RU2551227C1 - SET OF FLUORESCENTLY LABELLED OLIGONUCLEOTIDE PROBES FOR TYPING STRAINS OF Burkholderia mallei BY METHOD OF AMPLIFICATION OF DIFFERENTIATING DNA FRAGMENTS - Google Patents

SET OF FLUORESCENTLY LABELLED OLIGONUCLEOTIDE PROBES FOR TYPING STRAINS OF Burkholderia mallei BY METHOD OF AMPLIFICATION OF DIFFERENTIATING DNA FRAGMENTS Download PDF

Info

Publication number
RU2551227C1
RU2551227C1 RU2014108438/10A RU2014108438A RU2551227C1 RU 2551227 C1 RU2551227 C1 RU 2551227C1 RU 2014108438/10 A RU2014108438/10 A RU 2014108438/10A RU 2014108438 A RU2014108438 A RU 2014108438A RU 2551227 C1 RU2551227 C1 RU 2551227C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
mallei
primers
bhq2
complementary
fragment
Prior art date
Application number
RU2014108438/10A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Ольга Сергеевна Бондарева
Сергей Сергеевич Савченко
Галина Александровна Ткаченко
Маргарита Леонтьевна Леденева
Валерий Алексеевич Антонов
Original Assignee
Федеральное казенное учреждение здравоохранения Волгоградский научно-исследовательский противочумный институт Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека
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 казенное учреждение здравоохранения Волгоградский научно-исследовательский противочумный институт Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека filed Critical Федеральное казенное учреждение здравоохранения Волгоградский научно-исследовательский противочумный институт Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека
Priority to RU2014108438/10A priority Critical patent/RU2551227C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2551227C1 publication Critical patent/RU2551227C1/en

Links

Images

Landscapes

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

Abstract

FIELD: biotechnology.
SUBSTANCE: probes included in the set have a structure of a "pin" with fluorophore and fluorescence extinguisher at the ends and have complementarity to products of an amplification reaction with primers. The developed set of hybridisation probes can be used for the fluorescent detection of the results of typing the actinobacillus mallei by a method of amplification of differentiating fragments of a genome in the implementation of the epidemiological surveillance of the glanderous infection.
EFFECT: possibility of simultaneous analysis of nine DFR-loci.
2 dwg, 1 tbl, 3 ex

Description

Изобретение относится к биотехнологии и молекулярной биологии и может быть использовано для детекции результатов амплификации дифференцирующих фрагментов ДНК при типировании возбудителя сапа специалистами референс-центров по мониторингу за возбудителями инфекционных болезней, национальных центров верификации диагностической деятельности, а также научно-исследовательских организаций эпидемиологического и микробиологического профиля.The invention relates to biotechnology and molecular biology and can be used to detect the results of amplification of differentiating DNA fragments when typing the glanders pathogen by specialists of reference centers for monitoring infectious disease pathogens, national centers for verifying diagnostic activities, as well as research organizations of the epidemiological and microbiological profile.

Can - тяжелое антропозоонозное инфекционное заболевание, характеризующееся септицемией, образованием специфических гранулем, абсцессов в органах и тканях и высокой летальностью. Возбудитель сапа, Burkholderia mallei, отнесен к категории В потенциальных агентов биотерроризма центром по контролю и профилактике заболеваний США.Can is a severe anthropozoonous infectious disease characterized by septicemia, the formation of specific granulomas, abscesses in organs and tissues, and high mortality. The causative agent of glanders, Burkholderia mallei, is categorized as potential B bioterrorism agent by the US Centers for Disease Control and Prevention.

Необходимость исследований, направленных на диагностику и типирование штаммов В. mallei, связана с сохранением угрозы возникновения чрезвычайных биологических ситуаций, возможных террористических актов с использованием этого возбудителя. Генотипирование В. mallei, основанное на определении различий геномов штаммов данного вида, направлено на расследование вспышек, мониторинг природных очагов сапа, геномную паспортизацию и определение филогенетических связей штаммов.The need for research aimed at the diagnosis and typing of B. mallei strains is associated with the continued threat of biological emergencies and possible terrorist attacks using this pathogen. Genotyping of B. mallei, based on the determination of differences in the genomes of strains of this species, is aimed at investigating outbreaks, monitoring the natural foci of glanders, genomic certification and determination of phylogenetic relationships of strains.

Для типирования возбудителя сапа применяются различные молекулярно-генетические подходы. Однако мультилокусное сиквенс-типирование оказалось неэффективным для высококонсервативного генома В. mallei [Godoy D., Randle G., Simpson A.J. et al. Multilocus sequence typing and evolutionary relationships among the causative agents of melioidosis and glanders, Burkholderia pseudomallei and Burkholderia mallei / J. Clin. Microbiol. 2003; 41(5):20б8-79]. ПЦР со случайными праймерами, показав высокую дискриминирующую способность, характеризовалась низко и межлабораторной воспроизводимостью [Антонов В.А., Алтухова В.В., Савченко С.С., Замараев B.C., Илюхин В.И., Алексеев В.В. Использование мультилокусного сиквенс-типирования (MLST) и амплификации с произвольными праймерами (RAPD) для дифференциации штаммов возбудителя сапа/Молекулярная генетика, микробиология и вирусология, 2007; 3:3-9]. Большинство методов генотипирования включают обязательный этап постановки элекрофореза для детекции результатов, что увеличивает время проведения анализа.Various molecular genetic approaches are used to type glanders. However, multilocus sequence typing was ineffective for the highly conserved genome of B. mallei [Godoy D., Randle G., Simpson A.J. et al. Multilocus sequence typing and evolutionary relationships among the causative agents of melioidosis and glanders, Burkholderia pseudomallei and Burkholderia mallei / J. Clin. Microbiol. 2003; 41 (5): 20b8-79]. PCR with random primers, showing high discriminatory ability, was characterized by low and interlaboratory reproducibility [Antonov V.A., Altukhova V.V., Savchenko S.S., Zamaraev B.C., Ilyukhin V.I., Alekseev V.V. The use of multilocus sequence typing (MLST) and amplification with arbitrary primers (RAPD) for differentiation of glanders pathogen strains / Molecular Genetics, Microbiology and Virology, 2007; 3: 3-9]. Most genotyping methods include the mandatory stage of electrophoresis to detect results, which increases the analysis time.

