RU2539756C1 - Highly specific dna marker, used as endogenous reference control for detecting potato genomic dna in plant material and food products, including in gmo identification - Google Patents

Highly specific dna marker, used as endogenous reference control for detecting potato genomic dna in plant material and food products, including in gmo identification Download PDF

Info

Publication number
RU2539756C1
RU2539756C1 RU2013143856/10A RU2013143856A RU2539756C1 RU 2539756 C1 RU2539756 C1 RU 2539756C1 RU 2013143856/10 A RU2013143856/10 A RU 2013143856/10A RU 2013143856 A RU2013143856 A RU 2013143856A RU 2539756 C1 RU2539756 C1 RU 2539756C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
dna
potato
products
plant material
marker
Prior art date
Application number
RU2013143856/10A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Елена Зауровна Кочиева
Марина Владимировна Сухачева
Наталья Николаевна Рыжова
Ксения Витальевна Борис
Борис Борисович Кузнецов
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Центр "Биоинженерия" Российской академии наук
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 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Центр "Биоинженерия" Российской академии наук filed Critical Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Центр "Биоинженерия" Российской академии наук
Priority to RU2013143856/10A priority Critical patent/RU2539756C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2539756C1 publication Critical patent/RU2539756C1/en

Links

Images

Landscapes

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

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: invention relates to biochemistry, particularly a biological DNA marker for detecting potato genomic DNA S. tuberosum and related wild-growing types of Solanum sect. Petota in plant material and food products, which is oligonucleotide primers of the polymerase reaction SEQ ID No. 1 - 5'-CAAAAACAAACTGAACGAACATGCATTC-3' SEQ ID No. 2 - 5'GCGTTGACGTTCACACGGATG-3', which enable to amplify the Sus4 gene in potato S. tuberosum and related wild-growing types of Solanum sect. Petota, as well as in potato processing products, and thereby identify potato DNA.
EFFECT: invention enables to efficiently detect potato genomic DNA S tuberosum and related wild-growing types of Solanum sect Petota in plant material and food products.
4 dwg, 1 ex

Description

Изобретение представляет собой биологический ДНК маркер для обнаружения геномной ДНК картофеля S. tuberosum и родственных дикорастущих видов рода Solanum sect. Petota в растительном материале и пищевых продуктах. Изобретение относится к молекулярной биологии и биотехнологии растений и представляет собой оригинальную нуклеотидную последовательность фрагмента гена Sus4, кодирующего сахарозосинтазу - ключевого фермента расщепления сахарозы в клубнях картофеля, и пары олигонуклеотидных ПЦР-праймеров для амплификации этого фрагмента ДНК.The invention is a biological DNA marker for detecting the genomic DNA of potato S. tuberosum and related wild species of the genus Solanum sect. Petota in plant material and food products. The invention relates to molecular biology and plant biotechnology and represents the original nucleotide sequence of the Sus4 gene fragment encoding sucrose synthase, a key enzyme for the breakdown of sucrose in potato tubers, and a pair of oligonucleotide PCR primers for amplification of this DNA fragment.

Сахарозосинтаза (сахарозо-уридин дифосфат гликозилтрансфераза ЕС 2.4.1.13) - фермент, катализирующий обратимое превращение сахарозы в клубнях в присутствии УДФ в УДФ-глюкозу и фруктозу. Основная функция фермента заключается в обеспечении растения субстратом для синтеза крахмала. По данным секвенирования генома картофеля было показано, что фермент кодируется монокопийным геном Sus4, локализованным на 12 хромосоме картофеля, а его последовательность высоко специфична для генома картофеля (Potato Genome Sequencing Consortium, 2011).Sucrose synthase (sucrose-uridine diphosphate glycosyltransferase EC 2.4.1.13) is an enzyme that catalyzes the reversible conversion of sucrose in tubers in the presence of UDP to UDP-glucose and fructose. The main function of the enzyme is to provide the plant with a substrate for the synthesis of starch. According to sequencing of the potato genome, it was shown that the enzyme is encoded by the monocopy Sus4 gene located on the 12th potato chromosome, and its sequence is highly specific for the potato genome (Potato Genome Sequencing Consortium, 2011).

Изобретение предназначено для качественного и количественного обнаружения геномных копий целевой (картофельной) ДНК (в том числе генетически модифицированной), как в растительном материале культивируемых сортов картофеля род Solanum, секция Petota, так и в продуктах его переработки (крупа, экстракты и проч.), путем проведения массового анализа методом полимеразной цепной реакции (ПЦР) и/или ПЦР с детекцией в режиме реального времени.The invention is intended for the qualitative and quantitative detection of genomic copies of target (potato) DNA (including genetically modified), both in the plant material of cultivated potato varieties of the genus Solanum, section Petota, and in its processed products (cereals, extracts, etc.), by mass analysis by polymerase chain reaction (PCR) and / or PCR with real-time detection.

В настоящее время для определения присутствия ДНК заданного объекта, в том числе ГМО (генетически модифицированного объекта), в исследуемом материале, в том числе в пищевых продуктах и продуктах переработки растительного материала (крупа, экстракты и проч.), используют два альтернативных метода, основанных на качественной идентификации либо белков, либо нуклеиновых кислот.Currently, to determine the presence of DNA of a given object, including GMO (genetically modified object), in the studied material, including food products and processed products of plant material (cereals, extracts, etc.), two alternative methods based on on the qualitative identification of either proteins or nucleic acids.

Известен способ идентификации белков растений с использованием соответствующих антител (Stave J.W., Food Control, 1999, vol.10, pp.367-374). Известен метод обнаружения рекомбинантных чужеродных белков в продуктах питания с использованием специфических антител к данным белкам (патент №WO 0198523 (А2) - DETECTION METHOD OF GENETIC RECOMBINANT FOOD AND DETECTION KIT OF THAT, авторы PARK НЕЕ-YOUNG [KR], GD BIOTECH CO LTD [KR]; PARK НЕЕ YOUNG [KR], 2001).A known method for identifying plant proteins using appropriate antibodies (Stave J.W., Food Control, 1999, vol. 10, pp. 367-374). A known method for the detection of recombinant foreign proteins in foods using specific antibodies to these proteins (patent No. WO 0198523 (A2) - DETECTION METHOD OF GENETIC RECOMBINANT FOOD AND DETECTION KIT OF THAT, authors PARK HEE-YOUNG [KR], GD BIOTECH CO LTD [KR]; PARK HER YOUNG [KR], 2001).

Также известен метод определения присутствия ГМО на основе анализа карты расщепления протеазой рекомбинантных протеинов, которые экспрессируются в генетически модифицированных растениях (патент №KR 20020000127 (А) - DETECTION METHOD OF GENETICALLY MODIFIED ORGANISM AND DETECTION KIT THEREOF, автор PARK HUI YEONG [KR], GD BIOTECH CO LTD [KR], 2006).Also known is a method for determining the presence of GMOs based on an analysis of the protease cleavage map of recombinant proteins that are expressed in genetically modified plants (patent No. KR 20020000127 (A) - DETECTION METHOD OF GENETICALLY MODIFIED ORGANISM AND DETECTION KIT THEREOF, author PARK HUI YEONG [KR], GD BIOTECH CO LTD [KR], 2006).

Недостатками представленных выше методов является невозможность выявить рекомбинантные/чужеродные белки в пищевых продуктах, в растительном сырье и продуктах его переработки, прошедших термическую, химическую или микробиологическую обработку. Это связано с тем, что при химических и/или физических воздействиях белки объекта способны разлагаться и изменять свою конформацию, вторичную структуру. Кроме того, эти методы характеризуются низкой чувствительностью, занимают много времени и требуют значительных материальных затрат.The disadvantages of the above methods is the inability to detect recombinant / foreign proteins in food products, in plant materials and its processed products that have undergone thermal, chemical or microbiological processing. This is due to the fact that during chemical and / or physical influences, the proteins of an object are able to decompose and change their conformation, secondary structure. In addition, these methods are characterized by low sensitivity, take a lot of time and require significant material costs.

