RU2645262C1 - Method of detecting dna of african swine fever virus by real-time polymerase chain reaction - Google Patents

Method of detecting dna of african swine fever virus by real-time polymerase chain reaction Download PDF

Info

Publication number
RU2645262C1
RU2645262C1 RU2017111438A RU2017111438A RU2645262C1 RU 2645262 C1 RU2645262 C1 RU 2645262C1 RU 2017111438 A RU2017111438 A RU 2017111438A RU 2017111438 A RU2017111438 A RU 2017111438A RU 2645262 C1 RU2645262 C1 RU 2645262C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
control
swine fever
african swine
denaturation
reaction
Prior art date
Application number
RU2017111438A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Анна Юрьевна Потапова
Иван Юрьевич Сердюк
Георгий Анастасович Джаилиди
Олег Юрьевич Черных
Роман Анатольевич Кривонос
Андрей Георгиевич Кощаев
Александр Анатолиевич Лысенко
Александр Алексеевич Шевченко
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный аграрный университет имени И.Т. Трубилина"
Общество с ограниченной ответственностью "Инновационные диагностические системы"
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 образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный аграрный университет имени И.Т. Трубилина", Общество с ограниченной ответственностью "Инновационные диагностические системы" filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный аграрный университет имени И.Т. Трубилина"
Priority to RU2017111438A priority Critical patent/RU2645262C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2645262C1 publication Critical patent/RU2645262C1/en

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12QMEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
    • C12Q1/00Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
    • C12Q1/68Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving nucleic acids

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)

Abstract

FIELD: veterinary medicine.
SUBSTANCE: invention relates to veterinary virology, specifically to means of diagnosing African swine fever (ASF). Method for detecting DNA of the African swine fever virus by real-time polymerase chain reaction comprises isolating DNA using control samples (quality control of virus isolation and control of the reaction parameters); amplification of DNA using synthetic primers and a fluorescent probe, including denaturation at 95 °C, cycling: denaturation – annealing – elongation and estimation of the result from the fluorescent signal accumulation curves for each of the given channels. Recombinant plasmid with a fragment of the vp72 gene of the African swine fever virus is used as the control of the quality of virus isolation. Recombinant plasmid with a fragment of the healthy pig tissue gene is used as the control of reaction parameters. Synthetic oligonucleotide primers and a fluorescent probe, complementary to the preserved genome region of the African swine fever virus gene vp72 region, are taken in the ratio 1:1:0.5 and have the following nucleotide composition: SEQ NO 1:5'-CTG-CTC-ATG-GTA-TCA-ATC-3' – forward primer, SEQ NO 2:5'-GAT-ACC-ACA-AGA-TCG-CCG-3' – reverse primer, SEQ NO 3:5'-FAM-CCA-CGG-GAG-GAA-TAC-CAA-CCC-AGT-G-BHQ1-3' – fluorescent probe, where BHQ1 denotes a dark fluorescence quenching agent attached to 3'-terminal nucleotide, and FAM is a fluorescent dye attached to nucleotide C. Amplification is carried out under the following conditions: denaturation at 95 °C for 90 s, then cycling with detection, comprising denaturation at 95 °C for 15 s, annealing – 60 °C – 30 s and elongation – 72 °C for 4 s. Cycle: denaturation – annealing – elongation is repeated 40 times. Then, accumulation of the fluorescent signal is measured on channels: FAM for specific signal; HEX for internal control signal; CY5 for the signal of exogenous internal control. If the accumulation curves of the fluorescent signal reaches up to 36 cycles, then the result of the reaction is considered positive, and if the curves do not cross the threshold line or cross it after 36 cycles, the result of the reaction is negative.
EFFECT: invention makes improves accuracy of detecting DNA of the African swine fever virus by real-time polymerase chain reaction.
1 cl, 1 tbl, 9 dwg

Description

Изобретение относится к ветеринарной вирусологии, а именно к средствам диагностики африканской чумы свиней (АЧС) как в практике ветеринарной службы, так и для научных исследований.The invention relates to veterinary virology, and in particular to means for diagnosing African swine fever (ASF) both in the practice of the veterinary service and for scientific research.

Африканская чума свиней (АЧС) является наиболее опасной болезнью для свиней, способной привести к катастрофическим последствиям для свиноводства любой страны. Клинические признаки и патологоанатомические изменения имеют значительное сходство с симптомами, которые наблюдают при классической чуме свиней, поэтому при лабораторных исследованиях эти болезни всегда необходимо дифференцировать.African swine fever (ASF) is the most dangerous disease for pigs, which can lead to disastrous consequences for pig production in any country. Clinical signs and pathological changes have a significant similarity with the symptoms that are observed with classical swine fever, therefore, in laboratory studies, these diseases must always be differentiated.

