и зонд). На данном этапе работа заключается в создании выравнивания многих последовательностей и выборе участка последовательности, где присутствуют отличия для создания прямого, обратного праймеров и зонда. Выравнивание геномных последовательностей означает сравнение последовательностей многих видов друг с другом, поиск гомологичных для растений участков.2. Based on the selected region of the genome, using special software or manually selects the sequence of oligonucleotides used for the PCR reaction (2 primers and probe). At this stage, the work consists in creating the alignment of many sequences and selecting a portion of the sequence where differences are present to create forward, reverse primers and probe. Alignment of genomic sequences means comparing the sequences of many species with each other, searching for sites homologous to plants.
3. Изготовление праймеров и зонда производится на автоматических синтезаторах.3. The manufacture of primers and probe is made on automatic synthesizers.
4. С помощью практических экспериментов доказывается пригодность подобранных последовательностей для конкретных целей.4. Using practical experiments, the suitability of the selected sequences for concrete purposes is proved.
Анализ нуклеотидного полиморфизма последовательности ITS2 на основании данных NCBI (http://www.ncbi.nlm.nih.gov/) и секвенированных de novo последовательностей видов, не размещенных в генбанке, позволяет применить данные последовательности в качестве основы для создания праймеров. Для детекции накопления продукта ПЦР в ходе реакции используют технологию с разрушаемым зондом (Holland Р М, Abramson R D, Watson R, Gelfand D H. Detection of specific polymerase chain reaction product by utilizing the 5'-3' exonuclease activity of Thermus aquaticus DNA polymerase.//Proc Natl Acad Sci U S A. 1991 August 15; 88(16): 7276-7280).Analysis of the nucleotide polymorphism of the ITS2 sequence based on the NCBI data (http://www.ncbi.nlm.nih.gov/) and de novo sequenced sequences of species that are not located in the genebank allows us to use these sequences as the basis for creating primers. For the detection of the accumulation of the PCR product during the reaction, a destructible probe technology is used (Holland PM, Abramson RD, Watson R, Gelfand D H. Detection of specific polymerase chain reaction product by utilizing the 5'-3 'exonuclease activity of Thermus aquaticus DNA polymerase .//Proc Natl Acad Sci US A. 1991 August 15; 88 (16): 7276-7280).
В качестве флуоресцентной метки используют, например, FAM, в качестве гасителя - BHQ1 (возможны другие комбинации флуорофоров и гасителей и это не является предметом охраны авторских прав).For example, FAM is used as a fluorescent label, BHQ1 as a quencher (other combinations of fluorophores and quenchers are possible and this is not subject to copyright).
Аналогичные наборы, реакционные смеси, праймеры для амплификации и выявления видовой принадлежности свободноягодника колючего, элеутерококка (Eleutherococcus senticocus (Rupr. et Maxim.) Maxim.) не известны.Similar kits, reaction mixtures, primers for amplification and identification of species of the free spiny thorn, Eleutherococcus senticocus (Rupr. Et Maxim.) Maxim.) Are not known.
Ход работы с применением набора синтетических олигонуклеотидов для амплификации состоит из следующих шагов.The progress using a set of synthetic oligonucleotides for amplification consists of the following steps.
ПримерExample
1. Растительный материал перед проведением ПЦР с помощью заявляемого набора проводится через процедуру пробоподготовки с использованием набора Diamont DNA kit, в соответствии с инструкцией производителя; в ходе этой процедуры из растительного материала выделяется ДНК, которую в свою очередь используют для ПЦР.1. Plant material before PCR using the inventive kit is carried out through a sample preparation procedure using the Diamont DNA kit, in accordance with the manufacturer's instructions; during this procedure, DNA is extracted from the plant material, which in turn is used for PCR.
