RU2636458C1 - Method for increase of real time polymerase chain ​​reaction sensitivity in detection of pathogenic bacteria dna - Google Patents

Method for increase of real time polymerase chain ​​reaction sensitivity in detection of pathogenic bacteria dna Download PDF

Info

Publication number
RU2636458C1
RU2636458C1 RU2016137423A RU2016137423A RU2636458C1 RU 2636458 C1 RU2636458 C1 RU 2636458C1 RU 2016137423 A RU2016137423 A RU 2016137423A RU 2016137423 A RU2016137423 A RU 2016137423A RU 2636458 C1 RU2636458 C1 RU 2636458C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
dna
primers
polymerase chain
chain reaction
genome
Prior art date
Application number
RU2016137423A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Ольга Анатольевна Образцова
Дмитрий Геннадьевич Дерябин
Алексей Алексеевич Кубанов
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное учреждение "Государственный научный центр дерматовенерологии и косметологии" Министерства здравоохранения Российской Федерации (ФГБУ "ГНЦДК" Минздрава России)
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 "Государственный научный центр дерматовенерологии и косметологии" Министерства здравоохранения Российской Федерации (ФГБУ "ГНЦДК" Минздрава России) filed Critical Федеральное государственное бюджетное учреждение "Государственный научный центр дерматовенерологии и косметологии" Министерства здравоохранения Российской Федерации (ФГБУ "ГНЦДК" Минздрава России)
Priority to RU2016137423A priority Critical patent/RU2636458C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2636458C1 publication Critical patent/RU2636458C1/en

Links

Images

Landscapes

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

Abstract

FIELD: medicine.SUBSTANCE: invention relates to laboratory methods of investigation in microbiology, namely, to methods for pathogenic bacteria(Mycobacterium leprae, Mycobacterium tuberculosis complex (MTBC) and Treponema pallidum) DNA detection using real-time polymerase chain reaction. The invention is intended for use in microbiological and genetic laboratories that solve the problems of pathogenic microorganisms DNA detection during the initial diagnosis of bacterial infections, as well as to evaluate the effectiveness of therapeutic measures and cure control.EFFECT: increased the sensitivity of the polymerase chain reaction when pathogenic bacteria DNA is detected using primers and DNA probes to specific repeating elements of their genome present in the bacterial chromosome in an amount of two or more copies, decreased number of amplification cycles necessary to achieve a positive polymerase chain reaction in case of detectable microorganism presence in the analysed sample, positive result of polymerase chain reaction-detection when the use of primers and DNA probes to sequences of genes present in the bacterial chromosome in single copies gives a negative result.4 cl, 10 dwg, 3 ex

Description

Изобретение относится к медицине, а именно к лабораторным методам исследования в микробиологии, и предназначено для выявления патогенных бактерий, в том числе Mycobacterium leprae, Mycobacterium tuberculosis complex (MTBC) и Treponema pallidum. В частности, изобретение относится к способам обнаружения ДНК патогенных бактерий с использованием методов амплификации нуклеиновых кислот, а именно - полимеразной цепной реакции в режиме реального времени. Изобретение может быть использовано для обнаружения М. leprae, MTBC и Т. pallidum в клинических образцах при проведении первичной диагностики соответствующих бактериальных инфекций, а также для оценки эффективности проводимых терапевтических мероприятий и контроля излеченности.The invention relates to medicine, namely to laboratory methods of research in microbiology, and is intended to detect pathogenic bacteria, including Mycobacterium leprae, Mycobacterium tuberculosis complex (MTBC) and Treponema pallidum. In particular, the invention relates to methods for detecting DNA of pathogenic bacteria using nucleic acid amplification methods, namely, real-time polymerase chain reaction. The invention can be used to detect M. leprae, MTBC and T. pallidum in clinical samples during the initial diagnosis of the corresponding bacterial infections, as well as to evaluate the effectiveness of therapeutic measures and control of cure.

Из уровня техники [1 - Mullis К.В., Faloona FA. Specific synthesis of DNA in vitro via a polymerase catalysed chain reaction. Method Enzymol. 1987, 155, 335] известен метод полимеразной цепной реакции (ПЦР), суть которого состоит в том, в исследуемый образец, предположительно содержащий тот или иной инфекционный агент, вносятся короткие нуклеотидные последовательности - праймеры (прямой и обратный), комплементарные специфическим фрагментам генома искомого возбудителя. При последующей температурной обработке достигается денатурация двухспиральной ДНК возбудителя, делающая ее доступной для взаимодействия с праймерами, комплементарными соответствующим участкам геномной ДНК. На следующем этапе в присутствии в реакционной смеси дезоксинуклеотидтрифосфатов и ДНК-полимеразы происходит избирательное размножение (амплификация) участка ДНК определенного размера, который задается при выборе праймеров. Циклическое повторение денатурации и ренатурации ДНК ведет к нарастающему в геометрической прогрессии накоплению специфических фрагментов ДНК, доступных для визуальной регистрации в агарозном или акриламидном гелях. Усовершенствованные варианты данного метода используют термостабильную ДНК-полимеразу термофильного микроорганизма Thermus aquaticus [2 - US 4889818 A, Purified thermostable enzyme], позволяющую проводить ПЦР без добавления фермента в каждом цикле реакции, а также флуоресцентно-меченые зонды, позволяющие проводить измерение количества амплифицированной ДНК в реальном времени после каждого цикла амплификации. В частности, наиболее распространенный метод детекции - применение линейных разрушаемых проб (TaqMan) основывается на использовании флуоресцентно-меченого олигонуклеотида, комплементарного внутренней последовательности амплифицируемого фрагмента ДНК возбудителя, с флуоресцентной меткой в 5'-положении и гасителем флуоресценции в 3'-положении [3 - US 20110300544 A1, Enhanced taqman probe based amplification].The prior art [1 - Mullis K.V., Faloona FA. Specific synthesis of DNA in vitro via a polymerase catalysed chain reaction. Method Enzymol. 1987, 155, 335] the method of polymerase chain reaction (PCR) is known, the essence of which is that short nucleotide sequences are introduced into the test sample, presumably containing one or another infectious agent — primers (direct and reverse), complementary to specific fragments of the desired genome pathogen. With subsequent heat treatment, denaturation of the double-stranded DNA of the pathogen is achieved, making it available for interaction with primers complementary to the corresponding regions of genomic DNA. At the next stage, in the presence of deoxynucleotide triphosphates and DNA polymerase in the reaction mixture, selective reproduction (amplification) of a DNA region of a certain size occurs, which is set when choosing primers. The cyclic repetition of DNA denaturation and renaturation leads to an exponentially increasing accumulation of specific DNA fragments available for visual registration in agarose or acrylamide gels. Improved versions of this method use thermostable DNA polymerase of the thermophilic microorganism Thermus aquaticus [2 - US 4889818 A, Purified thermostable enzyme], which allows for PCR without the addition of an enzyme in each reaction cycle, as well as fluorescence-labeled probes that allow the measurement of the amount of amplified DNA in real time after each amplification cycle. In particular, the most common detection method - the use of linear destructible samples (TaqMan) is based on the use of a fluorescently-labeled oligonucleotide, complementary to the internal sequence of the amplified DNA fragment of the pathogen, with a fluorescent label in the 5'-position and a fluorescence quencher in the 3'-position [3 - US 20110300544 A1, Enhanced taqman probe based amplification].