Наиболее близким к предлагаемому способу являются изобретения на основе детектирования нуклеиновых кислот (ДНК), специфичных для обнаружения геномных копий целевой ДНК объекта в тестируемом растительном материале, продуктах его переработки и пищевых продуктах. Данный подход предполагает проведение анализа с применением метода полимеразной цепной реакции (ПЦР)/ гибридизации со специфическими олигонулеотидными праймерами или ДНК-зондами, характерными для чужеродной ДНК. Специфичные олигонулеотидные праймеры или ДНК-зонды используются как для детекции непосредственно самой чужеродной (трансгенной) ДНК, так и в качестве эндогенного референсного контроля на наличие ДНК культурного растения - носителя ГМО в продуктах его переработки. Такого рода эндогенные референсные контроли представляют собой высокоспецифичные маркеры генов культурных растений.Closest to the proposed method are inventions based on the detection of nucleic acids (DNA) specific for the detection of genomic copies of the target DNA of an object in a test plant material, its processed products and food products. This approach involves analysis using the method of polymerase chain reaction (PCR) / hybridization with specific oligonulotide primers or DNA probes characteristic of foreign DNA. Specific oligonulotide primers or DNA probes are used both for the detection of the most foreign (transgenic) DNA itself, and as an endogenous reference control for the presence of DNA from a cultivated plant - a carrier of GMOs in its processed products. Such endogenous reference controls are highly specific gene markers of cultivated plants.

В настоящее время известен метод количественного и качественного анализа генетически модифицированных растений (бобы, кукуруза) и продуктов их переработки на основе масс-спектрометрии и проведения rcPCR (real-competitive PCR) с использованием наборов специфических праймеров (патент №KR 20110126306, A METHOD FOR ANALYZING GMO USING COMPETITIVE PCR, авторы Lee Myung Hoon; Han Sang Mi; Lee Soo Bin; Lee Hyun Chul, D&AMP P BIOTECH LTD.).Currently, there is a known method for the quantitative and qualitative analysis of genetically modified plants (beans, corn) and their processed products based on mass spectrometry and rcPCR (real-competitive PCR) using specific primer sets (patent No. KR 20110126306, A METHOD FOR ANALYZING GMO USING COMPETITIVE PCR, authors Lee Myung Hoon; Han Sang Mi; Lee Soo Bin; Lee Hyun Chul, D & AMP P BIOTECH LTD.).

Также известен метод качественной и количественной детекции генетически модифицированного картофеля в продуктах его переработки с помощью праймеров и стандартной плазмиды. Для детекции используют наборы праймеров NLL, Cry3A, UGP-pb, в том числе праймеры на основе гена UDP-glucose phosphorylase (патент №KR 20040079053, PRIMER SETS AND PROBES FOR DETECTION OF GMO, AND STANDARD PLASMID FOR QUALITATIVE AND QUANTITATIVE DETECTION OF GMO TO EFFECTIVELY CARRY OUT QUALITATIVE AND QUANTITATIVE DETECTION OF GMO IN AGRICULTURAL PRODUCTS AND FOODS, авторы AHN IL PYEONG; KANG SANG HO; KIM TAE SAN; KIM YEONG MI; LEE THERESA; NOH JAE GYUN; PARK YONG HWAN, REPUBLIC KOREA MAN RURAL DEV., 2004).Also known is the method of qualitative and quantitative detection of genetically modified potatoes in the products of its processing using primers and a standard plasmid. For detection, NLL, Cry3A, UGP-pb primer sets are used, including primers based on the UDP-glucose phosphorylase gene (patent No. KR 20040079053, PRIMER SETS AND PROBES FOR DETECTION OF GMO, AND STANDARD PLASMID FOR QUALITATIVE AND QUANTITATIVE DETECTION OFO TO Efficient 2004).

Кроме того, в отечественной базе данных был выявлен ряд заявок на сходные изобретения.In addition, a number of applications for similar inventions were identified in the domestic database.

Описывается способ идентификации последовательностей ДНК трансгенных растений в пищевых продуктах, предполагающий использование биочипа и специфичных олигонуклеотидов для выявления и амплификации маркера 35S промотора из вируса мозаики цветной капусты, маркера NOS - преимущественно для идентификации 3′ нетранслируемой области гена нопалинсинтазы, маркера OCS - преимущественно для идентификации 3′ нетранслируемой области гена октопинсинтазы, маркера NPTII - преимущественно для идентификации гена, кодирующего неомицин-фосфотрансферазу II, маркера GUS - преимущественно для идентификации гена, кодирущего бета-глюкуронидазу, маркера Lectin - преимущественно для идентификации гена семейства Lel из Glycine max, маркера Zein - преимущественно для идентификации гена семейства Zein из Zea mays, маркера bar - преимущественно для идентификации гена из Streptomyces hygroscopicus, кодирущего фосфотрицин-ацетилтрансферазу, маркера cry1Ab - преимущественно для идентификации гена из Bacillus thuringiensis, кодирующего Bt-токсин, маркера EPSPS - преимущественно для идентификации гена из Agrobacterium tumefaciens, кодирующего 5-енолпирувилшикимат-3-фосфатсинтазу и маркера Patatin - преимущественно для идентификации гена pat1, кодирующего предшественник пататина (заявка на патент 2007134194/13, 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, авторы Грановский И.Э., Белецкий И.П., Шляпникова Е.А., Шляпников Ю.М., Гаврюшкин А.В., Бирюков С.В., 14.09.2007).A method for identifying DNA sequences of transgenic plants in food products is described, which involves the use of a biochip and specific oligonucleotides for the detection and amplification of the 35S promoter marker from cauliflower mosaic virus, the NOS marker, mainly to identify the 3 ′ untranslated region of the nopalin synthase gene, the OCS marker, mainly for identification 3 ′ The untranslated region of the octopinsynthase gene, the NPTII marker, primarily for identifying the gene encoding neomycin phosphotransferase II, GUS marker - mainly for identifying a gene encoding beta-glucuronidase, Lectin marker - mainly for identifying a gene of the Lel family from Glycine max, Zein marker - mainly for identifying a gene of the Zein family from Zea mays, bar marker - mainly for identifying a gene from Streptomyces hygroscopicus, encoding phosphotricin acetyltransferase, cry1Ab marker - primarily for identifying a gene from Bacillus thuringiensis encoding a Bt toxin, EPSPS marker - mainly for identifying a gene from Agrobacterium tumefaciens encoding 5-enolpyruvilshikimate-3-fo Patatin marker sfatsintazu and - preferably pat1 to identify the gene encoding the precursor patatin (patent 2007134194/13, differentiate and specific oligonucleotides FOR IDENTIFICATION OF DNA SEQUENCES OF TRANSGENIC PLANTS IN FOOD PRODUCTS, METHOD FOR IDENTIFICATION OF TRANSGENIC PRODUCTS biochip COMBINATION OLIGONUCLEOTIDES (VARIANTS) AND KIT TO IMPLEMENT THIS METHOD, authors Granovsky I.E., Beletsky I.P., Shlyapnikova E.A., Shlyapnikov Yu.M., Gavryushkin A.V., Biryukov S.V., September 14, 2007).

Известен другой способ идентификации трансгенных последовательностей ДНК в растительном материале и продуктах на его основе с использованием специфических праймеров и флуоресцентно меченых зондов, комплементарных последовательностям чужеродной (трансгенной) ДНК (заявка на патент 2008146091/13, СПОСОБ ИДЕНТИФИКАЦИИ ТРАНСГЕННЫХ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЕЙ ДНК В РАСТИТЕЛЬНОМ МАТЕРИАЛЕ И ПРОДУКТАХ НА ЕГО ОСНОВЕ, авторы - Абрамов Д.Д., Кузнецов В.В., Митрохин И.А., Цыдендамбаев В.Д. 24.11.2008).There is another method for identifying transgenic DNA sequences in plant material and products based on it using specific primers and fluorescently labeled probes complementary to sequences of foreign (transgenic) DNA (patent application 2008146091/13, METHOD FOR IDENTIFICATION OF TRANSGENICALLY PERFORMED DNA ITS BASIS, authors - Abramov D.D., Kuznetsov V.V., Mitrokhin I.A., Tsydendambaev V.D. 11/24/2008).

