RU2740097C1 - Method for detecting a new type coronavirus infection agent genome (ncov19) in primates - Google Patents
Method for detecting a new type coronavirus infection agent genome (ncov19) in primates Download PDFInfo
- Publication number
- RU2740097C1 RU2740097C1 RU2020127059A RU2020127059A RU2740097C1 RU 2740097 C1 RU2740097 C1 RU 2740097C1 RU 2020127059 A RU2020127059 A RU 2020127059A RU 2020127059 A RU2020127059 A RU 2020127059A RU 2740097 C1 RU2740097 C1 RU 2740097C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- ncov19
- genome
- coronavirus infection
- primates
- fragment
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12Q—MEASURING 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
- C12Q1/00—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
- C12Q1/68—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving nucleic acids
- C12Q1/6806—Preparing nucleic acids for analysis, e.g. for polymerase chain reaction [PCR] assay
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A50/00—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
- Y02A50/30—Against vector-borne diseases, e.g. mosquito-borne, fly-borne, tick-borne or waterborne diseases whose impact is exacerbated by climate change
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Zoology (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (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
Description
Изобретение относится к ветеринарной вирусологии, а именно к средствам диагностики коронавирусной инфекции у приматов, как в практике ветеринарной службы, так и для научных исследований.The invention relates to veterinary virology, namely to diagnostic tools for coronavirus infection in primates, both in the practice of the veterinary service and for scientific research.
Известны исследования коронавирусной инфекции обезьян (диссертации и автореферат «Коронавирусная инфекция обезьян» по ВАК РФ 03.00.06, кандидат биологических наук Гончарук, Елена Ивановна 1991 https://www.dissercat.com/content/koronavirusnaya-infektsiya-obezyan.Known studies of coronavirus infection of monkeys (dissertation and abstract "Coronavirus infection of monkeys" according to the Higher Attestation Commission of the Russian Federation 03.00.06, Candidate of Biological Sciences Goncharuk, Elena Ivanovna 1991 https://www.dissercat.com/content/koronavirusnaya-infektsiya-obezyan.
Обезьяны как животные - ближайшие родственники людей и с помощью их представляются уникальные возможности при изучении патологии человека. Многими исследователями убедительно доказано, что по чувствительности к вирусам обезьяны почти не отличаются от человека. Более того, они являются единственными животными, у которых инфекции протекают с теми же проявлениями, что у человека. Диагностику коронавирусной инфекции у приматов, проводили с помощью электронной микроскопии и ИФА, с помощью последнего метода доказано антигенное родство изолятов с коронавирусом человека.Monkeys, like animals, are the closest relatives of people and with their help unique opportunities are presented in the study of human pathology. Many researchers have convincingly proved that monkeys hardly differ from humans in their sensitivity to viruses. Moreover, they are the only animals in which infections proceed with the same manifestations as in humans. Diagnosis of coronavirus infection in primates was carried out using electron microscopy and ELISA, using the latter method, the antigenic relationship of isolates with human coronavirus was proved.
При проведении исследований была установлена высокая инфицированность обезьян разного вида, возраста и пола. Чаще всего вирусы обнаруживали в кишечнике, поджелудочной железе, легких и реже - в других органах. Кроме того, спонтанная коронавирусная инфекция обезьян является персистентной, протекающей с поражением респираторного и/или ЖКТ, сопровождается периодическими обострениями, во время которых наблюдаются клинические проявления энтероколита и/или пневмонии. Гибель животных наступает в основном от присоединившихся заболеваний, чаще бактериальной природы.During the research, a high infection rate was established in monkeys of different species, age and sex. Most often, viruses were found in the intestines, pancreas, lungs, and less often in other organs. In addition, spontaneous coronavirus infection in monkeys is persistent, proceeding with respiratory and / or gastrointestinal tract damage, accompanied by periodic exacerbations, during which clinical manifestations of enterocolitis and / or pneumonia are observed. The death of animals occurs mainly from associated diseases, more often of a bacterial nature.
Для проведения исследований были использованы вирусологические методы, основным методом детекции изучаемых вирусов является электронно-микроскопический (ЭМ), а именно негативное контрастирование. Также были использованы иммунологические методы.For research, virological methods were used, the main method for detecting the studied viruses is electron microscopic (EM), namely negative contrasting. Were also used immunological methods.
Недостатком известного технического решения является не достаточно достоверная диагностика коронавирусной инфекции у приматов.The disadvantage of the known technical solution is the insufficiently reliable diagnosis of coronavirus infection in primates.
Известны способы диагностики возбудителей инфекции человека или обезьян и набор для его осуществления (патенты РФ, №№2385945, 2385946, кл. C12Q 1/68, 2010 г.) в которых осуществляют выделения ДНК из клинического материала или культуры клеток, зараженной возбудителями, выделенными из клинического материала, проводят мультиплексную ПНР с праймерами, затем электрофоретический анализ продуктов амплификации и прогнозируют формы возбудителя инфекции человека или обезьян. Общим недостатком известных технических решений является отсутствие возможности диагностики коронавирусной инфекции у приматов.Known methods for diagnosing pathogens of human or monkey infection and a kit for its implementation (RF patents, No. 2385945, 2385946, CL C12Q 1/68, 2010) in which DNA is isolated from clinical material or cell culture infected with pathogens isolated from clinical material, carry out multiplex PNR with primers, then electrophoretic analysis of amplification products and predict the forms of the causative agent of human or monkey infection. A common disadvantage of the known technical solutions is the lack of the possibility of diagnosing coronavirus infection in primates.