Типирование на основе амплификации дифференцирующих фрагментов генома - DFR-анализ (different region), заключается в серии полимеразных цепных реакций с праймерами, фланкирующими вариабельные фрагменты ДНК-мишеней, присутствующих только у определенных штаммов. Для проведения реакций амплификации при DFR-типировании используются олигонуклеотидные праймеры, специфические для определенных штаммов возбудителя сапа. Праймеры комплементарны последовательностям ДНК на границах дифференцирующих фрагментов и ориентированы таким образом, что достраивание новой цепи ДНК протекает только между ними. В результате ПЦР происходит многократное увеличение числа копий (амплификация) специфического участка гена, катализируемое ферментом ДНК-полимеразой. Выбор дифференцирующего фрагмента и подбор праймеров играет важнейшую роль в специфичности амплификации, что сказывается на качестве проведения анализа исследуемых микроорганизмов.Typing based on the amplification of differentiating fragments of the genome - DFR analysis (different region) consists of a series of polymerase chain reactions with primers flanking the variable fragments of target DNA present only in certain strains. To conduct amplification reactions during DFR typing, oligonucleotide primers specific for certain strains of glanders are used. The primers are complementary to DNA sequences at the boundaries of differentiating fragments and are oriented in such a way that the completion of a new DNA chain proceeds only between them. As a result of PCR, there is a multiple increase in the number of copies (amplification) of a specific region of the gene, catalyzed by the DNA polymerase enzyme. The choice of differentiating fragment and the selection of primers plays a crucial role in the specificity of amplification, which affects the quality of the analysis of the studied microorganisms.

Детекция продуктов амплификации с использованием специальных флуоресцентных меток позволит отказаться от стадии электрофореза, что не только сократит время проведения анализа, но и снизит риск перекрестной контаминации продуктами ПЦР и, соответственно, уменьшит риск ложноположительных результатов. Поскольку регистрация результатов проводится непосредственно в процессе реакции амплификации, весь анализ можно проводить в одной-двух комнатах лаборатории силами одного сотрудника. Этот подход позволит проводить автоматическую интерпретацию полученных результатов и снимет проблему субъективно и оценки электрофореграмм. Существует несколько флуоресцентных технологий, различающихся по способам генерации репортерной флуоресценции. В данном изобретении предлагаются зонды с комплементарными концевыми последовательностями по типу «молекулярных маяков».Detection of amplification products using special fluorescence tags will make it possible to abandon the electrophoresis stage, which will not only shorten the analysis time, but also reduce the risk of cross-contamination with PCR products and, accordingly, reduce the risk of false positive results. Since the results are recorded directly during the amplification reaction, the entire analysis can be carried out in one or two rooms of the laboratory by one employee. This approach will allow for automatic interpretation of the results and will remove the problem subjectively and assess electrophoregrams. There are several fluorescence technologies that differ in how reporter fluorescence is generated. The present invention provides probes with complementary terminal sequences of the type of "molecular beacons."

Наиболее близким аналогом изобретения является схема генотипирования с использованием амплификации дифференцирующих фрагментов для возбудителя мелиоидоза, предложенная Kwanjit Duangsonk с соавторами в 2006 г. [Use of a Variable Amplicon Typing Scheme Reveals Considerable Variation in the Accessory Genomes of Isolates of Burkholderia pseudomallei, Kwanjit Duangsonk, Daniel Gal, Mark Mayo, C. Anthony Hart, Bart J. Currie, and Craig Winstanley]. Однако данная схема не эффективна для типирования возбудителя сапа, в ней также не разработана флуоресцентная детекция результатов.The closest analogue of the invention is a genotyping scheme using amplification of differentiating fragments for the melioidosis pathogen proposed by Kwanjit Duangsonk et al. In 2006 [Use of a Variable Amplicon Typing Scheme Reveals Considerable Variation in the Accessory Genomes of Isolates of Burkholderia pseudomallei, Kwanjit Daniel Gal, Mark Mayo, C. Anthony Hart, Bart J. Currie, and Craig Winstanley]. However, this scheme is not effective for typing the glanders pathogen, nor has it developed fluorescence detection of the results.

Целью настоящего изобретения является разработка набора флуоресцентно-меченых олигонуклеотидных зондов для детекции результатов DFR-типирования штаммов возбудителя сапа методом полимеразной цепной реакции в реальном времени.The aim of the present invention is to develop a set of fluorescently-labeled oligonucleotide probes for detecting the results of DFR typing of glanders pathogen strains by real-time polymerase chain reaction.

Цель достигается конструированием специфичных олигонуклеотидов, имеющих структуру «шпильки» с флуорофором и гасителем флуоресценции на концах и обладающих комплементарностью к дифференцирующим фрагментам генома В. mallei:The goal is achieved by constructing specific oligonucleotides having a hairpin structure with a fluorophore and a fluorescence quencher at the ends and having complementarity to differentiating fragments of the B. mallei genome:

BmVATIp 5′(ROX)-CCGCGAGCACGCTCTCGACCGAGCGCACGCGG-(BHQ2)3′,BmVATIp 5 ′ (ROX) -CCGCGAGCACGCTCTCGACCGAGCGCACGCGG- (BHQ2) 3 ′,

комплементарный фрагменту локуса ВМА0577 генома В. mallei ACTC 23344, фланкированному праймерами BmVAT1-Ch1s/BmVAT1-Ch1as;complementary to the fragment of the BMA0577 locus of the B. mallei ACTC 23344 genome flanked by BmVAT1-Ch1s / BmVAT1-Ch1as primers;

