RU2756924C2 - Method for early pcr diagnostics of the aleutian mink disease virus carnivore amdoparvovirus - Google Patents

Method for early pcr diagnostics of the aleutian mink disease virus carnivore amdoparvovirus Download PDF

Info

Publication number
RU2756924C2
RU2756924C2 RU2020113942A RU2020113942A RU2756924C2 RU 2756924 C2 RU2756924 C2 RU 2756924C2 RU 2020113942 A RU2020113942 A RU 2020113942A RU 2020113942 A RU2020113942 A RU 2020113942A RU 2756924 C2 RU2756924 C2 RU 2756924C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
pcr
dna
disease virus
aleutian
aleutian mink
Prior art date
Application number
RU2020113942A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2020113942A3 (en
RU2020113942A (en
Inventor
Валерий Иванович Глазко
Ирина Сергеевна Кашапова
Татьяна Теодоровна Глазко
Дмитрий Владимирович Попов
Глеб Юрьевич Косовский
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Научно-исследовательский институт пушного звероводства и кролиководства имени В.А. Афанасьева" (ФГБНУ НИИПЗК)
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 научное учреждение "Научно-исследовательский институт пушного звероводства и кролиководства имени В.А. Афанасьева" (ФГБНУ НИИПЗК) filed Critical Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Научно-исследовательский институт пушного звероводства и кролиководства имени В.А. Афанасьева" (ФГБНУ НИИПЗК)
Priority to RU2020113942A priority Critical patent/RU2756924C2/en
Publication of RU2020113942A3 publication Critical patent/RU2020113942A3/ru
Publication of RU2020113942A publication Critical patent/RU2020113942A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2756924C2 publication Critical patent/RU2756924C2/en

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N1/00Microorganisms, e.g. protozoa; Compositions thereof; Processes of propagating, maintaining or preserving microorganisms or compositions thereof; Processes of preparing or isolating a composition containing a microorganism; Culture media therefor
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N15/00Mutation or genetic engineering; DNA or RNA concerning genetic engineering, vectors, e.g. plasmids, or their isolation, preparation or purification; Use of hosts therefor
    • 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
    • C12Q1/6806Preparing nucleic acids for analysis, e.g. for polymerase chain reaction [PCR] assay

Landscapes

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

Abstract

FIELD: biotechnology.
SUBSTANCE: invention relates to biotechnology, in particular, to molecular biotechnology, and constitutes a method based on a fundamentally new approach to the method for conducting a polymerase chain reaction, excluding the stage of DNA extraction. The method for conducting a polymerase chain reaction eliminates the stage of DNA extraction and allows for PCR analysis using native blood without additional processing.
EFFECT: method provides a possibility to avoid the loss of genomic DNA of the Aleutian mink disease virus, occurring at the stage of DNA extraction, as well as the probability of achieving false positive and false negative results.
1 cl, 4 dwg, 3 ex

Description

Способ относится к области биотехнологии, в частности к молекулярной биотехнологии, и представляет собой метод, основанный на принципиально новом подходе к методике проведения полимеразной цепной реакции, исключающем этап экстрагирования ДНК.The method relates to the field of biotechnology, in particular to molecular biotechnology, and is a method based on a fundamentally new approach to the method of carrying out the polymerase chain reaction, excluding the stage of DNA extraction.

На сегодняшний день серьезной угрозой здоровью норки является алеутская болезнь, вызываемая парвовирусом Carnivore amdoparvovirus рода Amdovirus. Алеутская болезнь первоначально наблюдалась в США в конце 1940-х годов у алеутской норки (разновидность серо-коричневого цвета, похожая по цвету на алеутских лис). Данное заболевание относится к плазмоцитозам, поскольку при нем обнаруживается большое количество плазматических клеток в тканях или экссудатах (Canuti et al, 2015). Классическая форма данной болезни встречается у взрослых норок и характеризуется гипергаммаглобулинемией, вызывающей гломерулонефрит, приводящий к острой почечной недостаточности, артриту и снижению репродуктивной функции (Prieto et al, 2018). Острая форма заболевания, как правило, характеризуется летальной интерстициальной пневмонией у детенышей норок. Эффективного лечения и вакцины против алеутской болезни норок не существует.Today, the Aleutian disease caused by the parvovirus Carnivore amdoparvovirus of the genus Amdovirus is a serious threat to the health of the mink. Aleutian disease was originally observed in the United States in the late 1940s in the Aleutian mink (a gray-brown variety similar in color to Aleutian foxes). This disease belongs to plasmacytosis, since it detects a large number of plasma cells in tissues or exudates (Canuti et al, 2015). The classic form of this disease occurs in adult minks and is characterized by hypergammaglobulinemia, which causes glomerulonephritis, leading to acute renal failure, arthritis and decreased reproductive function (Prieto et al, 2018). The acute form of the disease is usually characterized by lethal interstitial pneumonia in mink pups. There is no effective treatment or vaccine against Aleutian mink disease.