Известно использование для диагностики африканской чумы свиней олигонуклеотидных праймеров с электрофоретическим учетом результатов амплификации. При таком методе постановки реакции отсутствует возможность количественного определения нуклеиновой кислоты инфекционных агентов в исследуемом материале. Также при наличии стадии электрофореза возрастает риск контаминации лаборатории продуктами ПЦР. При использовании ПЦР с гибридизационно-флуоресцентным учетом результатов есть возможность количественного определения нуклеиновых кислот с регистрацией и интерпретацией полученных результатов в режиме реального времени, что позволяет увеличить достоверность диагностики (Екимов А.Н., Шипулин Г.А., Бочкарев Е.Г., Рюмин Д.В. Новейшие технологии в генодиагностике: полимеразная цепная реакция в реальном времени (Real-Time PCR) // Вестник последипломного медицинского образования. - 2001. - №3. - С. 7-10).It is known to use oligonucleotide primers for the diagnosis of African swine fever with electrophoretic consideration of amplification results. With this method of setting up the reaction, it is not possible to quantify the nucleic acid of infectious agents in the test material. Also, if there is an electrophoresis stage, the risk of contamination of the laboratory with PCR products increases. When using PCR with hybridization-fluorescent results, it is possible to quantify nucleic acids with registration and interpretation of the results in real time, which allows to increase the reliability of diagnosis (Ekimov A.N., Shipulin G.A., Bochkarev E.G., Ryumin DV The latest technology in gene diagnostics: real-time polymerase chain reaction (Real-Time PCR) // Postgraduate medical education. - 2001. - No. 3. - P. 7-10).

Известны научные публикации, в которых описано применение ПЦР для выявления и идентификации вируса африканской чумы свиней в биологических образцах (J of Virol. Meth. - 2003 - №107. - P. 53-61; J of Virol. Meth. - 2006 - №136. - P. 200-209; J of Virol. Meth. - 2011 - №178. - P. 161-170; J of Trans-boundary and Emerg. Des. - 2013 - №60. - P. 48-58), а также известен ряд патентов (RU №2125089 C1, RU №2360971 C1, US 20140004504 № A1, CN №101921878 A, CN №103320536 A, CN 103757134 В). В перечисленных публикациях и патентах описаны различные форматы ПЦР, которые применяются для диагностики АЧС, в том числе с детекцией в агарозном геле и с гибридизационно-флуоресцентной детекцией.Scientific publications are known that describe the use of PCR to detect and identify the African swine fever virus in biological samples (J of Virol. Meth. - 2003 - No. 107. - P. 53-61; J of Virol. Meth. - 2006 - No. 136. - P. 200-209; J of Virol. Meth. - 2011 - No. 178. - P. 161-170; J of Trans-boundary and Emerg. Des. - 2013 - No. 60. - P. 48-58 ), and also a number of patents are known (RU No. 2125089 C1, RU No. 2360971 C1, US 20140004504 No. A1, CN No. 101921878 A, CN No. 10333536 A, CN 103757134 B). The listed publications and patents describe various PCR formats that are used to diagnose ASF, including with agarose gel detection and hybridization-fluorescence detection.

Наиболее близким по технике выполнения и формату ПЦР является техническое решение (см. патент РФ №2595373, кл. C12Q 1/68, 2016), в котором обнаружение ДНК вируса осуществляют методом полимеразной цепной реакции в режиме реального времени, путем выделения ДНК с использованием образцов: для контроля качества выделения вируса, контроля специфики реакции и набора синтетических праймеров и флуоресцирующего зонда для выявления ДНК вируса, взятых в равных соотношениях, проведение амплификации, включающей денатурацию при 95°С, циклирование: денатурация - отжиг - элонгация и оценка результата по кривым накопления флуоресцентного сигнала по каждому из заданных для образцов каналов.The closest to the execution technique and the PCR format is the technical solution (see RF patent No. 2595373, CL C12Q 1/68, 2016), in which the detection of virus DNA is carried out by polymerase chain reaction in real time, by DNA extraction using samples : to control the quality of virus isolation, control the specificity of the reaction and a set of synthetic primers and a fluorescent probe for detecting virus DNA taken in equal proportions, amplification, including denaturation at 95 ° C, cycling: denaturation - tzhig - elongation and evaluation results of the accumulation of the fluorescent signal curves for each of the samples specified for the channel.

Недостаток известного способа заключается в том, что не может быть использован для выявления фрагмента гена vp72 вируса африканской чумы свиней из-за неспецифичности праймеров и зонда для африканской чумы, фрагмента гена vp72 вируса африканской чумы.The disadvantage of this method is that it cannot be used to detect a fragment of the vp72 gene of the African swine fever virus due to the non-specificity of the primers and probe for African plague, a fragment of the vp72 gene of the African plague virus.

Техническим результатом является повышение точности обнаружения ДНК вируса африканской чумы свиней методом ПНР в реальном времени за счет конструирования набора, содержащего пару специфичных олигонуклеотидных праймеров и ДНК-зонд, а также подбора условий для проведения ПЦР с ними, обеспечивающего минимальный риск контаминации в лаборатории при проведении анализа, а также исключающего субъективность при оценке результатов ПЦР.The technical result is to increase the accuracy of detection of African swine fever virus DNA by real-time PNR by constructing a kit containing a pair of specific oligonucleotide primers and a DNA probe, as well as selecting the conditions for PCR with them, which ensures minimal risk of contamination in the laboratory during analysis , as well as excluding subjectivity in assessing the results of PCR.