Наиболее близким по технической сущности является способ (патент РФ №2694558, C12Q 1/68, 2019 г. - прототип) обнаружения генома возбудителя коронавирусной инфекции у животных при помощи мультиплексной полимеразной цепной реакции (ПЦР) с флуоресцентной детекцией в реальном времени, включающий выделение РНК из биологического материала по выбору: мазки из носа, горла, носоглотки, носоглоточные аспираты, назальные смывы, мокроту, бронхоальвеолярный лаваж, секционный материал, образцы культуральной жидкости, экстракты фекалий, фрагменты органов брюшной полости, взятый от животных, инфицированных возбудителем коронавирусной инфекции 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-меченного зонда и контрольных образцов: внутреннего контрольного образца в виде суспензии бактериофага MS2 с концентрацией 5×103 копий нуклеотидных последовательностей на 1 мкл и положительного контрольного образца в виде смеси рекомбинантных плазмидных ДНК, содержащих фрагмент генома возбудителя коронавирусной инфекции и фрагмент генома бактериофага MS2, взятых в соотношении 1:1, измерение накопления флуоресцентного сигнала по каналу для специфического сигнала и каналу Cy5/Red для сигнала внутреннего контроля и интерпретацию результатов на основании наличия или отсутствия пересечения кривой флуоресценции с пороговой линией - Threshold, 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 Недостатком известного технического решения является отсутствие возможности получения достоверной диагностики коронавирусной инфекции нового типа (nCovl9) у приматов.The closest in technical essence is a method (RF patent No. 2694558, C12Q 1/68, 2019 - prototype) for detecting the genome of the causative agent of coronavirus infection in animals using multiplex polymerase chain reaction (PCR) with fluorescence detection in real time, including RNA isolation from biological material of choice: swabs from the nose, throat, nasopharynx, nasopharyngeal aspirates, nasal washings, sputum, bronchoalveolar lavage, sectional material, culture fluid samples, fecal extracts, fragments of abdominal organs taken from animals infected with the causative agent of coronavirus infection by the sorption method , synthesis of cDNA on an RNA template by setting up a one-step multiplex reaction of reverse transcription and polymerase chain reaction with the addition of internal and positive controls of samples - with 45 amplification cycles with real-time detection using oligonucleo primers, fluorescently labeled probe and control samples: internal control sample in the form of a suspension of bacteriophage MS2 with a concentration of 5 × 10 3 copies of nucleotide sequences per 1 μl and a positive control sample in the form of a mixture of recombinant plasmid DNA containing a fragment of the genome of the causative agent of coronavirus infection and a fragment genome of bacteriophage MS2 taken in a 1: 1 ratio, measurement of the fluorescence signal accumulation in the channel for a specific signal and the Cy5 / Red channel for the internal control signal and interpretation of the results based on the presence or absence of the intersection of the fluorescence curve with the threshold line - Threshold, if the fluorescence accumulation curves signals go out up to 35 cycles, then the result of the reaction is considered positive, and if the curves do not cross the threshold line or cross it after 35 cycles, then the result of the reaction is negative. new type of coronavirus infection (nCovl9) diagnosis in primates.
Техническим результатом является расширение функциональных возможностей и получение достоверной диагностики коронавирусной инфекции нового типа (nCovl9) у приматов.The technical result is to expand the functionality and obtain a reliable diagnosis of a new type of coronavirus infection (nCovl9) in primates.
Технический результат достигается тем, что в способе выявления генома возбудителя коронавирусной инфекции нового типа (nCovl9) у приматов, включающем выделение РНК из биологического материала по выбору: мазки из носа, горла, носоглотки, носоглоточные аспираты, назальные смывы, мокроту, бронхоальвеолярный лаваж, секционный материал, образцы культуральной жидкости, экстракты фекалий, фрагменты органов брюшной полости, взятый от животных, инфицированных возбудителем коронавирусной инфекции 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-меченного зонда и контрольных образцов: внутреннего контрольного образца в виде суспензии бактериофага MS2 с концентрацией 5×103 копий нуклеотидных последовательностей на 1 мкл и положительного контрольного образца в виде смеси рекомбинантных плазмидных ДНК, содержащих фрагмент генома возбудителя коронавирусной инфекции и фрагмент генома бактериофага MS2, взятых в соотношении 1:1, измерение накопления флуоресцентного сигнала по каналу для специфического сигнала и каналу Cy5/Red для сигнала внутреннего контроля и интерпретацию результатов на основании наличия или отсутствия пересечения кривой флуоресценции с пороговой линией - Threshold, 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, согласно изобретению биологический материал берут у приматов инфицированных возбудителем коронавирусной инфекции нового типа nCoV19, а для положительного контрольного образца используют смесь рекомбинантных плазмидных ДНК, содержащих фрагмент генома возбудителя коронавирусной инфекции нового типа nCoV19 и фрагмент генома бактериофага MS2 со следующими нуклеотидными последовательностями:The technical result is achieved by the fact that in the method for detecting the genome of the causative agent of a new type of coronavirus infection (nCovl9) in primates, including the isolation of