Известен способ обнаружения генетически модифицированных организмов растительного происхождения методом ПЦР с использованием праймеров и флуоресцентно меченых зондов, специфичных для конкретного уникального трансформационного события, а именно для конкретной генетической конструкции, имеющей строго определенную локализацию в геномах генетически модифицированных организмов, промотору 35S вируса мозаики цветной капусты (cauliflower mosaic virus), геномной ДНК этого вируса, терминатору NOS агробактерии (Agrobacterium tumefasciens) или геномной ДНК этой агробактерии (заявка 2009123913/10 на патент СПОСОБ ВЫЯВЛЕНИЯ ГЕННО-ИНЖЕНЕРНО-МОДИФИЦИРОВАННЫХ ОРГАНИЗМОВ И ИСТОЧНИКОВ РАСТИТЕЛЬНОГО ПРОИСХОЖДЕНИЯ, НЕ ЗАРЕГИСТРИРОВАННЫХ В ′′ГОСУДАРСТВЕННОМ РЕЕСТРЕ ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТОВ, МАТЕРИАЛОВ И ИЗДЕЛИЙ, РАЗРЕШЕННЫХ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ НА ТЕРРИТОРИИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ИЛИ ВВОЗА НА ТЕРРИТОРИЮ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ И ОБОРОТА′′, ГЕНОМ КОТОРЫХ СОДЕРЖИТ ПРОМОТОР 35S И/ИЛИ ТЕРМИНАТОР NOS (авторы Абрамов Д.Д., Кузнецов В.В., Колин В.В, Митрохин И.А., Цыдендамбаев В.Д., 24.06.2009).A known method for detecting genetically modified organisms of plant origin by PCR using primers and fluorescently labeled probes specific for a specific unique transformation event, namely for a specific genetic construct with a strictly defined localization in the genomes of genetically modified organisms, the cauliflower 35S promoter of the cauliflower mosaic virus (cauliflower mosaic virus), the genomic DNA of this virus, the terminus of NOS agrobacteria (Agrobacterium tumefasciens), or the genomic DNA of this agrob kterii (application 2009123913/10 patent way to identify genetically modified organisms and sources of plant origin, are not registered in '' State Register FOOD, MATERIALS AND PRODUCTS AUTHORIZED FOR MANUFACTURING IN THE RUSSIAN FEDERATION OR IMPORT IN THE RUSSIAN FEDERATION AND TURNOVER ′ ′, THE GENOM OF WHICH CONTAINS THE 35S PROMOTOR AND / OR NOS TERMINATOR (authors Abramov D.D., Kuznetsov V.V., Kolin V.V., Mitrokhin I.A., Tsydendambaev V.D., June 24, 2009).

Таким образом, в патентных базах были выявлены патенты и заявки как на белковые, так и ДНК-маркеры для идентификации ГМО в объектах растительного происхождения, мониторинга пищевых продуктов, животных кормов и других товаров массового потребления, получаемых из различных культурных растений.Thus, patents and applications for both protein and DNA markers were identified in patent databases for the identification of GMOs in plants of plant origin, monitoring of food products, animal feed and other consumer goods obtained from various cultivated plants.

Белковые маркеры, как правило, нестабильны и методы детекции с их использованием отличаются невысокой чувствительностью. В свою очередь, ДНК маркеры высокоспецифичны. Но известные в настоящее время ДНК-маркеры, как правило, относятся либо к другим культурам, и не распространяют свое действие на картофель, либо базируются на последовательностях чужеродных ДНК, входящих в конструкцию (последовательностей cry1Ab, EPSPS, 35S промотора и др.), в то время как никаких специфичных референсных маркеров на присутствие геномной ДНК Solanum tuberosum и родственных видов Solanum секции Petota в патентах, касающихся методов анализа ГМО, описано не было.Protein markers are usually unstable and detection methods using them are not very sensitive. DNA markers, in turn, are highly specific. But currently known DNA markers, as a rule, refer either to other cultures and do not extend their effect to potatoes, or are based on the sequences of foreign DNA included in the construct (cry1Ab, EPSPS, 35S promoter sequences, etc.), in while no specific reference markers for the presence of the Solanum tuberosum genomic DNA and related Solanum species of the Petota section were described in patents regarding GMO analysis methods.

В этом отношении высокоспецифичные для картофеля и других Solanum последовательности гена Sus4 представляют определенный интерес. Монокопийное состояние гена, а также высокая специфичность делает ДНК маркеры на его основе наиболее эффективными в качестве эндогенного референсного контроля при идентификации геномной ДНК картофеля, как в растительном материале (в том числе и ГМО), так и в продуктах его переработки.In this regard, highly specific for potato and other Solanum Sus4 gene sequences are of particular interest. The monocopy state of the gene, as well as its high specificity, makes DNA markers based on it the most effective as an endogenous reference control in the identification of potato genomic DNA, both in plant material (including GMOs) and in its processed products.

Кроме того, маркер и система на его основе просты в применении и не требуют больших временных, трудовых и денежных затрат.In addition, the marker and the system based on it are simple to use and do not require large time, labor and money costs.

Задачей предлагаемого изобретения является обнаружение геномных копий целевой (картофельной) ДНК представителей рода Solanum, секции Petota в растительном материале, в том числе и генетически модифицированном, а также в продуктах переработки картофеля с использованием эндогенного референсного контроля - ДНК маркера гена Sus4 сахарозсинтазы путем проведения анализа методом ПЦР и/или ПЦР с детекцией в режиме реального времени.The objective of the invention is the detection of genomic copies of the target (potato) DNA of representatives of the genus Solanum, Petota section in plant material, including genetically modified, as well as in potato products using endogenous reference control - DNA marker of the Sus4 sucrose synthase gene by analysis by PCR and / or PCR with real-time detection.

Таким образом, данное изобретение - биологический ДНК-маркер, должно быть представлено:Thus, this invention is a biological DNA marker, should be presented:

а) олигонуклеотидными праймерами следующего состава:a) oligonucleotide primers of the following composition:

SusF3a 5-CAAAAACAAACTGAACGAACATGCATTC-3SusF3a 5-CAAAAACAAACTGAACGAACATGCATTC-3

Sus4R: 5-GCGTTGACGTTCACACGGATG-3Sus4R: 5-GCGTTGACGTTCACACGGATG-3

которые используются для амплификации гена Sus4 и его гомологов в растительном материале и в продуктах переработки картофеля;which are used to amplify the Sus4 gene and its homologs in plant material and in potato products;

б) TaqMan-зондом следующего состава:b) TaqMan probe of the following composition:

SusZp2 5′-FAM-AGCGATTGTTCTGCCCCCT-BHQ 3′SusZp2 5′-FAM-AGCGATTGTTCTGCCCCCT-BHQ 3 ′

который используется для количественного определения гена Sus4 и его гомологов в растительном материале и в продуктах переработки картофеля по технологии TaqMan;which is used to quantify the Sus4 gene and its homologs in plant material and in potato products using TaqMan technology;

с) оригинальной нуклеотидной последовательностью 233 п.н. фрагмента гена картофеля Sus4c) the original nucleotide sequence of 233 bp potato gene fragment Sus4

