RU2744092C1 - Test system for detection of sheeppox virus genome by real-time polymerase chain reaction - Google Patents

Test system for detection of sheeppox virus genome by real-time polymerase chain reaction Download PDF

Info

Publication number
RU2744092C1
RU2744092C1 RU2020117383A RU2020117383A RU2744092C1 RU 2744092 C1 RU2744092 C1 RU 2744092C1 RU 2020117383 A RU2020117383 A RU 2020117383A RU 2020117383 A RU2020117383 A RU 2020117383A RU 2744092 C1 RU2744092 C1 RU 2744092C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
virus genome
test system
sheeppox
sheeppox virus
detection
Prior art date
Application number
RU2020117383A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Владимирович Спрыгин
Ксения Александровна Шалина
Яна Евгеньевна Пестова
Артём Сергеевич Белый
Александр Александрович Нестеров
Ирина Николаевна Шумилова
Светлана Владимировна Кононова
Павел Владимирович Прутников
Ольга Петровна Бьядовская
Александр Владимирович Кононов
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное учреждение "Федеральный центр охраны здоровья животных" (ФГБУ "ВНИИЗЖ")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное учреждение "Федеральный центр охраны здоровья животных" (ФГБУ "ВНИИЗЖ") filed Critical Федеральное государственное бюджетное учреждение "Федеральный центр охраны здоровья животных" (ФГБУ "ВНИИЗЖ")
Priority to RU2020117383A priority Critical patent/RU2744092C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2744092C1 publication Critical patent/RU2744092C1/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 biotechnology. Disclosed is a specific and highly sensitive test system for detecting the sheeppox virus genome. Oligonucleotide primers and a fluorescently labeled probe were developed for specific amplification and detection of a fragment of the ORF131-ORF132 sheeppox virus genome:
Forward TCGCATATGGAATTATCGGAAT
Reverse GATTTGACAAACACGTGTACAAA
probe FAM ACGAACATTTTTCCCTCTAAGCTACTTTAC BHQ1
The test system consists of a ready-made PCR mixture (including oligonucleotide primers and a fluorescently labeled probe), Taq-DNA polymerases, positive control and negative control and makes it possible to identify the sheeppox virus genome in the shortest possible time.
EFFECT: invention can be used to detect the DNA of all genetic variants of sheeppox viruses in samples of a wide range of pathological materials and biomaterials in order to make and clarify clinical and laboratory diagnoses in veterinary medicine.
1 cl, 1 dwg, 3 ex, 3 tbl

Description

Изобретение относится к ветеринарной вирусологии, к средствам молекулярной диагностики, а именно к выявлению генома вируса оспы овец.The invention relates to veterinary virology, to molecular diagnostics, and in particular to the detection of the sheep pox virus genome.

Оспа овец - трансграничная высоко-контагиозная особо опасная вирусная болезнь овец, которая представляет серьезную угрозу животноводству не только в Российской Федерации, но и в других странах, где выращивание и разведение овец является культурной традицией [1, 3]. У естественно восприимчивых животных заболевание проявляется лихорадкой, затрудненным дыханием, отеком век, выделением серозно-слизистого экссудата из глаз и носа, развитием на коже и слизистых оболочках папулезно-пустулезной сыпи, поражением внутренних органов и высокой летальностью, иногда достигающей 100%. Болезнь регистрируется в любое время года, при этом степень тяжести зависит от ряда факторов: возраст, порода и индивидуальные особенности организма, а также воздействие условий окружающей среды [2].Sheep pox is a transboundary highly contagious viral disease of sheep, which poses a serious threat to livestock not only in the Russian Federation, but also in other countries where raising and raising sheep is a cultural tradition [1, 3]. In naturally susceptible animals, the disease is manifested by fever, shortness of breath, swelling of the eyelids, the release of serous-mucous exudate from the eyes and nose, the development of papular-pustular rash on the skin and mucous membranes, damage to internal organs and high mortality, sometimes reaching 100%. The disease is recorded at any time of the year, while the severity depends on a number of factors: age, breed and individual characteristics of the organism, as well as the impact of environmental conditions [2].

Возбудителем является ДНК-содержащий вирус (Sheeppox virus), относящийся к роду Capripoxvirus семейства Poxviridae. Возбудитель обладает видовой специфичностью и вызывает заболевание только у одного вида животных [4].The causative agent is a DNA virus (Sheeppox virus) belonging to the genus Capripoxvirus of the Poxviridae family. The causative agent is species specific and causes disease in only one species of animals [4].

Для выявления вируса оспы овец вирусологическим способом требуются значительны затраты времени и расходных материалов. В связи с этим разработка специфичной и чувствительной тест-системы для обнаружения генома вируса оспы овец является актуальной задачей. Диагностика заболевания методом ПЦР в режиме реального времени на ранней стадии является одним из методов, который может быть применен для выявления вируса при вспышках заболевания. Это может быть ценным дополнением к применению основных методов, которые должны включать быструю диагностику, отслеживание и контроль за распространенностью заболевания.Virological detection of sheeppox virus requires a significant investment of time and consumables. In this regard, the development of a specific and sensitive test system for detecting the sheeppox virus genome is an urgent task. Early diagnosis of disease by real-time PCR is one method that can be used to detect the virus during outbreaks. It can be a valuable addition to the application of basic methods, which should include rapid diagnosis, tracking and control of disease prevalence.