RNA from biological material of choice: swabs from the nose, throat, nasopharynx, nasopharyngeal aspirates, nasal washings, phlegm, bronchoalveolar lavage, sectional material, culture fluid samples, fecal extracts, fragments of abdominal organs taken from animals infected with the causative agent of coronavirus infection by the sorption method, the synthesis of cDNA on the RNA matrix by setting a one-step multiplex reaction of reverse transcription and polymerase chain reaction with the addition of internal and positive controls of samples - with carrying out 45 cycles of amplification with real-time detection using oligonucleotide primers, a fluorescently labeled probe, specific for a region of the genome of the viral pathogen, and control samples: an internal control sample in the form of a suspension of bacteriophage MS2 with ntsentratsiey 5 × 10 March copies of nucleotide sequences to 1 l and a positive control sample as a mixture of recombinant plasmid DNA containing a fragment of the genome of the pathogen coronavirus infection and a fragment of the genome of the bacteriophage MS2, taken in the ratio 1: 1, the measurement of the accumulation of the fluorescent signal on the channel for a particular signal and the Cy5 / Red channel for the internal control signal and the interpretation of the results based on the presence or absence of the intersection of the fluorescence curve with the threshold line - Threshold, if the fluorescent 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, then the result of the reaction is negative, according to the invention, biological material is taken from primates infected with the causative agent of a new type of coronavirus infection nCoV19, and for a positive control sample, a mixture of recombinant plasmid DNA containing fractions a fragment of the genome of the causative agent of a new type of coronavirus infection nCoV19 and a fragment of the genome of bacteriophage MS2 with the following nucleotide sequences:
nCoV19-F 5'- GGAACTTCTCCTGCTAGA -3' - прямой праймерnCoV19-F 5'-GGAACTTCTCCTGCTAGA -3 '- forward primer
nCoV19-R 5'- GCTGGTTCAATCTGTCAA -3' - обратный праймерnCoV19-R 5'- GCTGGTTCAATCTGTCAA -3 '- reverse primer
nCoV19-Р 5'-ROX- AAGCAAGAGCAGCATCACCGC -3' -BHQ2 - зондnCoV19-P 5'-ROX- AAGCAAGAGCAGCATCACCGC -3 '-BHQ2 - probe
MS2F, 5'-TGGCACTACCCCTCTCCGTATTCAC-3' - прямой праймерMS2F, 5'-TGGCACTACCCCTCTCCGTATTCAC-3 '- forward primer
MS2R, 5'-GTACGGGCGACCCCACGATGAC-3' - обратный праймерMS2R, 5'-GTACGGGCGACCCCACGATGAC-3 '- reverse primer
MS2P, Су5 5'-CACATCGATAGATCAAGGTGCCTACAAGC-3'-BHQ2 - зонд, при этом для специфического сигнала накопление флуоресцентного сигнала измеряют по каналу ROX/Orange.MS2P, Cy5 5'-CACATCGATAGATCAAGGTGCCTACAAGC-3'-BHQ2 - probe, while for a specific signal the accumulation of the fluorescent signal is measured using the ROX / Orange channel.
Новизна заявляемого технического решения заключается в том, что для получения достоверной диагностики коронавирусной инфекции нового типа nCoV19 у приматов используют специфичные для участка генома коронавируса nCoV19 олигонуклеотидные праймеры флуоресцентно-меченного зонда и разные виды контроля для которых используют различные формы материала бактериофага MS2 с новой нуклеотидной последовательностью, это связано с тем что эти нуклеотидные последовательности лучше сочетаются с праймерами на nCoV19 и обеспечивают достоверную диагностику.The novelty of the proposed technical solution lies in the fact that in order to obtain a reliable diagnosis of coronavirus infection of a new type of nCoV19 in primates, oligonucleotide primers of a fluorescently labeled probe are used that are specific for a region of the genome of the nCoV19 coronavirus and different types of control for which different forms of MS2 bacteriophage material with a new nucleotide sequence are used. this is due to the fact that these nucleotide sequences are better combined with primers on nCoV19 and provide reliable diagnostics.
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 в качестве средств диагностики коронавирусной инфекции нового типа nCoV 19 у приматов, как в практике ветеринарной службы, так и для научных исследований, что соответствует критерию «промышленная применимость».The inventive method is recommended to be used in veterinary virology, namely, as a means of diagnostics of a new type of coronavirus infection nCoV 19 in primates, both in the practice of the veterinary service and for scientific research, which meets the criterion of "industrial applicability".
Использование заявляемых олигонуклеотидных праймеров nCoV19F и nCoV19R флуоресцентно-меченного зонда nCoV19P обеспечивает специфическое выявление РНК коронавируса нового типа nCoV19 у приматов.The use of the claimed oligonucleotide primers nCoV19F and nCoV19R of the fluorescently labeled nCoV19P probe provides specific detection of the RNA of the new type of coronavirus nCoV19 in primates.
Использование новых нуклеотидных последовательностей бактериофага MS2: для создания видов контроля разных форм материала: суспензия и фрагмент генома со специфическими к нему праймерами и зондом, бактериофага MS2 обусловлено тем, что это позволяет контролировать корректное прохождение реакции в каждой пробирки, а также контролируется этап выделения РНК из образцов.The use of new nucleotide sequences of bacteriophage MS2: to create control types of different forms of material: suspension and a fragment of the genome with specific primers and a probe, bacteriophage MS2 due to the fact that it allows you to control the correct progress of the reaction in each tube, and also controls the stage of RNA extraction from samples.
