RU2696306C1 - Method for detecting rna of schmallenberg disease virus in farm animals - Google Patents

Method for detecting rna of schmallenberg disease virus in farm animals Download PDF

Info

Publication number
RU2696306C1
RU2696306C1 RU2018134796A RU2018134796A RU2696306C1 RU 2696306 C1 RU2696306 C1 RU 2696306C1 RU 2018134796 A RU2018134796 A RU 2018134796A RU 2018134796 A RU2018134796 A RU 2018134796A RU 2696306 C1 RU2696306 C1 RU 2696306C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
schmallenberg
rna
signal
reaction
genome
Prior art date
Application number
RU2018134796A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Олег Юрьевич Черных
Василий Александрович Баннов
Денис Владиславович Малышев
Александра Андреевна Котельникова
Федор Иванович Василевич
Ирина Михайловна Донник
Юрий Дмитриевич Дробин
Светлана Анатольевна Гринь
Александр Анатолиевич Лысенко
Анна Сергеевна Кривоногова
Роман Анатольевич Кривонос
Василий Иванович Дорожкин
Владимир Николаевич Шевкопляс
Марина Петровна Семененко
Андрей Георгиевич Кощаев
Ирина Алексеевна Шкуратова
Любовь Анатольевна Дайбова
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный аграрный университет имени И.Т. Трубилина"
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" filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный аграрный университет имени И.Т. Трубилина"
Priority to RU2018134796A priority Critical patent/RU2696306C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2696306C1 publication Critical patent/RU2696306C1/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: biotechnology.
SUBSTANCE: invention relates to the field of biotechnology. Invention is a method for extracting RNA from biological material by choice: whole blood, blood serum, tissue and organ fragments by sorption method, synthesis of cDNA on RNA matrix by single-step staging with addition of internal and positive control samples of multiplex reverse transcription reaction and polymerase chain reaction – with 45 amplification cycles with real-time detection using oligonucleotide primers of the Schmallenberg virus specific for the region of the genome of the fluorescent-labeled probe and control samples, measuring accumulation of a fluorescent signal through channels of corresponding fluorescent dyes and interpreting results based on the presence/absence of intersection of the fluorescence curve with the threshold line Threshold, according to the invention for internal control sample suspension of bacteriophage MS2 with concentration of 5 × 103 copies of nucleotide sequences per 1 mcl, and for a positive control sample, a mixture of recombinant plasmid DNA containing a fragment of the genome of the Schmallenberg virus exciter and a fragment of the bacteriophage MS2 genome taken in ratio 1:1, with the following nucleotide sequences: Shm-F 5 'TCAGATTGTCATGCCCCTTGC 3' – forward primer; Shm-R 5' TCGGCCCCAGGTGCAAATC 3' – reverse primer; Shm-Z JOE-ACCATCGGCCCAGGTGCATCCCTTA-BHQ1 – probe; MS2F, 5'-TGGCACTACCCCTCTCCGTATTCAC-3 – forward primer; MS2R, 5'-GTACGGGCGACCCCACGATGAC-3' – reverse primer; MS2P, 5'-Cy5-CACATCGATAGATCAAGGTGCCTACAAGC-3' BHQ2 – probe, wherein accumulation of fluorescent signal is measured in channels: JOE/Yellow for specific signal of Schmallenberg virus agent; Cy5/Red for the internal control signal, if the fluorescence signal accumulation curves are up to 35 cycles, the result of the reaction is considered positive, and if the curves do not cross the threshold line or cross it after 35 cycles, the result of the reaction is negative.
EFFECT: invention enables higher diagnostic accuracy in the method for detecting RNA of the Schmallenberg disease virus in farm animals.
1 cl, 4 tbl, 3 dwg

Description

Изобретение откосится к ветеринарной вирусологии, а именно к средствам диагностики вирусных и инфекционных заболеваний у животных, в частности к методам выявления РНК вируса болезни Шмалленберга у животных.The invention relates to veterinary virology, and in particular to means for diagnosing viral and infectious diseases in animals, in particular to methods for detecting RNA of the Schmallenberg disease virus in animals.

Известен способ выявления инфекций методом мультиплексной ПЦР с детекцией в режиме реального времени (патент РФ №2460803, C12Q 1/68, 2014 г), включающий выделение РНК из биологического материала инфицированных особей сорбционным методом, синтез кДНК на матрице РНК путем постановки одноэтапной с добавлением внутреннего и положительного контролей образцов мультиплексной реакции обратной транскрипции и полимеразной цепной реакции с проведением 45 циклов амплификации с детекцией в реальном времени с использованием специфичных для участка генома вирусного возбудителя олигонуклеотидных праймеров, флуоресцентно-меченого зонда и контрольных образцов, измерение накопления флуоресцентного сигнала по каналам соответствующих флуоресцентных красителей и интерпретацию результатов на основании наличия или отсутствия пересечения кривой флуоресценции с пороговой линией - Threshold.A known method for detecting infections by multiplex PCR with real-time detection (RF patent No. 2460803, C12Q 1/68, 2014), including the isolation of RNA from biological material of infected individuals by the sorption method, cDNA synthesis on the RNA matrix by staging one-step with the addition of internal and positive control of samples of the multiplex reverse transcription reaction and polymerase chain reaction with 45 amplification cycles with real-time detection using site-specific genomes irusnogo pathogen oligonucleotide primers fluorescently-labeled probe and reference samples, measuring the accumulation of the fluorescent signal on channels corresponding fluorescent dyes and interpretation of the results based on the presence or absence of the intersection of the curve with the fluorescence threshold line - Threshold.