CAAAAACAAACTGAACGAACATGCATTCGAAGAACTCCTGAAAT CCACTCAGGTAATTTTGCTTTGTCTATATGTGTCACCAAAAGATCATAT ATGTATCATTTTTGAGTTTATATATGAATGCTACTATGATATGTTATATA CTAGGAAGCGATTGTTCTGCCCCCTTGGGTTGCACTTGCTATTCGTTTG AGGCCTGGTGTCTGGGAATACATCCGTGTGAACGTCAACGCCAAAAACAAACTGAACGAACATGCATTCGAAGAACTCCTGAAAT CCACTCAGGTAATTTTGCTTTGTCTATATGTGTCACCAAAAGATCATAT ATGTATCATTTTTGAGTTTATATATGAATGCTACTATGATATGTTATATA CTAGGAAGCGATTGTTCTGCCCCCTTGGGTTGCACTTGCTATTCGTTTG AGGCCTGGTGTCTGGGAATACATCCGTGTGAACGTCAACGC

представляющей эндогенный референсный контроль, однозначно подтверждающий наличие геномной ДНК картофеля в исследуемом материале;representing an endogenous reference control, unequivocally confirming the presence of potato genomic DNA in the test material;

д) маркер должен быть специфичен для Solanum tuberosum и для родственных дикорастущих видов клубнеобразующего картофеля рода Solanum секции Petota;e) the marker must be specific for Solanum tuberosum and for related wild-growing species of tuber-forming potato of the genus Solanum of the Petota section;

е) маркер должен быть применим для обнаружения ДНК как культурного картофеля Solanum tuberosum, так и родственных дикорастущих видов клубнеобразующего картофеля рода Solanum секции Petota.f) the marker should be applicable for the detection of DNA of both Solanum tuberosum cultivated potato and related wild-growing species of tuber-forming potato of the genus Solanum in the Petota section.

Вышеуказанный результат достигается тем, что использование биологического ДНК-маркера приводит к специфической амплификации фрагмента гена сахарозсинтазы Sus4 у сортов картофеля Solanum tuberosum и родственных видов клубнеобразующего картофеля, таким образом, подтверждая наличие геномных копий целевой (картофельной) ДНК.The above result is achieved in that the use of a biological DNA marker leads to specific amplification of the Sus4 sucrose synthase gene fragment in Solanum tuberosum potato varieties and related tuber-forming potato species, thus confirming the presence of genomic copies of the target (potato) DNA.

Изобретение может найти применение при проведении санитарно-эпидемиологических экспертиз, сертификационных испытаний, а также при проведении производственного контроля качества растительного сырья и продуктов его переработки, что позволит обеспечить непрерывный мониторинг качества растительного сырья, продуктов питания и животных кормов и других товаров массового потребления, производимых из картофеля, на протяжении всей производственной цепи.The invention can find application in conducting sanitary-epidemiological examinations, certification tests, as well as in conducting production quality control of plant materials and products of its processing, which will ensure continuous monitoring of the quality of plant materials, food and animal feed and other consumer goods produced from potatoes throughout the production chain.

Методика использования изобретения.The methodology of using the invention.

С целью обнаружения целевой (картофельной) ДНК в объекте исследования собирают живой растительный материал известных сортов картофеля (индивидуальные растения 10-15 сортов Solanum tuberosum). Наилучшим материалом для последующего выделения ДНК являются молодые ткани листьев. При выделении ДНК из клубневого материала клубни предварительно проращивают до появления из глазковых почек 1-2 листков.In order to detect the target (potato) DNA, living plant material of known potato varieties (individual plants of 10-15 varieties of Solanum tuberosum) is collected in the research object. The best material for subsequent DNA isolation is young leaf tissue. When DNA is extracted from tuberous material, tubers are first germinated before 1-2 leaves appear from the eye buds.

Также проводится экстракция ДНК из тестируемых продуктов его переработки (крахмал, детское питание, чипсы и др).DNA is also extracted from the tested products of its processing (starch, baby food, chips, etc.).

1. Экстракция ДНК из тестируемого объекта.1. Extraction of DNA from the test object.

Выделение тотальной ДНК из тканей растений проводили по следующей методике.Isolation of total DNA from plant tissues was carried out according to the following procedure.

1. Лизис клеток.1. Lysis of cells.

К листовой высечке (~0.05 мг) в пробирке типа Eppendorf объемом 1,5 мл добавляли 400 мкл лизирующего буфера (200 мМ трис-HCl, рН=7,5; 250 мМ NaCl; 25 мМ EDTA; 0,5% SDS). Растительный материал в буфере при комнатной температуре гомогенизировали с помощью специальных пестиков. Смесь инкубировали в термостате или водяной бане в течение 20 минут при 65°C.400 μl of lysis buffer (200 mM Tris-HCl, pH = 7.5; 250 mM NaCl; 25 mM EDTA; 0.5% SDS) was added to a sheet die cut (~ 0.05 mg) in a 1.5 ml Eppendorf tube. The plant material in the buffer at room temperature was homogenized using special pestles. The mixture was incubated in a thermostat or water bath for 20 minutes at 65 ° C.

2. Депротеинизация ДНК.2. Deproteinization of DNA.

В пробирку со смесью, содержащей лизированные клетки и ядра, добавляли 200 мкл предварительно охлажденного 5М ацетата калия, перемешивали и инкубировали на ледяной бане 20 мин. После инкубации смесь центрифугировали 15 мин при 16000 g. Полученный надосадочный супернатант (около 450 мкл) переносили в новую пробирку и подвергали двукратной очистке равным объемом смеси фенол (содержит 0.1% антиоксидантов 8-оксихинолина и 0.2% меркаптоэтанола)/хлороформ (смесь хлороформа и изоамилового спирта (24:1, об/об)). Супернатант и смесь фенол/хлороформ плавно перемешивали до образования эмульсии, а затем центрифугировали 5 минут при 16000 g. После чего верхнюю фазу с растворенной ДНК отбирали пипеткой в чистую пробирку. Фенол-хлороформную депротеинизацию повторяли 2-3 раза до полной очистки раствора ДНК от белков.In a test tube with a mixture containing lysed cells and nuclei, 200 μl of pre-chilled 5 M potassium acetate was added, mixed and incubated in an ice bath for 20 min. After incubation, the mixture was centrifuged for 15 min at 16,000 g. The resulting supernatant (about 450 μl) was transferred to a new tube and purified twice with an equal volume of phenol (containing 0.1% antioxidants 8-hydroxyquinoline and 0.2% mercaptoethanol) / chloroform (mixture of chloroform and isoamyl alcohol (24: 1, v / v) ) The supernatant and the phenol / chloroform mixture were gently mixed until an emulsion formed, and then centrifuged for 5 minutes at 16,000 g. After that, the upper phase with dissolved DNA was pipetted into a clean tube. Phenol-chloroform deproteinization was repeated 2-3 times until the DNA solution was completely purified from proteins.

3. Осаждение ДНК.3. Precipitation of DNA.

Осаждение ДНК производили путем добавления к очищенному супернатанту 0.6 объема изопропанола; смесь перемешивали и центрифугировали в течение 15 мин при 16000 g. Спирт сливали и осадок трижды промывали 1 мл 70% этанолом, просушивали на воздухе и растворяли в 20-25 мкл бидистиллированной стерильной воды.DNA was precipitated by adding 0.6 volume of isopropanol to the purified supernatant; the mixture was stirred and centrifuged for 15 min at 16,000 g. The alcohol was drained and the precipitate was washed three times with 1 ml of 70% ethanol, dried in air and dissolved in 20-25 μl of bidistilled sterile water.

Выделение ДНК из продуктов переработки картофеляIsolation of DNA from potato products

Объект исследованияObject of study

В качестве объектов исследования использовали продукты, в состав которых входили картофель или пищевые добавки на основе картофеля. Вся продукция была получена из различных московских супермаркетов.The objects of study used products that included potatoes or potato-based food additives. All products were obtained from various Moscow supermarkets.

