RU2768753C2 - Set of synthetic oligonucleotide primers and probes for detecting bovine respiratory syncytial infection virus and bovine gapdh gene and method for detecting rna of respiratory syncytial infection virus in cattle - Google Patents

Set of synthetic oligonucleotide primers and probes for detecting bovine respiratory syncytial infection virus and bovine gapdh gene and method for detecting rna of respiratory syncytial infection virus in cattle Download PDF

Info

Publication number
RU2768753C2
RU2768753C2 RU2020125439A RU2020125439A RU2768753C2 RU 2768753 C2 RU2768753 C2 RU 2768753C2 RU 2020125439 A RU2020125439 A RU 2020125439A RU 2020125439 A RU2020125439 A RU 2020125439A RU 2768753 C2 RU2768753 C2 RU 2768753C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
bovine
respiratory syncytial
virus
rna
probes
Prior art date
Application number
RU2020125439A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2020125439A3 (en
RU2020125439A (en
Inventor
Алексей Васильевич Нефедченко
Александр Гаврилович Глотов
Татьяна Ивановна Глотова
Светлана Владимировна Котенева
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Сибирский федеральный научный центр агробиотехнологий Российской академии наук (СФНЦА РАН)
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 науки Сибирский федеральный научный центр агробиотехнологий Российской академии наук (СФНЦА РАН) filed Critical Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Сибирский федеральный научный центр агробиотехнологий Российской академии наук (СФНЦА РАН)
Priority to RU2020125439A priority Critical patent/RU2768753C2/en
Publication of RU2020125439A3 publication Critical patent/RU2020125439A3/ru
Publication of RU2020125439A publication Critical patent/RU2020125439A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2768753C2 publication Critical patent/RU2768753C2/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
    • C12Q1/6844Nucleic acid amplification reactions
    • C12Q1/686Polymerase chain reaction [PCR]
    • 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
    • C12Q1/6876Nucleic acid products used in the analysis of nucleic acids, e.g. primers or probes
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/48Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
    • G01N33/50Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
    • G01N33/5005Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing involving human or animal cells
    • G01N33/5091Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing involving human or animal cells for testing the pathological state of an organism
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/48Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
    • G01N33/50Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
    • G01N33/53Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor
    • G01N33/569Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor for microorganisms, e.g. protozoa, bacteria, viruses
    • G01N33/56983Viruses

Landscapes

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

Abstract

FIELD: biotechnology.SUBSTANCE: disclosed is a set of synthetic oligonucleotide primers and probes for detecting bovine respiratory syncytial infection virus (BRSV) and bovine GAPDH gene, characterized by that synthetic oligonucleotide primers and probes have nucleotide sequences: SEQ ID NO: 1–6. Also disclosed is a method for detecting RNA virus of respiratory syncytial infection in cattle using said kit.EFFECT: group of inventions provides a highly specific and sensitive method based on a polymerase chain reaction (PCR) using real-time hybridisation-fluorescence detection, enabling detection and estimation of bovine BRSV virus concentration in biomaterial samples.2 cl, 1 dwg, 3 tbl, 4 ex

Description

Изобретение относится к биотехнологии, а именно к генетической инженерии, и может быть использовано в ветеринарной вирусологии для диагностики инфекционных заболеваний сельскохозяйственных животных, в частности, респираторно-синцитиальной инфекции крупного рогатого скота, а также для оценки концентрации вируса в органах и тканях больных животных.The invention relates to biotechnology, namely to genetic engineering, and can be used in veterinary virology for the diagnosis of infectious diseases of agricultural animals, in particular, respiratory syncytial infection in cattle, as well as for assessing the concentration of the virus in the organs and tissues of diseased animals.

Респираторно-синцитиальный вирус крупного рогатого скота (Bovine respiratory syncytial virus, BRSV), является одним из этиологических агентов респираторных болезней крупного рогатого скота (КРС). Данный вирус вызывает респираторно-синцитиальную инфекцию (РСИ) КРС, которая регистрируется во всех странах мира, где развит интенсивный тип ведения животноводства.Bovine respiratory syncytial virus (BRSV) is one of the etiological agents of respiratory diseases in cattle. This virus causes respiratory syncytial infection (RSI) in cattle, which is registered in all countries of the world where an intensive type of animal husbandry is developed.

У восприимчивых животных вирус вызывает бронхиолиты, бронхиты, интерстициальную пневмонию и эмфизему легких. РСИ КРС может выступать в качестве модели РСИ человека, протекающей со сходной симптоматикой, и в отличие от остальных лабораторных моделей (хлопковых крыс или обезьян), РСИ КРС может применяться для оценки динамики изменения клинических симптомов и концентрации вируса на каждой стадии болезни.In susceptible animals, the virus causes bronchiolitis, bronchitis, interstitial pneumonia, and emphysema. RSI bovine can act as a model of human RSI with similar symptoms, and unlike other laboratory models (cotton rats or monkeys), RSI can be used to assess the dynamics of clinical symptoms and virus concentration at each stage of the disease.