Алеутская болезнь может протекать временно бессимптомно, но течение заболевания в основном определяется вирулентностью вирусного штамма. Известные штаммы имеют различную патогенность, от непатогенного штамма AMDV G, низковирулентного штамма SL-3, выделенного в Германии, штамма Пуллмана, который является летальным для алеутской разновидности норки и высоко смертельного штамма Юты. Алеутской болезни подвержены американская норка (Neovison visori), европейский хорек (Mustela putorius), европейская куница (Martes martes), обыкновенная генетта (Genetta genetta), енотовидная собака (Nyctereutes procyonoides) и скунс (Mephitis mephitis), которые могут являться переносчиками.Aleutian disease may be temporarily asymptomatic, but the course of the disease is mainly determined by the virulence of the viral strain. Known strains vary in pathogenicity, from the non-pathogenic AMDV G strain, the low-virulence SL-3 strain isolated in Germany, the Pullman strain, which is lethal to the Aleutian mink variety, and the highly lethal Utah strain. Aleutian disease affects the American mink (Neovison visori), the European ferret (Mustela putorius), the European marten (Martes martes), the common genetta (Genetta genetta), the raccoon dog (Nyctereutes procyonoides), and the skunk (Mephitis mephitis), which can be vectors.

Геном вируса состоит из одиночной цепи ДНК длиной до 4,8 тн, содержащей информацию о трех неструктурных белках (NS1, NS2 и NS3) и двух структурных (VP1 и VP2). На Рисунке 1 представлена схема генома вируса алеутской болезни норок Неструктурные белки обслуживают экспрессию вирусного материала, в то время как структурные определяют антигенные свойства. Было показано, что ингибиторы каспаз у взрослых норок могут ограничить размножение вируса, поскольку каспазы участвуют в регуляции репликации NS1 вируса. Особое значение представляет собой белок VP2, содержащий участок с высоким полиморфизмом аминокислот, комбинация которых специфична для определенных штаммов. Высокий полиморфизм этого участка обусловлен его участием в формировании и локализацией в третичной структуре капсидных белков и позволяет дифференцировать штаммы.The genome of the virus consists of a single DNA strand up to 4.8 tn long, containing information about three non-structural proteins (NS1, NS2, and NS3) and two structural proteins (VP1 and VP2). Figure 1 shows a diagram of the Aleutian mink disease virus genome. Non-structural proteins serve the expression of viral material, while structural proteins determine antigenic properties. It has been shown that caspase inhibitors in adult minks can limit viral multiplication, since caspases are involved in the regulation of NS1 virus replication. Of particular importance is the VP2 protein, which contains a region with a high polymorphism of amino acids, the combination of which is specific for certain strains. The high polymorphism of this region is due to its participation in the formation and localization of capsid proteins in the tertiary structure and makes it possible to differentiate strains.

В лабораторных условиях контроль заболевания осуществляется на основании анализа патологоанатомических ицитоморфологических данных, результатов лабораторных исследований сыворотки крови зверей с помощью йодной пробы по методу Меллони, которая не является специфическим методом для выявления возбудителя и позволяет выявить не более 40% инфицированных зверей, и реакции иммуноэлектроосмофореза (РИОЭФ), иммуноферментного анализа (ИФА). Животных с подтвержденным диагнозом выбраковывают.In laboratory conditions, disease control is carried out based on the analysis of pathological and cytomorphological data, the results of laboratory studies of the blood serum of animals using an iodine test according to the Melloni method, which is not a specific method for identifying the pathogen and allows to identify no more than 40% of infected animals, and the reaction of immunoelectroosmophoresis (RIOEF ), enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA). Animals with a confirmed diagnosis are discarded.

Необходимо отметить, что на определенной стадии течения болезни уровень специфических антител к белкам вируса крайне низок, поэтому используемые в диагностике методы ИФА большинстве случаев дают ложноотрицательные результаты.It should be noted that at a certain stage of the course of the disease, the level of specific antibodies to virus proteins is extremely low, therefore, ELISA methods used in diagnostics in most cases give false negative results.

Тем не менее, наблюдается регулярное реинфицирование ферм, несмотря на значительные усилия по искоренению болезни. Происходит это в силу устойчивости вирусных частиц к физическим и химическим агентам, быстрого распространения вируса насекомыми и человеком.However, there has been regular reinfection of farms despite significant efforts to eradicate the disease. This happens due to the resistance of viral particles to physical and chemical agents, the rapid spread of the virus by insects and humans.

С помощью методов ПЦР, для проведения которых требуется этап выделения ДНК, невозможно выявить вирус при хроническом течении алеутской болезни норок, так как у таких животных репликации вируса не происходит и количество ДНК патогена очень низко в биопробах.With the help of PCR methods, which require the stage of DNA extraction, it is impossible to detect the virus in the chronic course of Aleutian mink disease, since in such animals the virus does not replicate and the amount of pathogen DNA is very low in biological samples.