Экстракция ДНКDNA extraction

ДНК выделяли согласно (Булыгина и др., 2009). Небольшое количество образца (75-100 мг) суспендировали в 200 мкл буфера I (50 мМ трис-HCl рН 8.0; 5 мМ ЭДТА; 50 мкг/мл панкреатической РНКазы) с помощью гомогенизатора (Vortex, Германия) в течение 3-5 минут (до получения гомогенной суспензии), после чего к полученной суспензии добавляли 300 мкл лизирующего буфера II (0.2 М NaOH, 1% раствор додецилсульфата натрия, рН 12.0) и тщательно перемешивали путем пипетирования. Затем добавляли 300 мкл нейтрализующего буфера III (2.5 М раствор ацетата калия, рН 4.5) и повторно суспендировали в течение 20 с. Смесь центрифугировали при 11000 g в течение 3 мин. Супернатант подвергали дополнительной очистке с помощью набора реактивов Wizard DNAPreps (Promega, США) согласно рекомендациям производителя.DNA was isolated according to (Bulygina et al., 2009). A small amount of a sample (75-100 mg) was suspended in 200 μl of buffer I (50 mM Tris-HCl pH 8.0; 5 mM EDTA; 50 μg / ml pancreatic RNase) using a homogenizer (Vortex, Germany) for 3-5 minutes ( until a homogeneous suspension is obtained), after which 300 μl of lysing buffer II (0.2 M NaOH, 1% sodium dodecyl sulfate solution, pH 12.0) was added to the resulting suspension and thoroughly mixed by pipetting. Then, 300 μl of neutralizing buffer III (2.5 M potassium acetate solution, pH 4.5) was added and resuspended for 20 s. The mixture was centrifuged at 11000 g for 3 minutes. The supernatant was further purified using a Wizard DNAPreps reagent kit (Promega, USA) according to the manufacturer's recommendations.

Экстракция ДНК из образцов с повышенным содержанием жировDNA Extraction from High Fat Samples

Образцы с повышенным содержанием жиров (>20%) предварительно обрабатывали хлороформом. Для этого на первом этапе выделения навеску образца растворяли в 500 мкл буфера I, добавляли 1 мл хлороформа и инкубировали 1 ч при 60°C. Смесь осаждали центрифугированием в течение 10 мин при 11000 g, после чего супернатант подвергали очистке, как описано выше. Концентрация ДНК в получаемых препаратах составляла 50-150 мкг/мл. РНК в препаратах присутствовала в следовых количествах - менее 1%, согласно данным электрофоретического анализа.Samples with a high fat content (> 20%) were pretreated with chloroform. For this, at the first stage of isolation, a sample of the sample was dissolved in 500 μl of buffer I, 1 ml of chloroform was added, and incubated for 1 h at 60 ° C. The mixture was precipitated by centrifugation for 10 min at 11000 g, after which the supernatant was purified as described above. The DNA concentration in the resulting preparations was 50-150 μg / ml. RNA in the preparations was present in trace amounts - less than 1%, according to electrophoretic analysis.

2. Оценка качества и количества экстрагированной ДНК.2. Assessment of the quality and quantity of extracted DNA.

Оценку качества и количества экстрагированной ДНК производят путем измерения оптической плотности раствора ДНК на спектрофотометре (Bio Photometer, Eppendorf или SmartSpec 3000, Bio-Rad, США) или при помощи аналитического электрофореза.The quality and quantity of extracted DNA is estimated by measuring the optical density of the DNA solution on a spectrophotometer (Bio Photometer, Eppendorf or SmartSpec 3000, Bio-Rad, USA) or by analytical electrophoresis.

3. Полимеразная цепная реакция (ПЦР).3. Polymerase chain reaction (PCR).

Классическую ПЦР реакцию проводят для предварительной оценки наличия целевой ДНК в объекте по следующей методике:Classical PCR reaction is carried out for a preliminary assessment of the presence of target DNA in the object according to the following method:

1. Проведение ПЦР1. PCR

Выделенную ДНК использовали в качестве матрицы в реакции амплификации.Isolated DNA was used as a matrix in the amplification reaction.

Амплификацию ДНК проводили в реакционной смеси объемом 15 мкл, содержащей 10x буфер для соответствующей полимеразы, 0,16 мМ каждого dNTP, 1.2 мМ MgCl2, 0.6 мкМ биологического ДНК маркера, 0.3 ед. DreamTaq полимеразы (Fermentas, Литва) и 100 нг геномной ДНК в ДНК-амплификаторе «Applied Biosystems 2700» (США) в режиме: денатурация - 30 с - 94°C; отжиг - 45 с - 57°C; синтез ДНК - 3 мин 20 с - 72°C (35 циклов) с предварительной денатурацией - 5 мин (94°C) и заключительной элонгацией PCR-фрагментов 10 мин - 72°C.DNA amplification was carried out in a 15 μl reaction mixture containing 10x buffer for the corresponding polymerase, 0.16 mM of each dNTP, 1.2 mM MgCl 2 , 0.6 μM biological DNA marker, 0.3 units. DreamTaq polymerase (Fermentas, Lithuania) and 100 ng of genomic DNA in the DNA-amplifier "Applied Biosystems 2700" (USA) in the mode: denaturation - 30 s - 94 ° C; annealing - 45 s - 57 ° C; DNA synthesis - 3 min 20 s - 72 ° C (35 cycles) with preliminary denaturation - 5 min (94 ° C) and final elongation of PCR fragments 10 min - 72 ° C.

2. Электрофоретическое разделение и визуализация ПЦР-продуктов.2. Electrophoretic separation and visualization of PCR products.

Продукты амплификации анализировали путем проведения аналитического электрофореза в 0.8% агарозном геле толщиной 5-7 мм, содержащем бромистый этидий в 1x ТВЕ буфере. В качестве маркеров молекулярного веса использовали Gene Ruler™ DNA Ladder Mix (′′Fermentas′′, Литва). Вхождение фрагментов в гель осуществляли при 50V в течение 10-20 минут, а разделение фрагментов - в течение 1-2 часов при 75-90V.Amplification products were analyzed by analytical electrophoresis in 0.8% agarose gel with a thickness of 5-7 mm containing ethidium bromide in 1x TBE buffer. Gene Ruler ™ DNA Ladder Mix (′ ′ Fermentas ′ ′, Lithuania) was used as molecular weight markers. The entry of fragments into the gel was carried out at 50V for 10-20 minutes, and the separation of fragments within 1-2 hours at 75-90V.

Визуализацию осуществляли путем окрашивания гелей бромистым этидием согласно инструкции производителя, с последующим фотодокументированием.Visualization was carried out by staining the gels with ethidium bromide according to the manufacturer's instructions, followed by photo-documentation.

Положительным результатом считается получение уникального фрагмента ДНК размером около 233 п.н. Размер амплифицируемых продуктов определяют с помощью маркера молекулярных масс GeneRuler™ DNA Ladder mix (′′Fermentas′′, Литва).A positive result is the production of a unique DNA fragment of about 233 bp in size. The size of the amplified products is determined using the GeneRuler ™ DNA Ladder mix molecular weight marker (Fermentas, Lithuania).

Для количественного определения целевой ДНК в образце использовали метод ПЦР в режиме реального времени, по технологии TaqMan с использованием представленных выше олигонуклеотидных праймеров и TaqMan-зонда:For quantitative determination of the target DNA in the sample, the real-time PCR method was used, using TaqMan technology using the above oligonucleotide primers and TaqMan probe:

SusZp2 5′-FAM-AGCGATTGTTCTGCCCCCT-BHQ 3′SusZp2 5′-FAM-AGCGATTGTTCTGCCCCCT-BHQ 3 ′

Реакцию проводили на ДНК-амплификаторе CFX96™ Real-Time PCR System (Bio-Rad, США) в 25 мкл 1x TaqMan ПЦР буфера (Синтол, Россия), содержащего 7,5 пкМ каждого праймера, 5 пкМ зонда и 20 нг целевой ДНК при температурном режиме: активация полимеразы 5 мин при 95°C, последующие 40 циклов - 25 с при 95°C, 60 с при 60°C.The reaction was carried out on a CFX96 ™ Real-Time PCR System DNA amplifier (Bio-Rad, USA) in 25 μl of 1x TaqMan PCR buffer (Synthol, Russia) containing 7.5 pcM of each primer, 5 pcM probe and 20 ng of target DNA at temperature mode: polymerase activation for 5 min at 95 ° C, the next 40 cycles - 25 s at 95 ° C, 60 s at 60 ° C.