На основе данного универсального принципа разработано и запатентовано множество способов выявления возбудителей бактериальных инфекций, различия между которыми заключаются в первичных нуклеотидных последовательностях используемых праймеров. При этом ключевым требованием является уникальность данной последовательности: (а) комплементарная ему последовательность (ген или фрагмент гена) должна присутствовать в геноме всех представителей детектируемого бактериального вида; (б) аналогичные последовательности должны отсутствовать в геномах других бактериальных видов. Соблюдение указанных требований обеспечивает реализуемым на их основе технологий ПЦР соответствие требованию «специфичность».Based on this universal principle, many methods have been developed and patented for identifying bacterial infections, the differences between which are in the primary nucleotide sequences of the primers used. In this case, the key requirement is the uniqueness of this sequence: (a) a sequence complementary to it (gene or gene fragment) must be present in the genome of all representatives of the detected bacterial species; (b) similar sequences should not be present in the genomes of other bacterial species. Compliance with these requirements ensures that PCR technologies implemented on their basis comply with the “specificity” requirement.

Для выявления М. leprae предложено использование праймеров 5'-CGGCTTCACGTCCAGTTTCTTC-3' и 5'-TAAGTGCCCTCGATGTAAGCGG-3' к фрагменту гена MntH, кодирующего Mn2+ - транспортный белок данного микроорганизма [4 - Cruz A.F., Furini R.B., Roselino A.M. Comparison between microsatellites and Ml MntH gene as targets to identify Mycobacterium leprae by PCR in leprosy. An Bras Dermatol. 2011 86 (4): 651-6.], праймеров 5'-GTGGTCGGCCTCTCGAT-3' и 5'-CGAGCCAGCATAGATGAACTGATC-3' к фрагменту гена fbp, кодирующего фибронектинсвязывающий белок [5 - Martinez et al., Evaluation of real-time and conventional PCR targeting complex 85 genes for detection of Mycobacterium leprae DNA in skin biopsy samples from patients diagnosed with leprosy. J Clin Microbiol. 2006 Sep; 44 (9): 3154-9.], a также иных праймеров ряду других видоспецифичных фрагментов генома данной бактерии - 16S rRNA, rpoB, sodA и др.To identify M. leprae, the use of primers 5'-CGGCTTCACGTCCAGTTTCTTC-3 'and 5'-TAAGTGCCCTCGATGTAAGCGG-3' for a fragment of the MntH gene encoding Mn 2+ , a transport protein of this microorganism, was proposed [4 - Cruz AF, Furini RBar Roselino microsatellites and Ml MntH gene as targets to identify Mycobacterium leprae by PCR in leprosy. An Bras Dermatol. 2011 86 (4): 651-6.], Primers 5'-GTGGTCGGCCTCTCGAT-3 'and 5'-CGAGCCAGCATAGATGAACTGATC-3' to a fragment of the fbp gene encoding a fibronectin binding protein [5 - Martinez et al., Evaluation of real-time and conventional PCR targeting complex 85 genes for detection of Mycobacterium leprae DNA in skin biopsy samples from patients diagnosed with leprosy. J Clin Microbiol. 2006 Sep; 44 (9): 3154-9.], As well as other primers for a number of other species-specific fragments of the genome of this bacterium - 16S rRNA, rpoB, sodA, etc.

Известные решения задачи обнаружения ДНК МТВС основаны на использовании праймеров 5'-GCACCCGCGCCGAGTTAG-3' и 5'-GGCCAGCCGATCCAATACCC-3' к фрагменту гена recX, кодирующего специфический регуляторный белок [6 - Bhatter et al., Kinetics of recA and recX induction in drug-susceptible and MDR clinical strains of Mycobacterium tuberculosis. J Antimicrob Chemother, doi: 10.1093/jac/dku319.], 5'-CACGTAGGCG AACCCTGCCC AGGTC-3', 5'-GCGTAGGCGTCGGTCACAAA-3' к уникальной последовательности ДНК Mycobacterium tuberculosis [7 - US 20080160527 A1, One-tube nested PCR for detecting Mycobacterium tuberculosis], а также прймеров, комплементарных фрагментам генов rpoB, katG, gyrB, hupB и др.Known solutions to the MTBC DNA detection problem are based on the use of primers 5'-GCACCCGCGCCGAGTTAG-3 'and 5'-GGCCAGCCGATCCAATACCC-3' to a fragment of the recX gene encoding a specific regulatory protein [6 - Bhatter et al., Kinetics of recA and recX induction in drug -susceptible and MDR clinical strains of Mycobacterium tuberculosis. J Antimicrob Chemother, doi: 10.1093 / jac / dku319.], 5'-CACGTAGGCG AACCCTGCCC AGGTC-3 ', 5'-GCGTAGGCGTCGGTCACAAA-3' to the unique Mycobacterium tuberculosis DNA sequence [7 - US One, 010160527, PCT1010605 detecting Mycobacterium tuberculosis], as well as primers complementary to fragments of rpoB, katG, gyrB, hupB, etc. genes.

В свою очередь для решения задачи обнаружения Т. pallidum предложено использование праймеров 5'-TGCGCGTGTGCGAATGGTGTGGTC-3' и 5'-CACAGTGTCCAAAAACGCCTGCACG-3' к уникальному региону в кодирующем ДНК-полимеразу I гене polA [8 - Liu Н., Rodes В., Chen C.Y., Steiner В. New tests for syphilis: rational design of a PCR method for detection of Treponema pallidum in clinical specimens using unique regions of the DNA polymerase I gene. J Clin Microbiol. 2001; 39 (5): 1941-1946], праймеров 5'-CGTGTGGTATCAACTATGG-3' и 5'-TCAACCGTGTACTCAGTGC-3' к специфичному для данной бактерии пенициллинсвязывающему белку tp47 [9 - Burstain, J. М., Grimprel, Е., Lukehart, S.A., Norgard, M.V. & Radolf, J.D. Sensitive detection of Treponema pallidum by using the polymerase chain reaction. J. Clin. Microbiol. 1991; 29 (1); 62-69], а также праймеров к последовательностям генов tmpA, tmpC и др.In turn, to solve the T. pallidum detection problem, the use of primers 5'-TGCGCGTGTGCGAATGGTGTGGTC-3 'and 5'-CACAGTGTCCAAAAAACGCCTGCACG-3' to a unique region in the coding DNA polymerase I polA gene [8 - B. Liu N. Chen CY, Steiner B. New tests for syphilis: rational design of a PCR method for detection of Treponema pallidum in clinical specimens using unique regions of the DNA polymerase I gene. J Clin Microbiol. 2001; 39 (5): 1941-1946], primers 5'-CGTGTGGTATCAACTATGG-3 'and 5'-TCAACCGTGTACTCAGTGC-3' for the bacterium-specific penicillin-binding protein tp47 [9 - Burstain, J. M., Grimprel, E., Luke , SA, Norgard, MV & Radolf, J.D. Sensitive detection of Treponema pallidum by using the polymerase chain reaction. J. Clin. Microbiol. 1991; 29 (1); 62-69], as well as primers for the gene sequences tmpA, tmpC, etc.

