RU2802065C1 - Set of specific oligodeoxyribonucleotide primers and a fluorescently labeled probe for the orf1 (non-structural protein 1) gene fragment of feline calicivirus (fcv) rna (cdna) for the detection of feline calicivirus (fcv). - Google Patents

Set of specific oligodeoxyribonucleotide primers and a fluorescently labeled probe for the orf1 (non-structural protein 1) gene fragment of feline calicivirus (fcv) rna (cdna) for the detection of feline calicivirus (fcv). Download PDF

Info

Publication number
RU2802065C1
RU2802065C1 RU2022126828A RU2022126828A RU2802065C1 RU 2802065 C1 RU2802065 C1 RU 2802065C1 RU 2022126828 A RU2022126828 A RU 2022126828A RU 2022126828 A RU2022126828 A RU 2022126828A RU 2802065 C1 RU2802065 C1 RU 2802065C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
fcv
feline calicivirus
calicivirus
fluorescently labeled
primers
Prior art date
Application number
RU2022126828A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Сергей Александрович Исаев
Александр Евгеньевич Гришечкин
Иван Григорьевич Каменский
Original Assignee
Сергей Александрович Исаев
Filing date
Publication date
Application filed by Сергей Александрович Исаев filed Critical Сергей Александрович Исаев
Application granted granted Critical
Publication of RU2802065C1 publication Critical patent/RU2802065C1/en

Links

Abstract

FIELD: biotechnology; veterinary medicine.
SUBSTANCE: set of highly specific primers and a fluorescently labeled probe for the detection of genetic material (RNA, cDNA) of Feline calicivirus (FCV) for the detection of Feline calicivirus (FCV) is proposed. The presented set of oligodeoxyribonucleotide primers and a fluorescently labeled DNA probe contains a pair of oligonucleotides with the activity of forward and reverse primers in the polymerase chain reaction, as well as one fluorescently labeled DNA probe.
EFFECT: invention allows more reliable detection of the genetic material (RNA, cDNA) of Feline calicivirus (FCV).
1 cl, 3 dwg, 3 tbl

Description

Область техники, к которой относится изобретение:Field of technology to which the invention relates:

Изобретение относится к области биотехнологии и касается набора высокоспецифических праймеров и флуоресцентно-меченого зонда для выявления генетического материала (РНК, кДНК) калицивируса кошек Feline calicivirus (FCV) для детекции калицивируса кошек Feline calicivirus (FCV). Представленный набор олигодезоксирибонуклеотидных праймеров и флуоресцентно-меченого ДНК-зонда содержит пару олигонуклеотидов, обладающих активностью прямого и обратного праймеров в полимеразной цепной реакции, а также один флуоресцентно-меченый ДНК-зонд. Представленное изобретение позволяет проводить более достоверное и надежное выявление генетического материала (РНК, кДНК) калицивируса кошек Feline calicivirus (FCV) для детекции калицивируса кошек Feline calicivirus (FCV) и может быть использовано в ветеринарии. Способ позволяет детектировать фрагмент консервативной области гена ORF1(Non structural Protein 1) РНК (кДНК) калицивируса кошек Feline calicivirus (FCV), что позволяет выявлять животных, инфицированных калицивирусом кошек Feline calicivirus (FCV) на любых стадиях заболевания.The invention relates to the field of biotechnology and concerns a set of highly specific primers and a fluorescently labeled probe for detecting the genetic material (RNA, cDNA) of Feline calicivirus (FCV) for detecting Feline calicivirus (FCV). The presented set of oligodeoxyribonucleotide primers and a fluorescently labeled DNA probe contains a pair of oligonucleotides with the activity of forward and reverse primers in the polymerase chain reaction, as well as one fluorescently labeled DNA probe. The present invention allows more reliable and reliable detection of the genetic material (RNA, cDNA) of Feline calicivirus (FCV) for the detection of Feline calicivirus (FCV) and can be used in veterinary medicine. EFFECT: method allows detecting a fragment of the conservative region of the ORF1 (Non structural Protein 1) gene of RNA (cDNA) of Feline calicivirus (FCV), which makes it possible to identify animals infected with Feline calicivirus (FCV) at any stages of the disease.