Детекцию для каждого образца осуществляли в трехкратной повторности. В качестве отрицательного контроля (NTC-реакционная смесь без ДНК-матрицы) использовали ddH2O (Синтол, Россия).Detection for each sample was carried out in triplicate. As a negative control (NTC-reaction mixture without a DNA template), ddH 2 O was used (Synthol, Russia).

4. Соответствие полученных фрагментов искомым последовательности гена Sus4, проверяется по следующей методике:4. The correspondence of the obtained fragments to the desired sequence of the Sus4 gene is verified by the following procedure:

1. Клонирование полученных фрагментов в вектор.1. Cloning of the obtained fragments into a vector.

Полученные продукты ПЦР реакции клонировали с использованием системы QIAGEN cloning plus kit (QIAGEN, Нидерланды). Лигирование с вектором проводили в 10 мкл реакционной смеси, которая включала 1 мкл вектора (pDrive Cloning Vector (50 нг/мкл)), 3 мкл ПЦР продукта, 5 мкл Ligation Master Mix и очищенную воду.The resulting PCR reaction products were cloned using the QIAGEN cloning plus kit system (QIAGEN, Netherlands). Ligation with the vector was carried out in 10 μl of the reaction mixture, which included 1 μl of the vector (pDrive Cloning Vector (50 ng / μl)), 3 μl of PCR product, 5 μl of Ligation Master Mix and purified water.

Для трансформации использовали QIAGEN EZ Competent Cells (из соответствующего набора). К 1 мл раствора, содержащего компетентные клетки, добавляли 2 мкл лигазной смеси и инкубировали на льду в течение 5 минут. Затем смесь нагревали на водяной бане при 42°C в течение 30 с, с последующим охлаждением на льду в течение 2 минут. К охлажденным клеткам добавляли 250 мкл среды SOC (из соответствующего набора). Полученную смесь разносили по чашкам Петри со средой LBA, содержащей ампицилин (100 мг/мл), XGal (40 мг/мл) и IPTG (100 мМ) по 100 мкл на чашку.For the transformation used QIAGEN EZ Competent Cells (from the appropriate set). To 1 ml of a solution containing competent cells, 2 μl of ligase mixture was added and incubated on ice for 5 minutes. The mixture was then heated in a water bath at 42 ° C for 30 s, followed by cooling on ice for 2 minutes. 250 μl of SOC medium (from the appropriate kit) was added to chilled cells. The resulting mixture was spread in Petri dishes with LBA medium containing ampicillin (100 mg / ml), XGal (40 mg / ml) and IPTG (100 mm) in 100 μl per cup.

Отбор колоний на наличие вставки проводили при помощи метода цветной селекции. Чашки Петри выдерживали при температуре 37°C в течение 12 часов, затем отбирали белые колонии. Белые колонии используют в качестве матрицы в реакции амплификации.Colonies were selected for the presence of an insert using the color selection method. Petri dishes were held at 37 ° C for 12 hours, then white colonies were selected. White colonies are used as a matrix in the amplification reaction.

2. Амплификация клонированных генов сахарозсинтазы Sus42. Amplification of cloned Sus4 sucrose synthase genes

Амплификацию ДНК проводили в реакционной смеси объемом 15 мкл, содержащей 10x буфер для соответствующей полимеразы, 0,16 мМ каждого dNTP, 1.2 мМ MgCl2, 0.3 мкМ биологического ДНК маркера, представленного последовательностями RXUF и RXUR, 0.3 ед. DreamTaq полимеразы (Fermentas, Литва) и клетки бактериальной колонии (~0.3 мкл) в ДНК-амплификаторе «Applied Biosystems 2700» (США) в режиме: денатурация - 30 с - 94°C; отжиг праймера - 45 с - 57°C; синтез ДНК - 3 мин 20 с - 72°C (35 циклов) с предварительной денатурацией - 5 мин (94°C) и заключительной элонгацией PCR-фрагментов 10 мин - 72°C.DNA amplification was performed in a 15 μl reaction mixture containing 10x buffer for the corresponding polymerase, 0.16 mM of each dNTP, 1.2 mM MgCl 2 , 0.3 μM biological DNA marker, represented by RXUF and RXUR sequences, 0.3 units. DreamTaq polymerase (Fermentas, Lithuania) and bacterial colony cells (~ 0.3 μl) in the DNA-amplifier “Applied Biosystems 2700” (USA) in the mode: denaturation - 30 s - 94 ° C; primer annealing - 45 s - 57 ° C; DNA synthesis - 3 min 20 s - 72 ° C (35 cycles) with preliminary denaturation - 5 min (94 ° C) and final elongation of PCR fragments 10 min - 72 ° C.

Применение праймерной пары должно приводить к образованию фрагмента ДНК, длиной 233 п.н.The use of a primer pair should result in the formation of a 233 bp DNA fragment.

Продукты амплификации анализировали с помощью аналитического электрофореза в 0.8% агарозном геле толщиной 5-7 мм, содержащем бромистый этидий в 1x ТВЕ буфере. В качестве маркеров молекулярного веса использовали Gene Ruler™ DNA Ladder Mix (Fermentas, Литва). Вхождение фрагментов в гель осуществляли при 50V в течение 10-20 минут, а разделение фрагментов - в течение 1-2 часов при 75-90V.Amplification products were analyzed by analytical electrophoresis in 0.8% agarose gel with a thickness of 5-7 mm containing ethidium bromide in 1x TBE buffer. Gene Ruler ™ DNA Ladder Mix (Fermentas, Lithuania) was used as molecular weight markers. The entry of fragments into the gel was carried out at 50V for 10-20 minutes, and the separation of fragments within 1-2 hours at 75-90V.

Первичные последовательности ДНК полученных ПЦР продуктов определяли секвенированием по методу Сэнгера на автоматическом анализаторе ДНК ABI3730 (Applied Biosystems, США).The primary DNA sequences of the obtained PCR products were determined by Sanger sequencing on an ABI3730 automated DNA analyzer (Applied Biosystems, USA).

Установленные последовательности ДНК анализировали при помощи программы BLAST (Altschul et al., 1990) на соответствие известным последовательностям функциональных генов сахарозсинтазы Sus4 картофеля.The identified DNA sequences were analyzed using the BLAST program (Altschul et al., 1990) for compliance with the known sequences of the functional potato suc4synthase synthase genes Sus4.

Пример выполнения предлагаемого способа.An example of the proposed method.

Способ идентификации гена сахарозсинтазы Sus4 у образцов картофеля.Sus4 sucrose synthase gene identification method in potato samples.

Из растительного материала 15 сортов Solanum tuberosum, а также образцов 2 видов клубнеобразующего картофеля S. megistacrolobum, S. acaule получают ДНК с использованием вышеописанного метода. В качестве отрицательного контроля могут быть взяты растения любого вида, в качестве дополнительного отрицательного контроля можно использовать растения близкородственных видов из семейства Solanaceae (S. lycopersicum (томат), S. melongena (баклажан)). Эти виды предположительно несут наиболее схожие гомологичные последовательности гена Sus4 ввиду наибольшего эволюционно-филогенетического родства к Solanum tuberosum. Таким образом, отсутствие амплификации фрагмента у томата и баклажана будет подтверждать высокую специфичность проводимой реакции амплификации. ДНК из продуктов переработки получают описанным выше методом.DNA from the plant material of 15 varieties of Solanum tuberosum, as well as samples of 2 species of tuber-forming potatoes S. megistacrolobum, S. acaule, is obtained using the method described above. Plants of any species can be taken as a negative control; plants of closely related species from the family Solanaceae (S. lycopersicum (tomato), S. melongena (eggplant)) can be used as an additional negative control. These species are believed to carry the most similar homologous sequences of the Sus4 gene due to the highest evolutionary phylogenetic relationship to Solanum tuberosum. Thus, the absence of fragment amplification in tomato and eggplant will confirm the high specificity of the amplification reaction. DNA from processed products is obtained by the method described above.