Однако, обеспечивая близкую к 100% специфичность детекции возбудителей бактериальных инфекций, использование перечисленных выше праймеров не ведет к достаточной чувствительности проводимого диагностического исследования. В частности, при выявлении М. leprae использование праймеров к генам sodA, 16S rRNA и Ag85B демонстрирует чувствительность детекции на уровне 59,7-66,1% [10 - Martinez A.N., Ribeiro-Alves М., Sarno E.N., Moraes M.O. Evaluation of qPCR-based assays for leprosy diagnosis directly in clinical specimens. PLoS Negl. Trop. Dis. 2011; 5 (10): e1354]. При детекции Т. pallidum аналогичные показатели чувствительности находятся в диапазоне 55.0-95.2% в зависимости от использованного для исследования клинического материала [11 - Gayet-Ageron A., Lautenschlager S., Ninet В., Perneger T.V., Combescure С. Sensitivity, specificity and likelihood ratios of PCR in the diagnosis of syphilis: a systematic review and meta-analysis. Sex Transm Infect. 2013; 89: 251-256].However, providing close to 100% specificity for the detection of pathogens of bacterial infections, the use of the above primers does not lead to sufficient sensitivity of the diagnostic test. In particular, when M. leprae is detected, the use of primers for sodA, 16S rRNA, and Ag85B genes demonstrates a detection sensitivity of 59.7–66.1% [10 - Martinez A.N., Ribeiro-Alves M., Sarno E.N., Moraes M.O. Evaluation of qPCR-based assays for leprosy diagnosis directly in clinical specimens. Plos negl. Trop. Dis. 2011; 5 (10): e1354]. When T. pallidum is detected, similar sensitivity indicators are in the range of 55.0-95.2%, depending on the clinical material used for the study [11 - Gayet-Ageron A., Lautenschlager S., Ninet B., Perneger TV, Combescure C. Sensitivity, specificity and likelihood ratios of PCR in the diagnosis of syphilis: a systematic review and meta-analysis. Sex Transm Infect. 2013; 89: 251-256].

В контексте заявляемого изобретения принципиально важно, что каждая бактериальная клетка «представляет» для взаимодействия с праймерами только два фрагмента своего генома (один для прямого и один для обратного праймеров), что ставит эффективность ПЦР в четкую зависимость от количественного присутствия детектируемых бактерий в анализируемой пробе. В этой связи в качестве основной причины, препятствующей получению положительного результата от использования указанных выше способов, представляется относительно низкая бактериальная обсемененность обследуемого материала и определяемое этим недостаточное количество участков геномной ДНК детектируемых бактерий, комплементарных вносимым в пробу праймерам. Кроме того, несмотря на то, что теоретически заявляемая чувствительность ПЦР-анализа составляет 10-100 клеток в пробе, реально детектируемые количества (в присутствии остатков тема, антикоагулянтов и других химических соединений, снижающих эффективность амплификации) оказываются на 1-2 порядка выше.In the context of the claimed invention, it is fundamentally important that each bacterial cell “presents” only two fragments of its genome (one for direct and one for reverse primers) for interaction with primers, which puts the PCR efficiency clearly dependent on the quantitative presence of detected bacteria in the analyzed sample. In this regard, as the main reason preventing the obtaining of a positive result from the use of the above methods, a relatively low bacterial contamination of the test material and the resulting insufficient number of sections of the genomic DNA of the detected bacteria complementary to the primers introduced into the sample appear to be. In addition, despite the fact that the theoretically claimed sensitivity of PCR analysis is 10-100 cells in a sample, the real detectable amounts (in the presence of subject residues, anticoagulants and other chemical compounds that reduce the amplification efficiency) are 1-2 orders of magnitude higher.

В этой связи для повышения чувствительности детекции инфекционных агентов, кроме метода ПЦР (амплификации ДНК), предложены методы амплификации РНК, к которым относится транскрипционный метод амплификации NASBA (Nucleic Acid Sequence-Based Amplificaition) [12 - US 5130238 A, Enhanced nucleic acid amplification process]. Поскольку «мишенями» для связывания праймеров при использовании NASBA являются рибосомальные РНК бактерий, присутствующие в каждой клетке в количестве от нескольких сотен до десятков тысяч, этот метод позволяет существенно повысить чувствительность детекции и выявлять возбудителей бактериальных инфекций в тех случаях, когда их количество очень мало и недостаточно для выявления методом ПЦР. Однако существенным недостатком данного метода является низкая стабильность РНК (в отличие от ДНК), что определяет особые дополнительные и достаточно жесткие требования к процедуре забора, хранения и доставки исследуемого материала.In this regard, to increase the sensitivity of detection of infectious agents, in addition to the PCR method (DNA amplification), RNA amplification methods have been proposed, which include the NASBA transcriptional amplification method (Nucleic Acid Sequence-Based Amplificaition) [12 - US 5130238 A, Enhanced nucleic acid amplification process ]. Since the “targets” for primer binding using NASBA are ribosomal bacterial RNAs present in each cell in the amount of several hundred to tens of thousands, this method can significantly increase the sensitivity of detection and identify pathogens of bacterial infections in cases where their number is very small and not enough to detect by PCR. However, a significant drawback of this method is the low stability of RNA (unlike DNA), which determines special additional and rather stringent requirements for the procedure for collection, storage and delivery of the test material.

Иные методы и подходы к повышению чувствительности полимеразной цепной реакции при обнаружении ДНК патогенных бактерий с низким количественным содержанием в исследуемом материале из уровня техники не известны.Other methods and approaches to increasing the sensitivity of the polymerase chain reaction when detecting DNA of pathogenic bacteria with a low quantitative content in the test material are not known from the prior art.

Основной задачей, на решение которой направлен заявляемый способ, является повышение чувствительности полимеразной цепной реакции при обнаружении ДНК патогенных бактерий (в том числе Mycobacterium leprae, MTBC и Treponema pallidum), типично характеризующихся низким количественным содержанием в исследуемом патологическом клиническом материале.The main task to be solved by the claimed method is aimed at increasing the sensitivity of the polymerase chain reaction when detecting DNA of pathogenic bacteria (including Mycobacterium leprae, MTBC and Treponema pallidum), which are typically characterized by a low quantitative content in the studied pathological clinical material.

Сущностью заявляемого способа, сформулированной на уровне функционального обобщения и лежащей в его основе, является следующее:The essence of the proposed method, formulated at the level of functional generalization and underlying it, is the following:

- чувствительность полимеразной цепной реакции при обнаружении ДНК патогенных бактерий может быть повышена путем использования праймеров и ДНК-зондов к специфическим повторяющимся элементам их генома, присутствующим в бактериальной хромосоме в количестве двух и более (до нескольких десятков) копий.- the sensitivity of the polymerase chain reaction when detecting the DNA of pathogenic bacteria can be increased by using primers and DNA probes for specific repeating elements of their genome present in the bacterial chromosome in the amount of two or more (up to several tens) copies.

Таким образом, оригинальным техническим решением является использование в качестве «мишеней» для связывания праймеров многокопийных участков бактериальных геномов при соблюдении требований специфичности составляющих их нуклеотидных последовательностей для определенного детектируемого бактериального вида.Thus, an original technical solution is the use of multi-copy regions of bacterial genomes as “targets” for binding primers, while observing the specificity requirements of their nucleotide sequences for a particular detectable bacterial species.

Соответственно, при реализации заявляемого способа характеристика действий, порядок их выполнения и условия осуществления представляются следующим образом.Accordingly, when implementing the proposed method, the characteristics of actions, the order of their implementation and the conditions for implementation are presented as follows.