ПЦР, как правило, не используется в хозяйствах для обследования основного стада в связи с высокой стоимостью анализа, которая частично обусловлена необходимостью выделения ДНК. Методики выделения ДНК предполагают использование коммерческих наборов, не всегда отвечающих стандартам качества, что приводит к неполному устранению некоторых ингибиторов и, следовательно, к потере ДНК, при этом вероятность перекрестного заражения образцов повышается.PCR is generally not used on farms for examining the main herd due to the high cost of analysis, which is partly due to the need for DNA extraction. DNA extraction techniques involve the use of commercial kits that do not always meet quality standards, which leads to incomplete elimination of some inhibitors and, consequently, DNA loss, while the likelihood of cross-contamination of samples increases.

Известен метод ПЦР диагностики вируса алеутской болезни норок «АБН» (организация-производитель - ФБУН ЦНИИ Эпидемиологии Роспотребнадзора, г. Москва) для выявления ДНК вируса алеутской болезни норок (Aleutian mink disease virus (AMDV)) в биологическом материале методом полимеразной цепной реакции (ПЦР) с электрофоретической детекцией продуктов амплификации в агарозном геле. Метод основан на амплификации специфического участка ДНК из биологического материала за счет многократного повторения циклов денатурации ДНК в исследуемой пробе, отжига специфических олигонуклеотидных затравок (праймеров) и синтеза комплементарных цепей ДНК с помощью фермента Taq-полимеразы.A known method of PCR diagnostics of the Aleutian mink disease virus "ABN" (manufacturing organization - FBSI Central Research Institute of Epidemiology of Rospotrebnadzor, Moscow) for detecting DNA of the Aleutian mink disease virus (AMDV) in biological material by the polymerase chain reaction (PCR) ) with electrophoretic detection of amplification products in agarose gel. The method is based on the amplification of a specific DNA region from a biological material due to multiple repetitions of DNA denaturation cycles in the test sample, annealing of specific oligonucleotide primers (primers), and the synthesis of complementary DNA strands using the Taq polymerase enzyme.

Недостатком данного метода является то, что разработчики предлагают выявление AMDV, основанное на амплификации фрагментов вирусной ДНК, гомологичных одному синтетическому олигонуклеотиду, при этом, в случае возникновения мутаций в ДНК вируса, амплификация невозможна, что по результатам электрофоретического разделения ампликонов выявляет ложноотрицательный результат анализа. Еще одним недостатком этого метода является то, что для проведения ПЦР необходимо использовать этап экстрагирования ДНК, при котором вероятность утраты вирусной ДНК ввиду малой длины генома AMDV крайне высока, возможность контаминации образцов также повышается. Кроме перечисленных недостатков имеющийся метод характеризуется сложностью постановки ПЦР, включающей необходимость применения специальной восковой пластины, предупреждающей смешивание реактивов до воздействия определенных температур. Время проведения анализа без учета специальной подготовки образцов, выделения ДНК и ее обработки - не менее 2 ч 30 мин.The disadvantage of this method is that the developers propose the detection of AMDV, based on the amplification of viral DNA fragments homologous to one synthetic oligonucleotide, while, in the event of mutations in the DNA of the virus, amplification is impossible, which, according to the results of electrophoretic separation of amplicons, reveals a false negative analysis result. Another disadvantage of this method is that for PCR it is necessary to use a DNA extraction stage, in which the probability of the loss of viral DNA due to the short length of the AMDV genome is extremely high, and the possibility of contamination of the samples also increases. In addition to the listed disadvantages, the existing method is characterized by the complexity of the PCR setup, including the need to use a special wax plate that prevents mixing of reagents before exposure to certain temperatures. The analysis time without taking into account the special preparation of samples, DNA extraction and its processing is at least 2 hours 30 minutes.

Известен метод ПЦР диагностики вируса алеутской болезни норок, предложенный М.В. Мартыненко (Мартыненко М.В. Использование полимеразной цепной реакции для тетекции вируса алеутской болезни норок // Сельскохозяйственная биология. - 2004.- №6. - С. 120-122). Метод предполагает проведение ПЦР по стандартной методике с этапом экстрагирования ДНК, использование Taq-полимеразы и одну пару праймеров к геному AMDV. Преимущество метода в том, что по сравнению с РИЭОФ, данный метод обладает чувствительность в 5,5 раза выше. Авторы подтверждают необходимость дальнейшего совершенствования методов диагностики, в том числе, для исключения из методики постановки реакции этапа экстрагирования ДНК, но достигнуть этого авторам не удалось. Более того, авторы предлагают к использованию одну пару праймеров. Таким образом, представленный метод не исключает возможности утраты генома AMDV на этапе выделения ДНК, возможности перекрытий искомых нуклеотидных последовательностей вируса малой длины ДНК норки, что говорит о высоком риске получения ложноотрицательных результатов. Также использование одной пары праймеров повышает вероятность комплементарности последовательностей олигонуклеотидов с геномом норки и, следовательно, получение ложноположительных результатов анализа.The known method of PCR diagnostics of the Aleutian mink disease virus, proposed by M.V. Martynenko (Martynenko M.V. The use of polymerase chain reaction for tetection of the Aleutian mink disease virus // Agricultural biology. - 2004. - No. 6. - P. 120-122). The method involves carrying out PCR according to the standard technique with the stage of DNA extraction, the use of Taq polymerase and one pair of primers to the AMDV genome. The advantage of the method is that in comparison with RIEOF, this method has a sensitivity 5.5 times higher. The authors confirm the need for further improvement of diagnostic methods, including to exclude the stage of DNA extraction from the procedure for staging the reaction, but the authors failed to achieve this. Moreover, the authors propose to use one pair of primers. Thus, the presented method does not exclude the possibility of loss of the AMDV genome at the stage of DNA isolation, the possibility of overlaps of the desired nucleotide sequences of the short-length virus of the mink DNA, which indicates a high risk of obtaining false-negative results. Also, the use of one pair of primers increases the likelihood of complementarity of the oligonucleotide sequences with the mink genome and, consequently, obtaining false positive analysis results.