Изобретение относится к наборам праймеров для выявления генетического материала (РНК, кДНК) фрагмента гена ORF1 (Non structural Protein 1) РНК (кДНК) калицивируса кошек Feline calicivirus (FCV), в клинических образцах, секционных пробах, культуральных жидкостях и прочих биопрепаратах с целью постановки диагноза, коррекции лечения, эпидемиологического расследования, а также для решения научно-исследовательских задач свойств калицивируса кошек Feline calicivirus (FCV), и может быть использовано в ветеринарии.The invention relates to primer sets for detecting the genetic material (RNA, cDNA) of the ORF1 gene fragment (Non structural Protein 1) RNA (cDNA) of Feline calicivirus (FCV) in clinical samples, sectional samples, culture fluids and other biological products for the purpose of setting diagnosis, correction of treatment, epidemiological investigation, as well as for solving research problems of the properties of Feline calicivirus (FCV), and can be used in veterinary medicine.

Калицивирус кошек относится к роду визивирусов (Vesivirus) семейства калицвирусов (Caliciviridae), это малый безоболочечный вирус со сферическим капсидом и чашеобразным углублением в нем (calici - чашка (лат.)). Капсид делает вирус достаточно устойчивым во внешней среде и способствует легкому распространению через фомиты, включая владельцев животных и персонал ветеринарных клиник. Геном вируса представляет собой одноцепочечную молекулу РНК. Калицивирус кошек имеет широкое распространение по всему миру, инфекция им характеризуется длительным носительством и выделением у внешне здоровых кошек (до 25% здорового поголовья). Выделение калицивируса кошек происходит с секретом ротоглотки, конъюнктивы и носа. Передача вируса наиболее эффективна при непосредственном контакте носителя калицивируса и восприимчивого животного, аэрозольная передача играет не значительную роль, поскольку при чихании капли секрета редко распространяются дальше чем на 1 метр. Основным источником калицивироза кошек являются асимптоматические переболевшие кошки, которые могут постоянно выделять калицивирус во внешнюю среду на протяжении многих лет и даже пожизненно.Feline calicivirus belongs to the genus Vesivirus of the Caliciviridae family, it is a small non-enveloped virus with a spherical capsid and a bowl-shaped recess in it (calici - cup (lat.)). The capsid makes the virus sufficiently stable in the environment and allows easy spread through fomites, including pet owners and veterinary clinic staff. The virus genome is a single-stranded RNA molecule. Feline calicivirus is widespread throughout the world; infection is characterized by long-term carriage and excretion in apparently healthy cats (up to 25% of healthy livestock). Isolation of feline calicivirus occurs with the secretion of the oropharynx, conjunctiva and nose. Virus transmission is most effective through direct contact between a calicivirus carrier and a susceptible animal; aerosol transmission plays a minor role as droplets of secretion rarely spread more than 1 meter during sneezing. The main source of feline calicivirus is asymptomatic recovered cats, which can continuously shed calicivirus into the environment for many years and even for life.

Калицивирус кошек достаточно устойчив во внешней среде, выживаемость его в благоприятных условиях доходит до 28 дней, в высушенном состоянии может сохранять свою активность в течение нескольких месяцев. В результате повышенной устойчивости калицивируса, фомиты играют значительную роль в заражении восприимчивых кошек. Блохи также способны распространять калицивирус, предположительно, через свои фекалии, заражение кошки происходит во время их поедания при груминге.Feline calicivirus is quite stable in the external environment, its survival under favorable conditions reaches 28 days, in the dried state it can remain active for several months. As a result of the increased resistance of the calicivirus, fomites play a significant role in infecting susceptible cats. Fleas are also capable of spreading calicivirus, presumably through their faeces, when cats are infected when they are groomed.