Технический результат достигается тем, что в способе обнаружения ДНК вируса африканской чумы свиней методом полимеразной цепной реакции в режиме реального времени, содержащем выделение ДНК с использованием контрольных образцов: для контроля качества выделения вируса, контроля специфики реакции; амплификацию ДНК с использованием синтетических праймеров и флуоресцирующего зонда, включающую денатурацию при 95°С, циклирование: денатурация - отжиг - элонгация; и оценку результата по кривым накопления флуоресцентного сигнала по каждому из заданных каналов, согласно изобретению используют рекомбинантную плазмиду с фрагментом гена vp72 вируса африканской чумы свиней в качестве контроля качества выделения вируса, рекомбинантную плазмиду с фрагментом гена здоровых тканей свиньи в качестве контроля специфики реакции, а синтетические олигонуклеотидные праймеры и флуоресцирующий зонд взяты в соотношении 1:1:0,5, комплементарные консервативной области генома вируса африканской чумы свиней района гена vp72 и имеют следующий нуклеотидный состав:The technical result is achieved by the fact that in the method for detecting DNA of African swine fever virus by real-time polymerase chain reaction containing DNA isolation using control samples: to control the quality of virus isolation, control the specificity of the reaction; DNA amplification using synthetic primers and a fluorescent probe, including denaturation at 95 ° C, cycling: denaturation - annealing - elongation; and evaluating the result of the fluorescence signal accumulation curves for each of the given channels, according to the invention, use is made of a recombinant plasmid with a fragment of the vp72 gene of the African swine fever virus as a quality control of virus isolation, a recombinant plasmid with a gene fragment of healthy pig tissue as a control for the reaction, and synthetic oligonucleotide primers and a fluorescent probe are taken in a ratio of 1: 1: 0.5, complementary to the conservative region of the African swine fever virus genome of the gene region and vp72 and have the following nucleotide composition:

SEQ NO 1 :5'-CTG-CTC-ATG-GTA-TCA-ATC-3' - прямой праймер,SEQ NO 1: 5'-CTG-CTC-ATG-GTA-TCA-ATC-3 '- direct primer,

SEQ NO 2 :5'-GAT-ACC-ACA-AGA-TCG-CCG-3' - обратный праймер,SEQ NO 2: 5'-GAT-ACC-ACA-AGA-TCG-CCG-3 '- reverse primer,

SEQ NO 3 :5'-FAM-CCA-CGG-GAG-GAA-TAC-CAA-CCC-AGT-G-BHQ1-3' - флуоресцирующий зонд, где BHQ1 означает присоединенный к 3'-концевому нуклеотиду темновой гаситель флуоресценции, a FAM - флуоресцентный краситель, присоединенный к нуклеотиду С, при этом амплификацию проводят при следующем режиме: денатурация при 95°С в течение 90 с, затем циклирование с детекцией, включающей денатурацию при 95°С в течение 15 с, отжиг - 60°С - 30 с и элонгацию - 72°С в течение 4 с, причем цикл: денатурация - отжиг - элонгация повторяется 40 раз, затем накопление флуоресцентного сигнала измеряют по каналам: FAM для специфического сигнала; HEX для сигнала внутреннего контроля; CY5 для сигнала экзогенного внутреннего контроля, при этом если кривые накопления флуоресцентного сигнала выходят до 36 цикла, то результат реакции считается положительным, а если кривые не пересекают пороговую линию или пересекают ее после 36 цикла, то результат реакции - отрицательный.SEQ NO 3: 5'-FAM-CCA-CGG-GAG-GAA-TAC-CAA-CCC-AGT-G-BHQ1-3 'is a fluorescent probe, where BHQ1 is a dark fluorescence quencher attached to the 3'-terminal nucleotide, a FAM is a fluorescent dye attached to nucleotide C, the amplification is carried out in the following mode: denaturation at 95 ° C for 90 s, then cycling with detection, including denaturation at 95 ° C for 15 s, annealing at 60 ° C - 30 s and elongation - 72 ° C for 4 s, and the cycle: denaturation - annealing - elongation is repeated 40 times, then the accumulation of the fluorescent signal is measured by the channels: FAM for a specific signal; HEX for internal control signal; CY5 for the signal of exogenous internal control, and if the fluorescence signal accumulation curves go out before the 36th cycle, then the reaction result is considered positive, and if the curves do not cross the threshold line or cross it after the 36th cycle, the reaction result is negative.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где представлены графики из отчета работы прибора Rotor-Gene 6000 при использовании Real-time PCR:The invention is illustrated in the drawing, which presents graphs from the report of the device Rotor-Gene 6000 when using Real-time PCR:

на фиг. 1 представлен график канала FAM - искомая ДНК АЧС для отрицательного образца;in FIG. 1 is a graph of the FAM channel — the desired ASF DNA for a negative sample;

на фиг. 2 представлен график канала Су5 - внутренний контрольный образец специфики - ДНК свиньи - отрицательный образец;in FIG. 2 shows a graph of the channel Su5 - an internal control sample of specificity - pig DNA - negative sample;

на фиг. 3 представлен график канала HEX - внутренний контрольный образец выделения - синтетическая ДНК АЧС - отрицательный образец;in FIG. 3 shows a graph of the HEX channel — internal control sample of isolation — ASF synthetic DNA — negative sample;

на фиг. 4 представлен график канала FAM - искомая ДНК АЧС для положительного образца;in FIG. 4 is a graph of the FAM channel — the desired ASF DNA for a positive sample;

на фиг. 5 представлен график канала Су5 - внутренний контрольный образец специфики - ДНК свиньи - положительный образец;in FIG. 5 shows a graph of the Su5 channel — an internal control specimen of specificity — pig DNA — positive sample;

на фиг. 6 представлен график канала HEX - внутренний контрольный образец выделения - синтетическая ДНК АЧС - положительный образец; на фиг. 7 представлен график канала FAM - искомая ДНК АЧС для сомнительного образца;in FIG. 6 is a graph of the HEX channel — internal control sample of isolation — ASF synthetic DNA — positive sample; in FIG. 7 is a graph of the FAM channel — the desired ASF DNA for a questionable sample;

на фиг. 8 представлен график канала Су5 - внутренний контрольный образец специфики - ДНК свиньи - сомнительный образец;in FIG. Figure 8 shows a graph of the Su5 channel — an internal control specimen of specificity — pig DNA — a dubious sample;

на фиг. 9 представлен график канала HEX - внутренний контрольный образец выделения - синтетическая ДНК АЧС - сомнительный образец.in FIG. Figure 9 shows a graph of the HEX channel — an internal control sample of isolation — ASF synthetic DNA — a dubious sample.