Патентуемый способ предполагает выявление возбудителя алеутской болезни норок проведением ПЦР с использованием рекомбинантной полимеразы, в районе N-конца которой содержится меньшее количество аминокислот, а глутаминовая кислота замещена лизином в кодоне 708, который обеспечивает устойчивость к нескольким типам ингибиторов ПЦР, и, соответственно, увеличение выхода целевой ДНК из образцов цельной крови, плазмы и сыворотки не менее чем на 25%, что позволяет исключить этап экстрагирования ДНК. Также, патентуемый способ основан на амплификации фрагментов ДНК с тремя парами специфических праймеров, гомологичных последовательностям консервативных участков ДНК генома AMDV, что исключает возможность получения ложноотрицательных и ложноположительных результатов по итогам электрофоретического разделения фрагментов ДНК. Праймеры, используемые для диагностики AMDV по патентуемому способу: RP2 F ТСТ AGA AGC AAC GCT TGG GGT GTA TG RGT TGT GTC ACT CCA CTG ТСТ RP3 F ТСТ AGA TTG GGC СТА CCT CCT СТС TG R ATA CAG GAC CAA CGT TGT CT NS F TTG GTT GCT TTA СТС С R СТА CTT TTA CAT CAC CACThe patented method involves the identification of the causative agent of Aleutian mink disease by PCR using recombinant polymerase, in the N-terminus of which there are fewer amino acids, and glutamic acid is replaced by lysine in codon 708, which provides resistance to several types of PCR inhibitors, and, accordingly, an increase in the yield target DNA from whole blood, plasma and serum samples by at least 25%, which eliminates the stage of DNA extraction. Also, the patented method is based on the amplification of DNA fragments with three pairs of specific primers homologous to the sequences of conserved DNA regions of the AMDV genome, which excludes the possibility of obtaining false negative and false positive results based on the results of electrophoretic separation of DNA fragments. Primers used to diagnose AMDV according to the patented method: RP2 F TST AGA AGC AAC GCT TGG GGT GTA TG RGT TGT GTC ACT CCA CTG TST RP3 F TST AGA TTG GGC STA CCT CCT CTC TG R ATA CAG GAC CAA CGT TGT CT NS F TTG GTT GCT TTA CTC C R CTA CTT TTA CAT CAC CAC

Заявленный способ не требует специальной подготовки образца, экстрагирования ДНК и каких-либо дополнительных инструментов и предполагает использование нативных тканей для прямой амплификации в ходе ПЦР.The claimed method does not require special preparation of the sample, DNA extraction and any additional tools and involves the use of native tissues for direct amplification during PCR.

Для подтверждения эффективности заявленного способа был проведен сравнительный анализ результатов применения для выявления AMDV патентуемого способа и стандартного метода ПЦР (с этапом выделения ДНК и PFU-полимеразой) в 50 образцах цельной крови норок. Из 50 норок, у которых были взяты биопробы, 10 животных ранее иными методами были идентифицированы как свободные от инфекции AMDV, 19 - как носители, 21 животное - не тестировались.To confirm the effectiveness of the claimed method, a comparative analysis of the results of using the patented method and the standard PCR method (with the step of DNA extraction and PFU polymerase) in 50 samples of mink whole blood was carried out to identify AMDV. Of the 50 minks from which bioassays were taken, 10 animals were previously identified by other methods as free from AMDV infection, 19 - as carriers, 21 animals - were not tested.

ПЦР с использованием PFU-полимеразы с выделением ДНК из биопроб норок со всеми тремя парами праймеров к различным участкам генома патогена AMDV, не привела к получению продуктов амплификации и, таким образом, свидетельствовала об отсутствии патогена в анализируемом материале. В то же время, в биообразцах тех же норок при использовании методов прямой амплификации без выделения ДНК с применением рекомбинантной полимеразы обнаруживались соответствующие фрагменты генома патогена одновременно в продуктах амплификации, полученных с использованием в ПЦР каждого из трех праймеров, которые отсутствовали в контрольных образцах.PCR using PFU polymerase with DNA isolation from burrow biosamples with all three pairs of primers to different regions of the AMDV pathogen genome did not lead to amplification products and, thus, indicated the absence of the pathogen in the analyzed material. At the same time, in biosamples of the same minks using direct amplification methods without DNA isolation using recombinant polymerase, the corresponding fragments of the pathogen genome were simultaneously detected in the amplification products obtained using each of the three primers in PCR, which were absent in the control samples.