Особенности развития калицивироза зависят как от штамма вируса, так и от иммунного статуса животного. Инфекция калицивирусом ведет к развитию проходящей виремии, ведущей к повсеместному распространению вируса, диссеминация вируса, в большинстве случаев, не сопровождается клиническими признаками. Калицивирус кошек первично поражает эпителиальные клетки верхних дыхательных путей, ротовой полости и конъюнктивы, в отличие от герпесвируса кошек - калицивироз не связан с поражением роговицы. Воздействие калицивируса ведет к некрозу эпителия, наиболее характерны поражения обнаруживаются в ротовой полости кошек, они характеризуются образованием везикул перерастающих в язвы (чаще поражаются краевые области языка). Кроме развития калицивируса на слизистых оболочках, он иногда поражает кожу прилегающую к ротовой полости (губы, нос). Калицивирус кошек может также поражать нижние дыхательные пути (эпителий альвеол), некоторые штаммы вируса склонны к формированию тяжелой интерстициальной пневмонии. В редких случаях, вирус может распространяться за пределы дыхательного тракта и поражает суставы кошек, при этом отмечается развитие синовита и хромота. Отдельный штаммы вируса способны вызывать вирулентное системное проявление калицивироза кошек, при этом, заболевают животные вне зависимости от статуса вакцинации, данный синдром характеризуется генерализованным васкулитом, мультиорганной недостаточностью и высокой смертностью. Также, при данном течении калицивироза кошек часто отмечается поражение кожных покровов и кожно-слизистых соединений, сопровождающихся образованием язв на ушах, морде и лапах. Подлежащий патогенез данного вирулентного клинического проявления калицивироза предположительно основан на мутации вируса, ведущей к гипервирулентности, но, точный механизм мутации калицивируса остается не выясненным.Features of the development of calicivirus depend both on the strain of the virus and on the immune status of the animal. Infection with calicivirus leads to the development of a transient viremia leading to widespread dissemination of the virus, dissemination of the virus, in most cases, is not accompanied by clinical signs. Feline calicivirus primarily affects the epithelial cells of the upper respiratory tract, oral cavity, and conjunctiva, unlike feline herpesvirus, calicivirus is not associated with corneal involvement. Exposure to calicivirus leads to necrosis of the epithelium, the most characteristic lesions are found in the oral cavity of cats, they are characterized by the formation of vesicles that develop into ulcers (the marginal areas of the tongue are more often affected). In addition to the development of calicivirus on the mucous membranes, it sometimes affects the skin adjacent to the oral cavity (lips, nose). Feline calicivirus can also infect the lower respiratory tract (alveolar epithelium), and some strains of the virus are prone to severe interstitial pneumonia. Rarely, the virus can spread outside the respiratory tract and infect the joints of cats, with synovitis and lameness occurring. Separate strains of the virus are capable of causing a virulent systemic manifestation of feline calicivirus, while animals get sick regardless of vaccination status, this syndrome is characterized by generalized vasculitis, multiorgan failure and high mortality. Also, in this course of feline calicivirosis, damage to the skin and mucocutaneous junctions is often noted, accompanied by the formation of ulcers on the ears, muzzle and paws. The underlying pathogenesis of this virulent clinical manifestation of calicivirus is presumably based on viral mutation leading to hypervirulence, but the exact mechanism of calicivirus mutation remains unclear.