Патентные документы зарубежных авторов в основном относятся к мультиплексным системам, предназначенным для обнаружения генома возбудителей нескольких заболеваний МРС и КРС методом ПЦР. В основном патенты разработаны для диагностики каприпоксвирусных инфекций: оспа овец, оспа коз, заразный узелковый дерматит КРС.Patent documents of foreign authors mainly relate to multiplex systems designed to detect the genome of pathogens of several diseases of MRS and cattle by PCR. Basically, patents are developed for the diagnosis of capripoxvirus infections: sheep pox, goat pox, infectious bovine nodular dermatitis.

Так же с помощью мультиплексных тест-систем ПЦР проводят исследования для выявления геномов возбудителей таких инфекций МРС, как: блютанг, ящур, контагиозный пустулезный дерматит, чумы мелких жвачных. При этом в тест-системе используется 6 пар праймеров: пара для выявления вируса блютанга - bTV-F и BTV-R; праймеры для обнаружения вируса ящура FMDV-F и FMDV-R с; праймеры для обнаружения вируса чумы мелких жвачных - PPRV-F и PPRV-R; праймеры для обнаружения вируса оспы овец - SPPV-F и SPPV-R; праймеры для обнаружения вируса оспы коз -GTPV-F и GTPV-R.; праймеры для обнаружения вируса контагиозного пустулезного дерматита ORFV-F и ORFV-R [5].Also, with the help of multiplex PCR test systems, studies are carried out to identify the genomes of pathogens of MRS infections such as bluetongue, foot and mouth disease, pustular pustular dermatitis, and plague of small ruminants. In this case, the test system uses 6 pairs of primers: a pair for detecting bluetongue virus - bTV-F and BTV-R; primers for the detection of foot and mouth disease virus FMDV-F and FMDV-R with; primers for the detection of the plague virus of small ruminants - PPRV-F and PPRV-R; primers for the detection of sheeppox virus - SPPV-F and SPPV-R; primers for the detection of goat pox virus -GTPV-F and GTPV-R .; primers for the detection of pustular pustular dermatitis virus ORFV-F and ORFV-R [5].

Недостатком таких тест-систем является многокомпонентность, что значительно усложняет сбор реакционной смеси и контроль качества компонентов тест-системы. Более того, амплификация нескольких фрагментов в одной пробирке неизбежно ингибирует процесс образования копий матрицы ДНК, концентрация которой является наименьшей в испытуемой пробе.The disadvantage of such test systems is their multicomponent nature, which significantly complicates the collection of the reaction mixture and quality control of the components of the test system. Moreover, amplification of several fragments in one tube inevitably inhibits the formation of copies of the DNA template, the concentration of which is the lowest in the test sample.

Известен способ выявления генома поксвирусов с помощью ПЦР без дифференциации на оспу овец [6]. Недостатком такого метода является отсутствие возможности подтверждения или исключения наличия ДНК возбудителя именно оспы овец, что снижает точность диагностики.A known method for detecting the genome of poxviruses using PCR without differentiation for sheep pox [6]. The disadvantage of this method is the inability to confirm or exclude the presence of DNA of the causative agent of sheep pox, which reduces the accuracy of diagnosis.

Наиболее близким к заявляемому изобретению является тест-система ПЦР-ОСПА-ФАКТОР (Фактор, Троицк, Россия), которая основана на способе диагностики оспы овец и коз. Недостатком данного способа является то, что оспа овец и коз являются разными нозологическими единицами и вызываются разными вирусами [7].Closest to the claimed invention is the PCR-OSPA-FACTOR test system (Factor, Troitsk, Russia), which is based on a method for diagnosing sheep and goat pox. The disadvantage of this method is that sheep and goat pox are different nosological units and are caused by different viruses [7].

Целью настоящего изобретения является создание тест-системы для специфичного выявления генома вируса оспы овец методом полимеразной цепной реакции в режиме реального времени (ПЦР-РВ).The aim of the present invention is to provide a test system for the specific detection of the sheeppox virus genome by real-time polymerase chain reaction (RT-PCR).

Таким образом, разработка чувствительной и специфичной тест-системы для обнаружения генома всех возможных генетических вариантов вируса оспы овец, с возможностью исследования широкого спектра биологического материала (внутренние органы, папулезно-пустулезные поражения, сыворотка крови, цельная кровь, культура клеток), является технической проблемой. Поставленная цель достигается тем, что предлагаемая тест-система ПЦР-РВ, содержит специфичные олигонуклеотидные праймеры и флуоресцентно-меченный зонд, а для постановки ПЦР в режиме реального времени проведен подбор условий, обеспечивающий минимальный риск контаминации в тестируемых образцов и исключающих субъективность при оценке результатов и при проведении исследований с помощью разработанного диагностикума.Thus, the development of a sensitive and specific test system for detecting the genome of all possible genetic variants of the sheeppox virus, with the ability to study a wide range of biological material (internal organs, papular-pustular lesions, blood serum, whole blood, cell culture), is a technical problem. ... This goal is achieved by the fact that the proposed RT-PCR test system contains specific oligonucleotide primers and a fluorescently-labeled probe, and for setting up real-time PCR, a selection of conditions was carried out that provides a minimum risk of contamination in the tested samples and excludes subjectivity in evaluating the results and when conducting research using the developed diagnosticum.