По результатам анализа электрофореграмм продуктов амплификации ПЦР, проводимой без выделения суммарной ДНК с использованием трех пар праймеров к участкам генома патогена AMDV, получено подтверждение, что 10 условно отрицательных образцов не продуцируют продукты амплификации с использованием всех трех праймеров к геному патогена, в 19 условно положительных образцах подтверждается наличие продуктов амплификации, в 21 образцах крови ранее неисследованных норок также обнаруживаются продукты амплификации геномной ДНК AMDV при использовании в ПЦР всех трех пар праймеров.According to the results of the analysis of electropherograms of PCR amplification products, carried out without isolation of total DNA using three pairs of primers to regions of the AMDV pathogen genome, it was confirmed that 10 conditionally negative samples did not produce amplification products using all three primers to the pathogen genome, in 19 conditionally positive samples. the presence of amplification products was confirmed; in 21 blood samples of previously unexplored minks, amplification products of AMDV genomic DNA were also detected when all three primer pairs were used in PCR.

Пример 1. Были исследованы образцы крови норки, которые отбирались, в том числе, от животных, ранее иными методами идентифицированных как носители инфекции AMDV.Example 1. Were investigated blood samples of mink, which were taken, including from animals previously identified by other methods as carriers of AMDV infection.

Для проведения ПЦР-анализа использовалась ПЦР-смесь общим объемом 25 мкл, полученная с использованием коммерческого набора реагентов для проведения ПЦР (Синтол) и термостабильной рекомбинантной полимеразы:For PCR analysis, a PCR mixture with a total volume of 25 μL was used, obtained using a commercial kit of reagents for PCR (Synthol) and thermostable recombinant polymerase:

Цел. кровь - 2,5 мклIntact. blood - 2.5 μl

dNTP - 2,5 мклdNTP - 2.5 μl

Buffer - 2,5 мклBuffer - 2.5 μl

MgCl2 - 2,5 мклMgCl2 - 2.5 μl

ddH2O -9,75 мклddH2O -9.75 μl

Pr. F. - 2,5 мклPr. F. - 2.5 μl

Pr. R. - 2,5 мклPr. R. - 2.5 μl

Pol. rec - 0,25 мклPol. rec - 0.25 μl

где праймеры: RP2 F ТСТ AGA AGC AAC GCT TGG GGT GTA TG R GTT GTG ТСА СТС CAC TGT СТ RP3 F ТСТ AGA TTG GGC СТА CCT ССТ СТС TG R ATA CAG GAC САА CGT TGT СТ NS F TTG GTT GCT ТТА СТС С R ТСТ ACT ТТТ АСА ТСА ССА Сwhere primers: RP2 F TST AGA AGC AAC GCT TGG GGT GTA TG R GTT GTG TCA CTC CAC TGT CT RP3 F TST AGA TTG GGC CTA CCT CCT CTC TG R ATA CAG GAC CAA CGT TGT CT NS F TTG GTT GCT TTA CTC C R TST ACT TTT ACA TCA CCA C

Программа амплификации включала этапы:The amplification program included the following stages:

1 цикл - первичная денатурации 95°С 5 мин1 cycle - primary denaturation 95 ° С 5 min

40 циклов - денатурация 94°С 30 сек40 cycles - denaturation 94 ° С 30 sec

- отжиг 55°С 1 мин- annealing 55 ° С 1 min

- элонгация 68°С 30 сек- elongation 68 ° С 30 sec

1 цикл - финальная элонгация 68°С 2 мин1 cycle - final elongation 68 ° С 2 min

В качестве контрольных образцов использовалась цельная кровь от норок, в последствии павших от подтвержденного диагноза алеутской болезни норок (положительный контроль), а также ПЦР-смесь без содержания образца крови или с содержанием образца крови кролика.As control samples, we used whole blood from minks that later died from a confirmed diagnosis of Aleutian disease of minks (positive control), as well as a PCR mixture without a blood sample or with a rabbit blood sample.

По результатам анализа электрофореграмм продуктов амплификации ПЦР, проводимой без выделения суммарной ДНК с использованием трех пар праймеров к участкам генома патогена AMDV, выявлены положительные по содержанию генома вируса алеутской болезни норок, а также получено подтверждение, что во всех условно положительных образцах выявляется наличие продуктов амплификации. На рисунке 2 представлена электрофореграмма ампликонов, полученных в результате ПЦР с рекомбинантной полимеразой без выделения ДНК. В образцах 1.1-4.3 в номере дорожки первая цифра означает номер образца крови животного. Образцы 01.1-01.3 - отрицательный контроль (кровь кролика), 02.1-02.3 - отрицательный контроль (без содержания образца крови в ПЦР-смеси). Вторая цифра в номере дорожки означает номер праймера (№1 - RP2, №2 - RP3, №3 - NS).According to the results of the analysis of electrophoregrams of PCR amplification products, carried out without isolation of total DNA using three pairs of primers to the genome regions of the AMDV pathogen, positive in terms of the content of the Aleutian mink disease virus genome was revealed, and it was also confirmed that the presence of amplification products was detected in all conditionally positive samples. Figure 2 shows an electrophoregram of amplicons obtained by PCR with recombinant polymerase without DNA isolation. In samples 1.1-4.3 in the lane number, the first digit is the animal's blood sample number. Samples 01.1-01.3 - negative control (rabbit blood), 02.1-02.3 - negative control (without the content of the blood sample in the PCR mixture). The second digit in the lane number means the primer number (# 1 - RP2, # 2 - RP3, # 3 - NS).