Наиболее близким потехнической сущности является способ выявления РНК вируса болезни Шмалленберга у животных, включающий выделение РНК из биологического материала по выбору: цельная кровь, сыворотка крови, фрагменты тканей и органов сорбционным методом, синтез кДНК на матрице РНК путем постановки одноэтапной с добавлением внутреннего и положительного контрольных образцов мультиплексной реакции обратной транскрипции и полимеразной цепной реакции - с проведением 45 циклов амплификации с детекцией в реальном времени с использованием специфичных для участка генома возбудителя вируса Шмалленберга олигонуклеотидных праймеров флуоресцентно-меченого зонда и контрольных образцов, измерение накопления флуоресцентного сигнала по каналам соответствующих флуоресцентных красителей и интерпретацию результатов на основании наличия/отсутствия пересечения кривой флуоресценции с пороговой линией Threshold (патент РФ №2515916, C12Q 1/68, 2014 г. - прототипThe closest technical essence is the method for detecting the RNA of the Schmallenberg disease virus in animals, including the isolation of RNA from the biological material of choice: whole blood, blood serum, tissue and organ fragments by the sorption method, cDNA synthesis on the RNA matrix by one-stage formulation with the addition of an internal and positive control samples of the multiplex reverse transcription reaction and polymerase chain reaction - with 45 amplification cycles with real-time detection using specific oligonucleotide primers of a fluorescently labeled probe and control samples specific for the Schmallenberg virus pathogen genome, measuring the accumulation of the fluorescent signal through the channels of the corresponding fluorescent dyes and interpreting the results based on the presence / absence of the intersection of the fluorescence curve with threshold line No. 159 Patent No. 1 of Threshold No. 159/1516 (Patent No. 1, No. 169 (Patent No. 1, No. 16, No. 16, Pat. 68, 2014 - prototype

Недостатком прототипа является недостаточная специфичность и чувствительность, олигонуклеотидных праймеров, флуоресцентно-меченого зонда и контрольных образцов, что влияет на точность диагностики.The disadvantage of the prototype is the lack of specificity and sensitivity of oligonucleotide primers, fluorescently-labeled probe and control samples, which affects the accuracy of diagnosis.

Техническим результатом является повышение точности диагностики.The technical result is to increase the accuracy of diagnosis.

Технический результат достигается тем, что в способе выявления РНК вируса болезни Шмалленберга у сельскохозяйственных животных, включающем выделение РНК из биологического материала по выбору: цельная кровь, сыворотка крови, фрагменты тканей и органов сорбционным методом, синтез кДНК на матрице РНК путем постановки одноэтапной с добавлением внутреннего и положительного контрольных образцов мультиплексной реакции обратной транскрипции и полимеразной цепной реакции - с проведением 45 циклов амплификации с детекцией в реальном времени с использованием специфичных для участка генома возбудителя вируса Шмалленберга олигонуклеотидных праймеров флуоресцентно-меченого зонда и контрольных образцов, измерение накопления флуоресцентного сигнала по каналам соответствующих флуоресцентных красителей и интерпретацию результатов на основании наличия/отсутствия пересечения кривой флуоресценции с пороговой линией Threshold, согласно изобретению для внутреннего контрольного образца используют суспензию бактериофага MS2 с концентрацией 5×103 копий нуклеотидных последовательностей на 1 мкл, а для положительного контрольного образца используют смесь рекомбинантных плазмидных ДНК, содержащих фрагмент генома возбудителя вируса Шмалленберга и фрагмент генома бактериофага MS2 взятых в соотношении 1:1 со следующими нуклеотидными последовательностями:The technical result is achieved in that in a method for detecting RNA of the Schmallenberg disease virus in farm animals, comprising isolating RNA from a biological material of choice: whole blood, blood serum, tissue and organ fragments by the sorption method, cDNA synthesis on an RNA matrix by staging with addition of internal and positive control samples of the multiplex reverse transcription reaction and polymerase chain reaction - with 45 amplification cycles with real-time detection using oligonucleotide primers specific for the Schmallenberg virus pathogen genome of the fluorescently labeled probe and control samples, measuring the accumulation of the fluorescent signal through the channels of the corresponding fluorescent dyes and interpreting the results based on the presence / absence of the intersection of the fluorescence curve with the threshold line of the internal sample for the threshold, according to the invention a suspension of bacteriophage MS2 with a concentration of 5 × 10 3 copies of the nucleotide sequence d per 1 μl, and for a positive control sample, a mixture of recombinant plasmid DNAs containing a fragment of the Schmallenberg virus pathogen genome and a bacteriophage MS2 genome fragment taken in a 1: 1 ratio with the following nucleotide sequences is used:

Figure 00000001
Figure 00000001

Figure 00000002
Figure 00000002

при этом накопление флуоресцентного сигнала измеряют по каналам:while the accumulation of the fluorescent signal is measured by the channels:

JOE/ Yellow для специфического сигнала возбудителя вируса Шмалленберга;JOE / Yellow for a specific Schmallenberg virus pathogen signal;

Cy5/Red для сигнала внутреннего контроля, если кривые накопления флуоресцентного сигнала выходят до 35 цикла, то результат реакции считают положительным, а если кривые не пересекают пороговую линию или пересекают ее после 35 цикла, то результат реакции - отрицательный.Cy5 / Red for the internal control signal, if the fluorescence signal accumulation curves go out before the 35th cycle, then the reaction result is considered positive, and if the curves do not cross the threshold line or cross it after the 35th cycle, the reaction result is negative.