До настоящего времени основным способом выявления вируса и оценки его концентрации является выделение вируса в культурах клеток. Выделение BRSV затруднено ввиду его чрезвычайной лабильности и возможно только на ранней стадии инфекции, а вероятность выделения вируса снижается с появлением признаков заболевания. Лучшие результаты получают, проводя заражение культур клеток в максимально короткие сроки после взятия материала, избегая его замораживание (Сюрин В.Н., Самуйленко А.Я., Соловьев Б.В., Фомина Н.В. Вирусные болезни животных. - М.: ВНИ-ТИБП. - 1998. - 928 с.). Количественная оценка вируса возможна только в специально поставленных опытах на телятах-гнотобионтах с применением адаптированного для культур клеток высоко патогенного штамма вируса BRSV (Kimman T.G., Zimmer G.M., Straver P.J., de Leeuw P.W. Diagnosis of bovine respiratory syncytial virus infections improved by virus detection in lung lavage samples. American Journal of Veterinary Research. 1986; 47 (1): 143-147).Until now, the main method for detecting the virus and assessing its concentration is the isolation of the virus in cell cultures. Isolation of BRSV is difficult due to its extreme lability and is possible only at an early stage of infection, and the probability of virus isolation decreases with the appearance of signs of the disease. The best results are obtained by infecting cell cultures as soon as possible after taking the material, avoiding its freezing (Syurin V.N., Samuylenko A.Ya., Solovyov B.V., Fomina N.V. Viral diseases of animals. - M. : VNI-TIBP. - 1998. - 928 p.). Quantification of the virus is possible only in specially designed experiments on gnotobiont calves using a highly pathogenic strain of the BRSV virus adapted for cell cultures (Kimman TG, Zimmer GM, Straver PJ, de Leeuw PW Diagnosis of bovine respiratory syncytial virus infections improved by virus detection in lung lavage samples American Journal of Veterinary Research 1986 47 (1): 143-147.

Таким образом, основным недостатком выделения вируса респираторно-синцитиальной инфекции крупного рогатого скота в культуре клеток является длительность процедуры до одного и более месяцев, а также отсутствие возможности для количественной оценки вируса у естественно инфицированных животных.Thus, the main disadvantage of the isolation of the bovine respiratory syncytial infection virus in cell culture is the duration of the procedure up to one or more months, as well as the inability to quantify the virus in naturally infected animals.

Перспективным в этом направлении может быть использование ПЦР в режиме реального времени.Promising in this direction may be the use of real-time PCR.

Известен способ выявления BRSV методом ПЦР в режиме реального времени с использованием коммерческих наборов, где в качестве внутреннего контроля амплификации применяется выявление РНК гена glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase (GAPDH) крупного рогатого скота (Timsit Ε., Le Drean Ε., Maingourd С.et al. Detection by real-time RT-PCR of a bovine respiratory syncytial virus vaccine in calves vaccinated intrana-sally. Veterinary Record. 2009; 165: 230-233).There is a known method for detecting BRSV by real-time PCR using commercial kits, where the detection of RNA of the glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase (GAPDH) gene of cattle (Timsit E., Le Drean E., Maingourd C.) is used as an internal amplification control. et al., Detection by real-time RT-PCR of a bovine respiratory syncytial virus vaccine in calves vaccinated intrana-sally, Veterinary Record 2009; 165: 230-233).

Недостатком данного способа является невозможность количественной оценки вируса.The disadvantage of this method is the inability to quantify the virus.

Известен способ выявления и оценки концентрации РНК вируса ре-спираторно-синцитиальной инфекции человека (HRSV) в пробах биоматериала от лабораторных животных и культурах клеток, в котором амплификация гена β-actin применялась для стандартизации расчета количества копий РНК вируса BRSV в пробах биоматериала. При этом концентрацию вируса определяли как количество копий на 105 копий РНК гена β-actin (Boukhvalova M.S., Prince G.A., Blanco J.C. The cotton rat model of respiratory viral infections. Biologicals. 2009; 37: 152-159).A method is known for detecting and assessing the concentration of human respiratory syncytial infection virus (HRSV) RNA in biomaterial samples from laboratory animals and cell cultures, in which amplification of the β-actin gene was used to standardize the calculation of the number of copies of BRSV virus RNA in biomaterial samples. The virus concentration was determined as the number of copies per 10 5 copies of the β-actin gene RNA (Boukhvalova MS, Prince GA, Blanco JC The cotton rat model of respiratory viral infections. Biologicals. 2009; 37: 152-159).

К недостаткам данного способа следует отнести то, что для его постановки применяется набор с алкилирующим красителем SYBR Green и необходима постановка двух независимых реакций, что может отрицательно сказаться на точности оценки концентрации.The disadvantages of this method include the fact that a set with an alkylating dye SYBR Green is used for its formulation and it is necessary to set up two independent reactions, which can adversely affect the accuracy of the concentration estimate.

Наиболее приемлемым с точки зрения описанных недостатков и принятым за прототип является способ, основанный на применении Taq Man ПЦР с меченым зондом для выявления вируса BRSV, а для выявление РНК гена β-actin КРС применяется ПЦР с алкилирующим красителем (Boxus Μ., Letellier С, Kerkhofs, P. Real Time RT-PCR for the detection and quantitation of bovine respiratory syncytial virus. Journal of Virological Methods. 2005; 125(2): 125-130.). При этом для расчета концентрации двух меток проводится амплификация с калибровочными контролями, которые представляют из себя 10-кратные разведения плазмиды с клонированными в них фрагментами генов BRSV и β-actin КРС с известной концентрацией. Количественная оценка концентрации вирусной РНК в пробе проводится относительно концентрации РНК гена β-актина и определяется как количество копий на 105 копий РНК гена β-actin.The most acceptable from the point of view of the described shortcomings and taken as a prototype is a method based on the use of Taq Man PCR with a labeled probe to detect the BRSV virus, and PCR with an alkylating dye is used to detect the RNA of the β-actin gene in cattle (Boxus M., Letellier C, Kerkhofs, P. Real Time RT-PCR for the detection and quantitation of bovine respiratory syncytial virus Journal of Virological Methods 2005; 125(2): 125-130. At the same time, to calculate the concentration of two labels, amplification is carried out with calibration controls, which are 10-fold dilutions of the plasmid with cloned fragments of the BRSV and bovine β-actin genes with a known concentration. Quantitative assessment of the concentration of viral RNA in the sample is carried out relative to the concentration of β-actin gene RNA and is defined as the number of copies per 10 5 copies of β-actin gene RNA.