Пример 2. По патентуемому методу были исследованы образцы крови норки, которые отбирались от животных, ранее иными методами идентифицированных как свободные от инфекции AMDV.Example 2. According to the patented method, blood samples from minks were examined, which were taken from animals previously identified by other methods as free from AMDV infection.

Для проведения ПЦР-анализа использовалась ПЦР-смесь общим объемом 25 мкл, полученная с использованием коммерческого набора реагентов для проведения ПЦР (Синтол) и термостабильной рекомбинантной полимеразы:For PCR analysis, a PCR mixture with a total volume of 25 μL was used, obtained using a commercial kit of reagents for PCR (Synthol) and thermostable recombinant polymerase:

Цел.кровь - 2,5 мклWhole Blood - 2.5 μL

dNTP -2,5 мклdNTP -2.5 μl

Buffer - 2,5 мклBuffer - 2.5 μl

MgCl2 - 2,5 мклMgCl2 - 2.5 μl

ddH2O - 9,75 мклddH2O - 9.75 μl

Pr. F. - 2,5 мклPr. F. - 2.5 μl

Pr. R. - 2,5 мклPr. R. - 2.5 μl

Pol. rec - 0,25 мклPol. rec - 0.25 μl

где праймеры: RP2 F ТСТ AGA AGC AAC GCT TGG GGT GTA TG R GTT GTG ТСА СТС CAC TGT СТ RP3 F ТСТ AGA TTG GGC СТА CCT ССТ СТС TG R ATA CAG GAC САА CGT TGT СТ NS F TTG GTT GCT ТТА СТС С R ТСТ ACT ТТТ АСА ТСА ССА Сwhere primers: RP2 F TST AGA AGC AAC GCT TGG GGT GTA TG R GTT GTG TCA CTC CAC TGT CT RP3 F TST AGA TTG GGC CTA CCT CCT CTC TG R ATA CAG GAC CAA CGT TGT CT NS F TTG GTT GCT TTA CTC C R TST ACT TTT ACA TCA CCA C

Программа амплификации включала этапы:The amplification program included the following stages:

1 цикл - первичная денатурации 95°С 5 мин1 cycle - primary denaturation 95 ° С 5 min

40 циклов - денатурация 94°С 30 сек40 cycles - denaturation 94 ° С 30 sec

- отжиг 55°С 1 мин- annealing 55 ° С 1 min

- элонгация 68°С 30 сек- elongation 68 ° С 30 sec

1 цикл - финальная элонгация 68°С 2 мин1 cycle - final elongation 68 ° С 2 min

В качестве контрольных образцов использовалась цельная кровь от норок, в последствии павших от подтвержденного диагноза алеутской болезни норок (положительный конроль), а также ПЦР-смесь без содержания образца крови или с содержанием образца крови кролика (отрицательный контроль).The control samples were whole blood from minks that later died from a confirmed diagnosis of Aleutian disease of minks (positive control), as well as a PCR mixture without a blood sample or with a rabbit blood sample (negative control).

По результатам анализа электрофореграмм продуктов амплификации ПЦР, проводимой без выделения суммарной ДНК с использованием трех пар праймеров к участкам генома патогена AMDV, получено подтверждение, что во всех условно отрицательных образцах наличие продуктов амплификации не выявляется. На рисунке 3 представлены результаты электрофореграммы ампликонов, полученных в результате ПЦР с рекомбинантной полимеразой без выделения ДНК с использованием трех пар праймеров к участкам генома AMDV, в образцах норок условно свободных от инфекции. Первая дорожка -маркер молекулярных масс.Based on the results of the analysis of electrophoregrams of PCR amplification products, carried out without isolating total DNA using three pairs of primers to the genome regions of the AMDV pathogen, it was confirmed that the presence of amplification products was not detected in all conditionally negative samples. Figure 3 shows the results of electropherogram of amplicons obtained as a result of PCR with recombinant polymerase without DNA isolation using three pairs of primers to regions of the AMDV genome in mink samples conditionally free from infection. The first track is a molecular weight marker.