Новизна заявляемого технического решения заключается в том, что для получения достоверной диагностики вируса болезни Шмалленберга используют две последовательные реакции: обратной транскрипции вирусной РНК для получения кДНК и полимеразной цепной реакции для амплификации фрагмента полученной кДНК матрицы. Обе реакции проводятся последовательно в одной ПЦР-пробирке (one-tube) с использованием специфичных для участка генома артериита олигонуклеотидных праймеров, флуоресцентно-меченого зонда и разных видов контроля для которых используют различные формы материала бактериофага MS2: суспензия и фрагмент генома со специфическими к нему праймерами и зондом. Такая постановка ОТ-ПЦР в реальном времени сокращает и упрощает процедуру анализа, снижает риск контаминации и возможность ошибки при переносе кДНК в другую пробирку для ПЦР. Кроме того, детекция продуктов амплификации осуществляется с использованием принципа выщепления флуоресцентной метки на 5' конце олигонуклеотидного зонда.The novelty of the claimed technical solution lies in the fact that to obtain a reliable diagnosis of the Schmallenberg disease virus, two sequential reactions are used: reverse transcription of viral RNA to obtain cDNA and polymerase chain reaction for amplification of a fragment of the obtained cDNA matrix. Both reactions are carried out sequentially in one PCR tube (one tube) using oligonucleotide primers specific for the arteritis genome region, a fluorescently labeled probe, and different types of control, for which different forms of MS2 bacteriophage material are used: suspension and a fragment of the genome with primers specific to it and a probe. This real-time RT-PCR formulation shortens and simplifies the analysis procedure, reduces the risk of contamination and the possibility of errors when transferring cDNA to another PCR tube. In addition, the detection of amplification products is carried out using the principle of cleavage of the fluorescent label at the 5 'end of the oligonucleotide probe.

Признаки, отличающие заявляемое техническое решение от прототипа, направлены на достижение технического результата и не выявлены при изучении данной и смежной областей науки и техники и, следовательно, соответствуют критерию «изобретательский уровень».The features that distinguish the claimed technical solution from the prototype are aimed at achieving a technical result and have not been identified in the study of this and related fields of science and technology and, therefore, meet the criterion of "inventive step".

Заявляемый способ рекомендовано использовать в ветеринарной вирусологии, а именно к средствам диагностики возбудителя вируса болезни Шмалленберга, что соответствует критерию «промышленная применимость».The inventive method is recommended for use in veterinary virology, and in particular to diagnostic tools for the causative agent of the Schmallenberg disease virus, which meets the criterion of "industrial applicability".

Сущность изобретения поясняется чертежом, где представлены скриншоты графиков и таблицы, на рис. 1 - представлен канал Cy5/Red - для тестирования сигнала внутреннего контрольного образца (ВКО), на рис. 2 представлен канал JOE/Yellow для специфического сигнала возбудителя вируса Шмалленберга; на рис. 3 - таблица количественных данных для Cycling A. A.Yellow (вирус Шмалленберга) и A.Red (ВКО).The invention is illustrated in the drawing, which shows screenshots of graphs and tables, in Fig. 1 - the Cy5 / Red channel is presented - for testing the signal of the internal control sample (CTP), in Fig. 2 shows the JOE / Yellow channel for a specific Schmallenberg virus pathogen signal; in fig. 3 is a table of quantitative data for Cycling A. A. Yellow (Schmallenberg virus) and A. Red (CTP).

Способ выявления РНК вируса болезни Шмалленберга у сельскохозяйственных животных осуществляется следующим образом.A method for detecting RNA of the Schmallenberg disease virus in farm animals is as follows.

Для исследования с целью выделения РНК используют биологический материал животных по выбору: цельная кровь, сыворотка крови, фрагменты тканей и органов взятые от животных инфицированных возбудителем вируса болезни Шмалленберга. Для внутреннего контрольного образца используют суспензию бактериофага MS2 с концентрацией 5×103 копий нуклеотидных последовательностей на 1 мкл, а для положительного контрольного образца используют смесь рекомбинантных плазмидных ДНК, содержащих фрагмент генома возбудителя вируса болезни Шмалленберга и фрагмент генома бактериофага MS2 взятых в соотношении 1:1, со следующими нуклеотидными последовательностями:For research, RNA is isolated using the biological material of animals of choice: whole blood, blood serum, tissue and organ fragments taken from animals infected with the Schmallenberg virus causative agent. For an internal control sample, a suspension of bacteriophage MS2 with a concentration of 5 × 10 3 copies of nucleotide sequences per 1 μl is used, and for a positive control sample, a mixture of recombinant plasmid DNAs containing a fragment of the Schmallenberg virus causative agent genome and a bacteriophage MS2 genome fragment taken in a 1: 1 ratio is used. , with the following nucleotide sequences:

Figure 00000003
Figure 00000003

Затем измеряют накопление флуоресцентного сигнала измеряют по каналам: JOE/ Yellow для специфического сигнала возбудителя вируса Шмалленберга; Cy5/Red для сигнала внутреннего контроля, если кривые накопления флуоресцентного сигнала выходят до 35 цикла, то результат реакции считают положительным, а если кривые не пересекают пороговую линию или пересекают ее после 35 цикла, то результат реакции - отрицательный.Then, the accumulation of the fluorescent signal is measured; the channels are: JOE / Yellow for a specific Schmallenberg virus pathogen signal; Cy5 / Red for the internal control signal, if the fluorescence signal accumulation curves go out before the 35th cycle, then the reaction result is considered positive, and if the curves do not cross the threshold line or cross it after the 35th cycle, the reaction result is negative.