BmVAT2p 5′ (FAM)-CGCGCTCGCCGCCTATCCGCTCGTGCTGCGCG-(BHQ 1)3′, комплементарный фрагменту локуса ВМА0958 генома В. mallei ACTC 23344, фланкированному праймерами BmVAT2-Ch1s/BmVAT2-Ch1as;BmVAT2p 5 ′ (FAM) -CGCGCTCGCCGCCTATCCGCTCGTGCTGCGCG- (BHQ 1) 3 ′, complementary to the fragment of the BMA0958 locus of the B. mallei ACTC 23344 genome flanked by BmVAT2-Ch1s / BmVAT2 primers;

BmVAT3p 5′(ROX)-ACAGCGTCGTCGACGACCGCGGGCCGCTCT-(BHQ2)3′, комплементарный фрагменту локуса ВМА2089 генома В. mallei ACTC 23344, фланкированному праймерами BmVAT3-Ch1s/BmVAT3-Chlas;BmVAT3p 5 ′ (ROX) -ACAGCGTCGTCGACGACCGCGGGCCGCTCT- (BHQ2) 3 ′, complementary to a fragment of the BMA2089 locus of the B. mallei ACTC 23344 genome flanked by BmVAT3-Ch1s / BmVAT3-Chlas primers;

BmVAT4p 5′(HEX)-ACGTCGCGCCCCGCGCCGCAACCGACGT-(BHQ2)3′, комплементарный фрагменту локуса ВМА2262 генома В. mallei ACTC 23344, фланкированному праймерами BmVAT4-Ch1s/BmVAT4-Chlas;BmVAT4p 5 ′ (HEX) -ACGTCGCGCCCCGCGCCGCAACCGACGT- (BHQ2) 3 ′, complementary to a fragment of the BMA2262 locus of the B. mallei ACTC 23344 genome flanked by BmVAT4-Ch1s / BmVAT4-Chlas primers;

BmVAT5p 5′(HEX)-CCCGAATTTCTCGCGCTCAATCCGTTCGGG-(BHQ2)3′, комплементарный фрагменту локуса ВМАА0107 генома В. mallei ACTC 23344, фланкированному праймерами BmVAT5-Ch2s/BmVAT5-Ch2as;BmVAT5p 5 ′ (HEX) -CCCGAATTTCTCGCGCTCAATCCGTTCGGG- (BHQ2) 3 ′, complementary to a fragment of the BMAA0107 locus of the B. mallei ACTC 23344 genome flanked by BmVAT5-Ch2s / BmVAT5-Ch2as primers;

BmVAT6p 5′(Cy5)-ACCGAGTTAGTTCCGTTCCTTCGGT-(BHQ2)3′, комплементарный фрагменту локуса ВМАА0416 генома В. mallei ACTC 23344, фланкированному праймерами BmVAT6-Ch2s/BmVAT6-Ch2as;BmVAT6p 5 ′ (Cy5) -ACCGAGTTAGTTCCGTTCCTTCGGT- (BHQ2) 3 ′, complementary to a fragment of the BMAA0416 locus of the B. mallei ACTC 23344 genome flanked by BmVAT6-Ch2s / BmVAT6-Ch2as primers;

BmVAT7p 5′(HEX)-CTTGCCTACATCATCGAAAAGCTGGGCAAG-(BHQ2)3′, комплементарный фрагменту локуса ВМАА0871 генома В. mallei ACTC 23344, фланкированному праймерами BmVAT7-Ch2s/BmVAT7-Ch2as;BmVAT7p 5 ′ (HEX) -CTTGCCTACATCATCGAAAAGCTGGGCAAG- (BHQ2) 3 ′, complementary to the BMAA0871 locus fragment of the B. mallei ACTC 23344 genome flanked by BmVAT7-Ch2s / BmVAT7-Ch2as primers;

BmVATSp 5′(ROX)-CCGCGATGCTGGTTTGCATGCGCCGCCGCGG-(BHQ2)3′, комплементарный фрагменту локуса ВМА10247_А0137 генома В. mallei NCTC 10247, фланкированному праймерами BmVAT8-Ch2s/BmVAT8-Ch2as;BmVATSp 5 ′ (ROX) -CCGCGATGCTGGTTTGCATGCGCCGCCGCGG- (BHQ2) 3 ′, complementary to the BMA10247_A0137 locus fragment of the B. mallei NCTC 10247 genome flanked by BmVAT8-Ch2s / Bm primers;

BmVAT9p 5′(Cy5)-CGATCGCTGTATTCCATGCCGTCGATCG-(BHQ2)3′, комплементарный фрагменту локуса ВМА10247_А1008 генома В. mallei NCTC 10247, фланкированному праймерами BmVAT9-Ch2s/BmVAT9-Ch2as;BmVAT9p 5 ′ (Cy5) -CGATCGCTGTATTCCATGCCGTCGATCG- (BHQ2) 3 ′, complementary to the fragment of the BMA10247_A1008 locus of the B. mallei NCTC 10247 genome flanked by BmVAT9-Ch2s / BmVAT9-Ch primers;

где:Where:

FAM - карбоксифлуоресцеин, флуоресцентный краситель, длина волны поглощения которого составляет 492 нм, а длина волны флуоресценции 520 нм. HEX - флуоресцентный краситель, длина волны поглощения которого составляет 535 нм, а длина волны флуоресценции 556 нм. ROX - карбокси-Х-родамин, флуоресцентный краситель, длина волны поглощения которого составляет 580 нм, а длина волны флуоресценции 605 нм. Cy5 - флуоресцентный краситель, длина волны поглощения которого составляет 649 нм, а длина волны флуоресценции 670 нм. BHQ1 - гаситель флуоресценции с диапазоном гашения 480-580 нм. BHQ2 - гаситель флуоресценции с диапазоном гашения 550-650 нм.FAM is carboxyfluorescein, a fluorescent dye with an absorption wavelength of 492 nm and a fluorescence wavelength of 520 nm. HEX is a fluorescent dye with an absorption wavelength of 535 nm and a fluorescence wavelength of 556 nm. ROX is a carboxy-X-rhodamine, a fluorescent dye with an absorption wavelength of 580 nm and a fluorescence wavelength of 605 nm. Cy5 is a fluorescent dye with an absorption wavelength of 649 nm and a fluorescence wavelength of 670 nm. BHQ1 is a fluorescence quencher with a quenching range of 480-580 nm. BHQ2 is a fluorescence quencher with a quenching range of 550-650 nm.