Пример 3. ПЦР с использованием PFU-полимеразы с выделением ДНК из биопроб норок, данные исследования которых приведены в примере 1 и 2, со всеми тремя парами праймеров к различным участкам генома патогена AMDV, не привела к получению продуктов амплификации и, таким образом, свидетельствовала об отсутствии патогена в анализируемом материале. На рисунке 4 представлены результаты электрофореграммы ампликонов, полученных в результате ПЦР с ДНК из крови норок с применением PFU-полимеразы, где в номере дорожки первая цифра означает номер образца крови животного, а вторая - номер праймера (праймер №1 RP2, №2 -RP3, №3 - NS). Первые две дорожки - маркер молекулярных масс.Example 3. PCR using PFU polymerase with DNA isolation from mink biosamples, the research data of which are given in examples 1 and 2, with all three pairs of primers to different regions of the AMDV pathogen genome, did not lead to the production of amplification products and, thus, indicated about the absence of a pathogen in the analyzed material. Figure 4 shows the results of an electrophoregram of amplicons obtained as a result of PCR with DNA from mink blood using PFU polymerase, where in the lane number the first digit denotes the number of the animal's blood sample, and the second is the primer number (primer No. 1 RP2, No. 2 -RP3 , No. 3 - NS). The first two lanes are molecular weight markers.

Для проведения ПЦР-анализа сначала экстрагировали ДНК с использованием коммерческого набора «М-Сорб» согласно рекомендациям производителя.For PCR analysis, DNA was first extracted using a commercial kit "M-Sorb" according to the manufacturer's recommendations.

ПЦР-смесь общим объемом 25 мкл получали с использованием коммерческого набора реагентов для проведения ПЦР (Синтол) и PFU-полимеразы 5ед./мкл (Силекс):PCR mixture with a total volume of 25 μl was obtained using a commercial kit of reagents for PCR (Synthol) and PFU polymerase 5 units / μl (Silex):

ДНК -2 мклDNA -2 μl

dNTP - 2 мклdNTP - 2 μl

Buffer - 2 мклBuffer - 2 μl

MgCl2 - 2 мклMgCl2 - 2 μl

ddH2O -14,8 мклddH2O -14.8 μl

Pr. F. - 2 мклPr. F. - 2 μl

Pr. R. -2 мклPr. R. -2 μl

PFU-Pol - 0,2 мклPFU-Pol - 0.2 μl

Программа амплификации включала этапы:The amplification program included the following stages:

1 цикл - первичная Денатурации 95°С 2 мин1 cycle - primary Denaturation 95 ° C 2 min

40 циклов - денатурация 94°С 15 сек40 cycles - denaturation 94 ° С 15 sec

- отжиг 55°С 15 сек- annealing 55 ° С 15 sec

- элонгация 72°С 2 мин- elongation 72 ° С 2 min

Технический результат. Патентуемый метод исключает этап экстрагирования ДНК, позволяет проводить ПЦР с образцами нативных тканей, снижает риски перекрестного заражения образцов и время проведения исследования, исключает возможность перекрытия с геномом хозяина во время амплификации, исключает возможность получения как ложноположительных, так и ложноотрицательных результатов, включает диагностику по трем маркерам, предполагает диагностику, основанную на выявлении консервативных участков генома патогенна. Принцип предлагаемого к патентованию способа может быть использован для выявления иных вирусов с малыми геномами, как в ветеринарии, так и в медицине.The technical result. The patented method excludes the stage of DNA extraction, allows PCR with samples of native tissues, reduces the risks of cross-contamination of samples and the time of the study, eliminates the possibility of overlap with the host genome during amplification, eliminates the possibility of obtaining both false positive and false negative results, includes diagnostics for three markers, suggests diagnostics based on the identification of conservative regions of the pathogenic genome. The principle of the method proposed for patenting can be used to detect other viruses with small genomes, both in veterinary medicine and in medicine.

Claims (1)

Способ ПЦР-диагностики вируса алеутской болезни норок Carnivore amdoparvovirus, характеризующийся использованием в ПЦР-смеси образца нативной крови норки, термостабильной рекомбинантной полимеразы, в районе N-конца которой содержится меньшее количество аминокислот, а глутаминовая кислота замещена лизином в кодоне 708, а также трех пар праймеров RP2 F ТСТ AGA AGC ААС GCT TGG GGT GTA TG RGT TGT GTC ACT CCA CTG ТСТ RP3 F ТСТ AGA TTG GGC СТА CCT CCT CTC TG R ATA CAG GAC CAA CGT TGT CT NS F TTG GTT GCT TTA CTC С R СТА CTT TTA CAT САС СAC, проведением амплификации, включающей «горячий старт» и 40 циклов денатурации, отжига и элонгации - наличие или отсутствие вируса алеутской болезни норок подтверждается результатами электрофореграммы: наличием или отсутствием бэндов соответственно.A method for PCR diagnostics of the Aleutian mink disease virus Carnivore amdoparvovirus, characterized by the use in the PCR mixture of a sample of native mink blood, a thermostable recombinant polymerase, in the N-terminus of which there are fewer amino acids, and glutamic acid is replaced by lysine at codon 708, as well as three pairs primers RP2 F TCT AGA AGC AAC GCT TGG GGT GTA TG RGT TGT GTC ACT CCA CTG TCT RP3 F TCT AGA TTG GGC CTA CCT CCT CTC TG R ATA CAG GAC CAA CGT TGT CT NS F TTG GTT GCT TTA CTA C R CTA CTT CAT CAC CAC, carrying out amplification, including "hot start" and 40 cycles of denaturation, annealing and elongation - the presence or absence of the Aleutian mink disease virus is confirmed by the results of electrophoregram: the presence or absence of bands, respectively.
RU2020113942A 2020-04-03 2020-04-03 Method for early pcr diagnostics of the aleutian mink disease virus carnivore amdoparvovirus RU2756924C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020113942A RU2756924C2 (en) 2020-04-03 2020-04-03 Method for early pcr diagnostics of the aleutian mink disease virus carnivore amdoparvovirus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020113942A RU2756924C2 (en) 2020-04-03 2020-04-03 Method for early pcr diagnostics of the aleutian mink disease virus carnivore amdoparvovirus