Клинические проявления калицивироза кошек сильно варьируют, от умеренно выраженной инфекции верхних дыхательных путей, до тяжелой вирусной пневмонии со смертельным исходом, это во многом зависит от штамма вируса и иммунного статуса животного. Инкубационный период при калицивирусной инфекции составляет 2-6 дней, на ветеринарном приеме типичными проявлениями являются истечения из глаз и носа (чаще серозные), формирование эрозий язв в ротовой полости с возможным распространением на губы, носовое зеркальце и околоногтевое пространство (вирусная паронихия). Основным поводом обращения владельца в ветеринарную клинику является чихание животного, слезотечение, повышенное отделение слюны, общее угнетение и лихорадка. Характерным поражением для калицивироза кошек является формирование эрозий и язв в ротовой полости, особенно на кончике и по краю языка. Поражения глаз могут заключаться в виде хемоза, блефароспазма и серозных истечений, признаки поражения конъюнктивы при калицивирусной инфекции обычно умеренные и самопроходящие. Поражения слизистой носовой полости при данном заболевании обычно слабо выражены, могут заключаться в чихании и серозных истечениях.The clinical manifestations of feline calicivirus vary greatly, from a mild upper respiratory tract infection to severe viral pneumonia with a fatal outcome, this largely depends on the strain of the virus and the immune status of the animal. The incubation period for calicivirus infection is 2-6 days, at a veterinary appointment, typical manifestations are outflow from the eyes and nose (usually serous), the formation of erosions of ulcers in the oral cavity with a possible spread to the lips, nasal mirror and periungual space (viral paronychia). The main reason for the contact of the owner to the veterinary clinic is the sneezing of the animal, lacrimation, increased salivation, general depression and fever. A characteristic lesion for feline calicivirus is the formation of erosions and ulcers in the oral cavity, especially at the tip and along the edge of the tongue. Eye lesions may consist of chemosis, blepharospasm, and serous effusions; signs of conjunctival involvement in calicivirus infection are usually mild and self-limiting. Lesions of the nasal mucosa in this disease are usually mild, may consist of sneezing and serous expiration.

У котят после вакцинации или в период переболевания калицивирозом может отмечаться развитие хромоты по причине воспаления суставов (синовита). Ряд авторов находят взаимосвязь, между инфицированием калицвирусом и развитием хронического лимфоплазмацитарного гингивостоматита, однако, при данном заболевании кроме калицивируса выделяются также и другие патогенны.In kittens after vaccination or during the period of illness with calicivirus, lameness may develop due to inflammation of the joints (synovitis). A number of authors find a relationship between infection with calicivirus and the development of chronic lymphoplasmacytic gingivostomatitis, however, in this disease, in addition to calicivirus, other pathogens are also isolated.

При развитии системной инфекции, чаще происходит поражение взрослых кошек вне зависимости от статуса вакцинации, за развитием системных и тяжелых проявлений ответственен отдельный вирулентный штамм калицивируса кошек. В дополнение к характерным признакам калицивироза (язвы ротовой полости, слезотечение, слюнотечение), при системном поражении отмечается высокая лихорадка, отек морды и лап, формирование язв на коже (морде, уши кожа пальцев), одышка по причине развития пневмонии, желтуха по причине поражения печени и кровотечения со слизистой оболочки толстого кишечника по причине синдрома диссеминированного внутрисосудистого свертывания (ДВС). Течение калицивироза кошек с системным поражением отличается молниеносностью, гибель животного может отмечаться в течение первых суток с момента развития клинических признаков, смертность достигает 60%. При вскрытии павших от калицивироза кошек с системным вирулентным заболеванием, у них часто отмечается некроз клеток печени, поражение поджелудочной железы, интерстициальная пневмония и выпот в две полости (грудную и брюшную).With the development of a systemic infection, adult cats are more likely to be affected, regardless of vaccination status, a single virulent strain of feline calicivirus is responsible for the development of systemic and severe manifestations. In addition to the characteristic signs of calicivirus (mouth ulcers, lacrimation, salivation), with a systemic lesion, there is high fever, swelling of the muzzle and paws, the formation of ulcers on the skin (muzzle, ears, skin of the fingers), shortness of breath due to the development of pneumonia, jaundice due to the lesion liver and bleeding from the mucous membrane of the large intestine due to disseminated intravascular coagulation (DIC). The course of calicivirosis in cats with systemic lesions is characterized by lightning speed, the death of the animal can be observed within the first day after the development of clinical signs, mortality reaches 60%. Cats with a systemic virulent disease that have died from calicivirus disease often have liver cell necrosis, pancreatic involvement, interstitial pneumonia, and dual cavity effusions (thoracic and abdominal) on necropsy.