Способ обнаружения ДНК вируса африканской чумы свиней методом полимеразной цепной реакции в режиме реального времени осуществляется следующим образом.A method for detecting DNA of African swine fever virus by polymerase chain reaction in real time is as follows.

Для контроля стадии выделения ДНК вируса африканской чумы свиней используют рекомбинантную плазмиду с фрагментом гена vp72 вируса африканской чумы свиней в качестве контроля качества выделения вируса, а рекомбинантную плазмиду с фрагментом гена здоровых тканей свиньи в качестве контроля специфики реакции. Конструирование специфических праймеров и зонда осуществляли с помощью компьютерных программ на основании анализа нуклеотидных последовательностей референтных штаммов и изолятов, опубликованных на ресурсе GenBank, и подбора условий для проведения ПЦР в реальном времени с применением разработанных праймеров и зонда, несущего флуорофор и тушитель, и комплементарного части амплифицируемого со специфическими праймерами фрагмента. Пара синтетических олигонуклеотидных праймеров и флуоресцирующий зонд, комплементарные консервативной области генома вируса африканской чумы свиней района гена vp72, взяты в соотношении 1:1:0,5 и имеют следующий нуклеотидный состав:To control the stage of DNA isolation of African swine fever virus, a recombinant plasmid with a fragment of the African swine fever virus vp72 gene is used as a control for the quality of virus isolation, and a recombinant plasmid with a gene fragment of healthy pig tissue as a control for the specificity of the reaction. Specific primers and probes were constructed using computer programs based on analysis of the nucleotide sequences of reference strains and isolates published on the GenBank resource and selection of conditions for real-time PCR using the developed primers and probe carrying a fluorophore and quencher, and a complementary part of the amplified with specific fragment primers. A pair of synthetic oligonucleotide primers and a fluorescent probe complementary to the conservative region of the African swine fever virus genome of the region of the vp72 gene are taken in a ratio of 1: 1: 0.5 and have the following nucleotide composition:

SEQ NO 1 :5'-CTG-CTC-ATG-GTA-TCA-ATC-3' (прямой праймер),SEQ NO 1: 5'-CTG-CTC-ATG-GTA-TCA-ATC-3 '(direct primer),

SEQ NO 2 :5'-GAT-ACC-ACA-AGA-TCG-CCG-3' (обратный праймер),SEQ NO 2: 5'-GAT-ACC-ACA-AGA-TCG-CCG-3 '(reverse primer),

SEQ NO 3: 5'-FAM-CCA-CGG-GAG-GAA-TAC-CAA-CCC-AGT-G-BHQ1-3' (флуоресцирующий зонд), где BHQ1 означает присоединенный к 3'-концевому нуклеотиду темновой гаситель флуоресценции, a FAM - флуоресцентный краситель, присоединенный к нуклеотиду С.SEQ NO 3: 5'-FAM-CCA-CGG-GAG-GAA-TAC-CAA-CCC-AGT-G-BHQ1-3 '(fluorescent probe), where BHQ1 is a dark fluorescence quencher attached to the 3'-terminal nucleotide, a FAM is a fluorescent dye attached to nucleotide C.

Постановка реакции отличается тем, что амплификационная смесь уже готова для использования в следующем режиме (для Rotor-Gene 6000):The reaction is characterized in that the amplification mixture is ready for use in the following mode (for Rotor-Gene 6000):

1. Удержание температуры 95°С - 90 с1. Temperature retention 95 ° С - 90 s

2. Циклирование с детекцией 95°С - 15 с2. Cycle with detection 95 ° С - 15 s

60°С - 30 с - Детекция (отжиг с считыванием)60 ° С - 30 s - Detection (annealing with reading)

72°С - 40 с - элонгация72 ° С - 40 s - elongation

Цикл повторяют 40 раз.The cycle is repeated 40 times.

Для разработки способа диагностики генома вируса африканской чумы свиней осуществлялись в несколько этапов.To develop a method for diagnosing the genome of the virus of African swine fever, pigs were carried out in several stages.

1. Анализ структуры генома вируса африканской чумы свиней.1. Analysis of the structure of the genome of the virus of African swine fever.

2. Конструирование праймеров и зонда.2. Design of primers and probe.

3. Подбор оптимальной пары праймеров и зонда.3. Selection of the optimal pair of primers and probe.

4. Моделирование состава реакционной смеси способа диагностики с использованием разработанной пары праймеров и зонда.4. Modeling the composition of the reaction mixture of the diagnostic method using the developed pair of primers and probe.

5. Отработка условий способа диагностики АЧС с использованием разработанной пары праймеров и зонда.5. Testing the conditions of the method for diagnosing ASF using the developed pair of primers and probe.