2. Полимеразную цепную реакцию проводят на амплификаторе CFX96 (Bio-Rad, USA). Амплификация проводится по следующей программе: 1 цикл: 95°C - 3 мин; 40 циклов: 95°C - 10 с, 58°C - 30 с (на данной стадии производится сканирование уровня флуоресценции). Инкубационная смесь конечным объемом 25 мкл содержит: 14,1 мкл Н2O; 2 мкл ДНК; 2,5 мкл 10Х буфер; 2,5 мкл 25 мМ MgCl2; по 1 мкл 10 мМ каждого праймера; 0,5 мкл зонда; 1,2 мкл 20 мМ dNTPs; 0,2 мкл Taq-полимеразы. Результат амплификации определяют по нарастанию уровня флуоресценции, рис.1.2. The polymerase chain reaction is carried out on a CFX96 thermocycler (Bio-Rad, USA). Amplification is carried out according to the following program: 1 cycle: 95 ° C - 3 min; 40 cycles: 95 ° C - 10 s, 58 ° C - 30 s (at this stage, the fluorescence level is scanned). The incubation mixture with a final volume of 25 μl contains: 14.1 μl of H 2 O; 2 μl of DNA; 2.5 μl of 10X buffer; 2.5 μl 25 mM MgCl 2 ; 1 μl of 10 mm each primer; 0.5 μl of probe; 1.2 μl of 20 mM dNTPs; 0.2 μl of Taq polymerase. The amplification result is determined by the increase in the fluorescence level, Fig. 1.
Для выявления свободноягодника колючего, элеутерококка (Eleutherococcus senticocus (Rupr. et Maxim.) Maxim.), в качестве прямого праймера используется последовательность ДНК со следующим нуклеотидным составом: 5'-CGGCAACGGATATCTCGGCT-3'; в качестве обратного праймера - последовательность ДНК со следующим нуклеотидным составом: 5'-CGCACGACAGGAGAAGAGGGCTT-3'; в качестве разрушаемого зонда используется последовательность ДНК со следующим нуклеотидным составом: (флуоресцентная метка)-5'-С ATCGAGTCTTTGAACGCAA-3'-(гаситель).To identify the free thorny berry, Eleutherococcus (Eleutherococcus senticocus (Rupr. Et Maxim.) Maxim.), A DNA sequence with the following nucleotide composition is used as a direct primer: 5'-CGGCAACGGATATCTCGGCT-3 '; as a reverse primer, a DNA sequence with the following nucleotide composition: 5'-CGCACGACAGGAGAAGAGGGCTT-3 '; as a destructible probe, a DNA sequence with the following nucleotide composition is used: (fluorescent label) -5'-ATCGAGTCTTTGAACGCAA-3 '- (quencher).
Гаситель располагается и на 5'-конце, а флуоресцентная метка на 3'-конце разрушаемых зондов.The quencher is located at the 5'-end, and the fluorescent label at the 3'-end of the destroyed probes.
Разработан новый набор синтетических олигонуклеотидов для выявления видовой принадлежности лекарственного растения - свободноягодника колючего, элеутерококка (Eleutherococcus senticocus (Rupr. et Maxim.) Maxim.) - методом полимеразной цепной реакции с детекцией в режиме реального времени. Набор обладает высокими чувствительностью и специфичностью, позволяющими быстро и достоверно провести идентификацию рассмотренного лекарственного растения.A new set of synthetic oligonucleotides has been developed to identify the species of a medicinal plant - a prickly free berry, Eleutherococcus senticocus (Rupr. Et Maxim.) Maxim.) - by real-time polymerase chain reaction method. The kit has high sensitivity and specificity, allowing quick and reliable identification of the considered medicinal plant.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013125173/15A RU2535064C1 (en) | 2013-05-30 | 2013-05-30 | SET OF SYNTHETIC OLIGONUCLEOTIDES FOR SPECIES IDENTIFICATION OF SPINY ELEUTEROCOCUS, ELEUTHEROCOCCUS (Eleutherococcus senticocus (Rupr. et Maxim.) Maxim.) |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013125173/15A RU2535064C1 (en) | 2013-05-30 | 2013-05-30 | SET OF SYNTHETIC OLIGONUCLEOTIDES FOR SPECIES IDENTIFICATION OF SPINY ELEUTEROCOCUS, ELEUTHEROCOCCUS (Eleutherococcus senticocus (Rupr. et Maxim.) Maxim.) |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2535064C1 true RU2535064C1 (en) | 2014-12-10 |
Family
ID=53285780
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2013125173/15A RU2535064C1 (en) | 2013-05-30 | 2013-05-30 | SET OF SYNTHETIC OLIGONUCLEOTIDES FOR SPECIES IDENTIFICATION OF SPINY ELEUTEROCOCUS, ELEUTHEROCOCCUS (Eleutherococcus senticocus (Rupr. et Maxim.) Maxim.) |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2535064C1 (en) |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2182176C2 (en) * | 1991-09-24 | 2002-05-10 | Кейгене Н.В. | Method of selective amplification, oligonucleotide and set for selective amplification |