К недостаткам данного способа можно отнести то, что для определения концентрации РНК BRSV и РНК β-актина КРС применяются разные анализы и он не лишен недостатков выше приведенного способа.The disadvantages of this method include the fact that different analyzes are used to determine the concentration of BRSV RNA and bovine β-actin RNA and it is not without the disadvantages of the above method.

Технической задачей изобретения являлась разработка высокоспецифичного и чувствительного способа на основе полимеразной цепной реакции (ПЦР) с использованием гибридизационно-флуоресцентной детекции в режиме реального времени, позволяющего выявлять концентрацию вируса BRSV в образцах проб биологического материала от больных животных.The technical objective of the invention was the development of a highly specific and sensitive method based on polymerase chain reaction (PCR) using real-time hybridization-fluorescence detection, which makes it possible to detect the concentration of BRSV virus in samples of biological material samples from sick animals.

Сущность изобретения заключается в том, что предложен набор синтетических олигонуклеотидных праймеров и зондов для выявления вируса респираторно-синцитиальной инфекции крупного рогатого скота (BRSV) и гена GAPDH крупного рогатого скота, согласно изобретению, синтетические олигонуклеотидные праймеры и зонды имеют нуклеотидные последовательности: SEQ ID NO: 1-6.The essence of the invention lies in the fact that a set of synthetic oligonucleotide primers and probes is proposed for detecting the bovine respiratory syncytial infection virus (BRSV) and the GAPDH gene of cattle, according to the invention, synthetic oligonucleotide primers and probes have the nucleotide sequences: SEQ ID NO: 1-6.

Сущность изобретения заключается также в том, что в способе выявления РНК вируса респираторно-синцитиальной инфекции крупного рогатого скота, включающий выделение РНК из образцов проб биологического материала от крупного рогатого скота, проведение обратной транскрипции и ПЦР с гибридизационно-флуоресцентной детекцией в режиме реального времени с применением панели положительных контрольных образцов с известной концентрацией, согласно изобретению, используют набор синтетических олигонуклеотидных праймеров и зондов с нуклео-тидными последовательностями SEQ ID ΝΟ:1-6, исследование каждой пробы проводят методом мультиплексной ПЦР для одновременного выявления РНК гена вируса респираторно-синцитиальной инфекции крупного рогатого скота и гена GAPDH.The essence of the invention also lies in the fact that in the method for detecting RNA of the virus of respiratory syncytial infection in cattle, including the isolation of RNA from samples of samples of biological material from cattle, reverse transcription and PCR with hybridization-fluorescence detection in real time using panels of positive control samples with a known concentration, according to the invention, use a set of synthetic oligonucleotide primers and probes with nucleotide sequences SEQ ID ΝΟ: 1-6, the study of each sample is carried out by multiplex PCR for simultaneous detection of the RNA gene of the bovine respiratory syncytial infection virus cattle and the GAPDH gene.

Изобретение иллюстрируется следующими примерами.The invention is illustrated by the following examples.

Пример 1. Получение синтетических олигонуклеотидных праймеров. Поиск новых синтетических олигонуклеотидных праймеров и зондов осуществляют на основе полного генома штамма вируса респираторно-синцитиальной инфекции крупного рогатого скота (BRSV) «А51908», представленного в базе данных GenBank (http://www.ncbi.nlm.nih.gov/GenBank/GenBankSearch.html), при помощи пакета программного обеспечения «Lasergen». Полученные последовательности нескольких пар праймеров и зондов дополнительно тестируют на специфичность с помощью моделирования ПЦР в программе "Vector NTI Suite" с последовательностями генома вируса парагриппа-3 крупного рогатого скота и других близкородственных вирусов.Example 1. Obtaining synthetic oligonucleotide primers. The search for new synthetic oligonucleotide primers and probes is based on the complete genome of the bovine respiratory syncytial virus (BRSV) strain "A51908" presented in the GenBank database (http://www.ncbi.nlm.nih.gov/GenBank/ GenBankSearch.html), using the Lasergen software package. The obtained sequences of several pairs of primers and probes are additionally tested for specificity using PCR modeling in the program "Vector NTI Suite" with the sequences of the genome of the bovine parainfluenza-3 virus and other closely related viruses.

Окончательный выбор праймеров и зондов основывается на следующих критериях: высокий индекс сходства фрагмента и РНК различных штаммов вируса BRSV, высокая температура отжига (GC-метод), большая длина консенсусов.The final selection of primers and probes is based on the following criteria: high fragment and RNA similarity index of different strains of BRSV virus, high annealing temperature (GC method), long consensus length.

Химический синтез праймеров и зондов осуществляют амидофосфитным методом на автоматическом синтезаторе ASM-102U. Концентрацию синтетических олигонуклеотидных праймеров и зондов в маточном растворе определяют спектрометрическим методом.The chemical synthesis of primers and probes is carried out by the amidophosphite method on an ASM-102U automatic synthesizer. The concentration of synthetic oligonucleotide primers and probes in the mother liquor is determined by the spectrometric method.