6. Определение чувствительности способа диагностики АЧС с использованием разработанной пары праймеров и зонда.6. Determination of the sensitivity of the method for the diagnosis of ASF using the developed pair of primers and probe.

7. Определение специфичности способа диагностики АЧС с использованием разработанной пары праймеров и зонда.7. Determination of the specificity of the method for the diagnosis of ASF using the developed pair of primers and probe.

При конструировании праймеров и зонда основными требованиями были: степень гомологии (комплементарность) с выбранным участком гена; отсутствие самокоплементарных участков внутри олигонуклеотидов и комплементарности друг другу, чтобы не допускать возникновения устойчивых вторичных структур (димеров); близость значений температуры отжига праймеров.When designing the primers and probe, the main requirements were: the degree of homology (complementarity) with the selected gene region; the absence of self-complementary regions within the oligonucleotides and complementarity to each other in order to prevent the emergence of stable secondary structures (dimers); the proximity of the annealing temperature of the primers.

Разработанные олигонуклеотиды имеют оптимальные размер (24-25 пл.) и GC состав (45,8 и 48%), температуру отжига праймеров 55°С, температуру отжига зонда до 72°С.The developed oligonucleotides have the optimal size (24–25 pl.) And GC composition (45.8 and 48%), annealing temperature of primers 55 ° С, and probe annealing temperature up to 72 ° С.

Состав реакционной смеси подбирали таким образом, чтобы концентрация ионов MgCl2 была в пределах 2,0-2,5 мМ, что обеспечивает оптимальную скорость и точность работы фермента Taq-полимеразы, концентрация дНТФ - не более 2,5 мМ, концентрация каждого праймера - 1,5 пмоль/мкл, зонда - 0,75 пмоль/мкл и объем пробы - 10 мкл.The composition of the reaction mixture was selected so that the concentration of MgCl 2 ions was in the range of 2.0-2.5 mm, which ensures the optimal speed and accuracy of the Taq polymerase enzyme, the concentration of dNTP is not more than 2.5 mm, the concentration of each primer is 1.5 pmol / μl, probe 0.75 pmol / μl and sample volume 10 μl.

Отработку условий ПЦР с использованием разработанных олигонуклеотидов осуществляли на амплификаторе Rotor-Gene 6000 (Corbett Research Pty Ltd., Австралия).Testing of PCR conditions using the developed oligonucleotides was carried out on a Rotor-Gene 6000 amplifier (Corbett Research Pty Ltd., Australia).

Температурно-временной режим проведения ПЦР представлен в таблице.The temperature-time regime of PCR is presented in the table.

Figure 00000001
Figure 00000001

Оценка результата по кривым накопления флуоресцентного сигнала по каждому из заданных для образцов каналов проводилась по графикам из отчета работы прибора Rotor-Gene 6000 при использовании Real-time PCR.The result was estimated from the fluorescence signal accumulation curves for each of the channels specified for the samples was carried out according to the graphs from the report of the Rotor-Gene 6000 device using Real-time PCR.

Для отрицательного образцаFor negative sample

Фиг. 1. Канал FAM - искомая ДНК АЧС (фиолетовый цвет). Из исследуемых образцов не вышел. Регистрируется только сигнал контрольного образца (красный цвет).FIG. 1. Channel FAM - the desired DNA ASF (purple color). From the studied samples did not come out. Only the control signal is recorded (red).

Фиг. 2. Канал Су5 - внутренний контрольный образец специфики - ДНК АЧС (фиолетовый цвет) - выходят позже графика положительного контрольного образца (красный цвет), что говорит о незначительном ингибировании реакции.FIG. 2. Su5 channel - an internal control sample of specificity - ASF DNA (violet color) - come out later than the graph of the positive control sample (red color), which indicates a slight inhibition of the reaction.

Фиг. 3. Канал HEX - внутренний контрольный образец выделения - синтетическая ДНК АЧС (фиолетовый цвет). График экзогенного внутреннего контроля выделения и графики исследуемых образцов совпадают, что говорит, что реакция прошла успешно.FIG. 3. HEX channel - internal control sample of isolation - synthetic DNA ASF (purple color). The graph of exogenous internal control of the release and the graphs of the test samples are the same, which indicates that the reaction was successful.

Для положительного образцаFor a positive sample

Фиг. 4. Канал FAM - искомая ДНК АЧС (синий цвет) - флуоресцентно сигнал начал накапливаться до 36 цикла, его можно считать положительным, Отрицательный контрольный образец не вышел - контаминации контроля нет.FIG. 4. FAM channel - the desired DNA of ASF (blue color) - the fluorescent signal began to accumulate until the 36th cycle, it can be considered positive, the Negative control sample did not come out - there is no control contamination.

Фиг.5. Канал Су5 - внутренний контрольный образец специфики - ДНК АЧС (синий цвет) - накопление флуоресцентного сигнала достаточно, чтобы считать реакцию положительной. Черный график - отрицательный контрольный образец. Флуоресцирует благодаря наличию экзогенного контрольного образца, вносимого в пробирку на стадии выделения. Красный график - положительный контрольный образец.Figure 5. Su5 channel - an internal control sample of specificity - ASF DNA (blue color) - the accumulation of a fluorescent signal is sufficient to consider the reaction as positive. The black graph is a negative control sample. Fluoresces due to the presence of an exogenous control sample introduced into the tube at the isolation stage. The red graph is a positive control.