Характеристика флуоресцентно-меченых олигонуклеотидных зондов и ДНК-мишеней для их гибридизации.Characterization of fluorescently-labeled oligonucleotide probes and target DNA for their hybridization.

Основываясь на данных, представленных в базе GenBank NCBI (National Center for Biotechnology Information), были подобраны олигонуклеотиды по типу «молекулярного маяка», обладающие активностью гибридизационных зондов к фрагментам генома возбудителя сапа, фланкированным праймерами BmVAT1-Ch1s/BmVAT1-Ch1as, BmVAT2-Ch1s/BmVAT2-Ch1as, BmVAT3-Ch1s/BmVAT3-Ch1as, BmVAT4-Ch1s/BmVAT4-Ch1as, BmVAT5-Ch2s/BmVAT5-Ch2as, BmVAT6-Ch2s/BmVAT6-Ch2as, BmVAT7-Ch2s/BmVAT7-Ch2as, BmVAT8-Ch2s/BmVAT8-Ch2as, BmVAT9-Ch2s/BmVAT9-Ch2as. Характеристика набора зондов и соответствующие мишени в геноме В. mallei приведены в таблице 1.Based on the data presented in the GenBank NCBI database (National Center for Biotechnology Information), oligonucleotides of the “molecular beacon” type were selected that have hybridization probe activity to fragments of the glanders pathogen flanked by primers BmVAT1-Ch1s / BmVAT1-Ch1as, BmVAT2, BmVAT / BmVAT2-Ch1as, BmVAT3-Ch1s / BmVAT3-Ch1as, BmVAT4-Ch1s / BmVAT4-Ch1as, BmVAT5-Ch2s / BmVAT5-Ch2as, BmVAT6-Ch2s / BmVAT8 Chatas, BmVAT8 BmVAT8 Chatas -Ch2as, BmVAT9-Ch2s / BmVAT9-Ch2as. The characteristics of the set of probes and corresponding targets in the genome of B. mallei are shown in table 1.

Апробация зондов была осуществлена на наборе штаммов возбудителя сапа коллекционного центра ФКУЗ Волгоградский научно-исследовательский противочумный институт Роспотребнадзора. Было продемонстрировано, что разработанный набор гибридизационных зондов может быть использован для флуоресцентной детекции продуктов амплификации дифференцирующих фрагментов ДНК возбудителя сапа, что позволяет определять генетический профиль исследуемых штаммов В. mallei. Данный подход отличается легкостью детекции, использованием стандартного оборудования для проведения ПЦР и быстротой получения результата.Testing of the probes was carried out on a set of strains of the pathogen glanders of the collection center FKUZ Volgograd Research Anti-Plague Institute of Rospotrebnadzor. It was demonstrated that the developed set of hybridization probes can be used for fluorescence detection of amplification products of differentiating DNA fragments of glanders, which allows us to determine the genetic profile of the studied B. mallei strains. This approach is easy to detect, using standard equipment for PCR and the speed of obtaining the result.

Примеры конкретного выполненияCase Studies

Пример 1. Алгоритм конструирования флуоресцентно-меченых олигонуклеотидных зондов для типирования штаммов возбудителя сапа методом амплификации дифференцирующих фрагментов ДНК.Example 1. The algorithm for constructing fluorescently-labeled oligonucleotide probes for typing strains of the pathogen glanders by amplification of differentiating DNA fragments.

На основе анализа in silico нуклеотидных последовательностей фрагментов дифференциации возбудителя сапа, фланкированных праймерами BmVAT1-Ch1s/BmVAT1-Ch1as, BmVAT2-Ch1s/BmVAT2-Ch1as, BmVAT3-Ch1s/BmVAT3-Ch1as, BmVAT4-Ch1s/BmVAT4-Ch1as, BmVAT5-Ch2s/BmVAT5-Ch2as, BmVAT6-Ch2s/BmVAT6-Ch2as, BmVAT7-Ch2s/BmVAT7-Ch2as, BmVAT8-Ch2s/BmVAT8-Ch2as, BmVAT9-Ch2s/BmVAT9-Ch2as, с помощью программы UGENE v1.5. (Унипро, Россия) сконструированы гибридизационные зонды (таблица).Based on the analysis in silico of the nucleotide sequences of the glide pathogen differentiation fragments flanked by BmVAT1-Ch1s / BmVAT1-Ch1as, BmVAT2-Ch1s / BmVAT2-Ch1as, BmVAT3-Ch1s / BmVAT3-Ch1as, BmVAT4-Ch1as, BmVAT4-Ch1as BmVAT5-Ch2as, BmVAT6-Ch2s / BmVAT6-Ch2as, BmVAT7-Ch2s / BmVAT7-Ch2as, BmVAT8-Ch2s / BmVAT8-Ch2as, BmVAT9-Ch2s / BmVAT9-Ch2as, using the UGEN v.5 program. (Unipro, Russia) hybridization probes were designed (table).

Полученные олигонуклеотиды были проанализированы с помощью компьютерной программы Vector NTI Express v.1.1.2 (Life Technologies, США) на предмет образования вторичных структур с соответствующими праймерами, и показана их теоретическая пригодность для успешной флуоресцентной детекции результатов реакций амплификации.The obtained oligonucleotides were analyzed using the Vector NTI Express v.1.1.2 computer program (Life Technologies, USA) for the formation of secondary structures with the corresponding primers, and their theoretical suitability for successful fluorescence detection of the results of amplification reactions was shown.