Изобретение относиться к тест-системе для специфичной экспресс-идентификации генома всех генетических вариантов оспы овец, циркулирующих на территории РФ, так и других эндемичных очагов, методом полимеразной цепной реакции в режиме реального времени, состоящей из смеси олигонуклеотидных праймеров и флуоресцентно-меченного зонда, фермента Taq-полимеразы, положительного контроля и отрицательного контроля.The invention relates to a test system for the specific express identification of the genome of all genetic variants of sheep pox circulating in the Russian Federation, as well as other endemic foci, by the method of polymerase chain reaction in real time, consisting of a mixture of oligonucleotide primers and a fluorescently labeled probe, an enzyme Taq polymerase, positive control and negative control.

Флуоресценцию измеряют по каналу FAM. Пересечение кривой флуоресценции линии порогового цикла (Ct) свидетельствует о наличии в образце генома вируса оспы овец, причем, чем меньше показатель «Ct», тем выше концентрация генома вируса оспы овец в исследуемом образце. Отсутствие пересечения кривой флуоресценции линии Ct свидетельствует об отсутствии генома вируса оспы овец в тестируемом материале.Fluorescence is measured by the FAM channel. The intersection of the fluorescence curve of the threshold cycle line (Ct) indicates the presence of sheeppox virus genome in the sample, and the lower the "Ct" value, the higher the concentration of the sheeppox virus genome in the sample under study. The absence of crossing the fluorescence curve of the Ct line indicates the absence of the sheeppox virus genome in the test material.

Изобретение может быть использовано для выявления ДНК вируса оспы овец в пробах биологического материала (суспензия парнехиматозных органов, лимфоузлов, кожных поражений, сыворотки крови, цельной крови, культуры клеток), с целью проведения клинической и лабораторной диагностики, а также научно-исследовательских работ в ветеринарии.The invention can be used to detect sheep pox virus DNA in samples of biological material (suspension of parnechimatous organs, lymph nodes, skin lesions, blood serum, whole blood, cell culture), for the purpose of clinical and laboratory diagnostics, as well as research work in veterinary medicine ...

Технический результат от изобретения заключается в разработке современной, высокоспецифической тест-системы, состоящей из олигонуклеотидных праймеров и флуоресцентно-меченного зонда, в отношении всех возможных генетических вариантов вируса оспы овец циркулирующих в мире; из расширенного спектра биологического материала (суспензия паренхиматозных органов, лимфоузлов, кожных поражений, сыворотки крови, цельной крови, культуры клеток), пригодного для проведения исследований без получения ложноположительных результатов; с возможностью использования широкого спектра амплификаторов, отвечающих минимальным требованиям для постановки ПЦР-РВ; с сокращением времени тестирования проб на наличие генома вируса оспы овец за счет укороченного термического профиля циклирования и использования готовой ПЦР смеси, в том числе и при проведении массовых исследований; и расширение арсенала средств диагностики оспы овец.The technical result of the invention consists in the development of a modern, highly specific test system, consisting of oligonucleotide primers and a fluorescently labeled probe, in relation to all possible genetic variants of sheeppox virus circulating in the world; from an extended spectrum of biological material (suspension of parenchymal organs, lymph nodes, skin lesions, blood serum, whole blood, cell culture), suitable for research without obtaining false positive results; with the ability to use a wide range of amplifiers that meet the minimum requirements for setting up RT-PCR; with a reduction in the time for testing samples for the presence of the sheeppox virus genome due to a shortened thermal cycling profile and the use of a ready-made PCR mixture, including during mass research; and expanding the range of diagnostic tools for sheep pox.

Представленный метод включает последовательности олигонуклеотидов, специфичные только для вируса оспы овец и имеющие следующую нуклеотидную последовательность:The presented method includes sequences of oligonucleotides specific only for sheeppox virus and having the following nucleotide sequence:

Forward TCGCATATGGAATTATCGGAATForward TCGCATATGGAATTATCGGAAT

Reverse GATTTGACAAACACGTGTACAAAReverse GATTTGACAAACACGTGTACAAA

probe FAM ACGAACATTTTTCCCTCTAAGCTACTTTAC BHQ1probe FAM ACGAACATTTTTCCCTCTAAGCTACTTTAC BHQ1

Сущность изобретения заключается в том, что выявление ДНК вируса оспы овец проводится в присутствии родственных каприпоксвирусов (вирусы оспы коз и заразного узелкового дерматита) без какого-либо влияния последних на качественный результат реакции. Высокая степень специфичности тест-системы подтверждена с помощью лабораторных исследований на панели проб гомологичных и гетерологичных вирусов.The essence of the invention lies in the fact that the detection of DNA of sheep pox virus is carried out in the presence of related capripoxviruses (viruses of goat pox and infectious nodular dermatitis) without any influence of the latter on the qualitative result of the reaction. The high degree of specificity of the test system is confirmed by laboratory studies on a panel of samples of homologous and heterologous viruses.