Праймеры, специфичные для генома возбудителя короновирусной инфекции нового типа (nCovl9) были отобраны на основе участка нуклеотидной последовательности гена N, кодирующего синтез белка, нук- леокапсидного фосфопротеина (nucleocapsid phosphoprotein gene вируса) и являющегося важнейшим компонентом вириона SARS-подобных коронавирусов, входящих в род бета-коронавирусов семейства Coronaviridae отряда Nidovirales. Как и другие представители этого рода, геном коронавируса нового типа (nCovl9) представлен однонитевой РНК(+), размером порядка 30000 нуклеотидов.Primers specific to the genome of the causative agent of a new type of coronavirus infection (nCovl9) were selected based on the region of the nucleotide sequence of the N gene encoding the synthesis of the protein, the nucleocapsid phosphoprotein gene of the virus, which is an essential component of the virion of SARS-like rhodaviruses included in beta coronaviruses of the Coronaviridae family of the order Nidovirales. Like other representatives of this genus, the genome of the new type of coronavirus (nCovl9) is represented by single-stranded RNA (+), about 30,000 nucleotides in size.
Для выбора последовательности и расчета первичной структуры олигонуклеотидных праймеров и зондов, был проведен сравнительный анализ доступных в электронных базах данных GenBank и GISAID нуклеотидных последовательности гена N, кодирующего синтез структурного белка вируса, нуклеокапсидного фосфопротеина.To select the sequence and calculate the primary structure of oligonucleotide primers and probes, a comparative analysis of the nucleotide sequences of the N gene, which encodes the synthesis of the virus structural protein, nucleocapsid phosphoprotein, available in the GenBank and GISAID electronic databases, was carried out.
С помощью программы "BioEdit 7.0" выравнены нуклеотидные последовательности гена N генома вирусов - представителей родов бета- коронавирусов (А-Н видов) и альфа-коронавирусов последовательностью гена N генома коронавируса нового типа (nCoV19) изолята Wuhan-Hu-1, ((Wuhan seafood market pneumonia virus isolate Wuhan-Hu-1, complete genome, NCBI Reference Sequence, 29,903 bp linear RNA, 28274-29533 /gene="N" /product∧ "nucleocapsid phosphoprotein") (код доступа NC_045512.2). В результате анализа построенного элайнмента внутри гена, кодирующего нуклеокапсидный фосфопротеин вируса выбран участок между 28750 и 29050 нуклеотидами, содержащий уникальные нуклеотидные последовательности. С помощью программы "Oligo 6.0" рассчитаны первичные структуры олиго-нуклеотидных праймеров, фланкирующих выбранный участок генома. Для детекции продуктов амплификации подобран олигонуклеотидный флуоресцентно-меченный зонд nCoV19-P, комплементарный участку нуклеотидной последовательности, ограниченной позициями отжига праймеров nCovl9-F и nCoV19-R. В качестве флуорофора на 5'-конце использован яркий родаминовый краситель-ROX(carboxy-X-rhodamine), уравновешенный гасителем (Quencher-BHQ-2) на 3'-конце нуклеотидного зонда. Используя программу "Oligo 6.0" описаны основные свойства рассчитанных олигонуклеотидов, определившие возможность их использования в ПНР.Using the "BioEdit 7.0" program, the nucleotide sequences of the N gene of the genome of viruses - representatives of the genera of beta-coronaviruses (A-H species) and alpha-coronaviruses - were aligned with the sequence of the N gene of the novel coronavirus genome (nCoV19) of the Wuhan-Hu-1 isolate, ((Wuhan seafood market pneumonia virus isolate Wuhan-Hu-1, complete genome, NCBI Reference Sequence, 29.903 bp linear RNA, 28274-29533 / gene = "N" / product ∧ "nucleocapsid phosphoprotein") (access code NC_045512.2). analysis of the constructed alignment within the gene encoding the nucleocapsid phosphoprotein of the virus, a region between 28750 and 29050 nucleotides containing unique nucleotide sequences was selected. Using the Oligo 6.0 program, the primary structures of oligonucleotide primers flanking the selected region of the genome were calculated. -labeled probe nCoV19-P, complementary to the region of the nucleotide sequence limited by positions annealing the primers nCovl9-F and nCoV19-R. A bright rhodamine dye-ROX (carboxy-X-rhodamine) balanced by a quencher (Quencher-BHQ-2) at the 3'-end of the nucleotide probe was used as a fluorophore at the 5'-end. Using the program "Oligo 6.0", the main properties of the calculated oligonucleotides are described, which determined the possibility of their use in PNR.