Publications (3)

Publication Number Publication Date
RU2020113942A3 RU2020113942A3 (en) 2021-10-04
RU2020113942A RU2020113942A (en) 2021-10-04
RU2756924C2 true RU2756924C2 (en) 2021-10-07

Family

ID=77999420

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020113942A RU2756924C2 (en) 2020-04-03 2020-04-03 Method for early pcr diagnostics of the aleutian mink disease virus carnivore amdoparvovirus

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2756924C2 (en)

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Jensen T. H. et al., Implementation and validation of a sensitive PCR detection method in the eradication campaign against Aleutian mink disease virus, Journal of virological methods, 2011. Т. 171. No. 1. pp. 81-85. *
Wang Z. et al., Molecular epidemiology of Aleutian mink disease virus in China, Virus research, 2014, Т. 184., pp. 14-19. *
Мартыненко М. В. Использование полимеразной цепной реакции для детекции вируса алеутской болезни норок, Сельскохоз. Биол., 2005, номер 6. стр. 119. *
Мартыненко М. В. Использование полимеразной цепной реакции для детекции вируса алеутской болезни норок, Сельскохоз. Биол., 2005, номер 6. стр. 119. Jensen T. H. et al., Implementation and validation of a sensitive PCR detection method in the eradication campaign against Aleutian mink disease virus, Journal of virological methods, 2011. Т. 171. No. 1. pp. 81-85. Wang Z. et al., Molecular epidemiology of Aleutian mink disease virus in China, Virus research, 2014, Т. 184., pp. 14-19. *

Also Published As

Publication number Publication date
RU2020113942A3 (en) 2021-10-04
RU2020113942A (en) 2021-10-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Sachse et al. Comparison of various diagnostic methods for the detection of Mycoplasma bovis
WO1992009703A1 (en) Testing for spirochetal nucleic acid sequences in samples
CN108411041B (en) Fluorescent quantitative RT-PCR kit for detecting novel chicken reovirus and application thereof
US7700326B2 (en) RT-PCR detection for differential diagnosis of field isolates or lapinized vaccine strain of classical swine fever virus (CSFV) in samples
RU2756924C2 (en) Method for early pcr diagnostics of the aleutian mink disease virus carnivore amdoparvovirus
Raj et al. Clinical study and rapid detection of feline parvovirus in suspected cats by polymerase chain reaction method
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
RU2766344C1 (en) Method for detection and identification of coronaviruses in cattle
Isihak Diagnosis of reovirus infection in broiler breeders flocks by using PCR technique in Erbil province
RU2615465C2 (en) Diagnostic system for detection of cattle leukemia and immune deficiency provirus dna by multiplex polymerase chain reaction
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
KR101617142B1 (en) Nucleic acid test based avian influenza virus detection kit with improved detection accuracy
Arnauld et al. Development of a PCR-based method coupled with a microplate colorimetric assay for the detection of porcine parvovirus and application to diagnosis in piglet tissues and human plasma
Al-Rodhan et al. Molecular and serological identification of foot-and-mouth disease virus serotypes in cattle of Basrah province
CN106435022A (en) A type and O type foot and mouth disease virus specific primer and kit
RU2824666C1 (en) Oligonucleotide primers for detecting bovine enzootic leukaemia virus by polymerase chain reaction
El-Samadony et al. Isolation and molecular detection of duck viral hepatitis
KR20160075943A (en) Primer for diagnosis of virus that cause diseases of allomyrina dichotoma and method for diagnosis using the same
RU2378384C2 (en) Oligonucleotide primers, method and test system for detecting genome of african horse sickness virus by polymerase chain reaction in format of electrophoretic detection of amplification products
Cheggag et al. Diagnosis of clinical cases of infectious bursal disease using a modified rapid taq man-MGB real-time RT-PCR assay
US6268153B1 (en) Polymerase chain reaction diagnostic assays for the detection of dirofilaria immitis in blood and mosquitoes
RU2822161C1 (en) Method for detecting hendra henipavirus rna by real-time rt-pcr
RU2731716C1 (en) Kit for differentiating cattle pestiviruses and method for differentiating cattle pestiviruses
RU2738901C1 (en) Test system for detecting genome of ppr virus by real-time polymerase chain reaction
RU2756474C1 (en) Test system for detection of sars-cov-2 virus rna in biomaterial from animals, food and environmental objects by the polymerase chain reaction method in real time