Фиг. 6. Канал HEX - внутренний контрольный образец выделения - синтетическая ДНК АЧС - накопление флуоресцентного сигнала достаточно, чтобы считать реакцию положительной. Черный график - отрицательный контрольный образец. Флуоресцирует благодаря наличию экзогенного контрольного образца, вносимого в пробирку на стадии выделения. Красный график – положительный.FIG. 6. HEX channel - internal control sample of isolation - synthetic DNA of ASF - accumulation of a fluorescent signal is enough to consider the reaction positive. The black graph is a negative control sample. Fluoresces due to the presence of an exogenous control sample introduced into the tube at the isolation stage. The red chart is positive.

Для сомнительного образцаFor a dubious sample

Фиг. 7. Канал FAM - искомая ДНК АЧС (синий цвет) - по графику видно, что и отрицательный контрольный образец, и исследуемый образец вышли до 36 цикла, это говорит о возможной контаминации.FIG. 7. FAM channel - the desired DNA of ASF (blue color) - the graph shows that both the negative control sample and the test sample came out before the 36th cycle, this indicates a possible contamination.

Фиг. 8. Канал Су5 - внутренний контрольный образец специфики - ДНК АЧС (синий цвет) - накопление флуоресцентного сигнала достаточно, чтобы считать реакцию положительной. Фиолетовый график - отрицательный контрольный образец. Флуоресцирует благодаря наличию экзогенного контрольного образца, вносимого в пробирку на стадии выделения. Красный график - положительный контрольный образец.FIG. 8. Su5 channel - an internal control sample of specificity - ASF DNA (blue color) - the accumulation of a fluorescent signal is sufficient to consider the reaction as positive. The purple plot is a negative control. Fluoresces due to the presence of an exogenous control sample introduced into the tube at the isolation stage. The red graph is a positive control.

Фиг. 9. Канал HEX - внутренний контрольный образец выделения - синтетическая ДНК АЧС - накопление флуоресцентного сигнала достаточно, чтобы считать реакцию положительной. Фиолетовый график - отрицательный контрольный образец. Флуоресцирует благодаря наличию экзогенного контрольного образца, вносимого в пробирку на стадии выделения. Красный график - положительный контрольный образец.FIG. 9. HEX channel - internal control sample of isolation - synthetic DNA of ASF - accumulation of a fluorescent signal is sufficient to consider the reaction as positive. The purple plot is a negative control. Fluoresces due to the presence of an exogenous control sample introduced into the tube at the isolation stage. The red graph is a positive control.

При учете результата threshold (порог) устанавливали вручную на уровне 10% от максимального уровня флуоресценции в последнем цикле амплификации. Уровень threshold составил не более 0,02. Значения показателя «Ct» были на уровне 24-25. В положительных образцах кривая флуоресценции пересекает линию threshold и, в зависимости от интенсивности сигнала, возвышается над линией более или менее. В отрицательных образцах и отрицательном контроле флуоресценции не наблюдается, что отражается прямой детекции на уровне или ниже линии threshold.When taking into account the result, the threshold (threshold) was set manually at 10% of the maximum fluorescence level in the last amplification cycle. The threshold level was not more than 0.02. The values of the indicator "Ct" were at the level of 24-25. In positive samples, the fluorescence curve crosses the threshold line and, depending on the signal intensity, rises above the line more or less. In negative samples and negative control, fluorescence is not observed, which is reflected in direct detection at or below the threshold line.

Пример конкретного осуществления способа обнаружения ДНК вируса африканской чумы свиней методом полимеразной цепной реакции в режиме реального времени.An example of a specific implementation of the method for detecting DNA of the virus of African swine fever by polymerase chain reaction in real time.

Пример 1. Для анализа методом ПЦР были взяты 2 пробы тканей селезенки от свиней, признанных больными африканской чумой свиней на основании ПЦР-исследований набором производства ГНУ ВНИИВВиМ, г. Покров. В процессе ПЦР в пробах были получены кривые флуоресценции, пересекающие линию threshold, при отсутствии таковой в отрицательном контроле. Это свидетельствует о воспроизводимости результатов проведенных опытов.Example 1. For analysis by PCR, 2 samples of spleen tissue from pigs, recognized as patients with African swine fever, were taken on the basis of PCR studies using a kit manufactured by GNU VNIIVViM, Pokrov. During PCR in the samples, fluorescence curves crossing the threshold line were obtained, in the absence of such in the negative control. This indicates the reproducibility of the results of the experiments.

Пример 2. Применение реакции амплификации для выявления ДНК вируса африканской чумы свиней, с использованием разработанных специфических олигонуклеотидных праймеров и зонда.Example 2. The use of the amplification reaction to detect DNA of the virus of African swine fever, using developed specific oligonucleotide primers and probe.

Для анализа методом ПЦР были взяты 6 проб тканей селезенки свиней. В процессе ПЦР во всех пробах были получены кривые флуоресценции, пересекающие линию threshold, при отсутствии таковой в отрицательном контроле. Значения показателя «Ct» составило от 32 до 36. Это свидетельствует о воспроизводимости результатов проведенных опытов.For analysis by PCR, 6 samples of pig spleen tissue were taken. In the PCR process, fluorescence curves crossing the threshold line were obtained in all samples in the absence of such in the negative control. The values of the "Ct" indicator ranged from 32 to 36. This indicates the reproducibility of the results of the experiments.