Сущность изобретения пояснена на графическом изображении (Фиг. 1), на котором представлен линейный график результатов ПЦР-РВ при тестировании 10-кратных разведений выделенной ДНК вируса оспы овец (штамм «ВНИИЗЖ»),The essence of the invention is illustrated in the graphic image (Fig. 1), which shows a linear graph of the results of RT-PCR when testing 10-fold dilutions of the isolated DNA of the sheep pox virus (strain "ARRIAH"),

Детекция продуктов амплификации осуществляется методом регистрации флуоресценции, генерируемой в результате разрушения гибридизационного зонда, находящегося на 5'-конце флуорофор FAM, а на 3'-конце - гасителя BHQ1. В отсутствии мишени флуорофор и гаситель сближены, и наблюдается лишь незначительная флуоресценция, так как гаситель поглощает испускаемое флуорофором излучение. При накоплении в ходе ПЦР специфических продуктов зонд гибридизируется на ампликон, что ведет к его разрушению за счет 5'-экзонуклеазной активности Taq-полимеразы. В результате флуорофор отделяется от гасителя и его излучение может быть детектировано. Таким образом, увеличение флуоресценции прямо пропорционально количеству синтезированного ПЦР-продукта.The detection of amplification products is carried out by recording the fluorescence generated as a result of the destruction of the hybridization probe located at the 5'-end of the FAM fluorophore, and at the 3'-end of the quencher BHQ1. In the absence of a target, the fluorophore and quencher are close together, and only negligible fluorescence is observed, since the quencher absorbs the radiation emitted by the fluorophore. When specific products accumulate during PCR, the probe hybridizes to the amplicon, which leads to its destruction due to the 5'-exonuclease activity of Taq polymerase. As a result, the fluorophore is separated from the quencher and its radiation can be detected. Thus, the increase in fluorescence is directly proportional to the amount of synthesized PCR product.

Праймеры и зонд разработаны для амплификации и детекции фрагмента генома оспы овец, расположенный между ORF131 и ORF132, консервативный и уникальный только для всех вариантов вируса оспы овец.The primers and probe are designed to amplify and detect a fragment of the sheeppox genome located between ORF131 and ORF132, conservative and unique only for all variants of the sheeppox virus.

Тест-система/набор для выявления генома вируса оспы овец в ПЦР-РВ состоит из следующих компонентов:The test system / kit for detecting the sheeppox virus genome in RT-PCR consists of the following components:

№1 готовая ПЦР смесь, объем 550 мкл - 2 пробирки;No. 1 ready-made PCR mixture, volume 550 µl - 2 tubes;

№2 фермент Taq-ДНК-полимераза, объем 14 мкл - 1 пробирка;No. 2 enzyme Taq-DNA polymerase, volume 14 µl - 1 tube;

№3 положительный контрольный образец, объем 100 мкл - 1 пробирка;No. 3 positive control sample, volume 100 µl - 1 tube;

№4 отрицательный контрольный образец, объем 100 мкл - 1 пробирка.No. 4 negative control sample, volume 100 µl - 1 tube.

ПЦР-РВ проводится в программируемом амплификаторе в одну стадию с использованием готовой ПЦР смеси (№1), включающей на одну реакцию: буфер 5х для ПЦР-РВ (5 мкл), 25 мМ хлорид магния (3,5 мкл), дезоксирибонуклеотид трифосфаты (0,5 мкл 10 пмолль), олигонуклеотидные праймеры (1 мкл каждого праймера 15 пмоль), зонд (1 мкл 2,5 пмоль); и фермента Taq-ДНК-полимеразы (№2). Перед началом постановки реакции необходимо разморозить все компоненты реакции, встряхнуть их на шейкере, затем центрифугировать несколько секунд на низкоскоростной центрифуге.RT-PCR is carried out in a programmable amplifier in one stage using a ready-made PCR mixture (No. 1), including for one reaction: 5x buffer for RT-PCR (5 μl), 25 mM magnesium chloride (3.5 μl), deoxyribonucleotide triphosphates ( 0.5 μl 10 pmol), oligonucleotide primers (1 μl of each primer 15 pmol), probe (1 μl 2.5 pmol); and the enzyme Taq-DNA polymerase (No. 2). Before starting the reaction, it is necessary to defrost all the reaction components, shake them on a shaker, then centrifuge for several seconds in a low-speed centrifuge.

Реакционную смесь для проведения ПЦР-РВ готовят в пробирке в расчете на одну реакцию (V=25 мкл) следующим образом:The reaction mixture for RT-PCR is prepared in a test tube per reaction (V = 25 μl) as follows:

- готовая ПЦР смесь №1- ready-made PCR mixture No. 1 20 мкл,20 μl, - фермент Taq-ДНК-полимераза №2- enzyme Taq-DNA polymerase No. 2 0,25 мкл,0.25 μl, - выделенная ДНК (в т.ч. отрицательный контроль №3 и положительный контроль №4)- isolated DNA (including negative control No. 3 and positive control No. 4) 5 мкл.5 μl.

В качестве отрицательного контроля используется деионизованная вода, а в качестве положительного контроля - ДНК вируса оспы овец.Deionized water is used as a negative control, and sheeppox virus DNA is used as a positive control.

Приготовленную в отдельных пробирках реакционную ПЦР-смесь переносят по 20 мкл в пробирки соответствующего объема и вносят 5 мкл суммарной ДНК. В соответствующие пробы вносят также выделенные образцы ДНК отрицательного и положительного контролей. Общий объем смеси - 25 мкл.The PCR reaction mixture prepared in separate test tubes is transferred by 20 μl into test tubes of the corresponding volume and 5 μl of total DNA is added. The isolated DNA samples of the negative and positive controls are also added to the corresponding samples. The total volume of the mixture is 25 μl.

Пробирки устанавливают в амплификатор для постановки ПЦР-РВ, отмечают в программе расположение и характеристику проб, выбирают рабочий краситель (FAM), устанавливают в программе температурно-временной профиль реакции.The tubes are placed in the thermocycler for setting the RT-PCR, the location and characteristics of the samples are noted in the program, the working dye (FAM) is selected, and the temperature-time profile of the reaction is set in the program.