На предварительном этапе проводится анализ геномов детектируемых бактерий с целью поиска в них видоспецефичных повторяющихся (многокопийных) нуклеотидных последовательностей. Этот результат может достигаться следующими путями: (а) полногеномным секвенированием de novo; (б) ресеквенированием; (в) биоинформационным анализом полногеномных библиотек, ранее размещенных на доступных электронных ресурсах. При этом фрагменты генома, в дальнейшем используемые для амплификации, выбираются из высоко консервативных областей, а такие же сиквенсы близкородственных видов предпочтительно должны иметь как можно более существенные отличия в последовательности ДНК.At the preliminary stage, the genomes of the detected bacteria are analyzed in order to search for species-specific repeating (multi-copy) nucleotide sequences in them. This result can be achieved in the following ways: (a) genome-wide sequencing de novo; (b) re-sequencing; (c) bioinformation analysis of genome-wide libraries previously located on accessible electronic resources. Moreover, fragments of the genome, which are subsequently used for amplification, are selected from highly conserved regions, and the same sequences of closely related species should preferably have the most significant differences in the DNA sequence.

После выявления последовательностей проводится конструирование прямого и обратного праймеров в соответствии со следующими основными критериями: (а) специфичность с особым акцентом на нуклеотидную последовательность из 3'-концов, с которых начинается достройка комплементарной цепи с использованием ДНК-полимеразы; (б) исключение возможности образования праймерами димеров или петель, ведущих к ошибочному отжигу праймеров самих на себя или друг с другом. Конструирование ДНК-зонда (TaqMan пробы) проводится в соответствии со следующими основными критериями: (а) специфичность амплифицируемому участку ДНК; (б) повышенная доля G+C, обеспечивающая температуру плавления на 10°С выше, чем у используемых праймеров, (в) отсутствие автофлуоресценции гасителя; (г) перекрывание спектра гасителя со спектром флуоресцентного красителя.After identifying the sequences, the forward and reverse primers are constructed in accordance with the following main criteria: (a) specificity with special emphasis on the nucleotide sequence of the 3'-ends from which the completion of the complementary chain using DNA polymerase begins; (b) the exclusion of the possibility of the formation of primers dimers or loops, leading to erroneous annealing of the primers themselves or with each other. The construction of the DNA probe (TaqMan samples) is carried out in accordance with the following main criteria: (a) specificity of the amplified DNA region; (b) an increased proportion of G + C, providing a melting point 10 ° C higher than that of the primers used, (c) the absence of autofluorescence of the quencher; (d) overlap of the spectrum of the quencher with the spectrum of the fluorescent dye.

В частности, в рамках настоящего изобретения предлагается использование следующих праймеров и ДНК-зондов:In particular, within the framework of the present invention, the use of the following primers and DNA probes is proposed:

- при обнаружении ДНК Mycobacterium leprae используют прямой 5'-GCAGCAGTATCGTGTTAGTGAA-3' и обратный 5'-CGCTAGAAGGTTGCCGTAT-3' праймеры, а также ДНК-зонд 5'-CGCCGACGGCCGGATCATCGA-3' к специфическому повторяющемуся элементу генома М. leprae (29 повторов в бактериальной хромосоме, отсутствие в геноме прочих видов рода Mycobacterium);- when detecting Mycobacterium leprae DNA, direct 5'-GCAGCAGTATCGTGTTAGTGAA-3 'and reverse 5'-CGCTAGAAGGTTGCCGTAT-3' primers are used, as well as a 5'-CGCCGACGGCCGGGATCATCGA-3 gene-specific DNA probe (repeating gene specific for 29 ' bacterial chromosome, absence of other species of the genus Mycobacterium in the genome);

- при обнаружении ДНК МТВС используют прямой 5'-AGACGTTATCCАССАТАС-3', и обратный 5'-AGTGCATTGTCATAGGAG-3' праймеры, а также ДНК-зонд 5'-TCTCAGTACACATCGATCCGGT-3' к специфическому повторяющемуся элементу генома МТВС (от 5 до 20 повторов в бактериальной хромосоме, отсутствие в геноме прочих видов рода Mycobacterium);- when detecting MTBC DNA, direct 5'-AGACGTTATCCASSATAS-3 'and reverse 5'-AGTGCATTGTCATAGGAG-3' primers, as well as a 5'-TCTCAGTACACATCGATCCGGT-3 'DNA probe to a specific repeating element of the MTBC genome from 5 to 20 TB are used. in the bacterial chromosome, the absence in the genome of other species of the genus Mycobacterium);

- при обнаружении ДНК Treponema pallidum используют прямой 5'-СACTCCTGTGGGGAGTAGGA-3' и обратный 5'-GAGCTCCCCGTTGCCA-3' праймеры, а также ДНК-зонд 5'-CGATTACCTGCATCGGCAGGGTC-3' к специфическому повторяющемуся элементу генома Т. pallidum (4 повтора в бактериальной хромосоме, отсутствие в геноме прочих видов рода Treponema).- when detecting Treponema pallidum DNA, direct 5'-CACTCCTGTGGGGAGTAGGA-3 'and reverse 5'-GAGCTCCCCGTTGCCA-3' primers, as well as a 5'-CGATTACCTGCATCGGCAGGGTC-3 'DNA probe for a specific repeating element of 4 repeating bacterial chromosome, absence of other species of the genus Treponema in the genome).

В завершении подготовительного этапа проводят синтез указанных праймеров и ДНК-зондов. При синтезе ДНК-зондов осуществляют ковалентное присоединение флуорофора (например, карбоксифлоресцеина -FAM) на 5'-конце и «гасителя» флуоресценции (например, BHQ1) на 3'-конце, спектр поглощения которого перекрывает спектр флуоресценции FAM. Данное действие обеспечивает возможность проведения последующей полимеразной цепной реакции с детекцией результата в режиме реального времени (по накоплению флуоресцентного сигнала).At the end of the preparatory phase, the synthesis of these primers and DNA probes is carried out. In the synthesis of DNA probes, a fluorophore (for example, carboxyflorescein-FAM) is covalently attached at the 5'-end and a fluorescence quencher (for example, BHQ1) at the 3'-end, the absorption spectrum of which overlaps the FAM fluorescence spectrum. This action makes it possible to carry out the subsequent polymerase chain reaction with the detection of the result in real time (by accumulation of the fluorescent signal).

На следующем (основном) этапе в микропробирках или лунках стрипов (0,2 мл) проводят смешивание анализируемых образцов (в объеме 10 мкл) и компонентов, необходимых для проведения амплификации, а именно:At the next (main) stage in microtubes or wells of strips (0.2 ml), the analyzed samples are mixed (in a volume of 10 μl) and the components necessary for amplification, namely:

- смеси праймеров (прямого и обратного) с концентрацией 10 мкМ каждый и ДНК-зонда с концентрацией 5 мкМ, соответствующих специфическому повторяющемуся фрагменту генома детектируемой бактерии - 1 мкл;- a mixture of primers (forward and reverse) with a concentration of 10 μM each and a DNA probe with a concentration of 5 μM corresponding to a specific repeating fragment of the detected bacterial genome - 1 μl;

- ПЦР-смеси, содержащей Taq-полимеразу (5 ед./мкл), смесь нуклеотидтрифосфатов (по 0,2 мМ каждого), соли Mg2+ (3 мМ) - 5 мкл;- PCR mixture containing Taq polymerase (5 units / μl), a mixture of nucleotide triphosphates (0.2 mm each), Mg 2+ salt (3 mm) - 5 μl;

- деионизированной воды - 9 мкл.- deionized water - 9 μl.