Пример 2. Детекция продуктов амплификации дифференцирующих фрагментов ДНК с помощью разработанного набора зондов для типирования штаммов возбудителя сапа.Example 2. Detection of amplification products of differentiating DNA fragments using the developed set of probes for typing strains of glanders.

Материалом для исследования являлись чистые культуры возбудителя сапа, предварительно идентифицированные до вида. Обеззараживание исследуемых проб проводили добавлением раствора мертиолята натрия до конечной концентрации 0,01% и прогреванием в течение 40 мин при температуре 56°С (МУ 4.2.2831-11 Лабораторная диагностика сапа). Выделение ДНК из чистых культур возбудителя сапа осуществляли с помощью метода лизиса гуанидинизотиоцианатом и переосаждения ДНК с изопропанолом («АмплиПрайм РИБО-преп», ФБУН ЦНИИ Эпидемиологии Роспотребнадзора).The research material was pure glanders, previously identified to the species. The test samples were disinfected by adding a solution of sodium merthiolate to a final concentration of 0.01% and heating for 40 min at a temperature of 56 ° C (MU 4.2.2831-11 Laboratory diagnosis of glanders). DNA was isolated from pure cultures of the glanders pathogen using the method of lysis with guanidine isothiocyanate and reprecipitation of DNA with isopropanol (AmpliPrim RIBO-prep, Federal Research Institute of Epidemiology of Rospotrebnadzor).

В состав реакционных смесей, помимо анализируемой ДНК, входили комплементарные дифференцирующим фрагментам ДНК В. mallei олигонуклеотидные зонды, прямой и обратный праймеры, дезоксирибонуклеозидтрифосфаты, буферный раствор и фермент ДиаТак-полимераза (ФБУН ЦНИИ Эпидемиологии Роспотребнадзора). Амплификацию продолжительностью 45 циклов проводили в объеме 25 мкл с использованием «горячего старта», который обеспечивался прослойкой воска.In addition to the analyzed DNA, the reaction mixtures included oligonucleotide probes complementary to the differentiating DNA fragments of B. mallei, direct and reverse primers, deoxyribonucleoside triphosphates, buffer solution and DiaTak polymerase enzyme (Federal State Institution of Research of Epidemiology of Rospotrebnadzor). Amplification of 45 cycles was carried out in a volume of 25 μl using a "hot start", which was provided by a layer of wax.

Анализ продуктов ПНР осуществляли в режиме реального времени на приборе «DT Lite» (ЗАО «НПФ ДНК-технология», Россия). Регистрацию результатов проводили в табличной и графической форме. Результат амплификации каждого DFR фрагмента считался положительным, в случае если кривая накопления флуоресценции по заданному каналу пересекала пороговую линию на участке характерного экспоненциального подъема флуоресценции, на цикле, не превышающем граничное значение Ct (рис.1.). Рисунок 1 отображает график нарастания флуоресцентных кривых, полученных при амплификации ДНК штаммов возбудителя сапа с праймерами BmVAT3-Ch1s/BmVAT3-Ch1as (1 - В. mallei Muksuwar - 11, 2 - В. mallei Zagreb, 3 - В. mallei Bogor - 37).Analysis of the products of the NDP was carried out in real time on a DT Lite instrument (ZAO NPF DNA Technology, Russia). The results were recorded in tabular and graphical form. The amplification result of each DFR fragment was considered positive if the fluorescence accumulation curve for a given channel crossed the threshold line in the region of the characteristic exponential increase in fluorescence, on a cycle not exceeding the boundary value Ct (Fig. 1.). Figure 1 shows a graph of the increase in fluorescence curves obtained by amplification of DNA of glanders pathogen strains with primers BmVAT3-Ch1s / BmVAT3-Ch1as (1 - B. mallei Muksuwar - 11, 2 - B. mallei Zagreb, 3 - B. mallei Bogor - 37) .

Пример 3. Анализ результатов типирования штаммов возбудителя сапа из коллекции ФКУЗ Волгоградский научно-исследовательский противочумный институт Роспотребнадзора методом амплификации дифференцирующих фрагментов ДНК с детекцией в реальном времени.Example 3. Analysis of the typing results of strains of the glanders pathogen from the collection of FKUZ Volgograd Research Anti-Plague Institute of Rospotrebnadzor by amplification of differentiating DNA fragments with real-time detection.

Для составления генетического профиля исследуемых штаммов В. mallei проводили амплификацию по девяти DFR-локусам с детекцией в реальном времени с помощью разработанного набора зондов. Для дальнейшего анализа результаты ПЦР конвертировали в двоичную матрицу, в которой наличие ампликона обозначалось «1I», а его отсутствие - «0».To compile the genetic profile of the studied B. mallei strains, amplification was performed at nine DFR loci with real-time detection using the developed set of probes. For further analysis, the PCR results were converted into a binary matrix, in which the presence of an amplicon was designated “1I”, and its absence was designated “0”.

Затем с помощью компьютерных программ провели сравнение DFR-паттернов 14 коллекционных штаммов возбудителя сапа с DFR-типами 4 аннотированных штаммов из GeneBank, определенными in silico. Кластерный анализ провели с использованием метода Neighbor-Joining и категорического коэффициента. Результатом обработки данных DFR-анализа являлась дендрограмма, изображенная на рисунке 2, отображающая генетические расстояния или эволюционные взаимоотношения между исследуемыми штаммами. Применение данного подхода позволило разделить 18 исследуемых штаммов В. mallei на 11 генотипов.Then, using computer programs, we compared the DFR patterns of 14 collection glanders pathogen strains with the DFR types of 4 annotated strains from GeneBank determined in silico. Cluster analysis was performed using the Neighbor-Joining method and the categorical coefficient. The result of processing the data of the DFR analysis was the dendrogram shown in Figure 2, which displays the genetic distances or evolutionary relationships between the studied strains. The application of this approach allowed us to divide 18 studied strains of B. mallei into 11 genotypes.