Вирус болезни Шмалленберг является представителем семейства буньявирусы (Bunyaviridae), рода ортобуньявирусы (Orthobunyavirus), серогруппы Симбу (Simbu serogroup). Вирус состоит из трех сегментов, называемых S (короткая), М (средняя) и L (длинная) и передается через кровососущих насекомых. Праймеры комплементарны консервативной области гена нуклеокапсидного белка N вируса болезни Шмалленберг (Schmallenberg virus N, NSs genes for nucleocapsid protein, non-structural protein, complete cds, strain: 167/Wiltshire/2012, код доступа LC309157.1, участок между 360 и 446) и не комплементарны каким-либо участкам геномов других вирусов. Праймеры были спроектированы с использованием Primer Express Software v3.0 (Applied Biosystems) и исследованы с использованием BLAST, чтобы подтвердить их специфичность. Для детекции продуктов амплификации был подобран олигонуклеотидный флуоресцентно-меченый зонд Shm-Z (комплементарный участку нуклеотидной последовательности, ограниченной позициями отжига праймеров Shm-F и Shm-R). Зонд был помечен красителем HEX. Для гашения самопроизвольной флуоресценции на 3'-конце олигонуклеотидного зонда прикреплен гаситель BHQ-1 Используя программу "Oligo 6.0" описаны основные свойства рассчитанных олигонуклеотидов, определившие возможность их использования в ПЦР.The Schmallenberg disease virus is a member of the Bunyaviridae family, the genus Orthobunyavirus, the Simbu serogroup. The virus consists of three segments called S (short), M (medium) and L (long) and is transmitted through blood-sucking insects. The primers are complementary to the conserved region of the nucleocapsid protein N gene of the Schmallenberg disease virus (Schmallenberg virus N, NSs genes for nucleocapsid protein, non-structural protein, complete cds, strain: 167 / Wiltshire / 2012, access code LC309157.1, region between 360 and 446) and are not complementary to any parts of the genomes of other viruses. Primers were designed using Primer Express Software v3.0 (Applied Biosystems) and tested using BLAST to confirm their specificity. To detect amplification products, an Shm-Z oligonucleotide fluorescently-labeled probe (complementary to the nucleotide sequence region limited by the annealing positions of the Shm-F and Shm-R primers) was selected. The probe was labeled with HEX dye. To quench spontaneous fluorescence at the 3'-end of the oligonucleotide probe, a BHQ-1 quencher is attached. Using the Oligo 6.0 program, the basic properties of the calculated oligonucleotides are described, which determined the possibility of their use in PCR.

С помощью программы «O1igo 6.0» проанализирована нуклеотидная последовательность бактериофага MS2 (Enterobacteria phage MS2 isolate ST4, complete genome. ACCESSION EF204940). Бактериофаг MS2 содержит однонитевую позитивно ориентрованную РНК размером 3569 оснований. В результате анализа внутри гена белка `созревания` (maturation protein) выбран участок между 200 и 350 нуклеотидами, содержащий уникальные нуклеотидные последовательности, рассчитаны первичные структуры олигонуклеотидных праймеров, фланкирующих выбранный участок генома. Для детекции продуктов амплификации подобран олигонуклеотидный флуоресцентно-меченый зонд MS2P, комплементарный участку нуклеотидной последовательности, ограниченной позициями отжига праймеров MS2F и MS2R. Используя программу «Oligo 6.0» описаны основные свойства рассчитанных олигонуклеотидов, определившие возможность их использования в ПЦР.Using the O1igo 6.0 program, the nucleotide sequence of the bacteriophage MS2 (Enterobacteria phage MS2 isolate ST4, complete genome. ACCESSION EF204940) was analyzed. The bacteriophage MS2 contains single-stranded positively oriented RNA of 3569 bases. As a result of the analysis within the maturation protein gene, a region between 200 and 350 nucleotides containing unique nucleotide sequences was selected; primary structures of oligonucleotide primers flanking the selected genome region were calculated. An MS2P oligonucleotide fluorescently labeled probe complementary to the nucleotide sequence region bounded by the annealing positions of the MS2F and MS2R primers was selected to detect amplification products. Using the program "Oligo 6.0" describes the basic properties of the calculated oligonucleotides, which determined the possibility of their use in PCR.

Пример конкретного осуществления способа выявления РНК вируса болезни Шмалленберга у сельскохозяйственных животных.An example of a specific implementation of the method for detecting RNA of the Schmallenberg disease virus in farm animals.

Для исследования используют следующий материал:For research using the following material:

- Цельную кровь забирают в пробирку с ЭДТА, желательно использовать одноразовые системы взятия крови. Закрытую пробирку с кровью несколько раз переворачивают.- Whole blood is taken into a tube with EDTA, it is advisable to use disposable blood collection systems. A closed tube with blood is turned over several times.

- Сыворотку крови для ее получения берут 5 мл крови в пробирку без антикоагулянта. Желательно использовать одноразовые системы взятия крови.- Blood serum to receive it take 5 ml of blood in a test tube without anticoagulant. It is advisable to use disposable blood collection systems.

- Фрагменты тканей и органов павших животных (головной мозг, спинной мозг, плацента, пуповина), отбирают в стерильный контейнер.- Fragments of the tissues and organs of dead animals (brain, spinal cord, placenta, umbilical cord) are taken into a sterile container.

- Околоплодную жидкость новорожденных животных с пороками развития и мертворожденных плодов, берут в объеме не менее 1 мл в стерильные пробирки.- Amniotic fluid of newborn animals with malformations and stillborn fetuses, take at least 1 ml in sterile tubes.

- Кровососущие насекомые, переносчики вируса (комары, мокрецы), отбирают не менее 20 особей в контейнер.- Blood-sucking insects, virus carriers (mosquitoes, biting midges), select at least 20 individuals in a container.

Исследуемые образцы подготавливают следующим образом.The test samples are prepared as follows.

Пробы цельной крови с ЭДТА, сыворотки крови, околоплодной жидкости используют без предварительной подготовки. Для экстракции РНК используют 50 мкл цельной крови, околоплодной жидкости или 100 мкл сыворотки.Samples of whole blood with EDTA, blood serum, amniotic fluid are used without prior preparation. 50 μl of whole blood, amniotic fluid or 100 μl of serum are used for RNA extraction.