Пробирки или лунки стрипов плотно закрывают и проводят ПЦР в термоциклере по программе: первоначальная денатурация - 95°С, 5 мин; 40 циклов - 95°С по 10 сек, 52°С по 35 сек; 72°С по 1 сек. Сутью этапа является амплификация специфических повторяющихся элементов бактериальных геномов, в процессе которого 5'-3'-экзонуклеазная активность Taq-полимеразы ведет к отщеплению от зонда флуорофора FAM, переходящего в раствор и при возбуждении при 492 нм излучающего при 520 нм с квантовым выходом ~0,8.Tubes or wells of strips are tightly closed and PCR is performed in a thermal cycler according to the program: initial denaturation - 95 ° С, 5 min; 40 cycles - 95 ° С for 10 sec; 52 ° С for 35 sec; 72 ° C for 1 sec. The essence of the stage is the amplification of specific repeating elements of the bacterial genomes, during which the 5'-3'-exonuclease activity of Taq polymerase leads to cleavage of the FAM fluorophore from the probe, which passes into solution and when excited at 492 nm emits at 520 nm with a quantum yield of ~ 0 ,8.

На завершающем этапе, по времени перекрывающем основной этап, проводят динамическую регистрацию флюоресценции (на каждом цикле амплификации), выражамой в относительных единицах флуоресценции (ОЕФ) и представляемой в виде графических зависимостей накопления флуоресцентного сигнала от количества циклов амплификации. Итоговый анализ результата ПЦР заключается в достижении (результат положительный) или недостижении (результат отрицательный) Ct (threshold cycle) - пересечения кривых накопления флуоресцентного сигнала с линией threshold line, задаваемой программным обеспечением прибора или определяемого исследователем самостоятельно.At the final stage, which overlaps the main stage in time, dynamic registration of fluorescence (at each amplification cycle) is carried out, expressed in relative fluorescence units (OEF) and presented as graphical dependences of the fluorescence signal accumulation on the number of amplification cycles. The final analysis of the PCR result consists in achieving (positive result) or not achieving (negative result) Ct (threshold cycle) - the intersection of the fluorescence signal accumulation curves with the threshold line defined by the instrument software or determined independently by the researcher.

Возможность получения требуемого технического результата при использовании указанных праймеров подтверждается следующим комплексом причинно-следственных связей.The ability to obtain the desired technical result when using these primers is confirmed by the following set of cause-and-effect relationships.

1. Оценка результата ПЦР референсных образцов ДНК М. leprae, МТВС в сравнении с образцами ДНК близкородственных микроорганизмов (непатогенных представителей рода Mycobacterium), а также референсных образцов ДНК Т. pallidum в сравнении с образцами генетического материала других микроорганизмов - возбудителей инфекций, передающихся половым путем, потенциально присутствующих в исследуемом клиническом материале совместно с Т. pallidum, позволила констатировать высокую специфичность предложенных праймеров к повторяющимся элементам генома детектируемых бактерий. Из представленных на фиг. 1-3 графических зависимостей накопления флуоресцентного сигнала от количества циклов амплификации видно, что пересечение с линией threshold line достигнуто для M. leprae, M. tuberculosis и T. pallidum, в то время как в образцах сравнения подобный результат не зарегистрирован ни в одном случае.1. Evaluation of the PCR result of reference DNA samples of M. leprae, MTVS in comparison with DNA samples of closely related microorganisms (non-pathogenic representatives of the genus Mycobacterium), as well as reference samples of T. pallidum DNA in comparison with samples of the genetic material of other microorganisms - sexually transmitted infections potentially present in the studied clinical material together with T. pallidum, allowed to ascertain the high specificity of the proposed primers to the repeating elements of the genome of the detected ba Theurillat. From those shown in FIG. The 1-3 graphical dependences of the accumulation of the fluorescent signal on the number of amplification cycles show that the intersection with the threshold line was achieved for M. leprae, M. tuberculosis and T. pallidum, while in the comparison samples a similar result was not recorded in any case.

На фиг. 1 представлены результаты накопления флуоресцентного сигнала для ДНК Mycobacterium leprae и отсутствие флуоресцентного сигнала для ДНК непатогенных представителей рода Mycobacterium.In FIG. Figure 1 shows the results of the accumulation of a fluorescent signal for Mycobacterium leprae DNA and the absence of a fluorescent signal for DNA of non-pathogenic representatives of the genus Mycobacterium.

На фиг. 2 представлены результаты накопления флуоресцентного сигнала для Mycobacterium tuberculosis и отсутствие флуоресцентного сигнала для ДНК непатогенных представителей рода Mycobacterium.In FIG. Figure 2 presents the results of the accumulation of a fluorescent signal for Mycobacterium tuberculosis and the absence of a fluorescent signal for DNA of non-pathogenic representatives of the genus Mycobacterium.

На фиг. 3 представлены результаты накопления флуоресцентного сигнала для Treponema pallidum и отсутствие флуоресцентного сигнала для ДНК возбудителей ИППП.In FIG. Figure 3 presents the results of the accumulation of a fluorescent signal for Treponema pallidum and the absence of a fluorescent signal for DNA of STI pathogens.

Основной причиной, ведущей к получению подобного положительного результата от использования изобретения, является комплементарность предложенных праймеров к специфическим повторяющимся нуклеотидным последовательностям генома М. leprae, МТВС и Т. pallidum при отсутствии их спаривания с нуклеотидными последовательностями ДНК прочих микроорганизмов.The main reason leading to obtaining such a positive result from the use of the invention is the complementarity of the proposed primers to specific repeating nucleotide sequences of the M. leprae, MTBC and T. pallidum genome in the absence of their pairing with the nucleotide sequences of DNA of other microorganisms.

2. Сравнение результата ПЦР референсных образцов ДНК M. leprae, МТВС и Tpallidum с использованием праймеров к повторяющимся элементам генома детектируемых бактерий, а также известных праймеров к видоспецифичным генам данных микроорганизмов, присутствующих в их геноме в количестве единичных копий, позволило констатировать высокую чувствительность заявляемого способа, заключающуюся в сокращении количества циклов амплификации, необходимых для пересечения с линией threshold line.2. Comparison of the PCR result of reference DNA samples of M. leprae, MTBC and Tpallidum using primers for repeating elements of the genome of detected bacteria, as well as known primers for species-specific genes of these microorganisms present in their genome in the number of single copies, allowed to ascertain the high sensitivity of the proposed method , which consists in reducing the number of amplification cycles required to cross the threshold line.

На фиг. 4 показано, что при тестировании референсных образцов ДНК М. leprae пересечение с линией threshold line с использованием прямого 5'-GCAGCAGTATCGTGTTAGTGAA-3', обратного 5'-CGCTAGAAGGTTGCCGTAT-3' праймеров и ДНК-зонда 5'-CGCCGACGGCCGGATCATCGA-3' (обозначение - ML-FRP) достигнуто на 20 цикле амплификации, в то время как использование праймеров к видоспецифичному генам MntH, rpoB и fbp позволило достичь аналогичного результата только на 36 цикле амплификации.In FIG. Figure 4 shows that, when testing reference M. leprae DNA samples, the intersection with the threshold line using the direct 5'-GCAGCAGTATCGTGTTAGTGAA-3 ', the reverse 5'-CGCTAGAAGGTTGCCGTAT-3' primers and the 5'-CGCCGACGGGGGGGGGG probe DNA - ML-FRP) was achieved on the 20th amplification cycle, while the use of primers for the species-specific genes MntH, rpoB and fbp allowed to achieve a similar result only on the 36th amplification cycle.