С помощью программы "Oligo 6.0" проанализирована нуклеотидная последовательность бактериофага MS2 {Enterobacteria phage MS2 isolate ST4, complete genome, код доступа EF204940). Бактериофаг MS2 содержит одно- нитевую 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-меченный зонд MS2P11, комплементарный участку нуклеотидной последовательности, ограниченной позициями отжига праймеров MS2F11 и MS2R11. Используя программу "Oligo 6.0" описаны основные свойства рассчитанных олигонуклеотидов, определившие возможность их использования в ПЦР.Using the Oligo 6.0 program, the nucleotide sequence of the bacteriophage MS2 {Enterobacteria phage MS2 isolate ST4, complete genome, access code EF204940) was analyzed. Bacteriophage MS2 contains a single-stranded positively oriented RNA 3569 bases in size. As a result of analysis of the maturation protein within the gene, a region between 200 and 350 nucleotides containing unique nucleotide sequences was selected, and the primary structures of oligonucleotide primers flanking the selected region of the genome were calculated. For the detection of amplification products, an oligonucleotide fluorescently labeled probe MS2P11 complementary to the region of the nucleotide sequence limited by the positions of annealing of primers MS2F11 and MS2R11 was selected. Using the program "Oligo 6.0", the main properties of the calculated oligonucleotides, which determined the possibility of their use in PCR, are described.
Пример конкретного применения способа выявления генома возбудителя коронавирусной инфекции нового типа (nCovl9) у приматовAn example of a specific application of the method for detecting the genome of the causative agent of a new type of coronavirus infection (nCovl9) in primates
Для исследования используют следующий биологический материал, взятый от инфицированных приматов:For the study, the following biological material is used, taken from infected primates:
- фекалии весом 5 г. отбирают в стерильный пластиковый контейнер.- Feces weighing 5 g are collected in a sterile plastic container.
- из тканей кишечника вырезают кусочки размером 1 см3 и помещают в стерильный контейнер. Далее обрабатывают исследуемый материал.- 1 cm 3 pieces are cut out of intestinal tissues and placed in a sterile container. Next, the test material is processed.
Пробы тканей кишечника с содержимым (до 1 г) гомогенизируют с использованием стерильных фарфоровых ступок и пестиков, затем готовят 10% суспензию на стерильном физиологическом растворе. Суспензию переносят в пробирку объемом 1,5 мл и центрифугируют при 9000 об/мин в течение 1 мин. Аликвоту надосадочной жидкости (0,1 мл) используют для экстракции РНК.Intestinal tissue samples with contents (up to 1 g) are homogenized using sterile porcelain mortars and pestles, then a 10% suspension is prepared in sterile saline solution. The suspension is transferred into a 1.5 ml tube and centrifuged at 9000 rpm for 1 min. An aliquot of the supernatant (0.1 ml) is used for the RNA extraction.
Из фекалий (1-5 г) готовят 10% суспензию на стерильном физиологическом растворе. Взвесь фекалий декантируют в течение 5-10 минут. Отбирают 1 мл надосадочной жидкости и переносят в чистую пробирку 1,5 мл, центрифугируют при 5000 об/мин на центрифуге «MiniSpin», Eppendorf, в течение 5 мин. Экстракцию РНК из осветленного экстракта фекалий проводят по возможности, сразу.A 10% suspension is prepared from feces (1-5 g) in sterile saline solution. The suspension of faeces is decanted for 5-10 minutes. Take 1 ml of the supernatant liquid and transfer to a clean 1.5 ml tube, centrifuge at 5000 rpm in a MiniSpin centrifuge, Eppendorf, for 5 min. The extraction of RNA from the clarified fecal extract is carried out as soon as possible.
Для исследования респираторной коронавирусной инфекции используют по выбору: мазки из носа, горла, носоглотки, носоглоточные аспираты, назальные смывы, мокроту, бронхоальвеолярный лаваж, секционный материал, образцы культуральной жидкости.For the study of respiratory coronavirus infection, use at choice: swabs from the nose, throat, nasopharynx, nasopharyngeal aspirates, nasal washings, sputum, bronchoalveolar lavage, section material, culture fluid samples.
Выделения из носоглотки и трахеи, мазки со слизистой носовой полости, снимают с помощью стерильного зонда, зонд помещают в пластиковую микропробирку объемом 1,5 мл с 0,5 мл стерильного физиологического раствора/фосфатного буфера/транспортной среды.Discharge from the nasopharynx and trachea, swabs from the nasal mucosa are removed using a sterile probe, the probe is placed in a 1.5 ml plastic microtube with 0.5 ml of sterile saline / phosphate buffer / transport medium.
Фарингеальные смывы помещают в стерильный контейнер. Смывы, мазки берут на исследование без предварительной подготовки.Pharyngeal swabs are placed in a sterile container. Washes, smears are taken for research without preliminary preparation.
Вязкую по консистенции мокроту обрабатывают реагентами типа муколизин, с целью снижения вязкости.Sputum, viscous in consistency, is treated with reagents such as mucolysin in order to reduce the viscosity.
Анализ проводят с помощью набора реагентов «ПЦР-КОРОНАВИРУС (nCoV19) - ФАКТОР» (Инструкция по применению «ПЦР-КОРОНАВИРУС-приматы-ФАКТОР», набора реагентов для выявления РНК коронавируса (nCoV19) приматов в биологическом материале методом обратной транскрипции и полимеразной цепной реакции с флуоресцентной детекцией в режиме реального времени (ОТ-ПЦР-РВ), ТУ 21 10.60-133- 51062356-2017,The analysis is carried out using a set of reagents "PCR-CORONAVIRUS (nCoV19) - FACTOR" (Instructions for the use of "PCR-CORONAVIRUS-primates-FACTOR", a set of reagents for detecting RNA coronavirus (nCoV19) of primates in biological material by reverse transcription and polymerase chain reaction with fluorescence detection in real time (RT-PCR-RT), TU 21 10.60-133-51062356-2017,
http://www.vetfaktor.ru/) который состоит из трех этапов (см. таблицу 1 и 2):http://www.vetfaktor.ru/) which consists of three stages (see table 1 and 2):
экстракция НК;extraction of NA;
проведение ОТ-ПЦР РВ с флуоресцентной детекцией в режиме реального времени;RT-PCR RT with fluorescence detection in real time;
учет результатов анализа.accounting of analysis results.