Из тканей и органов вырезают небольшие кусочки до 1 г весом. Растирают в отдельных фарфоровых ступках, добавляют по 5-10 мл стерильного физиологического раствора и тщательно перемешивают. Смесь отстаивают при комнатной температуре в течение 3 мин, после чего переносят 50 мкл верхней фазы в пробирки типа «Эппендорф» и используют для экстракции РНК.Small pieces of up to 1 g in weight are cut from tissues and organs. Triturated in separate porcelain mortars, add 5-10 ml of sterile saline and mix thoroughly. The mixture was left to stand at room temperature for 3 minutes, after which 50 μl of the upper phase was transferred to Eppendorf tubes and used for RNA extraction.

Пробу комаров (используют 20-40 особей) растирают в 1 мл стерильного физиологического раствора с использованием стерильных фарфоровых ступок и пестиков Полученные суспензии центрифугируют при 12 тыс об/мин в течение 1 мин. Для экстракции РНК используют 100 мкл надосадочной жидкости.A mosquito sample (using 20-40 individuals) is ground in 1 ml of sterile physiological saline using sterile porcelain mortars and pestles. The resulting suspensions are centrifuged at 12 thousand rpm for 1 min. For the extraction of RNA using 100 μl of supernatant.

Далее проводят анализ с помощью набора реагентов «ПЦР-ШМАЛЛЕНБЕРГ-ФАКТОР»Next, an analysis is carried out using a set of reagents "PCR-SHMALLENBERG-FACTOR"

Набор состоит из комплектов 1 и 2 реагентов для проведения обратной транскрипции и мультиплексной ПЦР РВ и контрольных образцов.The kit consists of kits 1 and 2 of reagents for conducting reverse transcription and multiplex RT PCR and control samples.

Наборы используют в соответствии с инструкцией по применению набора реагентов «ПЦР-ШМАЛЛЕНБЕРГ-ФАКТОР» для выявления РНК вируса Шмалленберга в биологическом материале методом обратной транскрипции и полимеразной цепной реакцией (ПЦР) с флуоресцентной детекцией в режиме реального времени (ОТ ПЦР РВ) ТУ 21.10.60-122-51062356-2016 (для диагностики in vitro) http://www.vetfaktor.ru/.The kits are used in accordance with the instructions for use of the PCR-SHMALLENBERG-FACTOR reagent kit for the detection of Schmallenberg virus RNA in biological material by reverse transcription and polymerase chain reaction (PCR) with real-time fluorescence detection (RT PCR) TU 21.10. 60-122-51062356-2016 (for in vitro diagnostics) http://www.vetfaktor.ru/.

Состав набора приведен в таблицах 1 и 2.The composition of the kit is shown in tables 1 and 2.

Figure 00000004
Figure 00000004

* Возможна легкая опалесценция* Light opalescence possible

Figure 00000005
Figure 00000005

Анализ состоит из трех этапов:The analysis consists of three stages:

- экстракция (нуклеиновых кислот) НК;- extraction of (nucleic acids) NK;

- проведение ОТ-ПЦР РВ;- conducting RT-PCR RV;

- учет результатов анализа.- accounting for the results of the analysis.

Реакция ОТ-ПЦР РВ проводится в одной пробирке.The RT-PCR reaction of the RT is carried out in a single tube.

Экстракция (выделение) НК из клинического материалаExtraction (isolation) of NK from clinical material

Отбирают необходимое количество одноразовых пробирок объемом 1,5 мл, включая отрицательный контроль выделения. Вносят во все пробирки, включая пробирку для отрицательного контрольного образца (ОКО), внутренний контрольный образец (ВКО SHMAL) по 10 мкл.The required number of 1.5 ml disposable tubes was selected, including a negative selection control. Pipette into all tubes, including a tube for the negative control sample (OKO), an internal control sample (EKO SHMAL) of 10 μl.

Внести исследуемые пробы в объеме согласно инструкции к набору для выделения НК, в пробирку отрицательного контроля выделения вместо исследуемой пробы внести ОКО (пробирку обозначают как ВК-).Pipette the test samples in volume according to the instructions for the kit for the selection of NK, add OKO in the test tube of the negative control of the selection instead of the test sample (the tube is designated as VK-).

Выделять НК из анализируемых и контрольных образцов согласно протоколу инструкции производителя набора для выделения НК.Select NK from the analyzed and control samples according to the protocol of the manufacturer’s instructions for the selection of NK.

Выделенную РНК можно хранил, до 3 часов при температуре от 2°C до 8°C или в течение месяца при температуре не выше минус 68°C.Isolated RNA can be stored for up to 3 hours at a temperature of 2 ° C to 8 ° C or for a month at a temperature not exceeding minus 68 ° C.

Подготовка образцов к проведению ОТ-ПЦР РВSample preparation for RT-PCR RT

Общий объем реакционной смеси - 25 мкл, объем РНК-пробы - 10 мкл.The total volume of the reaction mixture is 25 μl, the volume of the RNA sample is 10 μl.

Успешное прохождение реакции контролируют использованием положительного контрольного образца (ПКО SCHMAL), ВКО SCHMAL и РНК буфера.Successful progress of the reaction is monitored using a positive control sample (SCHMAL PKO), SCHMAL EQA and RNA buffer.