Далее ДНК, выделенную из каждого образца, используют в качестве матрицы для проведения полимеразной цепной реакции при описанных выше условиях с использованием биологического ДНК маркера, представленного последовательностями susF3a и susR4. Полученные продукты амплификации визуализируют путем электрофореза в геле. Размер полученных фрагментов у Solanum tuberosum и родственных дикорастущих видов клубнеобразующего картофеля рода Solanum секции Petota должен составлять ~233 п.н. (фиг. 1). Аналогичный фрагмент ДНК также будет амплифицироваться в материале, содержащем ДНК картофеля (фиг. 2, 3). Соответственно в любом другом материале, не содержащем ДНК картофеля, будет отсутствовать искомый фрагмент (фиг. 1).Further, the DNA isolated from each sample is used as a template for the polymerase chain reaction under the conditions described above using a biological DNA marker represented by the sequences susF3a and susR4. The resulting amplification products are visualized by gel electrophoresis. The size of the obtained fragments in Solanum tuberosum and related wild species of tuber-forming potatoes of the genus Solanum of the Petota section should be ~ 233 bp (Fig. 1). A similar DNA fragment will also be amplified in a material containing potato DNA (Fig. 2, 3). Accordingly, in any other material that does not contain potato DNA, the desired fragment will be absent (Fig. 1).

Подтверждение природы амплифицированного фрагмента проводят путем его секвенирования на автоматическом анализаторе ДНК ABI3730 (Applied Biosystems, США). Соответствие полученных последовательностей гену Sus4 картофеля проверяется с использованием программы BLAST [Altschul et al, 1990] (фиг. 4).The nature of the amplified fragment is confirmed by sequencing on an ABI3730 automated DNA analyzer (Applied Biosystems, USA). The correspondence of the obtained sequences to the Potato Sus4 gene was verified using the BLAST program [Altschul et al, 1990] (Fig. 4).

Таким образом, использование биологического ДНК маркера приводит к специфической амплификации только фрагмента гена Sus4 картофеля, как из растений картофеля (в том числе и генетически модифицированных), так и из продуктов его переработки. Данный маркер может быть использован также в качестве эндогенного положительного контроля при проведении анализа на присутствие ГМО картофеля.Thus, the use of a biological DNA marker leads to specific amplification of only a fragment of the Potato Sus4 gene, both from potato plants (including genetically modified ones) and from products of its processing. This marker can also be used as an endogenous positive control when testing for the presence of GMO potatoes.

Литература.Literature.

1. Potato Genome Sequencing Consortium, Xu X, Pan S, Cheng S, Zhang B, Mu D, Ni P, Zhang G, Yang S, Li R, Wang J, Orjeda G, Guzman F, Torres M, Lozano R, Ponce O, Martinez D, De la Cruz G, Chakrabarti S K, Patil V U, Skryabin K G, Kuznetsov B B, Ravin N V, Kolganova T V, Beletsky A V, Mardanov A V, Di Genova A, Bolser D M, Martin D M, Li G, Yang Y, Kuang H, Hu Q, Xiong X, Bishop G J, Sagredo B, Mejía N, Zagorski W, Gromadka R, Gawor J, Szczesny P, Huang S, Zhang Z, Liang C, He J, Li Y, He Y, Xu J, Zhang Y, Xie B, Du Y, Qu D, Bonierbale M, Ghislain M, Herrera Mdel R, Giuliano G, Pietrella M, Perrotta G, Facella P, O′Brien K, Feingold S E, Barreiro L E, Massa G A, Diambra L, Whitty B R, Vaillancourt B, Lin H, Massa A N, Geoffroy M, Lundback S, DellaPenna D, Buell C R, Sharma S K, Marshall D F, Waugh R, Bryan G J, Destefanis M, Nagy I, Milbourne D, Thomson S J, Fiers M, Jacobs J M, Nielsen K L, Sønderkaer M, Iovene M, Torres G A, Jiang J, Veilleux R E, Bachem C W, de Boer J, Borm T, Kloosterman B, van Eck H, Datema E, Hekkert Bt, Goverse A, van Ham R C, Visser R G. Genome sequence and analysis of the tuber crop potato. Nature. 2011 Jul 10;475(7355):189-95. Altschul, S; Gish, W; Miller, W; Myers, E; Lipman, D (October 1990). ′′Basic local alignment search tool′′. Journal of Molecular Biology 215 (3):403-410.1. Potato Genome Sequencing Consortium, Xu X, Pan S, Cheng S, Zhang B, Mu D, Ni P, Zhang G, Yang S, Li R, Wang J, Orjeda G, Guzman F, Torres M, Lozano R, Ponce O, Martinez D, De la Cruz G, Chakrabarti SK, Patil VU, Skryabin KG, Kuznetsov BB, Ravin NV, Kolganova TV, Beletsky AV, Mardanov AV, Di Genova A, Bolser DM, Martin DM, Li G, Yang Y, Kuang H, Hu Q, Xiong X, Bishop GJ, Sagredo B, Mejía N, Zagorski W, Gromadka R, Gawor J, Szczesny P, Huang S, Zhang Z, Liang C, He J, Li Y, He Y, Xu J , Zhang Y, Xie B, Du Y, Qu D, Bonierbale M, Ghislain M, Herrera Mdel R, Giuliano G, Pietrella M, Perrotta G, Facella P, O′Brien K, Feingold SE, Barreiro LE, Massa GA, Diambra L, Whitty BR, Vaillancourt B, Lin H, Massa AN, Geoffroy M, Lundback S, DellaPenna D, Buell CR, Sharma SK, Marshall DF, Waugh R, Bryan GJ, Destefanis M, Nagy I, Milbourne D, Thomson SJ, Fiers M, Jacobs JM, Nielsen KL, Sønderkaer M, Iovene M, Torres GA, Jiang J, Veilleux RE, Bachem CW, de Boer J, Borm T, K loosterman B, van Eck H, Datema E, Hekkert Bt, Goverse A, van Ham R C, Visser R G. Genome sequence and analysis of the tuber crop potato. Nature. 2011 Jul 10; 475 (7355): 189-95. Altschul, S; Gish, w; Miller, W; Myers, E; Lipman, D (October 1990). ′ ′ Basic local alignment search tool ′ ′. Journal of Molecular Biology 215 (3): 403-410.

2. Булыгина E.C., Колганова T.B., Сухачева M.B., Пантелеева А.Н., Патутина Е.О., Кузнецов Б.Б. Выделение ДНК из различных пищевых продуктов с помощью модифицированного щелочного метода. Биотехнология. №2, с.83-90, 2009.2. Bulygina E.C., Kolganova T.B., Sukhacheva M.B., Panteleeva AN, Patutina E.O., Kuznetsov BB Isolation of DNA from various food products using a modified alkaline method. Biotechnology. No. 2, pp. 83-90, 2009.