Программирование амплификатора осуществляется согласно инструкции производителя. Режим термического профиля должен соответствовать показателям, описанным в таблице 1.The cycler is programmed according to the manufacturer's instructions. The thermal profile mode should correspond to the indicators described in Table 1.

Пробы считаются положительными, если в пробе значение Ct<35, что говорит о наличии генома вируса оспы овец. Пробы считаются отрицательными, если значения Ct не определяются/не регистрируется.Samples are considered positive if the Ct value in the sample is <35, which indicates the presence of the sheeppox virus genome. Samples are considered negative if C t values are not determined / recorded.

Если значение порогового цикла Ct находится в пределах от 35 до 37, результат обнаружения генома вируса оспы овец считается сомнительным, и подлежит повторному исследованию. Если при проведении повторного исследования значение Ct<37, результат обнаружения генома вируса оспы овец считается положительным; если значение Ct не регистрируется (нет значения) или Ct>37 результат обнаружения генома вируса оспы овец считается отрицательным.If the value of the threshold cycle Ct is in the range from 35 to 37, the result of the detection of the sheeppox virus genome is considered doubtful and should be re-examined. If, when conducting a second study, the Ct value is <37, the result of detecting the sheeppox virus genome is considered positive; if the Ct value is not recorded (no value) or Ct> 37, the detection result of the sheeppox virus genome is considered negative.

Результат считается достоверным только в случае, если:The result is considered reliable only if:

- для положительного контроля амплификатором на канале FAM регистрируется значение порогового цикла амплификации - Ct<35;- for a positive control with an amplifier on the FAM channel, the value of the amplification threshold cycle is recorded - Ct <35;

- для отрицательного контроля амплификатором не регистрируется какое-либо значение порогового цикла на канале FAM.- for negative control, the amplifier does not register any value of the threshold cycle on the FAM channel.

Результат считается недостоверным (не подлежат учету) в случае, если:The result is considered invalid (not subject to accounting) if:

- для образца положительного контроля регистрируется значение Ct>35;- for a positive control sample, a Ct value> 35 is recorded;

- для образца отрицательного контроля регистрируется какое-либо значение Ct.- any Ct value is recorded for the negative control sample.

Предлагаемая разработанная ФГБУ «ВНИИЗЖ» тест-система для идентификации генома вируса оспы овец является новой и промышленно применимой. Тест-система создана путем дизайна и подбора праймеров, компоновки компонентов тест-системы, лабораторной оценки основных характеристик и совместного использования сведений, содержащихся в уровне техники, а также общих знаний специалиста в области биотехнологии.The proposed test system developed by the FGBI ARRIAH for identification of the sheeppox virus genome is new and industrially applicable. The test system is created through the design and selection of primers, the layout of the components of the test system, laboratory assessment of the main characteristics and the sharing of information contained in the prior art, as well as the general knowledge of the specialist in the field of biotechnology.

Сущность предлагаемого изобретения пояснена примерами его использования, которые не ограничивают объем изобретения.The essence of the invention is illustrated by examples of its use, which do not limit the scope of the invention.

Пример 1. Оценка специфичности тест-системы.Example 1. Evaluation of the specificity of the test system.

Для оценки специфичности тест-системы использовались следующие образцы ДНК генома референтных гомологичных и гетерологичных вирусов, а также ДНК полевых изолятов вируса оспы овец, эктимы и заразного узелкового дерматита выявленные на территории РФ в период 2015-2019 гг. Результаты оценки специфичности представлены в таблице 2.To assess the specificity of the test system, the following DNA samples of the genome of reference homologous and heterologous viruses, as well as the DNA of field isolates of sheep pox virus, ecthyma and infectious nodular dermatitis detected in the Russian Federation in the period 2015-2019, were used. The results of the specificity assessment are presented in Table 2.

Из таблицы 2 видно, что тест-система для выявления генома вируса оспы овец показывает высокую специфичность при тестировании с генетическим материалом от вирусов оспы овец различного географического происхождения, так и гетерологичных вирусов КРС и МРС.Table 2 shows that the test system for detecting the sheeppox virus genome shows high specificity when tested with genetic material from sheeppox viruses of various geographic origins, as well as heterologous cattle and MRS viruses.

Работу с ДНК проводили в условиях, регламентированных МУ 1.3.2569-09 «Организация работы лабораторий, использующих методы амплификации нуклеиновых кислот при работе с материалом, содержащим микроорганизмы I-IV групп патогенности».The work with DNA was carried out under the conditions regulated by MU 1.3.2569-09 "Organization of the work of laboratories using methods of amplification of nucleic acids when working with material containing microorganisms of I-IV pathogenicity groups".

Процедуру выделения ДНК из исследуемого материала проводили с использованием набора реагентов на основе мембранных колонок.The procedure for DNA isolation from the test material was carried out using a set of reagents based on membrane columns.

ПЦР в режиме реального времени проводили в реакционной смеси следующего состава (на 1 исследование):Real-time PCR was carried out in a reaction mixture of the following composition (for 1 study):

- готовая ПЦР смесь №1- ready-made PCR mixture No. 1 20 мкл,20 μl, - фермент Taq-ДНК-полимераза №2- enzyme Taq-DNA polymerase No. 2 0,25 мкл,0.25 μl, - выделенная ДНК (в т.ч. отриц. контроль №3 и полож. контроль №4)- isolated DNA (including negative control No. 3 and positive control No. 4) 5 мкл.5 μl.