В отдельной пробирке смешивают компоненты набора из расчета на каждую реакцию:In a separate tube mix the components of the kit based on each reaction:

5 мкл ПЦР СМЕСЬ SCHMAL5 μl PCR MIX SCHMAL

10 мкл ПЦР БУФЕР SCHMAL10 μl PCR Buffer SCHMAL

0,75 мкл RT PCR ENZ0.75 μl RT PCR ENZ

Перемешивают смесь на вортексе и сбрасывают капли кратковременным центрифугированием. Отбирают необходимое количество пробирок для амплификации НК исследуемых и контрольных проб. Затем вносят по 15 мкл приготовленной реакционной смеси, используя наконечники с фильтром в подготовленные пробирки:Vortex the mixture and mix the drops by short centrifugation. The required number of tubes is selected for amplification of the NK of the studied and control samples. Then add 15 μl of the prepared reaction mixture, using tips with a filter in the prepared tubes:

а) в пробирку отрицательного контроля ПЦР (К-) 10 мкл РНК буфера;a) in a test tube negative control PCR (K-) 10 μl of RNA buffer;

б) в ряд пробирок для исследуемых проб - в каждую внести по 10 мкл НК соответствующей пробы, (включая пробу ВК-);b) in a series of test tubes for the samples under investigation - add 10 μl of the corresponding sample NK to each, (including VK- sample);

в) в пробирку с положительным контролем ПЦР (К+) 10 мкл ПКО SCHMAL.c) in a test tube with positive PCR control (K +) 10 μl of SCHMAL PCO.

Проведение ОТ-ПЦР РВ с флуоресцентной детекциейRT-PCR RV with fluorescence detection

Параметры температурно-временного режима амплификации на приборе «Rotor-Gene Q», представлены в таблице 3.The parameters of the temperature-time mode of amplification on the device "Rotor-Gene Q" are presented in table 3.

Figure 00000006
Figure 00000006

Поместить подготовленные для проведения ПЦР пробирки в ячейки амплификатора. Запрограммировать прибор согласно инструкции производителя.Place prepared tubes for PCR in amplifier cells. Program the device according to the manufacturer's instructions.

После завершения программы амплификации отработанные пробирки утилизируют в соответствии с МУ 1.3. 2569 -09.After completion of the amplification program, the waste tubes are disposed of in accordance with MU 1.3. 2569 -09.

Учет результатов анализаAnalysis analysis

Полученные данные - кривые накопления флуоресцентного сигнала анализируются с помощью программного обеспечения используемого прибора для проведения ПЦР в соответствии с инструкцией производителя к прибору и в соответствии с Приложениями 2, 3, 4 и 5 Инструкции.The data obtained - the fluorescence signal accumulation curves are analyzed using the software of the device used for PCR in accordance with the manufacturer's instructions for the device and in accordance with Appendices 2, 3, 4 and 5 of the Instructions.

Учет результатов ОТ-ПЦР РВ проводится по наличию или отсутствию пересечения кривой флуоресценции с установленной на соответствующем уровне пороговой линией (что соответствует наличию или отсутствию значения порогового цикла «Ct» для исследуемого образца).Analysis of the results of RT-PCR of the RT is carried out by the presence or absence of the intersection of the fluorescence curve with the threshold line set at the appropriate level (which corresponds to the presence or absence of the threshold cycle value “Ct” for the test sample).

Результат считается достоверным в случае корректного прохождения положительных и отрицательных контролей амплификации и экстракции НК в соответствии с таблицей 4 и рис. 1, 2, 3.The result is considered reliable if the positive and negative controls for amplification and extraction of ND are correctly passed in accordance with Table 4 and Fig. 1, 2, 3.

Figure 00000007
Figure 00000007

Появление любого значения Ct (см. таблице 4, рис. 1,2) результатов для отрицательного контроля этапа экстракции ВК- на канале JOE (HEX)/Yellow и для отрицательного контроля этапа ОТ-ПЦР К- на любом из каналов свидетельствует о наличии контаминации реактивов или образцов. В этом случае результаты анализа по всем пробам считаются недействительными. Требуется повторить анализ всех проб, а также предпринять меры по выявлению и ликвидации источника контаминации.The appearance of any Ct value (see table 4, Fig. 1.2) of the results for negative control of the VK- extraction stage on the JOE (HEX) / Yellow channel and for negative control of the RT-PCR K- stage on any of the channels indicates the presence of contamination reagents or samples. In this case, the results of the analysis for all samples are considered invalid. It is required to repeat the analysis of all samples, as well as take measures to identify and eliminate the source of contamination.

Образцы, для которых по каналу Cy5/Red значение Ct отсутствует или превышает 35 цикл (при этом по каналу JOE (HEX)/Yellow значение Ct также отсутствует) требуют повторного проведения исследования с этапа ПЦР (таблица 4. Задержка в значениях пороговых циклов для исследуемых образцов на канале Cy5/Red указывает на присутствие ингибиторов в пробах или на ошибки при постановке реакции ОТ-ПЦР РВ. Требуется провести исследование, начиная с этапа экстракции НК.Samples for which the Ct value is absent or exceeds the 35th cycle through the Cy5 / Red channel (while the JOE (HEX) / Yellow channel also does not have the Ct value) require repeated testing from the PCR step (table 4. Delay in threshold cycle values for the studied of samples on the Cy5 / Red channel indicates the presence of inhibitors in the samples or errors in the formulation of the RT-PCR reaction. It is required to conduct a study starting from the stage of NK extraction.