Аналогичным образом проводят подбор праймеров и зондов для выявления гена GAPDH крупного рогатого скота.Similarly, primers and probes are selected to detect the GAPDH gene in cattle.

Характеристики выбранных праймеров и зондов представлены в таблице 1.Characteristics of the selected primers and probes are presented in Table 1.

Figure 00000001
Figure 00000001

Figure 00000002
Figure 00000002

Таким образом, были выбраны синтетические олигонуклеотидные праймеры, комплементарные высоко консервативной области генома вируса BRSV района гена гликопротеина N и гена GAPDH крупного рогатого скота.Thus, synthetic oligonucleotide primers were chosen that are complementary to a highly conserved region of the BRSV genome, the region of the N glycoprotein gene and the bovine GAPDH gene.

Пример 2. Способ выявления РНК вируса респираторно-синцитиальной инфекции и гена GAPDH крупного рогатого скота. Способ осуществляется в несколько этапов.Example 2. Method for detecting RNA of respiratory syncytial infection virus and GAPDH gene of cattle. The method is carried out in several stages.

Этап 1. Выделение РНК вируса и гена КРСStage 1. Isolation of virus RNA and the bovine gene

Выделение РНК осуществляют стандартным способом с использованием коммерческого набора «Рибо - сорб» производства ФГУН «Центральный НИИ эпидемиологии» Роспотребнадзора.Isolation of RNA is carried out in a standard way using a commercial kit "Ribo-Sorb" produced by Federal State Institution "Central Research Institute of Epidemiology" of Rospotrebnadzor.

Этап 2. Проведение реакции обратной транскрипции для получения кДНК.Stage 2. Reverse transcription reaction to obtain cDNA.

Осуществляют стандартным способом с использованием коммерческого набора «Реверта-L» производства того же института.Carried out in a standard way using a commercial kit "Reverta-L" produced by the same institute.

В пробирку, содержащую 9,5 мкл реакционной смеси: буфер для ОТ (50 mM Tris-HCl [рН 8.3], 3 мМ MgC12, 75 mМ КСl, 10 мМ DTT), 0,1 мМ. dNTP, 0,1 мкг праймера для ОТ) и 0,5 мкл ревертазы из набора «Реверта-L», добавляют 10 мкл РНК-пробы, осторожно перемешивают и помещают в термостат 37°С на 30 минут. Затем добавляют 20 мкл ДНК-буфера, тщательно перемешивают и используют для постановки ПЦР.To a tube containing 9.5 µl of the reaction mixture: RT buffer (50 mM Tris-HCl [pH 8.3], 3 mM MgC12, 75 mM KCl, 10 mM DTT), 0.1 mM. dNTP, 0.1 μg of RT primer) and 0.5 μl of revertase from the Reverta-L kit, add 10 μl of the RNA probe, mix gently and place in a thermostat at 37°C for 30 minutes. Then add 20 µl of DNA buffer, mix thoroughly and use for PCR.

Этап 3. Постановка полимеразной цепной реакцииStage 3. Setting up a polymerase chain reaction

Полимеразная цепная реакция. Состав реакционной смеси: ПЦР-буфер (60 mМ Tris-HCl [рН 8.5], 1,5 мМ MgCl2, 25 mМ KСl, 10 мМ 2-меркаптэтанола, 0,1% Тритон Х-100), 0,2 мМ dNTP, по 0,2 мкг каждого праймера, по 0,1 мкг каждого зонда, 1.25 U Taq-ДНК-полимеразы, 5 мкл кДНК.polymerase chain reaction. Composition of the reaction mixture: PCR buffer (60 mM Tris-HCl [pH 8.5], 1.5 mM MgCl 2 , 25 mM KCl, 10 mM 2-mercaptethanol, 0.1% Triton X-100), 0.2 mM dNTP , 0.2 µg of each primer, 0.1 µg of each probe, 1.25 U of Taq-DNA polymerase, 5 µl of cDNA.

Температурный режим проведения ПЦР: 95°С - 5 мин - 1 цикл; 95°С - 10 сек., 57°С - 15 сек., 72°С - 30 сек. - 55 циклов.Temperature regime for PCR: 95°C - 5 min - 1 cycle; 95°C - 10 sec., 57°C - 15 sec., 72°C - 30 sec. - 55 cycles.

Измерение флуоресценции осуществляют при температуре 57°С на канале FAM и ROX. При этом на канале FAM учитывают реакцию по выявлению РНК гена нуклеопротеида N вируса BRSV, а на канале ROX -РНК гена GAPDH КРС.The measurement of fluorescence is carried out at a temperature of 57°C on the channel FAM and ROX. At the same time, the FAM channel takes into account the reaction to detect the RNA of the nucleoprotein N gene of the BRSV virus, and the ROX channel - the RNA of the bovine GAPDH gene.

Положительными считают образцы со значением Ct не превышающим 45.Samples with a Ct value not exceeding 45 are considered positive.

Пример 3. Определение концентрации вируса РСИ КРС в пробах биоматериалаExample 3. Determination of the concentration of bovine RSI virus in biomaterial samples

Методом молекулярной трансформации компетентных бактериальных клеток Escherichia coli плазмидой pDrive, содержащей специфические ДНК вставки, для контроля амплификации получают положительные контрольные образцы (ПКО) отдельно для каждого анализа.By molecular transformation of competent Escherichia coli bacterial cells with the pDrive plasmid containing specific DNA inserts, positive control samples (PCR) are obtained separately for each analysis to control amplification.