Таким образом, разработанный набор гибридизационных зондов может быть использован для флуоресцентной детекции результатов типированкя возбудителя сапа методом амплификации дифференцирующих фрагментов генома. Данный подход обеспечивает возможность одновременного анализа девяти DFR-локусов, характеризуется легкостью интерпретации, быстротой получения результата, использованием стандартного оборудования и будет полезен в осуществлении эпидемиологического надзора за сапной инфекцией.Thus, the developed set of hybridization probes can be used for fluorescence detection of typing glanders by amplification of differentiating fragments of the genome. This approach provides the possibility of simultaneous analysis of nine DFR loci, is characterized by ease of interpretation, speed of obtaining results, using standard equipment and will be useful in carrying out epidemiological surveillance of glanders infection.

Характеристика набора флуоресцентно-меченых олигонуклеотидных зондов для DFR-типирования штаммов возбудителя сапаCharacterization of a set of fluorescently-labeled oligonucleotide probes for DFR typing of glanders pathogen strains Наименование зондаProbe name ПоследовательностьSequence Локус в геноме В. malleiLocus in the genome of B. mallei Флуоресцентный краситель/гаситель флуоресценцииFluorescent dye / fluorescence quencher BmVAT1pBmvat1p CCGCGAGCACGCTCTCGACCGAGCGCACGCGGCCGCGAGCACGCTCTCGACCGAGCGCACGCGG ВМА0577VMA0577 ROX/BHQ2ROX / BHQ2 BmVAT2pBmvat2p CGCGCTCGCCGCCTATCCGCTCGTGCTGCGCGCGCGCTCGCCGCCTATCCGCTCGTGCTGCGCG ВМА0958VMA0958 FAM/BHQ1FAM / BHQ1 BmVAT3pBmvat3p ACAGCGTCGTCGACGACCGCGGGCCGCTCTACAGCGTCGTCGACGACCGCGGGCCGCTCT ВМА2089VMA2089 ROX/BHQ2ROX / BHQ2 BmVAT4pBmvat4p ACGTCGCGCCCCGCGCCGCAACCGACGTACGTCGCGCCCCGCGCCGCAACCGACGT ВМА2262VMA2262 HEX/BHQ2HEX / BHQ2 BmVAT5pBmvat5p CCCGAATTTCTCGCGCTCAATCCGTTCGGGCCCGAATTTCTCGCGCTCAATCCGTTCGGG ВМАА0107VMAA0107 HEX/BHQ2HEX / BHQ2 BmVAT6pBmvat6p ACCGAGTTAGTTCCGTTCCTTCGGTACCGAGTTAGTTCCGTTCCTTCGGT ВМАА0416VMAA0416 Cy5/BHQ2Cy5 / BHQ2 BmVAT7pBmvat7p CTTGCCTACATCATCGAAAAGCTGGGCAAGCTTGCCTACATCATCGAAAAGCTGGGCAAG ВМАА0871VMAA0871 HEX/BHQ2HEX / BHQ2 BmVAT8pBmvat8p CCGCGATGCTGGTTGCATGCGCCGCCGCGGCCGCGATGCTGGTTGCATGCGCCGCCGCGG ВМА10247_А0137VMA10247_A0137 ROX/BHQ2ROX / BHQ2 BmVAT9pBmvat9p CGATCGCTGTATTCCATGCCGTCGATCGCGATCGCTGTATTCCATGCCGTCGATCG ВМА10247_А1008VMA10247_A1008 Cy5/BHQ2Cy5 / BHQ2

Claims (1)