Образец считается положительным (РНК вируса Шмалленберга обнаружена) если наблюдается экспоненциальный рост сигнала на канале JOE(HEX)/Yellow, при этом значения Ct контрольных образцов находятся в пределах нормы (табл. 4, рис. 2, 3). Если для исследуемого образца по каналу JOE(HEX)/ Yellow значение Ct определяется позднее 37 цикла при корректном прохождении положительных и отрицательных контролей - он считается спорным и исследуется повторно с этапа выделения НК. Если при повторной постановке наблюдается схожий результат (Ct на канале JOE(HEX)/Yellow > 37), требуется повторное взятие материала от того же животного для проведения ПЦР-исследования и (или) использование альтернативных методов диагностики.The sample is considered positive (Schmallenberg virus RNA detected) if an exponential signal growth is observed on the JOE (HEX) / Yellow channel, while the Ct values of the control samples are within normal limits (Table 4, Fig. 2, 3). If the Ct value for the test sample through the JOE (HEX) / Yellow channel is determined after the 37th cycle with the correct passage of the positive and negative controls, it is considered controversial and re-examined from the stage of NC extraction. If during re-staging a similar result is observed (Ct on the JOE (HEX) / Yellow> 37 channel), repeated sampling from the same animal is required for PCR studies and / or the use of alternative diagnostic methods.

Для оценки специфичности предлагаемых внутреннего и положительного контрольных образцов для метода обратной транскрипции и полимеразной цепной реакцией (ПЦР) с флуоресцентной детекцией в режиме реального времени (ОТ ПЦР РВ)ОТ-ПЦР РВ» для выявления РНК вируса Шмалленберга в биологическом материале исследовали препараты РНК, выделенной из образцов, содержащих гетерологичные вирусы и кровь от интактных животных.To assess the specificity of the proposed internal and positive control samples for the reverse transcription method and polymerase chain reaction (PCR) with real-time fluorescence detection (RT PCR RT) RT-PCR RT ”to identify Schmallenberg virus RNA in biological material, RNA preparations isolated from samples containing heterologous viruses and blood from intact animals.

Показано отсутствие неспецифических реакций компонентов набора в отношении НК следующих вирусов и микроорганизмов: Bovine coronavirus, Bovine leukemia virus, Bovine respiratory syncytial virus, Bovine viral diarrhoea virus, Rotavirus, Brucella abortus, Pasteurella multocida, Leptospira interrogans, Listeria monocytogenes, Mycobacterium tuberculosis, Mycobacterium paratuberculosis, Escherichia coli, Campylobacter fetus, Clostridium perfringens, Salmonella dublin, Staphylococcus aureus, Yersinia enterocolitica, Yersinia pseudotuberculosis. Также показано отсутствие неспецифических реакций компонентов набора в отношении образцов ДНК КРС, овец, свиньи, курицы, человека, а также комаров рода Culex.The absence of nonspecific reactions of the components of the kit with respect to the NK of the following viruses and microorganisms was shown: Bovine coronavirus, Bovine leukemia virus, Bovine respiratory syncytial virus, Bovine viral diarrhoea virus, Rotavirus, Brucella abortus, Pasteurella multocida, Leptospira interrogans, Listeria tuberocerbocerium bacterocerium bacterocerium bacteroceromycerocytomycerocytomycerocytomycerocytomycerocytoma , Escherichia coli, Campylobacter fetus, Clostridium perfringens, Salmonella dublin, Staphylococcus aureus, Yersinia enterocolitica, Yersinia pseudotuberculosis. The absence of nonspecific reactions of the kit components with respect to cattle DNA, sheep, pig, chicken, human, and also mosquitoes of the genus Culex was also shown.

Для оценки чувствительности ОТ-ПЦР РВ проводили постановку реакции с использованием в качестве матрицы титрованного препарата транкрипта, полученного на рекомбинантной плазмиде, содержащей ограниченный праймерами ShmF и ShmR фрагмент генома вируса болезни Шмалленберг. Чувствительность системы составила 105 г-экв/мл.To assess the sensitivity of RT-PCR, the reaction was carried out using a transcript obtained as a matrix of the titrated preparation obtained on a recombinant plasmid containing a fragment of the Schmallenberg disease virus genome limited by primers ShmF and ShmR. The sensitivity of the system was 10 5 g-eq / ml.

Claims (5)

Способ выявления РНК вируса болезни Шмалленберга у сельскохозяйственных животных, включающий выделение РНК из биологического материала по выбору: цельная кровь, сыворотка крови, фрагменты тканей и органов сорбционным методом, синтез кДНК на матрице РНК путем постановки одноэтапной с добавлением внутреннего и положительного контрольных образцов мультиплексной реакции обратной транскрипции и полимеразной цепной реакции - с проведением 45 циклов амплификации с детекцией в реальном времени с использованием специфичных для участка генома возбудителя вируса Шмалленберга олигонуклеотидных праймеров флуоресцентно-меченого зонда и контрольных образцов, измерение накопления флуоресцентного сигнала по каналам соответствующих флуоресцентных красителей и интерпретацию результатов на основании наличия/отсутствия пересечения кривой флуоресценции с пороговой линией Threshold, отличающийся тем, что для внутреннего контрольного образца используют суспензию бактериофага MS2 с концентрацией 5×103 копий нуклеотидных последовательностей на 1 мкл, а для положительного контрольного образца - смесь рекомбинантных плазмидных ДНК, содержащих фрагмент генома возбудителя вируса Шмалленберга и фрагмент генома бактериофага MS2, взятых в соотношении 1:1, со следующими нуклеотидными последовательностями:A method for detecting RNA of the Schmallenberg disease virus in farm animals, comprising isolating RNA from a biological material of choice: whole blood, blood serum, tissue and organ fragments by the sorption method, cDNA synthesis on an RNA matrix by staging a one-step reaction with the addition of internal and positive control samples of a multiplex reverse reaction transcription and polymerase chain reaction - with 45 amplification cycles with real-time detection using the site-specific genome and the Schmallenberg virus causative agent of the oligonucleotide primers of the fluorescently labeled probe and control samples, measuring the accumulation of the fluorescent signal through the channels of the corresponding fluorescent dyes and interpreting the results based on the presence / absence of the intersection of the fluorescence curve with the Threshold line, characterized in that the suspension uses an internal control suspension MS2 a concentration of 5 × 10 March copies of nucleotide sequences to 1 l, and for the positive control of Samples were - a mixture of recombinant plasmid DNA containing viral genome Schmallenberg pathogen fragment and the genome of the bacteriophage MS2, taken in the ratio 1: 1 with the following nucleotide sequences:
Figure 00000008
Figure 00000008
при этом накопление флуоресцентного сигнала измеряют по каналам:while the accumulation of the fluorescent signal is measured by the channels: JOE/Yellow для специфического сигнала возбудителя вируса Шмалленберга;JOE / Yellow for a specific Schmallenberg virus pathogen signal; Cy5/Red для сигнала внутреннего контроля, если кривые накопления флуоресцентного сигнала выходят до 35 цикла, то результат реакции считают положительным, а если кривые не пересекают пороговую линию или пересекают ее после 35 цикла, то результат реакции - отрицательный.Cy5 / Red for the internal control signal, if the fluorescence signal accumulation curves go out before the 35th cycle, then the reaction result is considered positive, and if the curves do not cross the threshold line or cross it after the 35th cycle, the reaction result is negative.
RU2018134796A 2018-10-01 2018-10-01 Method for detecting rna of schmallenberg disease virus in farm animals RU2696306C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018134796A RU2696306C1 (en) 2018-10-01 2018-10-01 Method for detecting rna of schmallenberg disease virus in farm animals