ПЦР в режиме реального времени и регистрацию результатов проводили в ПЦР-РВ приборе по описанной выше программе.Real-time PCR and registration of results were carried out in an RT-PCR device according to the program described above.

Результаты интерпретировали на основании наличия (или отсутствия) пересечения кривой флуоресценции с установленной на соответствующем уровне пороговой линии, что соответствует наличию (или отсутствию) значения порогового цикла Ct в соответствующей графе в таблице результатов. Результат считали положительным в случаи, если кривая накопления флуоресценции для соответствующего образца имела характерную «сигмовидную» форму и пересекала пороговую линию (Таблица 3).The results were interpreted on the basis of 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 Ct value in the corresponding column in the table of results. The result was considered positive if the fluorescence accumulation curve for the corresponding sample had a characteristic "sigmoid" shape and crossed the threshold line (Table 3).

При тестировании специфичности тест-системы с использованием ДНК гомологичных и гетерологичных вирусов ложноположительных и ложноотрицательных результатов не выявлено.When testing the specificity of the test system using DNA of homologous and heterologous viruses, false positive and false negative results were not detected.

Пример 2. Оценка чувствительности тест-системы.Example 2. Evaluation of the sensitivity of the test system.

Для оценки чувствительности тест-системы для выявления генома вируса оспы овец методом полимеразной цепной реакции в режиме реального времени использовали ДНК вируса оспы овец (штамм «ВНИИЗЖ») с титром инфекционной активности в культуре клеток ЯДК-04 5,5 lg ТЦД50/см3. Полученные результаты показали, что тест-система выявляла вирусную ДНК с чувствительностью 0,05 lg ТЦД50/см3. Для оценки эффективности амплификации было проведено 3 повторных эксперимента. Полученные значения Ct использовались для вычисления эффективности. В результате была выстроена линейная регрессия со значением эффективности амплификации (Е) 94,84%. Полученные данные приведены на графическом изображении (Фиг. 1).To assess the sensitivity of the test system for detecting the genome of the sheeppox virus by the method of polymerase chain reaction in real time, we used the DNA of the sheeppox virus (strain "ARRIAH") with a titer of infectious activity in the cell culture YaDK-04 5.5 lg TCD 50 / cm 3 ... The results obtained showed that the test system detected viral DNA with a sensitivity of 0.05 lg TCD 50 / cm 3 . To evaluate the efficiency of amplification, 3 repeated experiments were carried out. The obtained Ct values were used to calculate the efficiency. As a result, a linear regression was built with an amplification efficiency (E) of 94.84%. The data obtained are shown in a graphical representation (Fig. 1).

Пример 3. Оценка воспроизводимости тест-системы.Example 3. Evaluation of the reproducibility of the test system.

Воспроизводимость тест-системы для выявления генома вируса оспы овец методом полимеразной цепной реакции в режиме реального времени определяли с помощью величины стандартного отклонения (SD) значения Ct, полученных для каждой серии разведений. SD варьировало от 0,01 до 0,24 на протяжении шести 10-кратных разведений. Коэффициент детерминированности r2 составил 0,9987.The reproducibility of the test system for detecting the sheeppox virus genome by real-time polymerase chain reaction was determined using the standard deviation (SD) of the Ct value obtained for each series of dilutions. SD ranged from 0.01 to 0.24 over six 10-fold dilutions. The coefficient of determinism r 2 was 0.9987.

Таким образом, изобретение может быть использовано в ветеринарной практике для выявления генетического материала вируса оспы овец в биологических образцах; с целью постановки и уточнения диагноза; для решения научно-исследовательских задач; изучения мониторинга распространения вируса оспы овец среди восприимчивых животных. Использование специфических праймеров и зонда позволяет выявить генетический материал всех циркулирующих генетических вариантов вируса оспы овец методом полимеразной цепной реакции (ПЦР) в режиме реального времени (РВ).Thus, the invention can be used in veterinary practice to detect the genetic material of the sheep pox virus in biological samples; for the purpose of setting and clarifying the diagnosis; for solving research problems; studying the monitoring of the spread of sheeppox virus among susceptible animals. The use of specific primers and a probe makes it possible to identify the genetic material of all circulating genetic variants of sheeppox virus by the method of polymerase chain reaction (PCR) in real time (RT).

Источники информации, принятые во внимание при составлении описания изобретения к заявке на выдачу патента РФ на изобретение «Тест-система для выявления генома вируса оспы овец методом полимеразной цепной реакции в режиме реального времени».Sources of information taken into account in the preparation of the description of the invention to the application for the grant of a patent of the Russian Federation for the invention "Test system for detecting the genome of sheeppox virus by the method of polymerase chain reaction in real time."

1. Константинов А.В., Старов С.К., Диев В.И. и другие. Антигенная и протективная активность ассоциированной вирусвакцины против оспы овец, оспы коз и чумы мелких жвачных // Ветеринария сегодня, 2017. №3 (22). С. 28-32.1. Konstantinov A.V., Starov S.K., Diev V.I. other. Antigenic and protective activity of the associated virus vaccine against sheep pox, goat pox and plague of small ruminants // Veterinary today, 2017. No. 3 (22). S. 28-32.