Концентрацию плазмидной ДНК определяют с использованием набора реагентов Quant-iT dsDNA, HS (Invitrogen, США) и флуориметра QUBIT (Invitrogen, США).The concentration of plasmid DNA was determined using a Quant-iT dsDNA, HS reagent kit (Invitrogen, USA) and a QUBIT fluorimeter (Invitrogen, USA).

Для определения концентрации каждого аналита в образце готовят 10-кратные разведения ПКО.To determine the concentration of each analyte in the sample, prepare 10-fold dilutions of the FQS.

В 96-луночную планшету для исследования вносят ПЦР смесь и отдельными пипетками добавляют в соответствующие лунки разведения положительных контролей или кДНК исследуемых образцов проб биоматериала. Запечатывают планшету пленкой и помещают в амплификатор для прохождения реакции.The PCR mixture is added to a 96-well plate for research and added with separate pipettes to the corresponding dilution wells of positive controls or cDNA of the studied samples of biomaterial samples. The plate is sealed with film and placed in a cycler for the reaction to proceed.

После прохождения реакции учитываются пороговые циклы Ct для каждой пробы.After passing the reaction, threshold cycles Ct for each sample are taken into account.

Далее строят стандартную кривую средних значений Ct для 10-кратных разведений ПКО индивидуально для каждого анализируемого гена. Используя стандартную кривую пересчитывают значения Ct каждой пробы в относительные единицы (log10) для каждого анализируемого гена и нормализуют эти значения относительно гена GAPDH. Для этого 5 (средняя концентрация РНК гена GAPDH в пробе) делят на значение GAPDH для каждой пробы и умножают на значение единиц для гена гли-копротеина N вируса РСИ. Таким образом, концентрацию вируса BRSV выражают в N log10 PCИ КРС /5 log10 GAPDH в пробе.Next, build a standard curve of average Ct values for 10-fold dilutions of FQS individually for each analyzed gene. Using a standard curve, the Ct values of each sample are recalculated into relative units (log 10 ) for each analyzed gene and normalized to the GAPDH gene. To do this, 5 (the average concentration of GAPDH gene RNA in the sample) is divided by the GAPDH value for each sample and multiplied by the value of units for the RSI virus N glycoprotein gene. Thus, the concentration of BRSV virus is expressed as N log 10 bovine PCI/5 log 10 GAPDH in the sample.

Пример 4. Оценка чувствительности и выявление РНК вируса BRSV в пробах биологического материала, полученного от больных животных и референтных штаммах.Example 4. Sensitivity assessment and detection of BRSV virus RNA in samples of biological material obtained from sick animals and reference strains.

Для оценки чувствительности реакции положительные контрольные образцы (ПКО) с известной концентрацией титруют методом 10-кратных разведений. Исследование проводят в трех повторах. Разведения ПКО вносят по 5 мкл на реакцию.To assess the sensitivity of the reaction, positive control samples (PCR) with a known concentration are titrated by the 10-fold dilution method. The study is carried out in triplicate. Dilutions of PQS contribute 5 μl per reaction.

Контрольный штамм вируса BRSV «РСВ №3» с титром 104 ТЦД50/мл титруют методом 10-кратных разведений на физиологическом растворе до разведения 10-7 степени, каждое разведение подвергают исследованию в ПЦР.The control strain of the BRSV virus "RSV No. 3" with a titer of 10 4 TCD 50/ml is titrated by 10-fold dilutions in saline to a dilution of 10 -7 degrees, each dilution is subjected to a study in PCR.

Для исследования на наличие РНК вируса BRSV используют пробы носовых и глазных выделений, смывы со слизистой носа, соскобы со слизистой трахеи, трахеальную и бронхиальную слизь, пробы легких и бронхов.To test for the presence of BRSV virus RNA, samples of nasal and eye secretions, swabs from the nasal mucosa, scrapings from the tracheal mucosa, tracheal and bronchial mucus, samples of the lungs and bronchi are used.

Жидкости и пробы слизистых выделений отбирают в объеме не менее 1 мл, из легочной ткани вырезают кусочки размером 1×1×1 см3.Liquids and samples of mucous secretions are taken in a volume of at least 1 ml, pieces of 1×1×1 cm 3 in size are cut out of the lung tissue.

Культуральную жидкость, пробы штаммов и изолятов вируса BRSV, пробы носовых и глазных выделений, трахеальной и бронхиальной слизи используют для выделения РНК без предварительной подготовки.Culture fluid, samples of strains and isolates of the BRSV virus, samples of nasal and eye secretions, tracheal and bronchial mucus are used for RNA isolation without prior preparation.

Из проб органов и тканей предварительно готовят 10% суспензии на стерильном физиологическом растворе, смесь переносят в пластиковые пробирки емкостью 1,5 мл, центрифугируют на центрифуге при 10×103 об/мин в течение 5 минут. Для выделения РНК используют 100 мкл осветленной надосадочной жидкости, полученной после центрифугирования.A 10% suspension in sterile saline is preliminarily prepared from samples of organs and tissues, the mixture is transferred into plastic test tubes with a capacity of 1.5 ml, centrifuged in a centrifuge at 10 × 103 rpm for 5 minutes. For RNA isolation, 100 μl of the clarified supernatant obtained after centrifugation is used.