Набор флуоресцентно-меченых олигонуклеотидных зондов для типирования штаммов Burkholderia mallei методом амплификации дифференцирующих фрагментов ДНК, имеющих следующую структуру:
BmVAT1p 5'(ROX)-CCGCGAGCACGCTCTCGACCGAGCGCACGCGG-(BHQ2)3', комплементарный фрагменту локуса ВМА0577 генома В. mallei ACTC 23344, фланкированному праймерами BmVATl-Chls/BmVATl-Chlas;
BmVAT2p 5'(FAM)-CGCGCTCGCCGCCTATCCGCTCGTGCTGCGCG-(BHQ1)3', комплементарный фрагменту локуса ВМА0958 генома В. mallei ACTC 23344, фланкированному праймерами BmVAT2-Chls/BmVAT2-Chlas;
BmVAT3p 5'(ROX)-ACAGCGTCGTCGACGACCGCGGGCCGCTCT-(BHQ2)3', комплементарный фрагменту локуса ВМА2089 генома В. mallei ACTC 23344, фланкированному праймерами BmVAT3-Chls/BmVAT3-Chlas;
BmVAT4p 5'(HEX)-ACGTCGCGCCCCGCGCCGCAACCGACGT-(BHQ2)3', комплементарный фрагменту локуса ВМА2262 генома В. mallei ACTC 23344, фланкированному праймерами BmVAT4-Chls/BmVAT4-Chlas;
BmVAT5p 5'(HEX)-CCCGAATTTCTCGCGCTCAATCCGTTCGGG-(BHQ2)3' комплементарный фрагменту локуса ВМАА0107 генома В. mallei ACTC 23344, фланкированному праймерами BmVAT5-Ch2s/BmVAT5-Ch2as;
BmVAT6p 5'(Cy5)-ACCGAGTTAGTTCCGTTCCTTCGGT-(BHQ2)3', комплементарный фрагменту локуса ВМАА0416 генома В. mallei ACTC 23344, фланкированному праймерами Вт VA T6-Ch2s/Bm VA T6-Ch2as;
BmVAT7p 5'(HEX)-CTTGCCTACATCATCGAAAAGCTGGGCAAG-(BHQ2)3', комплементарный фрагменту локуса ВМАА0871 генома В. mallei ACTC 23344, фланкированному праймерами BmVAT7-Ch2s/BmVAT7-Ch2as;
BmVAT8p 5'(ROX)-CCGCGATGCTGGTTTGCATGCGCCGCCGCGG-(BHQ2)3' комплементарный фрагменту локуса ВМА10247А0137 генома В. mallei NCTC 10247, фланкированному праймерами BmVAT8-Ch2s/BmVAT8-Ch2as;
BmVAT9p 5'(Cy5)-CGATCGCTGTATTCCATGCCGTCGATCG-(BHQ2)3', комплементарный фрагменту локуса ВМА10247_А1008 генома В. mallei NCTC 10247, фланкированному праймерами BmVAT9-Ch2s/BmVAT9-Ch2as; где:
FAM - карбоксифлуоресцеин, флуоресцентный краситель, длина волны поглощения которого составляет 492 нм, а длина волны флуоресценции 520 нм. HEX - флуоресцентный краситель, длина волны поглощения которого сотавляет 535 нм, а длина волны флуоресценции 556 нм, ROX - карбокси-Х-родамин, флуоресцентный краситель, длина волны поглощения которого сотавляет 580 нм, а длина волны флуоресценции 605 нм, Су5 - флуоресцентный краситель, длина волны поглощения которого сотавляет 649 нм, а длина волны флуоресценции 670 нм. BHQ1 - гаситель флуоресценции с диапазоном гашения 480-580 нм, BHQ2 - гаситель флуоресценции с диапазоном гашения 550-650 нм.
A set of fluorescently-labeled oligonucleotide probes for typing strains of Burkholderia mallei by amplification of differentiating DNA fragments having the following structure:
BmVAT1p 5 '(ROX) -CCGCGAGCACGCTCTCGACCGAGCGCACGCGG- (BHQ2) 3', complementary to a fragment of the BMA0577 locus of the B. mallei ACTC 23344 genome flanked by BmVATl-Chls / BmVATl-Chlas primers;
BmVAT2p 5 '(FAM) -CGCGCTCGCCGCCTATCCGCTCGTGCTGCGCG- (BHQ1) 3', complementary to a fragment of the BMA0958 locus of the B. mallei ACTC 23344 genome flanked by BmVAT2-Chls / BmVAT2 primers;
BmVAT3p 5 '(ROX) -ACAGCGTCGTCGACGACCGCGGGCCGCTCT- (BHQ2) 3', complementary to a fragment of the BMA2089 locus of the B. mallei ACTC 23344 genome flanked by BmVAT3-Chls / BmVAT3-Chlas primers;
BmVAT4p 5 '(HEX) -ACGTCGCGCCCCGCGCCGCAACCGACGT- (BHQ2) 3', complementary to a fragment of the BMA2262 locus of the B. mallei ACTC 23344 genome flanked by BmVAT4-Chls / BmVAT4-Chlas primers;
BmVAT5p 5 '(HEX) -CCCGAATTTCTCGCGCTCAATCCGTTCGGG- (BHQ2) 3' complementary to the fragment of the BMAA0107 locus of the B. mallei ACTC 23344 genome flanked by BmVAT5-Ch2s / BmVAT5-Ch2as primers;
BmVAT6p 5 '(Cy5) -ACCGAGTTAGTTCCGTTCCTTCGGT- (BHQ2) 3' complementary to a fragment of the BMAA0416 locus of the B. mallei ACTC 23344 genome flanked by W VA T6-Ch2s / Bm VA T6-Ch2as primers;
BmVAT7p 5 '(HEX) -CTTGCCTACATCATCGAAAAGCTGGGCAAG- (BHQ2) 3', complementary to a fragment of the BMAA0871 locus of the B. mallei ACTC 23344 genome flanked by BmVAT7-Ch2s / BmVAT7-Ch2as primers;
BmVAT8p 5 '(ROX) -CCGCGATGCTGGTTTGCATGCGCCGCCGCGG- (BHQ2) 3' complementary to the fragment of the BMA10247A0137 locus of the B. mallei NCTC 10247 genome flanked by BmVAT8-Ch2s / BmVAT8 primers;
BmVAT9p 5 '(Cy5) -CGATCGCTGTATTCCATGCCGTCGATCG- (BHQ2) 3', complementary to a fragment of the BMA10247_A1008 locus of the B. mallei NCTC 10247 genome flanked by BmVAT9-Ch2s / BmVAT9-Ch primers; Where:
FAM is carboxyfluorescein, a fluorescent dye with an absorption wavelength of 492 nm and a fluorescence wavelength of 520 nm. HEX is a fluorescent dye with an absorption wavelength of 535 nm and a fluorescence wavelength of 556 nm, ROX is a carboxy-X-rhodamine, a fluorescent dye with an absorption wavelength of 580 nm and a fluorescence wavelength of 605 nm, Cy5 is a fluorescent dye whose absorption wavelength is 649 nm, and the fluorescence wavelength is 670 nm. BHQ1 is a fluorescence quencher with a quenching range of 480-580 nm, BHQ2 is a fluorescence quencher with a quenching range of 550-650 nm.
RU2014108438/10A 2014-03-04 2014-03-04 SET OF FLUORESCENTLY LABELLED OLIGONUCLEOTIDE PROBES FOR TYPING STRAINS OF Burkholderia mallei BY METHOD OF AMPLIFICATION OF DIFFERENTIATING DNA FRAGMENTS RU2551227C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014108438/10A RU2551227C1 (en) 2014-03-04 2014-03-04 SET OF FLUORESCENTLY LABELLED OLIGONUCLEOTIDE PROBES FOR TYPING STRAINS OF Burkholderia mallei BY METHOD OF AMPLIFICATION OF DIFFERENTIATING DNA FRAGMENTS