Реакцию ОТ-ПЦР РВ проводят в одной пробирке.The RT-PCR RT reaction is carried out in one tube.
Подготовка образцов к проведению ПЦРSample preparation for PCR
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 ПКО nCoV19, ВКО nCoV19 и РНК буфера.The successful completion of the reaction is monitored by the use of PCO nCoV19, ICO nCoV19 and RNA buffer.
Буфер для проведения ОТ-ПЦР, ПЦР буфер nCoV19; состав: 2,5х ПЦР-буфер (хлорид калия, 100 мМ, Трис-HC1, рН 8,8 100 мМ, глицерол 1%, Tween-20 0.02%); хлорид магния, 5 мМ; деионизированная вода.RT-PCR buffer, nCoV19 PCR buffer; composition: 2.5x PCR buffer (potassium chloride, 100 mM, Tris-HC1, pH 8.8 100 mM, glycerol 1%, Tween-20 0.02%); magnesium chloride, 5 mM; deionized water.
Смесь для проведения ПЦР, ПЦР-смесь nCoV19 состав: эквимолярная смесь дезоксинуклеозидтрифосфатов (дНТФ) в концентрации 0,25 мМ; деионизированная вода, смесь праймеров и флуоресцентного зонда на корона-вирус (прямой и обратный праймеры nCoV19F и nCoV19R в концентрации 0,2 мкМ, зонд nCoV19P- ROX в концентрации 0,1 мкМ, взятых в соотношении 1:1:0,5), смесь праймеров и флуоресцентного зонда на ПКО (прямой и обратный праймеры MS2F и MS2R в концентрации 0,2 мкМ, зонд MS2P-Cy5 в концентрации 0,1 мкМ, взятых в соотношении 1:1:0,5).Mixture for PCR, PCR-mixture nCoV19 composition: equimolar mixture of deoxynucleoside triphosphates (dNTP) at a concentration of 0.25 mM; deionized water, a mixture of primers and a fluorescent probe for corona-virus (forward and reverse primers nCoV19F and nCoV19R at a concentration of 0.2 μM, probe nCoV19P-ROX at a concentration of 0.1 μM, taken in a 1: 1: 0.5 ratio), a mixture of primers and a fluorescent probe on FCC (forward and reverse primers MS2F and MS2R at a concentration of 0.2 μM, probe MS2P-Cy5 at a concentration of 0.1 μM, taken in a 1: 1: 0.5 ratio).
Смесь ферментов, RT PCR ENZ, состав: ДНК полимераза с антителами, ингибирующими активность фермента, TAQ POLYMERASE (5 ед/мкл), обратная транскриптаза MMLV REVERSE TRANSCRIPTASE (100 ед/мкл).Enzyme mixture, RT PCR ENZ, composition: DNA polymerase with antibodies that inhibit enzyme activity, TAQ POLYMERASE (5 U / μL), MMLV REVERSE TRANSCRIPTASE reverse transcriptase (100 U / μL).
Буфер для разведения РНК, РНК буфер, состав: деионизованная вода.RNA dilution buffer, RNA buffer, composition: deionized water.
Внутренний контрольный образец, ВКО nCoV19; состав: суспензия бактериофага MS2 (5×103/мл)Internal control sample, VKO nCoV19; composition: suspension of bacteriophage MS2 (5 × 10 3 / ml)
- Отрицательный контрольный образец, ОКО (ТЕ буфер); состав: ТЕ буфер (10 мМ Tris-HC1, 0,5 мМ EDTA, рН 8,0)- Negative control sample, OKO (TE buffer); composition: TE buffer (10 mM Tris-HC1, 0.5 mM EDTA, pH 8.0)
- Положительный контрольный образец, ПКО nCoV19; состав: смесь рекомбинантных плазмидных ДНК, содержащих фрагмент генома вируса nCoV19 и фрагмент генома бактериофага MS2, взяты в соотношении 1:1.- Positive control sample, PKO nCoV19; composition: a mixture of recombinant plasmid DNA containing a fragment of the genome of the nCoV19 virus and a fragment of the genome of the bacteriophage MS2, taken in a 1: 1 ratio.
В отдельной пробирке смешивают компоненты набора из расчета на каждую реакцию:- 10 мкл - ПИР БУФЕР nCoV19In a separate tube, mix the components of the kit for each reaction: - 10 μl - PIR BUFFER nCoV19
5 мкл - ПЦР СМЕСЬ nCoV195 μl - PCR MIX nCoV19
- 0,75 мкл RT PCR ENZ.- 0.75 μl RT PCR ENZ.
Отбирают необходимое количество пробирок для амплификации НК исследуемых и контрольных проб. В них вносят по 15 мкл приготовленной реакционной смеси.Select the required number of tubes for the amplification of the NK of the investigated and control samples. They add 15 μl of the prepared reaction mixture.