На фиг. 5 показано, что при тестировании референсного образца ДНК M. tuberculosis использование прямого 5'-AGACGTTATCCACCATAC-3', обратного 5'-AGTGCATTGTCATAGGAG-3' праймеров и ДНК-зонда 5'-ТСТСAGTACACATCGATCCGGT-3' (обозначение - MTBC-FRP) вело к пересечению линии threshold line на 27 цикле амплификации, в то время как использование праймеров к генам rpoB, katG и recX позволяло достичь аналогичного результата на 33 цикле амплификации.In FIG. Figure 5 shows that when testing a reference sample of M. tuberculosis DNA, the use of direct 5'-AGACGTTATCCACCATAC-3 ', reverse 5'-AGTGCATTGTCATAGGAG-3' primers and 5'-TCCCAGTACACATCGATCCGGT-3 'DNA probe (designation - MTBC-FRP) to the intersection of the threshold line on the 27th amplification cycle, while the use of primers for the rpoB, katG and recX genes allowed us to achieve a similar result on the 33rd amplification cycle.

На фиг. 6 показано, что при тестировании референсного образца ДНК T. pallidum с использованием прямого 5-CACTCCTGTGGGGAGTAGGA-3', обратного 5'-GAGCTCCCCGTTGCCA-3' праймеров и ДНК-зонда 5'-CGATTACCTGCATCGGCAGGGTC-3' (обозначение TP-FRP) вело к пересечению линии threshold line на 29 цикле амплификации, использование праймеров к гену polA приводило к аналогичному результату на 30 цикле, а праймеров к гену tp47 даже к 40-му циклу не позволяло достичь линии threshold line.In FIG. 6 shows that when testing a reference sample of T. pallidum DNA using direct 5-CACTCCTGTGGGGAGTAGGA-3 ', reverse 5'-GAGCTCCCCGTTGCCA-3' primers and 5'-CGATTACCTGCATCGGCAGGGTC-3 'DNA probe (indicated by TP crossing the threshold line on the 29th amplification cycle, the use of primers for the polA gene led to a similar result on the 30th cycle, and the primers for the tp47 gene did not even reach the threshold line to the 40th cycle.

Основной причиной, ведущей к получению подобного положительного результата от использования изобретения, является множественная копийность (от 4 до 29 на один геном) специфических нуклеотидных последовательностей детектируемых бактерий, предоставляющих увеличенное количество участков для комплементарного связывания праймеров в процессе амплификации.The main reason leading to obtaining such a positive result from the use of the invention is the multiple copying (from 4 to 29 per genome) of specific nucleotide sequences of detected bacteria, providing an increased number of sites for complementary binding of primers during amplification.

Заявляемое изобретение иллюстрируется, но никак не ограничивается следующими примерами.The invention is illustrated, but not limited to the following examples.

Пример 1.Example 1

Пациентка Р. находилась на лечении в специализированном лечебно-профилактическом учреждении Российской Федерации. Клинический диагноз согласно выписке из истории болезни: «Лепра, лепроматозный тип (LLs), активная стадия». За период лечения отчетливого регресса клинических проявлений заболевания не достигнуто.Patient R. was treated in a specialized medical institution of the Russian Federation. The clinical diagnosis according to the extract from the medical history: "Leprosy, lepromatous type (LLs), active stage." During the treatment period, a clear regression of the clinical manifestations of the disease has not been achieved.

Для проведения контрольного исследования был использован следующий клинический биоматериал:For the control study, the following clinical biomaterial was used:

- биоптат кожи (бедро, ягодица);- skin biopsy (thigh, buttock);

- скарификат (мочка уха, надбровная дуга, предплечье, спина, ягодица, надколенная область);- Scarificate (earlobe, superciliary arch, forearm, back, buttock, patella);

- соскоб со слизистой носа.- scraping from the nasal mucosa.

С целью подтверждения присутствия М. leprae в анализируемых образцах было проведено ПЦР-исследование с использованием созданных в соответствии с заявляемым способом смеси праймеров и ДНК-зонда ML_FRP. Результаты проведенного ПНР-исследования показаны на фиг. 7, где отображены кривые накопления флуоресцентного сигнала для образцов ДНК клинического материала (биоптат, скарификаты, соскобы со слизистой носа). Полученные данные были сопоставлены с результатами исследования того же клинического материала с использованием коммерческого набора «Genesig Standard Kit» (Primerdesign Ltd, Великобритания), основанного на использовании смеси праймеров и ДНК-зонда к участку гена rpoB. Результаты ПЦР-исследования с использованием «Genesig Standard Kit» приведены на фиг. 8, где отображены кривые накопления флуоресцентного сигнала для образцов ДНК клинического материала (биоптат, скарификаты, соскобы со слизистой носа).In order to confirm the presence of M. leprae in the analyzed samples, a PCR study was carried out using a mixture of primers and the ML_FRP DNA probe created in accordance with the claimed method. The results of the PNR study are shown in FIG. 7, which shows the curves of fluorescence signal accumulation for DNA samples of clinical material (biopsy, scarificates, scrapings from the nasal mucosa). The obtained data were compared with the results of the study of the same clinical material using the commercial Genesig Standard Kit (Primerdesign Ltd, UK), based on the use of a mixture of primers and a DNA probe for the rpoB gene region. The results of a PCR assay using the Genesig Standard Kit are shown in FIG. 8, where the fluorescence signal accumulation curves are shown for DNA samples of clinical material (biopsy, scarificates, scrapings from the nasal mucosa).

В результате применения смеси праймеров и ДНК-зонда ML_FRP положительный результат ПЦР получен при исследовании всех клинических образцов. При проведении исследования с использованием коммерческого набора на основе амплификации гена rpoB результаты ПЦР с образцами биоптатов и скарификатов также оказались положительными, однако результат анализа соскобов со слизистой оболочки носа был отрицательным. При использовании смеси праймеров и ДНК-зонда ML_FRP полученный диапазон Ct варьировал от 20 до 27 (для образцов биоптата и скарификатов) и Ct 30 (для образца соскоба со слизистой носа). Применение коммерческого набора на основе амплификации гена rpoB позволило получить Ct только от 30 до 38 (для образцов биоптата и скарификатов) при недостижении threshold line для образца соскоба со слизистой носа.As a result of using a mixture of primers and the ML_FRP DNA probe, a positive PCR result was obtained in the study of all clinical samples. When conducting a study using a commercial kit based on the amplification of the rpoB gene, PCR results with biopsy samples and scarificates were also positive, however, the result of the analysis of scrapings from the nasal mucosa was negative. Using a mixture of primers and the ML_FRP DNA probe, the resulting Ct range varied from 20 to 27 (for biopsy specimens and scarificates) and Ct 30 (for a scraping sample from the nasal mucosa). The use of a commercial kit based on the amplification of the rpoB gene made it possible to obtain Ct from only 30 to 38 (for biopsy specimens and scarificates) without reaching the threshold line for a sample of scraping from the nasal mucosa.

Таким образом, проведение ПЦР в соответствии с заявляемым способом (с использованием праймеров и ДНК-зонда к повторяющемуся элементу генома М. leprae) в сравнении с известным методом, основанным на использовании праймеров и ДНК-зонда к гену rpoB, представленному в геноме М. leprae в единичной копии, позволило повысить чувствительность проводимого исследования.Thus, the PCR in accordance with the claimed method (using primers and a DNA probe to a repeating element of the M. leprae genome) in comparison with the known method based on the use of primers and a DNA probe to the rpoB gene represented in the M. leprae genome in a single copy, it increased the sensitivity of the study.