-
2013
- 2013-05-30 RU RU2013125173/15A patent/RU2535064C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2182176C2 (en) * | 1991-09-24 | 2002-05-10 | Кейгене Н.В. | Method of selective amplification, oligonucleotide and set for selective amplification |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
АРТЮКОВА Е.В. и др. Филогенетические связи дальневосточных аралиевых по результатам сравнения последовательностей ITS региона ядерной рДНК. Генетика. 2005; 41(5): 1-10 [Найдено 13.08.2014] [он-лайн], Найдено из Интернет: URL: http://www.biosoil.ru/files/00000035.pdf. CHIOU S.J. et al. Authentication of medicinal herbs using PCR-amplified ITS2 with specific primers. Planta Med. 2007 Oct; 73(13): 1421-1426. Epub 2007 Oct 1. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Mirmajlessi et al. | PCR-based specific techniques used for detecting the most important pathogens on strawberry: a systematic review | |
US20210246499A1 (en) | Detection of short homopolymeric repeats | |
CN107828913A (en) | Prawn white spot syndrome(WSSV)RAA constant temperature fluorescence detection method and kit | |
CN107988427A (en) | Prawn hepatopancreatic parvovirus(HPV)RAA constant temperature fluorescence detection method and reagent | |
CN110592268A (en) | RAA constant temperature fluorescence detection method and reagent for lake luo virus (TiLV) | |
RU2573937C1 (en) | SET OF SYNTHETIC OLIGONUCLEOTIDES FOR SPECIES IDENTIFICATION OF BUPLEURUM MULTINERVE (Bupleurum multinerve DC) | |
Sun et al. | Database and primer selections affect nematode community composition under different vegetations of Changbai Mountain | |
US11414714B2 (en) | Methods and kits for the detection of powdery mildew | |
KR101316606B1 (en) | Sets of primers and TaqMan MGB probes for real-time PCR-based assays to discriminate ginseng cultivars | |
RU2526499C1 (en) | SET OF SYNTHETIC OLIGONUCLEOTIDES FOR SPECIES IDENTIFICATION OF ROSEROOT (Rhodiola quadrifida (Pall) Fisch et Mey) | |
Boutigny et al. | Optimization of a real-time PCR assay for the detection of the quarantine pathogen Melampsora medusae f. sp. deltoidae | |
RU2535064C1 (en) | SET OF SYNTHETIC OLIGONUCLEOTIDES FOR SPECIES IDENTIFICATION OF SPINY ELEUTEROCOCUS, ELEUTHEROCOCCUS (Eleutherococcus senticocus (Rupr. et Maxim.) Maxim.) | |
CN116479093A (en) | Rhinoceros nucleic acid rapid detection method and detection kit based on CRISPR fluorescence method | |
CN110894532A (en) | RAA constant temperature fluorescence detection method and reagent for bacterial septicemia (FBS) | |
RU2535060C1 (en) | SET OF SYNTHETIC OLIGONUCLEOTIDES FOR SPECIES IDENTIFICATION OF JAPANESE ANGELICA TREE (Aralia elata (Miq.) Seem.) | |
RU2549453C2 (en) | SET OF SYNTHETIC OLIGONUCLEOTIDES FOR IDENTIFICATION OF SPECIES AFFILIATION OF COMMON HEATHER (Calluna vulgaris (L.) Hull.) | |
RU2535063C1 (en) | KIT OF SYNTHETIC OLIGONUCLEOTIDES FOR IDENTIFYING SPECIES OF COTTON WEED (Filaginella uliginosa (L) Opiz) | |
KR101346261B1 (en) | Sets of primers and TaqMan MGB probes for real-time PCR-based assays to discriminate ginseng cultivars | |
RU2791958C1 (en) | OLIGONUCLEOTIDES FOR DETECTION OF SARS-CoV-2 MUTATION S:N501Y | |
KR102284051B1 (en) | Composition for distinguishing a plant of genus Cynanchum | |
KR101437919B1 (en) | Quantitative real-time PCR using artificial sequences as a standard sample and method for the quantification of microorganisms using the same | |
Pepper | Detecting environmental microorganisms with the polymerase chain reaction and gel electrophoresis | |
Roth et al. | Application of a Forensic DNA Extraction System for Cannabis sativa Seed Identification | |
KR101316610B1 (en) | Sets of primers and TaqMan MGB probes for real-time PCR-based assays to discriminate ginseng cultivars | |
KR101570794B1 (en) | Specific primer set for determination of Beauveria bassiana, and use thereof |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20180531 |