При благоприятном течении заболевания, срок клинического выздоровления от калицивироза составляет 2-3 недели. У части кошек, после переболевания калицивирусом отмечается развитие персистирующей инфекции с очень длительным выделением вируса, иногда пожизненным. У данных животных отсутствуют какие либо клинические проявления калицивироза, но, они продолжают являться скрытыми носителями инфекции, и являются важным источником вируса в популяции, а также, могут служить источником нового, мутировавшего вируса.With a favorable course of the disease, the period of clinical recovery from calicivirus is 2-3 weeks. In some cats, after recovering from calicivirus, a persistent infection develops with a very long shedding of the virus, sometimes for life. These animals do not have any clinical manifestations of calicivirus, but they continue to be latent carriers of the infection, and are an important source of the virus in the population, and can also serve as a source of a new, mutated virus.

Наличие эрозий и язв совместно с характерными признаками (лихорадка, угнетение, гиперсаливация и пр.) является важны индикатором калицивирусной инфекции кошек, но, данные признаки могут отмечаться как при обычном течении калицивироза так и при системной вирулентной инфекции. Наличие антител IgG к вирусу в крови больных животных, обычно обладает малой диагностической ценностью, так как большинство кошек серопозитивны. Золотым стандартом диагностики является идентификация и изоляции вируса, но, данный вид исследования доступен не во всех ветеринарных клиниках. Последнее время, все чаще используется идентификация нуклеиновых кислота вирус посредством полимеразоцепной реакции (ПЦР), данный метод исследования обладает высокой чувствительностью и специфичностью. Ни один из методов диагностики не способен различить обычный вирус от вируса системного вирулентного заболевания, разграничение данных форм проводится на основании особенностей клинического течения калицивироза кошек.The presence of erosions and ulcers, together with characteristic signs (fever, oppression, hypersalivation, etc.), is an important indicator of feline calicivirus infection, but these signs can be observed both in the normal course of calicivirus infection and in systemic virulent infection. The presence of IgG antibodies to the virus in the blood of sick animals is usually of little diagnostic value, since most cats are seropositive. The gold standard for diagnosis is the identification and isolation of the virus, but this type of study is not available in all veterinary clinics. Recently, the identification of the nucleic acid of the virus by means of the polymerase chain reaction (PCR) has been increasingly used; this research method has high sensitivity and specificity. None of the diagnostic methods is able to distinguish between a common virus and a systemic virulent disease virus, the distinction between these forms is based on the characteristics of the clinical course of feline calicivirus.

Уровень техники: При разработке набора олигодезоксирибонуклеотидных праймеров и флуоресцентно-меченого зонда для диагностики РНК (кДНК) фрагмента гена ORF1 (Non structural Protein 1) РНК (кДНК) калицивируса кошек Feline calicivirus (FCV), был проведен сравнительный анализ структуры нуклеотидных последовательностей полных геномов калицивируса кошек Feline calicivirus (FCV), размещенных на web-ресурсе NCBI https://www.ncbi.nlm.nih.gov/nucleotide/, и затем проведено конструирование праймеров и флуоресцентно-меченого зонда методом компьютерного моделирования с применением компьютерных программ Beacon Designer v. 8.14 PREMIER Biosoft International (San Francisco, CA 94131-2175, США) и Vector NTI 11 (Invitrogen, США). Выравнивание геномных последовательностей осуществлялось методом Clustal W, филогенетический анализ выполняли методом невзвешенного попарного среднего - UPGMA. Проверку качества и термодинамический анализ выбранных праймеров и флуоресцентно-меченого зонда выполняли с помощью программы OLIGO DNA/RNA primer analysis software, v.5.0 и BLAST https://blast.ncbi.nlm.nih.gov/Blast.cgi (США). Background of the invention: When developing a set of oligodeoxyribonucleotide primers and a fluorescently labeled probe for diagnosing RNA (cDNA) of the ORF1 (Non structural Protein 1) gene fragment of Feline calicivirus (FCV) RNA (cDNA), a comparative analysis of the structure of the nucleotide sequences of the complete calicivirus genomes was carried out. Feline calicivirus (FCV) cats, hosted on the NCBI web resource https://www.ncbi.nlm.nih.gov/nucleotide/, and then the primers and fluorescently labeled probe were designed by computer simulation using computer programs Beacon Designer v . 8.14 PREMIER Biosoft International (San Francisco, CA 94131-2175, USA) and Vector NTI 11 (Invitrogen, USA). Alignment of genomic sequences was carried out by the Clustal W method, phylogenetic analysis was performed by the method of unweighted pairwise average - UPGMA. Quality control and thermodynamic analysis of the selected primers and fluorescently labeled probe were performed using the OLIGO DNA/RNA primer analysis software, v.5.0 and BLAST https://blast.ncbi.nlm.nih.gov/Blast.cgi (USA).