2. Нургазиев Р.З., Оторова А.А., Акматова Э.К., Нургазиева А.Р.. Вопросы биобезопасности при работе с вирусом оспы овец в лабораторных и полевых условиях / Вестник Кыргызского национального аграрного университета им. К.И. Скрябина. 2017. №3 (44). С. 96-102.2. Nurgaziev RZ, Otorova AA, Akmatova EK, Nurgazieva AR .. Issues of biosafety when working with sheep pox virus in laboratory and field conditions / Bulletin of the Kyrgyz National Agrarian University. K.I. Scriabin. 2017. No. 3 (44). S. 96-102.

3. Приказ №24 об утверждении ветеринарных правил осуществления профилактических, диагностических, ограничительных и иных мероприятий, установления и отмены карантина и иных ограничений, направленных на предотвращение распространения и ликвидацию очагов оспы овец и коз от 23 января 2018 г. 3. Order No. 24 on the approval of veterinary rules for the implementation of preventive, diagnostic, restrictive and other measures, the establishment and cancellation of quarantine and other restrictions aimed at preventing the spread and elimination of foci of sheep and goat pox dated January 23, 2018.

4. Руководство по диагностическим тестам и вакцинам для наземных животных. OIE. Manual of Diagnostic Tests and Vaccines for Terrestrial Animals, 2017.4. Guidelines for diagnostic tests and vaccines for terrestrial animals. OIE. Manual of Diagnostic Tests and Vaccines for Terrestrial Animals, 2017.

5. Патент: CN105331742 (A) - Multiplex-PCR (polymerase chain reaction) kit for detecting six viruses of sheep and goats simultaneously5. Patent: CN105331742 (A) - Multiplex-PCR (polymerase chain reaction) kit for detecting six viruses of sheep and goats simultaneously

6. Патент: RU 2658493 - Олигонуклеотидные праймеры и флуоресцентно-меченый зонд, способ и тест-система ПЦР в режиме реального времени для выявления генома каприпоксвирусов6. Patent: RU 2658493 - Oligonucleotide primers and fluorescently-labeled probe, real-time PCR method and test system for detecting capripoxvirus genome

7. Патент: CN 103276111 - Kit used for detecting sheep pox virus and detection method thereof7. Patent: CN 103276111 - Kit used for detecting sheep pox virus and detection method thereof

Figure 00000001
Figure 00000001

Figure 00000002
Figure 00000002

Figure 00000003
Figure 00000003

Claims (6)

1. Тест-система для выявления генома вируса оспы овец методом ПЦР в режиме реального времени, включающая готовую ПЦР смесь, содержащую олигонуклеотидные праймеры и флуоресцентно-меченный зонд, для амплификации и детекции фрагмента генома ORF131-ORF132 с использованием специфических праймеров и зонда:1. A test system for detecting the sheeppox virus genome by real-time PCR, including a ready-made PCR mixture containing oligonucleotide primers and a fluorescently labeled probe, for amplification and detection of a fragment of the ORF131-ORF132 genome using specific primers and a probe: Forward TCGCATATGGAATTATCGGAATForward TCGCATATGGAATTATCGGAAT Reverse GATTTGACAAACACGTGTACAAAReverse GATTTGACAAACACGTGTACAAA probe FAM ACGAACATTTTTCCCTCTAAGCTACTTTAC BHQ1,probe FAM ACGAACATTTTTCCCTCTAAGCTACTTTAC BHQ1, фермент Taq-ДНК-полимеразу, положительный контрольный образец, отрицательный контрольный образец; причем проводимая ПЦР-РВ состоит из следующих этапов: первоначальной денатурации при 95°С в течение 10 мин и термического циклирования при 95°С - 15 с, 60°С - 60 с - 40 циклов; образец считается положительным на наличие генома вируса оспы овец, если значение Ct≤35; образец считается отрицательным на наличие генома вируса, если значение Ct≥37, однако если значение Ct находится в пределах от 35 до 37, результат обнаружения генома вируса оспы овец считается сомнительным и подлежит повторному исследованию, при этом если при проведении повторного исследования регистрируемое значение Ct<37, результат обнаружения генома вируса оспы овец считается положительным и образец считается отрицательным на наличие генома вируса оспы овец, если для него значение Ct отсутствует или более 37.enzyme Taq-DNA polymerase, positive control, negative control; moreover, carried out PCR-RT consists of the following stages: initial denaturation at 95 ° C for 10 min and thermal cycling at 95 ° C - 15 s, 60 ° C - 60 s - 40 cycles; the sample is considered positive for the presence of the sheeppox virus genome if the value of Ct≤35; the sample is considered negative for the presence of the virus genome if the value of Ct≥37, however, if the value of Ct is in the range from 35 to 37, the result of the detection of the genome of the sheeppox virus is considered doubtful and should be re-examined, and if, during the re-test, the recorded value of Ct < 37, the result of the detection of the sheeppox virus genome is considered positive and the sample is considered negative for the presence of the sheeppox virus genome if its Ct value is absent or more than 37. 2. Тест-система по п. 1, отличающаяся тем, что обладает чувствительностью 0,05 lg ТЦД50/см3, позволяющей обнаружить и выявить геном вируса оспы овец в расширенном спектре биологического материала.2. The test system according to claim 1, characterized in that it has a sensitivity of 0.05 lg TCD 50 / cm 3 , which makes it possible to detect and identify the sheep pox virus genome in an expanded spectrum of biological material.
RU2020117383A 2020-05-15 2020-05-15 Test system for detection of sheeppox virus genome by real-time polymerase chain reaction RU2744092C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020117383A RU2744092C1 (en) 2020-05-15 2020-05-15 Test system for detection of sheeppox virus genome by real-time polymerase chain reaction