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014108438/10A RU2551227C1 (en) 2014-03-04 2014-03-04 SET OF FLUORESCENTLY LABELLED OLIGONUCLEOTIDE PROBES FOR TYPING STRAINS OF Burkholderia mallei BY METHOD OF AMPLIFICATION OF DIFFERENTIATING DNA FRAGMENTS

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2551227C1 true RU2551227C1 (en) 2015-05-20

Family

ID=53294338

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014108438/10A RU2551227C1 (en) 2014-03-04 2014-03-04 SET OF FLUORESCENTLY LABELLED OLIGONUCLEOTIDE PROBES FOR TYPING STRAINS OF Burkholderia mallei BY METHOD OF AMPLIFICATION OF DIFFERENTIATING DNA FRAGMENTS

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2551227C1 (en)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100136555A1 (en) * 2007-07-06 2010-06-03 The Arizona Board Of Regents, A Body Corporate Acting For And On Behalf Of Northern Arizona Univ. Burkholderia Pseudomallei Diagnostic Genetic Elements that Predict Mortality in Melioidosis
RU2435860C1 (en) * 2010-06-28 2011-12-10 Федеральное государственное учреждение здравоохранения Волгоградский научно-исследовательский противочумный институт Роспотребнадзора FLUORESCENT-MARKED OLIGONUCLEOTIDE PROBE FOR IDENTIFICATION OF GLANDERS AND MELIOIDOSIS AGENTS Bpseudomallei AND Bmallei

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100136555A1 (en) * 2007-07-06 2010-06-03 The Arizona Board Of Regents, A Body Corporate Acting For And On Behalf Of Northern Arizona Univ. Burkholderia Pseudomallei Diagnostic Genetic Elements that Predict Mortality in Melioidosis
RU2435860C1 (en) * 2010-06-28 2011-12-10 Федеральное государственное учреждение здравоохранения Волгоградский научно-исследовательский противочумный институт Роспотребнадзора FLUORESCENT-MARKED OLIGONUCLEOTIDE PROBE FOR IDENTIFICATION OF GLANDERS AND MELIOIDOSIS AGENTS Bpseudomallei AND Bmallei

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Ingmar Janse et al., Multiplex qPCR for reliable detection and differentiation of Burkholderia mallei and Burkholderia pseudomallei, Janse et al. BMC Infectious Diseases 2013, Vol.13, No.86, pp.1-8 *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Kulesh et al. Monkeypox virus detection in rodents using real-time 3′-minor groove binder TaqMan® assays on the Roche LightCycler
US6699670B2 (en) Quantitative assay for the simultaneous detection and speciation of bacterial infections
JP7086122B2 (en) Detection of methicillin-resistant Staphylococcus aureus in biological samples
Derzelle et al. Use of high-resolution melting and melting temperature-shift assays for specific detection and identification of Bacillus anthracis based on single nucleotide discrimination
RU2612137C1 (en) Method for identification of tularemia pathogen subspecies francisella tularensis subsp tularensis, francisella tularensis subsp mediasiatica and francisella tularensis subsp holarctica
EP3227459B1 (en) Compositions and methods for detecting mecc containing methicillin-resistant staphylococcus aureus
RU2551208C1 (en) SET OF OLIGONUCLEOTIDE PRIMERS AND FLUORESCENTLY LABELLED PROBE FOR IDENTIFICATION OF Burkholderia mallei AND ITS DIFFERENTIATION FROM Burkholderia pseudomallei
RU2551227C1 (en) SET OF FLUORESCENTLY LABELLED OLIGONUCLEOTIDE PROBES FOR TYPING STRAINS OF Burkholderia mallei BY METHOD OF AMPLIFICATION OF DIFFERENTIATING DNA FRAGMENTS
WO2010121298A1 (en) Detection of staphylococcus aureus
Salati et al. A sensitive FRET probe assay for the selective detection of Mycobacterium marinum in fish
RU2715625C1 (en) Set of oligonucleotide primers and a fluorescence-labeled probe for identifying a west nile virus 1 genotype
RU2715617C1 (en) Set of oligonucleotide primers and a fluorescence-labeled probe for identifying a west nile virus genotype 2
Gilbert et al. The use of mycobacterial interspersed repetitive unit typing and whole genome sequencing to inform tuberculosis prevention and control activities
Loveless et al. Differentiation of Variola major and Variola minor variants by MGB-Eclipse probe melt curves and genotyping analysis
Upadhyay et al. Development of a visible loop mediated isothermal amplification assay for rapid detection of Bacillus anthracis
Buddhachat et al. Rapid detection of two pathogenically important Xanthomonas in rice using a loop-mediated isothermal amplification with lateral flow dipstick (LAMP-LFD)
RU2737396C1 (en) Set of oligonucleotide primers and a fluorescence-labeled probe for identifying west nile virus lineage 4
RU2532845C1 (en) FLUORESCENCE-LABELLED OLIGONUCLEOTIDE PROBE MS8 Flip-R FOR IDENTIFYING HISTOPLASMOSIS CAUSATIVE AGENT, Histoplasma capsulatum
US20210164022A1 (en) Assay for detection of pathogenic leptospira strains
RU2552611C2 (en) Method of subspecies differentiation of plague agent strains using polymerase chain reaction method
Bondareva et al. Burkholderia mallei genotyping based on different region analysis
Liu et al. Duplex fluorescence melting curve analysis as a new tool for rapid detection and differentiation of genotype I, II and Bartha-K61 vaccine strains of pseudorabies virus
US9267178B2 (en) Detection and differentiation of demodex mites
Figueroa et al. Principles and Applications of Genomic Diagnostic Techniques
RU2556810C1 (en) SET OF OLIGONUCLEOTIDE PRIMERS AND FLUORESCENTLY LABELLED PROBE FOR IDENTIFICATION OF Burkholderia pseudomallei

Legal Events

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

Effective date: 20160305