Густые пробы носовых выделений и слизи разводят стерильным физиологическим раствором (примерно 1:5), тщательно перемешивают, центрифугируют при 10×103 об/мин в течение 5 минут и 100 мкл осветленной надосадочной жидкости используют для выделения РНК. Дальнейшая процедура согласно примеру 2 и 3.Thick samples of nasal secretions and mucus are diluted with sterile saline (approximately 1:5), mixed thoroughly, centrifuged at 10×10 3 rpm for 5 minutes, and 100 μl of the clarified supernatant is used for RNA isolation. Further procedure according to example 2 and 3.

Figure 00000003
Figure 00000003

Примечание: Начальная концентрация положительных образцов составила 2,5×1010 ГЭ/мл для BRSV, и 1,2×1010 ГЭ/мл для GAPDH. Среднее Ct ± стандартное отклонение (Ст.О). Коэффициент вариации (KB).Note: The initial concentration of positive samples was 2.5×10 10 GE/ml for BRSV, and 1.2×10 10 GE/ml for GAPDH. Mean Ct ± standard deviation (St.O). Coefficient of variation (KB).

Чувствительность реакции для выявления гена нуклеопротеина N BRSV составила 2,5×103 геномных эквивалентов на 1 см3, а гена GAPDH -1,2×103 геномных эквивалентов на 1 см3 с сильной линейной зависимостью (R2) 0,9873 и 0,9976, соответственно. Коэффициент воспроизводимости для разных разведений колебался от 0,32 до 3,57%, что свидетельствует о высокой эффективности реакции (таблица 2).The sensitivity of the reaction to detect the N BRSV nucleoprotein gene was 2.5×10 3 genomic equivalents per 1 cm 3 and the GAPDH gene was 1.2×10 3 genomic equivalents per 1 cm 3 with a strong linear relationship (R 2 ) 0.9873 and 0.9976, respectively. The reproducibility coefficient for different dilutions ranged from 0.32 to 3.57%, which indicates a high efficiency of the reaction (table 2).

С помощью тестирования десятикратных разведений контрольного штамма BRSV «РС-Б» с заранее определенной концентрацией, равной 103,5 ТЦД50/см3, была оценена эффективность реакции для количественной оценки концентрации вирусной РНК. Предел чувствительности реакции составил 100,5 ТЦЦ50/см3 (рисунок 1), что соответствовало 3 log10 ПКО/см3.By testing tenfold dilutions of the BRSV control strain "RS-B" at a predetermined concentration of 10 3.5 TCD 50/ cm 3 , the efficiency of the reaction for quantifying viral RNA concentration was evaluated. The sensitivity limit of the reaction was 10 0.5 TCC 50/ cm 3 (Figure 1), which corresponded to 3 log 10 PCO/cm 3 .

С использованием разработанного набора исследовали 273 пробы биоматериала от животных. Вирус выявили в 53 пробах, что составило 19,4% (Таблица 3).The developed kit was used to study 273 animal biomaterial samples. The virus was detected in 53 samples, which accounted for 19.4% (Table 3).

Figure 00000004
Figure 00000004

Из данных таблицы 3 видно, что геном вируса чаще выявляли в легких - 10,61% положительных проб, в пробах трахеального и бронхиального экссудатов - 4,03%, носовых выделениях - 2,2% и в бронхах - 1,1%. Реже вирус обнаруживали в слизистой оболочке трахеи и бронхов, а также в легочных лимфатических узлах - по 0,73% положительных проб. Концентрация вируса в пробах биоматериала различалась, что возможно свидетельствует о различных стадиях развития инфекции у животных, при которых они были отобраны. Максимальные концентрации генома вируса определяли в легких (1,3±0,5 - 4,8±0,47 log10 копий РНК BRSV/GAPDH), носовых выделениях (1,5±0,75 - 2,1±0,25 log10 копий РНК BRSV/GAPDH) и экссудате трахеи, бронхов и носовых синусов (0,3±0,21 - 2,8±0,15 log10 копий РНК BRSV/GAPDH).Table 3 shows that the virus genome was more often detected in the lungs - 10.61% of positive samples, in samples of tracheal and bronchial exudates - 4.03%, nasal secretions - 2.2% and in the bronchi - 1.1%. Less commonly, the virus was found in the mucous membrane of the trachea and bronchi, as well as in the pulmonary lymph nodes - 0.73% of positive samples each. The concentration of the virus in the biomaterial samples varied, which may indicate different stages of infection in the animals at which they were selected. The maximum concentrations of the virus genome were determined in the lungs (1.3±0.5 - 4.8±0.47 log 10 copies of BRSV/GAPDH RNA), nasal secretions (1.5±0.75 - 2.1±0.25 log 10 copies of BRSV/GAPDH RNA) and exudate of the trachea, bronchi and nasal sinuses (0.3±0.21 - 2.8±0.15 log 10 copies of BRSV/GAPDH RNA).

Полученные результаты в 100% случаев совпадали с данными, полученными при исследовании этих же образцов биоматериала при помощи ранее разработанной тест-системы с электрофоретической детекцией продуктов амплификации.The results obtained in 100% of cases coincided with the data obtained in the study of the same biomaterial samples using a previously developed test system with electrophoretic detection of amplification products.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет эффективно выявлять РНК вируса BRSV в пробах различного биоматериала от больных животных.Thus, the proposed method allows you to effectively detect BRSV RNA in samples of various biomaterials from sick animals.