Амплифицируемый участок кДНК, являясь маркерным, позволяет выявить вирусный агент в исследуемом образце. Для эффективного проведения ПЦР в режиме реального времени необходимы флуоресцентно-меченый ДНК-зонд и ДНК-затравки - праймеры (синтетические олигонуклеотиды) - строго специфичные к кДНК вирусного генома. Сложность выбора праймеров и зонда обусловлена требованием их строгой видоспецифичности. Праймеры должны быть комплементарны нуклеотидным последовательностям ДНК, ограничивая амлифицируемый участок справа и слева таким образом, чтобы синтез ДНК ДНК-полимеразой проходил строго в выбранном регионе. Флуоресцентно-меченый ДНК-зонд, в свою очередь, должен лежать внутри участка ДНК, ограниченного праймерами. Правильный выбор праймеров позволяет осуществить экспоненциальное увеличение количества копий целевого участка ДНК. Правильный выбор сочетания пары праймеров и ДНК-зонда позволяет осуществлять детекцию накопления продуктов амплификации в режиме реального времени. В целом от правильности выбора олигодезоксирибонуклеотидных праймеров и зондов зависит специфичность проводимой ОТ-ПЦР, а значит, и достоверность исследования.The amplifiable cDNA region, being a marker, makes it possible to identify the viral agent in the test sample. Effective real-time PCR requires a fluorescently labeled DNA probe and DNA primers - primers (synthetic oligonucleotides) - strictly specific to the cDNA of the viral genome. The complexity of the choice of primers and probe is due to the requirement of their strict species specificity. The primers must be complementary to the DNA nucleotide sequences, limiting the amplifiable region on the right and left in such a way that DNA synthesis by DNA polymerase takes place strictly in the selected region. The fluorescently labeled DNA probe, in turn, must lie within the DNA region delimited by the primers. The correct choice of primers allows an exponential increase in the number of copies of the target DNA region. The correct choice of a combination of a pair of primers and a DNA probe allows real-time detection of the accumulation of amplification products. In general, the specificity of the performed RT-PCR, and hence the reliability of the study, depends on the correct choice of oligodeoxyribonucleotide primers and probes.

При компьютерном дизайне праймеров и флуоресцентно-меченого ДНК-зонда главными критериями были: абсолютная степень гомологии (комплементарность) с выбранным участком гена; отсутствие самокоплементарных участков в структуре праймеров и комплементарности их друг другу, чтобы не допускать возникновения устойчивых вторичных структур (димеров); максимальная близость значений температуры отжига праймеров.In the computer design of primers and a fluorescently labeled DNA probe, the main criteria were: the absolute degree of homology (complementarity) with the selected gene region; the absence of self-complementary regions in the structure of primers and their complementarity to each other in order to prevent the emergence of stable secondary structures (dimers); maximum closeness of primer annealing temperatures.