Используя наконечники с фильтром в подготовленные пробирки внести:Using filter tips into prepared tubes add:
а) в пробирку отрицательного контроля ПЦР (К-) 10 мкл РНК буфера;a) in a tube of 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 number of test tubes for investigated samples - add 10 μl of NK of the corresponding sample, including sample VK-) to each;
в) в пробирку с положительным контролем ПЦР (К+) 10 мкл ПКО nCoV19.c) in a test tube with a positive control PCR (K +) 10 μl of PCR nCoV19.
Проведение реакции ПЦР РВ с флуоресцентной детекциейCarrying out RT-PCR reaction with fluorescence detection
Параметры температурно-временного режима амплификации на приборах «Rotor-Gene Q», «ДТ-96» и «CFX96» указаны в таблице 3.The parameters of the temperature-time mode of amplification on the "Rotor-Gene Q", "DT-96" and "CFX96" devices are shown in Table 3.
Поместить подготовленные для проведения ПЦР пробирки в ячейки амплификатора.Place the tubes prepared for PCR into the wells of the thermocycler.
Интерпретация результатов анализаInterpreting Analysis Results
Полученные данные - кривые накопления флуоресцентного сигнала анализируются с помощью программного обеспечения используемого прибора для проведения ПЦР в режиме «реального времени» в соответствии с инструкцией производителя к прибору.Obtained data - fluorescent signal accumulation curves are analyzed using the software of the used device for carrying out PCR in "real time" mode in accordance with the manufacturer's instructions for the device.
Учет результатов ОТ-ПЦР проводился 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).The results of RT-PCR were taken into account 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 value of the threshold cycle "Ct> for the sample under study).
Результат считается достоверным в случае корректного прохождения положительных и отрицательных контролей амплификации и экстракции НК в соответствии с таблицей 4.The result is considered reliable if the positive and negative controls for amplification and extraction of NA were correctly passed in accordance with Table 4.
Появление любого значения Ct в таблице результатов для отрицательного контроля этапа экстракции ВК- на канале ROX/Orange и для отрицательного контроля этапа 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 in the table of results for negative control of the VK- extraction stage on the ROX / Orange channel and for negative control of the K- PCR stage on any of the channels indicates the presence of contamination of reagents or samples. In this case, the analysis results for all samples are considered invalid. It is required to repeat the analysis of all samples, as well as to 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 ROX/Orange значение Ct также отсутствует) требуют повторного проведения исследования с этапа ГГЦР. 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. Требуется провести исследование, начиная с этапа экстракции НК.Samples for which Ct value is absent or exceeds cycle 35 in the Cy5 / Red channel (while Ct value is also absent in the ROX / Orange channel) require a second study from the HHCR stage. A delay in the values of the threshold cycles for the samples under study on the Cy5 / Red channel indicates the presence of inhibitors in the samples or errors in the setting of the RT-PCR reaction. It is required to conduct a study starting from the NK extraction stage.
Образец считается положительным, (РНК коронавируса приматов присутствует), если наблюдается рост специфического сигнала на канале ROX/Orange, при этом значения Ct контрольных образцов находятся в пределах нормы (см. Табл. 3). Если для исследуемого образца по каналу ROX/Orange значение Ct определяется позднее 35 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 (наблюдается рост специфического сигнала на канале ROX/Orange) - образец считается положительным.A sample is considered positive (primate coronavirus RNA is present) if there is an increase in the specific signal on the ROX / Orange channel, while the Ct values of the control samples are within the normal range (see Table 3). If the Ct value for a test sample through the ROX / Orange channel is determined later than 35 cycles with correct passage of positive and negative controls, it is considered controversial and is re-examined from the stage of NA isolation. If a similar result is observed during repeated setting (there is an increase in the specific signal on the ROX / Orange channel), the sample is considered positive.
Образец считается отрицательным (РНК коронавируса приматов отсутствует) если не определяется значение Ct (не наблюдается рост специфического сигнала) на канале ROX/Orange, при этом значения Ct по каналу Cy5/Red и Ct контрольных образцов находятся в пределах нормы (Табл. 4).A sample is considered negative (there is no primate coronavirus RNA) if the Ct value is not determined (no increase in the specific signal is observed) on the ROX / Orange channel, while the Ct values on the Cy5 / Red channel and Ct values of the control samples are within the normal range (Table 4).