Перечень последовательностейSequence listing

<110><110> Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Сибирский федеральный научный центр агробиотехнологий Российской академии наук (СФНЦА РАН)Federal State Budgetary Institution of Science Siberian Federal Scientific Center for Agrobiotechnologies of the Russian Academy of Sciences (SFSC RAS) <120><120> Набор синтетических олигонуклеотидных праймеров и зондов для выявления вируса респираторно-синцитиальной инфекции крупного рогатого скота и гена GAPDH крупного рогатого скота и способ выявления РНК вируса респираторно-синцитиальной инфекции крупного рогатого скотаA set of synthetic oligonucleotide primers and probes for detecting bovine respiratory syncytial infection virus and the bovine GAPDH gene and a method for detecting bovine respiratory syncytial infection virus RNA <130><130> <160><160> 77 <210><210> 1one <211><211> 2424 <212><212> RNARNA <213><213> BRSVBRSV <400><400> ATGCTGCAGGACTAGGTATAATGGATGCTGCAGGACTAGGTATAATGG 2424 <210><210> 22 <211><211> 2626 <212><212> RNARNA <213><213> BRSVBRSV <400><400> ACACTGTAATTGATGACCCCATTCTCACACTGTAATTGATGACCCCCATTCTC 2626 <210><210> 33 <211><211> 2525 <212><212> RNARNA <213><213> BRSVBRSV <400><400> ATGCTGCCAAAGCATATGCGGAACAATGCTGCCAAAGCATATGCGGAACA 2525 <210><210> 44 <211><211> 2222 <212><212> RNARNA <213><213> Bos taurusBos taurus <400><400> GATCGTGAAGGTCGGAGTCAACGATCGTGAAGGTCGGAGTCAAC 2222 <210><210> 5five <211><211> 20twenty <212><212> RNARNA <213><213> Bos taurusBos taurus <400><400> GTGATTGATGGCGACCATGTGTGATTGATGGCGACCATGT 20twenty <210><210> 66 <211><211> 1919 <212><212> RNARNA <213><213> Bos taurusBos taurus <400><400> CTGGTCACCAGGGCTGCTTCTGGTCACCAGGGCTGTT 1919 <210><210> 77 <400><400> 77

Claims (2)

1. Набор синтетических олигонуклеотидных праймеров и зондов для выявления вируса респираторно-синцитиальной инфекции крупного рогатого скота (BRSV) и гена GAPDH крупного рогатого скота, отличающийся тем, что синтетические олигонуклеотидные праймеры и зонды имеют нуклеотидные последовательности: SEQ ID NO: 1-6.1. A set of synthetic oligonucleotide primers and probes for detecting the bovine respiratory syncytial infection virus (BRSV) and the bovine GAPDH gene, characterized in that the synthetic oligonucleotide primers and probes have the nucleotide sequences: SEQ ID NO: 1-6. 2. Способ выявления РНК вируса респираторно-синцитиальной инфекции крупного рогатого скота, включающий выделение РНК из образцов проб биологического материала от крупного рогатого скота, проведение обратной транскрипции и ПЦР с гибридизационно-флуоресцентной детекцией в режиме реального времени с применением панели положительных контрольных образцов с известной концентрацией, отличающийся тем, что используют набор синтетических олигонуклеотидных праймеров и зондов по п. 1, исследование каждой пробы проводят методом мультиплексной ПЦР для одновременного выявления РНК гена вируса респираторно-синцитиальной инфекции крупного рогатого скота и гена GAPDH.2. A method for detecting RNA of the bovine respiratory syncytial infection virus, including the isolation of RNA from samples of biological material samples from cattle, reverse transcription and real-time PCR with hybridization-fluorescence detection using a panel of positive control samples with a known concentration , characterized in that a set of synthetic oligonucleotide primers and probes according to claim 1 is used, the study of each sample is carried out by multiplex PCR to simultaneously detect the RNA gene of the bovine respiratory syncytial infection virus and the GAPDH gene.
RU2020125439A 2020-07-22 2020-07-22 Set of synthetic oligonucleotide primers and probes for detecting bovine respiratory syncytial infection virus and bovine gapdh gene and method for detecting rna of respiratory syncytial infection virus in cattle RU2768753C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020125439A RU2768753C2 (en) 2020-07-22 2020-07-22 Set of synthetic oligonucleotide primers and probes for detecting bovine respiratory syncytial infection virus and bovine gapdh gene and method for detecting rna of respiratory syncytial infection virus in cattle

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020125439A RU2768753C2 (en) 2020-07-22 2020-07-22 Set of synthetic oligonucleotide primers and probes for detecting bovine respiratory syncytial infection virus and bovine gapdh gene and method for detecting rna of respiratory syncytial infection virus in cattle

Publications (3)

Publication Number Publication Date
RU2020125439A3 RU2020125439A3 (en) 2022-01-24
RU2020125439A RU2020125439A (en) 2022-01-24
RU2768753C2 true RU2768753C2 (en) 2022-03-24

Family

ID=80445035

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020125439A RU2768753C2 (en) 2020-07-22 2020-07-22 Set of synthetic oligonucleotide primers and probes for detecting bovine respiratory syncytial infection virus and bovine gapdh gene and method for detecting rna of respiratory syncytial infection virus in cattle