Предложенный способ диагностики позволяет количественно выявлять на ранних стадиях высококонсервативную область гена VP72 вируса африканской чумы свиней. Применение олигонуклеотидного зонда позволяет повысить чувствительность и специфичность способа, исключить субъективность при оценке результатов. Использование предлагаемой модификации ПЦР позволяет значительно снизить возможность контаминации образцов, помещения, оборудования и реактивов, а также сократить сроки проведения анализа, что важно как для владельцев животных, так и для ветеринарных специалистов.The proposed diagnostic method allows you to quantitatively identify in the early stages of the highly conserved region of the VP72 gene of the virus of African swine fever. The use of an oligonucleotide probe can increase the sensitivity and specificity of the method, eliminate subjectivity in evaluating the results. Using the proposed modification of PCR can significantly reduce the possibility of contamination of samples, premises, equipment and reagents, as well as reduce the time of analysis, which is important for both pet owners and veterinarians.

Предложенный способ диагностики апробирован с положительными результатами и регулярной воспроизводимостью этих результатов в 2016 году на 8 пробах тканей селезенки свиней, признанных больными африканской чумой свиней на основании ПЦР-исследований набором производства ГНУ ВНИИВВиМ, г. Покров.The proposed diagnostic method was tested with positive results and regular reproducibility of these results in 2016 on 8 samples of pig spleen tissues recognized as patients with African swine fever on the basis of PCR studies using a kit produced by GNU VNIIVViM, Pokrov.

Работу проводили на базе ФГБОУ ВО «Краснодарский ГАУ».The work was carried out on the basis of the Krasnodar State Agrarian University.

Claims (4)

Способ обнаружения ДНК вируса африканской чумы свиней методом полимеразной цепной реакции в режиме реального времени, содержащий: выделение ДНК с использованием контрольных образцов: для контроля качества выделения вируса, контроля специфики реакции; амплификацию ДНК с использованием синтетических праймеров и флуоресцирующего зонда, включающую денатурацию при 95°C, циклирование: денатурация - отжиг - элонгация и оценку результата по кривым накопления флуоресцентного сигнала по каждому из заданных каналов, отличающийся тем, что используют рекомбинантную плазмиду с фрагментом гена vp72 вируса африканской чумы свиней в качестве контроля качества выделения вируса, рекомбинантную плазмиду с фрагментом гена здоровых тканей свиньи в качестве контроля специфики реакции, а синтетические олигонуклеотидные праймеры и флуоресцирующий зонд взяты в соотношении 1:1:0,5, комплементарные консервативной области генома вируса африканской чумы свиней района гена vp72 и имеют следующий нуклеотидный состав:A real-time method for detecting African swine fever virus DNA by real-time polymerase chain reaction, the method comprising: DNA isolation using control samples: to control the quality of virus isolation, control the specificity of the reaction; DNA amplification using synthetic primers and a fluorescent probe, including denaturation at 95 ° C, cycling: denaturation - annealing - elongation and evaluating the result from the accumulation curves of the fluorescent signal for each of the given channels, characterized in that they use a recombinant plasmid with a fragment of the vp72 virus gene African swine fever as a control for the quality of virus isolation, a recombinant plasmid with a gene fragment of healthy pig tissues as a control for the specificity of the reaction, and synthetic ol onukleotidnye primers and fluorescent probe taken in the ratio 1: 1: 0.5, complementary to conserved region of the genome of African swine fever virus of pigs vp72 gene region and have the following base composition:
Figure 00000002
- прямой праймер,
Figure 00000002
- direct primer
Figure 00000003
- обратный праймер,
Figure 00000003
- reverse primer
Figure 00000004
- флуоресцирующий зонд, где BHQ1 означает присоединенный к 3'-концевому нуклеотиду темновой гаситель флуоресценции, a FAM - флуоресцентный краситель, присоединенный к нуклеотиду C, при этом амплификацию проводят при следующем режиме: денатурация при 95°C в течение 90 с, затем циклирование с детекцией, включающей денатурацию при 95°C в течение 15 с, отжиг - 60°C - 30 с и элонгацию - 72°C в течение 4 с, причем цикл: денатурация - отжиг - элонгация повторяется 40 раз, при этом накопление флуоресцентного сигнала измеряют по каналам: FAM для специфического сигнала; HEX для сигнала внутреннего контроля; CY5 для сигнала экзогенного внутреннего контроля, при этом если кривые накопления флуоресцентного сигнала выходят до 36 цикла, то результат реакции считается положительным, а если кривые не пересекают пороговую линию или пересекают ее после 36 цикла, то результат реакции - отрицательный.
Figure 00000004
- a fluorescent probe, where BHQ1 means a dark fluorescence quencher attached to the 3'-terminal nucleotide, a FAM is a fluorescent dye attached to nucleotide C, the amplification is carried out in the following mode: denaturation at 95 ° C for 90 s, then cycling with detection, including denaturation at 95 ° C for 15 s, annealing - 60 ° C - 30 s and elongation - 72 ° C for 4 s, and the cycle: denaturation - annealing - elongation is repeated 40 times, while the accumulation of the fluorescent signal is measured channels: FAM for a specific signal; HEX for internal control signal; CY5 for the signal of exogenous internal control, and if the fluorescence signal accumulation curves go out before the 36th cycle, then the reaction result is considered positive, and if the curves do not cross the threshold line or cross it after the 36th cycle, the reaction result is negative.
RU2017111438A 2017-04-04 2017-04-04 Method of detecting dna of african swine fever virus by real-time polymerase chain reaction RU2645262C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017111438A RU2645262C1 (en) 2017-04-04 2017-04-04 Method of detecting dna of african swine fever virus by real-time polymerase chain reaction