Раскрытие сущности изобретения: Техническим результатом заявляемого изобретения является создание набора олигодезоксирибонуклеотидных праймеров и флуоресцентно-меченого зонда, позволяющего идентифицировать в реальном времени фрагмент гена ORF1 (Non structural Protein 1) РНК (кДНК) калицивируса кошек Feline calicivirus (FCV) и обладающего более высокой гомологией к циркулирующим в настоящее время штаммам калицивируса кошек Feline calicivirus (FCV), что повышает достоверность и надежность анализов. Disclosure of the invention: The technical result of the claimed invention is the creation of a set of oligodeoxyribonucleotide primers and a fluorescently labeled probe that allows real-time identification of a fragment of the ORF1 gene (Non structural Protein 1) of RNA (cDNA) of Feline calicivirus (FCV) and has a higher homology to currently circulating strains of Feline calicivirus (FCV), which increases the validity and reliability of the assays.

Указанный технический результат достигается разработкой набора высокоспецифических олигодезоксирибонуклеотидных праймеров для детекции фрагмента гена ORF1 (Non structural Protein 1) РНК (кДНК) калицивируса кошек Feline calicivirus (FCV), содержащего пару олигонуклеотидов, обладающих активностью прямого и обратного праймеров в полимеразной цепной реакции, а также флуоресцентно-меченый ДНК-зонд. Указанные олигонуклеотиды имеют следующую структуру:This technical result is achieved by the development of a set of highly specific oligodeoxyribonucleotide primers for detecting a fragment of the ORF1 gene (Non structural Protein 1) RNA (cDNA) of Feline calicivirus (FCV) containing a pair of oligonucleotides that have the activity of forward and reverse primers in a polymerase chain reaction, as well as fluorescent -labeled DNA probe. These oligonucleotides have the following structure:

Последовательности олигодезоксирибонуклеотидных праймеров и флуоресцентно-меченого зонда к фрагменту гена ORF1 (Non structural Protein 1) РНК (кДНК) калицивируса кошек Feline calicivirus (FCV).Sequences of oligodeoxyribonucleotide primers and a fluorescently labeled probe to the ORF1 gene fragment (Non structural Protein 1) RNA (cDNA) of Feline calicivirus (FCV).

Прямой праймер (Forward primer) 5`→3`Forward primer 5`→3`

VT-Z-Ca-F2 5'- gAACTACCCgCCAATCAACATgTg-3'VT-Z-Ca-F2 5'- gAACTACCCgCCAATCAACATgTg-3'

Обратный (Reverse primer) 5`→3`Reverse primer 5`→3`

VT-Z-Ca-R2 5'- AgCACATCATATgCggCTCTgAT -3' VT-Z-Ca-R2 5'- AgCACATCATATgCggCTCTgAT -3'

Флуоресцентно-меченый ДНК-зонд (Probe) 5`→3`Fluorescently labeled DNA probe (Probe) 5`→3`

VT-Z-Ca-P2 5'- (R6G)- gTgTTTgATTTggCCTgggCTCTTCg -(BHQ2) -3' VT-Z-Ca-P2 5'- (R6G)- gTgTTTgATTTggCCTgggCTCTTCg -(BHQ2) -3'

Таблица 1.Table 1. Характеристика разработанных праймеров и флуоресцентно-меченого ДНК-зондаCharacterization of the developed primers and fluorescently labeled DNA probe ПоказательIndex VT-Z-Ca-F2VT-Z-Ca-F2 VT-Z-Ca-R2VT-Z-Ca-R2 Флуоресцентно-меченый ДНК-зонд VT-Z-Ca-P2Fluorescently labeled DNA probe VT-Z-Ca-P2 Структура от 5' к 3'Structure from 5' to 3' gAACTACCCgCCAATCAACATgTggAACTACCCgCCAATCAACATgTg AgCACATCATATgCggCTCTgATAgCACATCATATgCggCTCTgAT (R6G)- gTgTTTgATTTggCCTgggCTCTTCg -(BHQ2)(R6G)- gTgTTTgATTTggCCTgggCTCTTCg -(BHQ2) Длина, нуклеотидыLength, nucleotides 2424 2323 2626 Т отжига с учетом Т плавления, °CT of annealing taking into account T of melting, °C 6060 6060 7070 GC состав, %GC composition, % 5050 4848 5454 Т работы фермента, °CT of enzyme work, °C 68,768.7 68,868.8 77,677.6