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2768753C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2798286C1 (en) * 2022-06-01 2023-06-21 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Сибирский федеральный научный центр агробиотехнологий Российской академии наук (СФНЦА РАН) METHOD OF DETECTING PATHOGENS OF RESPIRATORY INFECTIONS IN CATTLE: BPIV, BRSV, BHV-4, BCoV, BVDV-1, BVDV-2, BVDV-3 BASED ON MULTIPLEX POLYMERASE CHAIN REACTION (PCR)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2405039C1 (en) * 2009-08-03 2010-11-27 Государственное научное учреждение Институт экспериментальной ветеринарии Сибири и Дальнего Востока Сибирского отделения Россельхозакадемии (ГНУ ИЭВСиДВ СО Россельхозакадемии) Synthetic oligonucleotide primers and method of bovine respiratory syncytial infection rna virus detection by synthetic oligonucleotide primers in polymerase chain reaction (pcr)
CN103498009B (en) * 2013-10-10 2015-01-21 中国农业科学院特产研究所 Multiplex-PCR (polymerase chain reaction) detection kit for bovine respiratory disease complex and preparation method thereof
CN107058619A (en) * 2017-03-10 2017-08-18 中国农业科学院特产研究所 Bovine Respiratory Syncytial virus nano PCR detection kits and preparation method thereof

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2405039C1 (en) * 2009-08-03 2010-11-27 Государственное научное учреждение Институт экспериментальной ветеринарии Сибири и Дальнего Востока Сибирского отделения Россельхозакадемии (ГНУ ИЭВСиДВ СО Россельхозакадемии) Synthetic oligonucleotide primers and method of bovine respiratory syncytial infection rna virus detection by synthetic oligonucleotide primers in polymerase chain reaction (pcr)
CN103498009B (en) * 2013-10-10 2015-01-21 中国农业科学院特产研究所 Multiplex-PCR (polymerase chain reaction) detection kit for bovine respiratory disease complex and preparation method thereof
CN107058619A (en) * 2017-03-10 2017-08-18 中国农业科学院特产研究所 Bovine Respiratory Syncytial virus nano PCR detection kits and preparation method thereof

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
BOUKHVALOVA M.S. et al. The Cotton Rat Model of Respiratory Viral Infections Pathogenesis and Immunity // Biologicals, 2009, V.37, pp.152-159. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2798286C1 (en) * 2022-06-01 2023-06-21 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Сибирский федеральный научный центр агробиотехнологий Российской академии наук (СФНЦА РАН) METHOD OF DETECTING PATHOGENS OF RESPIRATORY INFECTIONS IN CATTLE: BPIV, BRSV, BHV-4, BCoV, BVDV-1, BVDV-2, BVDV-3 BASED ON MULTIPLEX POLYMERASE CHAIN REACTION (PCR)

Also Published As

Publication number Publication date
RU2020125439A3 (en) 2022-01-24
RU2020125439A (en) 2022-01-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Oura et al. Virological diagnosis of African swine fever—comparative study of available tests
CN111004870B (en) Novel coronavirus N gene nucleic acid detection kit
CN111286559B (en) Primer, probe and kit for detecting African swine fever virus
CN110878377B (en) Fluorescent quantitative PCR differential diagnosis kit for strong and weak viruses of African swine fever viruses
US20230374615A1 (en) Compositions, kits, methods for detecting and identifying pathogens that cause respiratory tract infections and use thereof
Spezia et al. Redondovirus DNA in human respiratory samples
CN112359145A (en) Multiple primers and kit for rapidly detecting influenza A, influenza B and novel coronavirus
Wang et al. Visual detection of porcine epidemic diarrhea virus using a novel reverse transcription polymerase spiral reaction method
Truong et al. Unexpected cases in field diagnosis of African swine fever virus in Vietnam: The needs consideration when performing molecular diagnostic tests
TWI377255B (en) Nucleic acid detection
RU2694558C1 (en) Method for genome detection of coronavirus infection causative agent in cattle
CN108753768B (en) Nucleic acid for detecting enterovirus and application thereof
RU2761496C2 (en) Method for identification of the porcine reproductive and respiratory syndrome virus based on real-time pcr
CN110607398B (en) RT-LAMP kit for fluorescent visual rapid detection of porcine epidemic diarrhea virus
CN107513583A (en) Detect the absolute fluorescence quantification PCR primer and kit of the pestivirus of atypia pig
CN116814857A (en) Cat parvovirus and kit thereof and fluorescent recombinase polymerase amplification method
RU2768753C2 (en) Set of synthetic oligonucleotide primers and probes for detecting bovine respiratory syncytial infection virus and bovine gapdh gene and method for detecting rna of respiratory syncytial infection virus in cattle
CN110724763A (en) Fluorescent quantitative PCR detection method for human adenovirus and bocavirus and application thereof
CN115786587A (en) Primer group for multiplex PCR (polymerase chain reaction) for simultaneously detecting 4 pathogens as well as detection method and kit thereof
RU2733665C1 (en) Set of oligodeoxyribonucletide primers and fluorescent-labeled probe for identification of rna of human coronaviruses sars and 2019-ncov by rt-pcr method with hybridization-fluorescent detection in real time
RU2586527C1 (en) Oligonucleotide primers and fluorescent probe and method for detection of epidemic diarrhea virus genome by reverse transcription - polymerase chain reaction
CN110157836B (en) Primer, probe and method for detecting IBRV and BVDV
RU2405039C1 (en) Synthetic oligonucleotide primers and method of bovine respiratory syncytial infection rna virus detection by synthetic oligonucleotide primers in polymerase chain reaction (pcr)
CN111172320A (en) Detection primer, kit and method for respiratory syncytial virus F gene
RU2795939C2 (en) Reagent kit for detection of sars-cov-2 virus rna by real-timr polymerase chain reaction