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018134796A RU2696306C1 (en) 2018-10-01 2018-10-01 Method for detecting rna of schmallenberg disease virus in farm animals

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2696306C1 true RU2696306C1 (en) 2019-08-01

Family

ID=67587078

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018134796A RU2696306C1 (en) 2018-10-01 2018-10-01 Method for detecting rna of schmallenberg disease virus in farm animals

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2696306C1 (en)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2460803C2 (en) * 2010-10-27 2012-09-10 Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России) Differential diagnostic technique for respiratory viral infections by real-time multiplex pcr and sequence list for implementation thereof
RU2515916C2 (en) * 2012-06-13 2014-05-20 Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт ветеринарной вирусологии и микробиологии Россельхозакадемии Test system for detecting rna of schmallenberg virus and method for recognising schmallenberg virus genome

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2460803C2 (en) * 2010-10-27 2012-09-10 Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России) Differential diagnostic technique for respiratory viral infections by real-time multiplex pcr and sequence list for implementation thereof
RU2515916C2 (en) * 2012-06-13 2014-05-20 Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт ветеринарной вирусологии и микробиологии Россельхозакадемии Test system for detecting rna of schmallenberg virus and method for recognising schmallenberg virus genome

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2680094C1 (en) Test system for detection of dna of leptospirosis causative agent (leptospira speciales) in agricultural animals
RU2694713C1 (en) Method for identification of species identity of mutton and beef in food raw materials, fodder and food products
RU2700480C1 (en) Test system for determining species affiliation of tissues of chickens and pigs in food raw materials, fodder and food products
RU2681473C1 (en) Test system for detection of the virus genome of parainfluenza 3 types at cattle with a multiplex polymerase chain reaction with fluorescent detection in real time mode
RU2694558C1 (en) Method for genome detection of coronavirus infection causative agent in cattle
RU2703401C1 (en) Test system for detecting and genotyping rna of swine reproductive-respiratory syndrome virus
RU2703394C1 (en) Method for detecting and genotyping rna of porcine reproductive-respiratory syndrome virus
RU2710065C1 (en) Synthetic oligonucleotide primers and method for detecting dna of asf virus by loop isothermal amplification
RU2696306C1 (en) Method for detecting rna of schmallenberg disease virus in farm animals
RU2694719C1 (en) Test system for detecting rna of schmallenberg disease virus in farm animals
RU2726242C1 (en) Test system for detecting dna of lumpy skin disease virus (lsdv) in biological material of animals using a polymerase chain reaction in real time
RU2700481C1 (en) Method for detecting rna of an arteritis virus agent in horses
RU2698662C1 (en) Test system for detecting rna of agent of arteritis virus in horses
RU2689718C1 (en) Method for detecting genome of rotavirus infection agent in farm animals
RU2703400C1 (en) Method for detecting a genome of a brucella infection agent (brucella speciales) in farm animals
RU2694501C1 (en) Test system for genome detection of rotavirus agent of type a in agricultural animals by means of multiplex polymerase chain reaction with fluorescent detection in real time
RU2700247C1 (en) Test system for detecting salmonella (salmonella spp.) dna in animal biological material, food products and animal and vegetable fodders
RU2700254C1 (en) Test system for detecting dna of rhinotracheitis virus (bovine herpes virus 1, bohv-1) in cattle
RU2700476C1 (en) Method for detecting salmonella (salmonella spp) dna in biological material of animals, food and animal and vegetable fodders
RU2700450C1 (en) Test system for detecting provirus dna of bovine leukosis virus (blv)
RU2700448C1 (en) Test system for detecting dna of bird flu ornithosis (chlamydophila psittaci) in birds
RU2700449C1 (en) Method for detecting dna of rhinotracheitis virus (bovine herpes virus 1, bohv-1) in cattle
RU2719719C1 (en) Method for detection of dna of nodular dermatitis virus (lsdv) in animal biological material by means of polymerase chain reaction in real time
RU2700245C1 (en) Method for detecting provirus dna of bovine leukosis virus (blv)
RU2694499C1 (en) Test system for detecting coronavirus infection pathogen genome in cattle by means of multiplex polymerase chain reaction with fluorescent detection in real time

Legal Events

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

Effective date: 20201002