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020117383A RU2744092C1 (en) 2020-05-15 2020-05-15 Test system for detection of sheeppox virus genome by real-time polymerase chain reaction

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2744092C1 true RU2744092C1 (en) 2021-03-02

Family

ID=74857576

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020117383A RU2744092C1 (en) 2020-05-15 2020-05-15 Test system for detection of sheeppox virus genome by real-time polymerase chain reaction

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2744092C1 (en)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103276111A (en) * 2013-05-24 2013-09-04 中国农业科学院兰州兽医研究所 Kit used for detecting sheep pox virus and detection method thereof

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103276111A (en) * 2013-05-24 2013-09-04 中国农业科学院兰州兽医研究所 Kit used for detecting sheep pox virus and detection method thereof

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
CN103276111 (A), 04.09. 2013. НУРГАЗИЕВ Р.З. и др. Вопросы биобезопасности при работе с вирусом оспы овец в лабораторных и полевых условиях / Вестник Кыргызского национального аграрного университета им. К.И. Скрябина. 2017. N 3 (44). С. 96-102. *
КОНСТАНТИНОВ А.В. и др. Антигенная и протективная активность ассоциированной вирусвакцины против оспы овец, оспы коз и чумы мелких жвачных // Ветеринария сегодня, 2017. N 3 (22). С. 28-32. *
НУРГАЗИЕВ Р.З. и др. Вопросы биобезопасности при работе с вирусом оспы овец в лабораторных и полевых условиях / Вестник Кыргызского национального аграрного университета им. К.И. Скрябина. 2017. N 3 (44). С. 96-102. КОНСТАНТИНОВ А.В. и др. Антигенная и протективная активность ассоциированной вирусвакцины против оспы овец, оспы коз и чумы мелких жвачных // Ветеринария сегодня, 2017. N 3 (22). С. 28-32. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2645263C1 (en) Test system of detecting dna of african swine fever virus by real-time polymerase chain reaction
US20070042354A1 (en) Detecting pathogens in companion animals
CN110564895A (en) RAA constant-temperature fluorescence detection primer probe set, kit and method for feline herpesvirus FHV-1
CN110551851A (en) CAMP primer group for amplifying ASFV, kit and application
RU2612137C1 (en) Method for identification of tularemia pathogen subspecies francisella tularensis subsp tularensis, francisella tularensis subsp mediasiatica and francisella tularensis subsp holarctica
RU2668398C1 (en) Oligonucleotide primers and fluorescently marked probe, method and test system for the identification of the genom of field isolates of lumpy skin disease virus in cattle in the realization of polymerase chain reaction in the real time mode
JP7272202B2 (en) Method and apparatus for testing target nucleic acid
Atuhaire et al. Comparative detection of African swine fever virus by loop-mediated isothermal amplification assay and polymerase chain reaction in domestic pigs in Uganda
RU2744092C1 (en) Test system for detection of sheeppox virus genome by real-time polymerase chain reaction
RU2715333C1 (en) Kit of reagents for detection and identification of dna of brucellosis agents by real-time polymerase chain reaction om-screen-brucellosis-rv
RU2714045C1 (en) Oligonucleotide primers and a fluorescent-labeled probe, a method and a test system for detecting genome of virus of infective nodular dermatitis (nodular dermatitis) of cattle in real-time polymerase chain reaction
RU2550257C2 (en) METHOD OF DIFFERENTIATING TYPICAL AND ATYPICAL STRAINS Yersinia pestis OF MEDIEVAL BIOVAR BY PCR METHOD WITH HYBRIDISATION-FLUORESCENT RECORDING RESULTS
RU2515916C2 (en) Test system for detecting rna of schmallenberg virus and method for recognising schmallenberg virus genome
RU2511440C2 (en) Method of quantitative determination of fixed rabies virus &#34;moskva 3253&#34;
RU2715625C1 (en) Set of oligonucleotide primers and a fluorescence-labeled probe for identifying a west nile virus 1 genotype
RU2658493C1 (en) Oligonucleotide primers and fluorescence-labelled probe, method and test system of pcr in real time for detecting capripoxviruses genome
RU2715617C1 (en) Set of oligonucleotide primers and a fluorescence-labeled probe for identifying a west nile virus genotype 2
RU2738901C1 (en) Test system for detecting genome of ppr virus by real-time polymerase chain reaction
CN114395643A (en) Double-channel digital PCR detection kit and method for African swine fever virus
JP5205609B2 (en) Oligonucleotide set for virus detection, EBV, CMV and HHV-6 analysis method and detection kit
Uehara et al. A new high-speed droplet-real-time polymerase chain reaction method can detect bovine respiratory syncytial virus in less than 10 min
RU2699195C1 (en) Oligonucleotide primers and fluorescence-labeled probes, a method and a test system for differentiating the genome of the vaccine strain and field isolate of the viral infectious cermet dermatitis with additional detection of the capripox virus genome by real-time polymerase chain reaction
RU2737396C1 (en) Set of oligonucleotide primers and a fluorescence-labeled probe for identifying west nile virus lineage 4
RU2642273C1 (en) Method of differentiating yersinia pestis strains on basic and nonbasic subtypes by pcr method in real time mode
RU2700254C1 (en) Test system for detecting dna of rhinotracheitis virus (bovine herpes virus 1, bohv-1) in cattle