Пример 2.Example 2

При анализе контрольных образцов, предоставленных АСНП «Центр Внешнего Контроля Качества Клинических Лабораторных Исследований» (Россия), использование созданной на основе заявляемого способа смеси праймеров и ДНК-зонда MTBCFRP позволило получить положительный результат ПЦР для 10 из 12 исследуемых проб (выявлена ДНК микобактерий группы МТВС); реакция с 2 образцами оказалась отрицательной (отсутствие ДНК микобактерий группы МТВС). Полученные результаты приведены на фиг. 9, где отображено накопление флуоресцентного сигнала для 10 образцов ДНК Mycobacterium tuberculosis и отсутствие накопления флуоресцентного сигнала для ДНК Mycobacterium avium.When analyzing control samples provided by the ANSNP “Center for External Quality Control of Clinical Laboratory Research” (Russia), the use of a mixture of primers and a DNA probe MTBCFRP created on the basis of the proposed method allowed to obtain a positive PCR result for 10 out of 12 test samples (DNA of mycobacteria of the MTVS group was detected ); the reaction with 2 samples turned out to be negative (lack of DNA from mycobacteria of the MTVS group). The results are shown in FIG. 9, which shows the accumulation of a fluorescent signal for 10 Mycobacterium tuberculosis DNA samples and the absence of fluorescence signal accumulation for Mycobacterium avium DNA.

Сопоставление полученных данных с результатами тестирования тех же контрольных образцов с использование ДНК-чипа «ТБ-БИОЧИП», разработанного ФГБУ «Институт молекулярной биологии им. В.А. Энгельгардта» РАН, позволило констатировать совпадение присутствия ДНК Mycobacterium tuberculosis в 10 из 12 тестовых образцов, в то время как в 2-х ПЦР-отрицательных образцах была детектирована ДНК Mycobacterium avium.Comparison of the obtained data with the test results of the same control samples using the TB-BIOCHIP DNA chip developed by the FSBI Institute of Molecular Biology V.A. Engelhardt "RAS, allowed us to confirm the coincidence of the presence of Mycobacterium tuberculosis DNA in 10 of 12 test samples, while Mycobacterium avium DNA was detected in 2 PCR-negative samples.

Таким образом, проведение ПЦР в соответствии с заявляемым способом (с использованием праймеров и ДНК-зонда к повторяющемуся элементу генома МТВС) позволило достичь специфичного и чувствительного результата детекции.Thus, PCR in accordance with the claimed method (using primers and a DNA probe to a repeating element of the MTVS genome) made it possible to achieve a specific and sensitive detection result.

Пример 3.Example 3

Пациент К. находился на обследовании в специализированном лечебно-профилактическом учреждении Российской Федерации. Клинический диагноз согласно выписке из истории болезни: «Первичный сифилис половых органов» (на основании клинического обследования), однако в связи с достаточно поздним сроком выявления данного заболевания исследование отделяемого шанкра было отрицательным.Patient K. was examined in a specialized medical institution of the Russian Federation. The clinical diagnosis according to the extract from the medical history: “Primary syphilis of the genital organs” (based on clinical examination), however, due to the rather late period of detection of this disease, the study of the chancroid was negative.

Для проведения исследования был использован следующий клинический биоматериал:For the study, the following clinical biomaterial was used:

- плазма крови.- blood plasma.

С целью подтверждения диагноза было проведено исследование с использованием созданных на основе заявляемого способа смеси праймеров и ДНК-зонда TP_FRP. Полученные данные сопоставлены с результатами исследования того же клинического биоматериала с использованием коммерческого набора «АмплиСенс Treponema pallidum-FL», основанного на использовании смеси праймеров и ДНК-зонда к участку гена tp47, представленному в геноме T. pallidum в единичной копии.In order to confirm the diagnosis, a study was conducted using a mixture of primers and TP_FRP DNA probe created on the basis of the proposed method. The data obtained are compared with the results of the study of the same clinical biomaterial using the AmpliSens Treponema pallidum-FL commercial kit, based on the use of a mixture of primers and a DNA probe for the tp47 gene region represented in a single copy of the T. pallidum genome.

При проведении ПЦР-анализа положительный результат получен с использованием как заявляемого, так и известного набора праймеров и ДНК-зонда, что позволило подтвердить клинический диагноз пациента К. Однако, как показано на фиг.10, полученные значения Ct 30 в случае применения смеси праймеров и ДНК-зонда TP_FRP в сравнении с Ct 32 при использовании коммерческого набора реагентов на основе амплификации гена tp47, позволяет сделать вывод о большей чувствительности ПЦР-анализа в соответствии с заявляемым способом.When conducting PCR analysis, a positive result was obtained using both the claimed and the known set of primers and a DNA probe, which made it possible to confirm the clinical diagnosis of patient K. However, as shown in Fig. 10, the obtained Ct 30 values in the case of using a mixture of primers and The TP_FRP DNA probe in comparison with Ct 32 when using a commercial reagent kit based on the amplification of the tp47 gene, allows us to conclude that the PCR analysis is more sensitive in accordance with the claimed method.

Claims (4)

1. Способ обнаружения ДНК Mycobacterium leprae, Mycobacterium tuberculosis complex и Treponema pallidum с использованием полимеразной цепной реакции в режиме реального времени, отличающийся тем, что с целью повышения чувствительности способа в качестве праймеров и зондов используют олигонуклеотиды, комплементарные специфическим повторяющимся элементам генома детектируемых бактерий, присутствующим в бактериальной хромосоме в количестве четырех и более копий.1. A method for detecting DNA of Mycobacterium leprae, Mycobacterium tuberculosis complex and Treponema pallidum using a real-time polymerase chain reaction, characterized in that, in order to increase the sensitivity of the method, oligonucleotides complementary to specific repeating elements of the detected bacteria genome present are used as primers and probes in the bacterial chromosome in the amount of four or more copies. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что при обнаружении ДНК Mycobacterium leprae используются прямой 5'-GCAGCAGTATCGTGTTAGTGAA-3', обратный 5'-CGCTAGAAGGTTGCCGTAT-3' праймеры и ДНК-зонд 5'-CGCCGACGGCCGGATCATCGA-3' к специфическому элементу генома М. leprae, имеющему 29 повторов в бактериальной хромосоме.2. The method according to claim 1, characterized in that when detecting Mycobacterium leprae DNA, direct 5'-GCAGCAGTATCGTGTTAGTGAA-3 ', reverse 5'-CGCTAGAAGGTTGCCGTAT-3' primers and a 5'-CGCCGACGGCCGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGG test probe are used. genome of M. leprae, having 29 repeats in the bacterial chromosome. 3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что при обнаружении ДНК Mycobacterium tuberculosis complex используются прямой 5'-AGACGTTATCCACCATAC-3', обратный 5'-AGTGCATTGTCATAGGAG-3' праймеры и ДНК-зонд 5'-TCTCAGTACACATCGATCCGGT-3' к специфическому элементу генома Mycobacterium tuberculosis complex, имеющему от 5 до 20 повторов в бактериальной хромосоме.3. The method according to p. 1, characterized in that when detecting DNA of Mycobacterium tuberculosis complex, direct 5'-AGACGTTATCCACCATAC-3 ', reverse 5'-AGTGCATTGTCATAGGAG-3' primers and 5'-TCTCAGTACACATCGATCCGGT-3 'DNA probe are used an element of the genome of Mycobacterium tuberculosis complex, having from 5 to 20 repeats in the bacterial chromosome. 4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что при обнаружении ДНК Treponema pallidum используются прямой 5'-CACTCCTGTGGGGAGTAGGA-3', обратный 5'-GAGCTCCCCGTTGCCA-3' праймеры и ДНК-зонд 5'-CGATTACCTGCATCGGCAGGGTC-3' к специфическому элементу генома Т. pallidum, имеющему 4 повтора в бактериальной хромосоме.4. The method according to p. 1, characterized in that when detecting Treponema pallidum DNA, direct 5'-CACTCCTGTGGGGAGTAGGA-3 ', inverse 5'-GAGCTCCCCGTTGCCA-3' primers and a 5'-CGATTACCTGCATCGGCAGGTC-specific element probe are used. genome of T. pallidum, having 4 repeats in the bacterial chromosome.
RU2016137423A 2016-09-20 2016-09-20 Method for increase of real time polymerase chain ​​reaction sensitivity in detection of pathogenic bacteria dna RU2636458C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016137423A RU2636458C1 (en) 2016-09-20 2016-09-20 Method for increase of real time polymerase chain ​​reaction sensitivity in detection of pathogenic bacteria dna