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017111438A RU2645262C1 (en) 2017-04-04 2017-04-04 Method of detecting dna of african swine fever virus by real-time polymerase chain reaction

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2645262C1 true RU2645262C1 (en) 2018-02-19

Family

ID=61227102

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017111438A RU2645262C1 (en) 2017-04-04 2017-04-04 Method of detecting dna of african swine fever virus by real-time polymerase chain reaction

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2645262C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2675535C1 (en) * 2018-05-15 2018-12-19 Федеральное государственное бюджетное учреждение "Федеральный центр охраны здоровья животных" (ФГБУ "ВНИИЗЖ") Achs/vniizzh/cv-1 strain of african swine fever, with decreased virulence for pigs, for virologic, diagnostic, molecular-genetic and surveillance studies
CN109295255A (en) * 2018-09-18 2019-02-01 张薇 A kind of nucleic acid rapid detection method for African swine fever virus

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Agüero M. et al. Highly sensitive PCR assay for routine diagnosis of African swine fever virus in clinical samples //Journal of clinical microbiology. - 2003. - Vol. 41. - n. 9. - P. 4431-4434. *
Васильев Д.А. и др. Разработка методики выявления специфического участка ДНК Ornithobacterium rhinotracheale с помощью ПЦР в режиме "Реального времени" //Вестник Ульяновской государственной сельскохозяйственной академии. - 2009. - n. 3 (10). *
Васильев Д.А. и др. Разработка методики выявления специфического участка ДНК Ornithobacterium rhinotracheale с помощью ПЦР в режиме "Реального времени" //Вестник Ульяновской государственной сельскохозяйственной академии. - 2009. - n. 3 (10). Agüero M. et al. Highly sensitive PCR assay for routine diagnosis of African swine fever virus in clinical samples //Journal of clinical microbiology. - 2003. - Vol. 41. - n. 9. - P. 4431-4434. *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2675535C1 (en) * 2018-05-15 2018-12-19 Федеральное государственное бюджетное учреждение "Федеральный центр охраны здоровья животных" (ФГБУ "ВНИИЗЖ") Achs/vniizzh/cv-1 strain of african swine fever, with decreased virulence for pigs, for virologic, diagnostic, molecular-genetic and surveillance studies
CN109295255A (en) * 2018-09-18 2019-02-01 张薇 A kind of nucleic acid rapid detection method for African swine fever virus

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108796131B (en) Double-fluorescence RT-LAMP detection group for visually identifying foot-and-mouth disease viruses and bluetongue viruses, kit and application thereof
CN106947838A (en) African swine fever virus nonstructural gene real-time fluorescence LAMP detection primer group, kit and detection method
RU2645263C1 (en) Test system of detecting dna of african swine fever virus by real-time polymerase chain reaction
RU2700480C1 (en) Test system for determining species affiliation of tissues of chickens and pigs in food raw materials, fodder and food products
CN110551851A (en) CAMP primer group for amplifying ASFV, kit and application
CN113416799B (en) CDA primer group and kit for detecting African swine fever virus and application of CDA primer group and kit
CN103773896B (en) The fluorescence quantitative RT-PCR detecting agent of west nile virus, test kit and detection method thereof
CN108018378A (en) A kind of Luohu virus Taq-man fluorescence probe quantitative PCRs detection kit and detection method
CN114774563B (en) Detection reagent for brucellosis in dog and application
RU2645262C1 (en) Method of detecting dna of african swine fever virus by real-time polymerase chain reaction
JP2024026825A (en) Brain infarction risk evaluation method
CN107119110A (en) The primer of the TaqMan probe real-time PCR detection of human genome DNA's sry gene in trace sample
CN109852715A (en) A kind of kit of TaqMan probe method detection leptospira interrogans metalloprotease gene
CN108531660A (en) A kind of 3 type real-time quantitative LAMP primer of detection pig circular ring virus, kit and application
JP5205609B2 (en) Oligonucleotide set for virus detection, EBV, CMV and HHV-6 analysis method and detection kit
RU2700479C1 (en) Method for determining species identity of tissues of chickens and pigs in food raw materials, fodder and food products
RU2714045C1 (en) Oligonucleotide primers and a fluorescent-labeled probe, a method and a test system for detecting genome of virus of infective nodular dermatitis (nodular dermatitis) of cattle in real-time polymerase chain reaction
RU2658493C1 (en) Oligonucleotide primers and fluorescence-labelled probe, method and test system of pcr in real time for detecting capripoxviruses genome
CN105821160A (en) Reverse transcription loop-mediated isothermal amplification (RT-LAMP) kit for porcine kobuvirus and application thereof
CN106119354A (en) Pig S.hominis LAMP detection kit and detection method thereof
CN107557456B (en) LAMP (loop-mediated isothermal amplification) detection primer group and kit for ureaplasma urealyticum
CN112708685A (en) Eva Green fluorescent quantitative PCR kit for detecting ehrlichia and detection method
KR20210073220A (en) Primer and probe sets for simultaneous detecting severe fever with thrombocytopenia syndrome and orientia tsutsugamushi
RU2744092C1 (en) Test system for detection of sheeppox virus genome by real-time polymerase chain reaction
CN105296668A (en) Primer, probe and kit for specifically detecting type-3 ungulata bocaviruses parvovirus

Legal Events

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

Effective date: 20200405