Claims (1)

Биологический ДНК маркер для обнаружения геномной ДНК картофеля S. tuberosum и родственных дикорастущих видов рода Solanum sect. Petota в растительном материале и пищевых продуктах, представляющий собой олигонуклеотидные праймеры - затравки полимеразной реакции SEQ ID №1 - 5′-CAAAAACAAACTGAACGAACATGCATTC-3′ SEQ ID №2 - 5′GCGTTGACGTTCACACGGATG-3′, позволяющие амплифицировать ген Sus4 у культурного картофеля S. tuberosum и родственных дикорастущих видов рода Solanum sect. Petota, а также в продуктах переработки картофеля, и таким образом идентифицировать ДНК картофеля, при этом оригинальная нуклеотидная последовательность фрагмента гена картофеля Sus4 может быть использована в качестве референсного контроля для обнаружения целевой ДНК картофеля в тестируемых растениях и продуктах переработки картофеля и представляет собой: CAAAAACAAACTGAACGAACATGCATTCGAAGAACTCCTGAAA TCCACTCAGGTAATTTTGCTTTGTCTATATGTGTCACCAAAAGA TCATATATGTATCATTTTTGAGTTTATATATGAATGCTACTATG ATATGTTATATACTAGGAAGCGATTGTTCTGCCCCCTTGGGTTG CACTTGCTATTCGTTTGAGGCCTGGTGTCTGGGAATACATCCGTGTGAACGTCAACGC. Biological DNA marker for the detection of genomic DNA of potato S. tuberosum and related wild species of the genus Solanum sect. Petota in plant material and food products, which is oligonucleotide primers — primers of the polymerase reaction SEQ ID No. 1 - 5′-CAAAAACAAACTGAACGAACATGCATTC-3 ′ SEQ ID No. 2 - 5′GCGTTGACGTTCACACGGATG-3 ′, which allow the amplification of S. potato culture 4 and related wild species of the genus Solanum sect. Petota, as well as in products potato processing, and thus identify the potato DNA with the original nucleotide sequence Sus4 potato gene fragment can be used as a reference control for detecting target DNA potatoes of test plants and products potato processing and represents: CAAAAACAAACTGAACGAACATGCATTCGAAGAACTCCTGAAA TCCACTCAGGTAATTTTGCTTTGTCTATATGTGTCACCAAAAGA TCATATATGTATCATTTTTGAGTTTATATATGAATGCTACTATG ATATGTTATATACTAGGAAGCGATTGTTCTGCCCCCTTGGGTTG CACTTGCTATTCGTTTGAGGCCTGGTGTCTGGGAATACATCCGTGTGACGTC
RU2013143856/10A 2013-09-30 2013-09-30 Highly specific dna marker, used as endogenous reference control for detecting potato genomic dna in plant material and food products, including in gmo identification RU2539756C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013143856/10A RU2539756C1 (en) 2013-09-30 2013-09-30 Highly specific dna marker, used as endogenous reference control for detecting potato genomic dna in plant material and food products, including in gmo identification

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013143856/10A RU2539756C1 (en) 2013-09-30 2013-09-30 Highly specific dna marker, used as endogenous reference control for detecting potato genomic dna in plant material and food products, including in gmo identification

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2539756C1 true RU2539756C1 (en) 2015-01-27

Family

ID=53286636

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013143856/10A RU2539756C1 (en) 2013-09-30 2013-09-30 Highly specific dna marker, used as endogenous reference control for detecting potato genomic dna in plant material and food products, including in gmo identification

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2539756C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2658352C2 (en) * 2015-11-18 2018-06-20 Федеральное государственное учреждение "Федеральный исследовательский центр "Фундаментальные основы биотехнологии" Российской академии наук" (ФИЦ Биотехнологии РАН) Dna marker for quantitative determination of genetic potato dna in plant material and in products derived from it, including the quantitative identification of gmo

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2009123913A (en) * 2009-06-24 2010-12-27 Закрытое акционерное общество "НПФ ДНК-Технология" (RU) A method for detecting genetically modified organisms and source of vegetable origin is not registered in "State Register of FOOD, MATERIALS AND PRODUCTS AUTHORIZED FOR MANUFACTURING IN THE RUSSIAN FEDERATION or into the territory of the Russian Federation and trafficking", whose genome contains a promoter 35 S & / OR NOS TERMINATOR
RU2413774C1 (en) * 2009-10-16 2011-03-10 Учреждение Российской академии наук Центр "Биоинженерия" РАН Biological dna marker for determining potato types, set and method for graded identification of potatoes
KR20110126306A (en) * 2010-05-17 2011-11-23 주식회사 디앤피바이오텍 A method for analyzing gmo using competitive pcr

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2009123913A (en) * 2009-06-24 2010-12-27 Закрытое акционерное общество "НПФ ДНК-Технология" (RU) A method for detecting genetically modified organisms and source of vegetable origin is not registered in "State Register of FOOD, MATERIALS AND PRODUCTS AUTHORIZED FOR MANUFACTURING IN THE RUSSIAN FEDERATION or into the territory of the Russian Federation and trafficking", whose genome contains a promoter 35 S & / OR NOS TERMINATOR
RU2413774C1 (en) * 2009-10-16 2011-03-10 Учреждение Российской академии наук Центр "Биоинженерия" РАН Biological dna marker for determining potato types, set and method for graded identification of potatoes
KR20110126306A (en) * 2010-05-17 2011-11-23 주식회사 디앤피바이오텍 A method for analyzing gmo using competitive pcr

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
GenBank: STU21129 от 12.03.1995. UNTERGASSER A. et al., Primer3Plus, an enhanced web interface to Primer3, Nucleic Acids Research, 2007, Vol. 35, Web Server issue, W71-W74. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2658352C2 (en) * 2015-11-18 2018-06-20 Федеральное государственное учреждение "Федеральный исследовательский центр "Фундаментальные основы биотехнологии" Российской академии наук" (ФИЦ Биотехнологии РАН) Dna marker for quantitative determination of genetic potato dna in plant material and in products derived from it, including the quantitative identification of gmo

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1250461B1 (en) Methods and kits for identifying elite event gat-zm1 in biological samples
Meng et al. Analysis of DNA methylation during the germination of wheat seeds
EP2518146B1 (en) Method for detection and quantification of wheat endogenous gene
KR20140135576A (en) Standard Plasmid for Detection of Genetically Modified Organism, Qualitative detection method using the same and Detection Kit comprising the same
US9556427B2 (en) Methods and compositions for preparation of nucleic acids
EP2019136B1 (en) Method for detecting or quantifying wheat endogenous dna and method for determining contamination rate of genetically modified wheat in test sample
RU2539756C1 (en) Highly specific dna marker, used as endogenous reference control for detecting potato genomic dna in plant material and food products, including in gmo identification
CN108624709B (en) Universal primer and detection method for detecting target gene expression in transgenic plant
SanJuan-Badillo et al. Assessment of DNA extraction methods from various maize (Zea mays L.) tissues for environmental GMO monitoring in Mexico: Part I: detection by end-point PCR
US8329406B2 (en) Method of separating and distinguishing walnut from pecan nut
KR20030051740A (en) Method of quantifying genetic modification and standard molecule to be used therein
KR20160096755A (en) Molecular marker for selecting tomato leaf mold resistant and selection method using the same molecular marker
CN110430756A (en) For saving the method and composition of tissue and nucleic acid
KR101820048B1 (en) Standard plasmid for detecting of genetically modified organisms and analysis method using the same
Zeng et al. Orthogonal design in the optimization of a start codon targeted (SCoT) PCR system in Roegneria kamoji Ohwi
KR101805166B1 (en) Molecular marker for determining genotype of pink fruit in tomato and sorting method for pink tomato using same
US20100055703A1 (en) Organism-Specific Hybridizable Nucleic Acid Molecule
Kim et al. Event-specific qualitative and quantitative detection of three genetically modified papaya events using a single standard reference molecule
Ejaz et al. Comparison of small scale methods for the rapid and efficient extraction of mitochondrial DNA from wheat crop suitable for down-stream processes
CN117230107B (en) mRNA variable shear-luciferase reporting system and application thereof
Jani et al. PCR based methodology for gender identification in date palm (Phoenix dactylifera L.) of Gujarat, India
Ma et al. High-throughput, low-cost, and event-specific polymerase chain reaction detection of herbicide tolerance in genetically modified soybean A2704-12
JP4670318B2 (en) Grain gene amplification method
RU2631933C1 (en) Method for differentiation of commercially important mites of amblyseius genus based on restrictive analysis
Wen-Tao et al. Research progress in techniques for detecting genetically modified organisms

Legal Events

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

Effective date: 20171001

TK4A Correction to the publication in the bulletin (patent)

Free format text: CORRECTION TO CHAPTER -MM4A- IN JOURNAL 13-2018

PC43 Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions

Effective date: 20181121

PD4A Correction of name of patent owner