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016137423A RU2636458C1 (en) 2016-09-20 2016-09-20 Method for increase of real time polymerase chain ​​reaction sensitivity in detection of pathogenic bacteria dna

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2636458C1 true RU2636458C1 (en) 2017-11-23

Family

ID=63853178

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016137423A RU2636458C1 (en) 2016-09-20 2016-09-20 Method for increase of real time polymerase chain ​​reaction sensitivity in detection of pathogenic bacteria dna

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2636458C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114990240A (en) * 2022-06-01 2022-09-02 昆明理工大学 Multiple qPCR detection reagent for detecting gynecological disease exogenous pathogens

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010030049A1 (en) * 2008-09-12 2010-03-18 Lg Life Sciences, Ltd. Composition for detection of m. tuberculosis complex or mycobacteria genus and simultaneous detection method for m. tuberculosis complex and mycobacteria genus with multiplex real time pcr using the same

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010030049A1 (en) * 2008-09-12 2010-03-18 Lg Life Sciences, Ltd. Composition for detection of m. tuberculosis complex or mycobacteria genus and simultaneous detection method for m. tuberculosis complex and mycobacteria genus with multiplex real time pcr using the same

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Koek A. G.Specific and sensitive diagnosis of syphilis using a real-time PCR for Treponema pallidum. Clinical microbiology and infection. 2006. Т. 12.(12), С. 1233-1236. САРОЯНЦ Л.В. ДЕТЕКЦИЯ ВОЗБУДИТЕЛЯ ЛЕПРЫ С ПОМОЩЬЮ ПОЛИМЕРАЗНОЙ ЦЕПНОЙ РЕАКЦИИ. ЖУРНАЛ МИКРОБИОЛОГИИ, ЭПИДЕМИОЛОГИИ И ИММУНОБИОЛОГИИ. 2005, N6. С. 106-110. *
Sevilla I.A.(2014) Development and evaluation of a novel multicopy-element-targeting triplex PCR for detection of Mycobacterium avium subsp. paratuberculosis in feces. Appl Environ Microbiol 80:3757-3768. *
Sevilla I.A.(2014) Development and evaluation of a novel multicopy-element-targeting triplex PCR for detection of Mycobacterium avium subsp. paratuberculosis in feces. Appl Environ Microbiol 80:3757-3768. Koek A. G.Specific and sensitive diagnosis of syphilis using a real-time PCR for Treponema pallidum. Clinical microbiology and infection. 2006. Т. 12.(12), С. 1233-1236. *
САРОЯНЦ Л.В. ДЕТЕКЦИЯ ВОЗБУДИТЕЛЯ ЛЕПРЫ С ПОМОЩЬЮ ПОЛИМЕРАЗНОЙ ЦЕПНОЙ РЕАКЦИИ. ЖУРНАЛ МИКРОБИОЛОГИИ, ЭПИДЕМИОЛОГИИ И ИММУНОБИОЛОГИИ. 2005, N6. С. 106-110. *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114990240A (en) * 2022-06-01 2022-09-02 昆明理工大学 Multiple qPCR detection reagent for detecting gynecological disease exogenous pathogens
CN114990240B (en) * 2022-06-01 2024-05-10 昆明理工大学 Multiple qPCR detection reagent for detecting gynecological disease exogenous pathogens

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Welch et al. Multiplexed CRISPR-based microfluidic platform for clinical testing of respiratory viruses and identification of SARS-CoV-2 variants
EP3320110B1 (en) 16s ribosomal rna universal primers and use thereof in microbiological analysis and diagnostics
Chow et al. Application of isothermal helicase-dependent amplification with a disposable detection device in a simple sensitive stool test for toxigenic Clostridium difficile
EP2935613B1 (en) Target capture system
AU2010247321A1 (en) A method and kit for detecting antibiotic resistant bacteria
RU2720713C9 (en) Set of synthetic oligonucleotides for detecting of coronavirus rna
JP2017530710A (en) Polymerase chain reaction primers and probes for Mycobacterium tuberculosis
JP2023504258A (en) Methods of identifying microbes in clinical and non-clinical settings
RU2625006C1 (en) Method for target amplification of human reproductive organs infectors genomes for simultaneous identification of infectors with primer set
Babady et al. Percent positive rate of Lyme real-time polymerase chain reaction in blood, cerebrospinal fluid, synovial fluid, and tissue
EP2614155A1 (en) Method for detecting the presence of bacterial strains resistant to antibiotics in a biological sample
WO2020016814A1 (en) Nucleic acid-based detection of carbapenemase-producing bacteria
RU2636458C1 (en) Method for increase of real time polymerase chain ​​reaction sensitivity in detection of pathogenic bacteria dna
WO2021072439A1 (en) Compositions and methods for assessing microbial populations
Saeed et al. Real-time polymerase chain reaction: applications in diagnostic microbiology
RU2608651C1 (en) METHOD OF IDENTIFICATION OF CLINICALLY SIGNIFICANT FAMILIES OF β-LACTAMASES IN GRAM-NEGATIVE MICROORGANISMS
KR101765677B1 (en) Primer set for detection of mycobacterium tuberculosis and non-Tuberculosis mycobacteria and use thereof
JP2009039105A (en) Oligonucleotide for detection of acid-fast bacterium and use thereof
JP5626399B2 (en) Oligonucleotide for detection of mycobacteria and use thereof
EP4058600A1 (en) Method for determining the presence of intestinal parasites
Wang et al. An improved recombinase polymerase amplification assay for the visual detection of Staphylococcus epidermidis with lateral flow strips
CN111778343A (en) Primer pair and kit for detecting Brucella S2 vaccine strain and application of primer pair and kit
RU2415947C1 (en) SYNTHETIC OLIGONUCLEOTIDE KIT FOR IDENTIFYING HUMAN MONOCYTIC EHRLICHIOSIS Ehrlichia spp AGENT DNA BY REAL-TIME POLYMERASE CHAIN REACTION
CN112126695A (en) Primer composition for Mycobacterium tuberculosis complex group loop-mediated isothermal amplification detection and reaction system
RU2809735C1 (en) Method for identifying mycobacterium tuberculosis bacteria using loop isothermal amplification (lamp)

Legal Events

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

Effective date: 20200921

NF4A Reinstatement of patent

Effective date: 20220209