Claims (7)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020127059A RU2740097C1 (en) | 2020-08-11 | 2020-08-11 | Method for detecting a new type coronavirus infection agent genome (ncov19) in primates |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020127059A RU2740097C1 (en) | 2020-08-11 | 2020-08-11 | Method for detecting a new type coronavirus infection agent genome (ncov19) in primates |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2740097C1 true RU2740097C1 (en) | 2021-01-11 |
Family
ID=74183771
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2020127059A RU2740097C1 (en) | 2020-08-11 | 2020-08-11 | Method for detecting a new type coronavirus infection agent genome (ncov19) in primates |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2740097C1 (en) |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7527926B2 (en) * | 2003-04-21 | 2009-05-05 | Genome Institute Of Singapore | Oligonucleotides, reagents and amplification methods for detecting severe acute respiratory syndrome coronavirus |
RU2473702C1 (en) * | 2011-11-16 | 2013-01-27 | Федеральное бюджетное учреждение науки "Государственный научный центр вирусологии и биотехнологии "Вектор" "(ФБУН ГНЦ ВБ "Вектор") | Set of oligodeoxyribonucleotide primers and fluorescent-marked probes for 229e, nl63, oc43, hku1 coronavirus rna identification by fluorescence in situ hybridisation and reverse transcription-polymerase chain reaction |
WO2016034610A1 (en) * | 2014-09-03 | 2016-03-10 | Intervet International B.V. | Attenuated bovine coronavirus and related vaccines |
RU2681473C1 (en) * | 2018-01-16 | 2019-03-06 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный аграрный университет имени И.Т. Трубилина" | 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) * | 2018-01-16 | 2019-07-16 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный аграрный университет имени И.Т. Трубилина" | Method for genome detection of coronavirus infection causative agent in cattle |
RU2703401C1 (en) * | 2018-10-24 | 2019-10-16 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный аграрный университет имени И.Т. Трубилина" | Test system for detecting and genotyping rna of swine reproductive-respiratory syndrome virus |
RU2703394C1 (en) * | 2018-10-24 | 2019-10-16 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный аграрный университет имени И.Т. Трубилина" | Method for detecting and genotyping rna of porcine reproductive-respiratory syndrome virus |
-
2020
- 2020-08-11 RU RU2020127059A patent/RU2740097C1/en active
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7527926B2 (en) * | 2003-04-21 | 2009-05-05 | Genome Institute Of Singapore | Oligonucleotides, reagents and amplification methods for detecting severe acute respiratory syndrome coronavirus |
RU2473702C1 (en) * | 2011-11-16 | 2013-01-27 | Федеральное бюджетное учреждение науки "Государственный научный центр вирусологии и биотехнологии "Вектор" "(ФБУН ГНЦ ВБ "Вектор") | Set of oligodeoxyribonucleotide primers and fluorescent-marked probes for 229e, nl63, oc43, hku1 coronavirus rna identification by fluorescence in situ hybridisation and reverse transcription-polymerase chain reaction |
WO2016034610A1 (en) * | 2014-09-03 | 2016-03-10 | Intervet International B.V. | Attenuated bovine coronavirus and related vaccines |
RU2681473C1 (en) * | 2018-01-16 | 2019-03-06 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный аграрный университет имени И.Т. Трубилина" | 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) * | 2018-01-16 | 2019-07-16 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный аграрный университет имени И.Т. Трубилина" | Method for genome detection of coronavirus infection causative agent in cattle |
RU2703401C1 (en) * | 2018-10-24 | 2019-10-16 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный аграрный университет имени И.Т. Трубилина" | Test system for detecting and genotyping rna of swine reproductive-respiratory syndrome virus |
RU2703394C1 (en) * | 2018-10-24 | 2019-10-16 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный аграрный университет имени И.Т. Трубилина" | Method for detecting and genotyping rna of porcine reproductive-respiratory syndrome virus |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2680094C1 (en) | Test system for detection of dna of leptospirosis causative agent (leptospira speciales) in agricultural animals | |
CN111074011B (en) | Compositions, kits, methods and uses for detecting and typing viruses causing respiratory tract infections | |
CN111286559B (en) | Primer, probe and kit for detecting African swine fever virus | |
RU2694558C1 (en) | Method for genome detection of coronavirus infection causative agent in cattle | |
JP4950656B2 (en) | Nucleic acid detection | |
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 | |
CN108753768B (en) | Nucleic acid for detecting enterovirus and application thereof | |
CN116814857A (en) | Cat parvovirus and kit thereof and fluorescent recombinase polymerase amplification method | |
RU2710065C1 (en) | Synthetic oligonucleotide primers and method for detecting dna of asf virus by loop isothermal amplification | |
RU2740097C1 (en) | Method for detecting a new type coronavirus infection agent genome (ncov19) in primates | |
RU2703401C1 (en) | Test system for detecting and genotyping rna of swine reproductive-respiratory syndrome virus | |
RU2741887C1 (en) | Test system for genome detection of a coronavirus infection agent of new type (ncov19) in primates | |
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 | |
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 | |
RU2607025C1 (en) | Synthetic oligonucleotide primers and method for detecting rna atypical pestivirus of cattle | |
RU2700481C1 (en) | Method for detecting rna of an arteritis virus agent in horses | |
RU2728342C1 (en) | Set of oligonucleotide primers and probes and method for detecting bovine pestivirus h | |
RU2689718C1 (en) | Method for detecting genome of rotavirus infection agent in farm animals | |
RU2698662C1 (en) | Test system for detecting rna of agent of arteritis virus in horses | |
RU2586527C1 (en) | Oligonucleotide primers and fluorescent probe and method for detection of epidemic diarrhea virus genome by reverse transcription - polymerase chain reaction | |
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 | |
RU2703400C1 (en) | Method for detecting a genome of a brucella infection agent (brucella speciales) in farm animals | |
Zhao et al. | Development of a multiplex qRT-PCR assay for detection of classical swine fever virus, African swine fever virus, and Erysipelothrix rhusiopathiae | |
RU2700478C1 (en) | Method for detecting dna of leptospirosis (leptospira spp) causative agent in farm animals | |
RU2782427C1 (en) | Method for detecting the dna of the causative agent of cryptosporidiosis in animal biological material and feed using a polymerase chain reaction in real time |