Дизайн предлагаемых к патентованию праймеров и зонда включает все данные международной базы GenBank о нуклеотидных последовательностях полных геномов РНК калицивируса кошек Feline calicivirus (FCV) по состоянию на май 2022 года. Используемые в работе праймеры и зонд обладают большей гомологией к циркулирующим в настоящее время штаммам калицивируса кошек Feline calicivirus (FCV), что в свою очередь повышает чувствительность заявляемого набора диагностических праймеров и зонда. Мишенью для используемых в работе праймеров и зонда является высококонсервативная область гена ORF1 (Non structural Protein 1) геномной ДНК.The design of the primers and probe proposed for patenting includes all data from the international GenBank database on the nucleotide sequences of the complete RNA genomes of Feline calicivirus (FCV) as of May 2022. The primers and probe used in the work have greater homology to currently circulating Feline calicivirus (FCV) strains of feline calicivirus, which in turn increases the sensitivity of the proposed set of diagnostic primers and probe. The target for the primers and probe used in this work is the highly conserved region of the ORF1 (Non structural Protein 1) gene of genomic DNA.

Представляемые к патентованию олигодезоксирибонуклеотидные праймеры и флуорсцентно-меченый ДНК-зонд позволяют выявить в образце РНК (кДНК) фрагмента гена ORF1 (Non structural Protein 1) геномной РНК (кДНК) калицивируса кошек Feline calicivirus (FCV) в режиме реального времени, а также амплифицировать фрагмент ДНК, что дает возможность секвенировать полученный ампликон, с которым можно проводить молекулярно-биологические работы, а следовательно, и более глубокое изучение свойств калицивируса кошек Feline calicivirus (FCV). Помимо этого, использование в качестве положительного контроля плазмидной конструкции несущей специфическую вставку (как описано ниже) позволяет разработать количественную ПЦР, что в свою очередь дает возможность оценить вирусную нагрузку в исследуемом образце.Oligodeoxyribonucleotide primers and a fluorescently labeled DNA probe submitted for patenting make it possible to detect in an RNA (cDNA) sample a fragment of the ORF1 (Non structural Protein 1) gene of genomic RNA (cDNA) of Feline calicivirus (FCV) in real time, as well as to amplify the fragment DNA, which makes it possible to sequence the resulting amplicon, with which molecular biological work can be carried out, and, consequently, a deeper study of the properties of Feline calicivirus (FCV) in cats. In addition, the use of a plasmid construct carrying a specific insert (as described below) as a positive control allows the development of a quantitative PCR, which in turn makes it possible to assess the viral load in the test sample.

Апробация праймеров была осуществлена с использованием биотехнологической конструкции, в основе которой лежит плазмида со вставкой специфического ДНК-фрагмента. Экспериментально было показано, что выбранные праймеры и ДНК-зонд обеспечивают надежный синтез целевых ДНК-фрагментов. Специфичность амплификации дополнительно подтверждали секвенированием.The primers were tested using a biotechnological construct based on a plasmid with the insertion of a specific DNA fragment. It was experimentally shown that the selected primers and DNA probe provide reliable synthesis of target DNA fragments. The specificity of the amplification was further confirmed by sequencing.

Положительные контрольные образцы были получены методом ТОРО-Т/А клонирования вирусспецифических ДНК-дуплексов в плазмиду PC DNA 3.1 (Invitrogen, США). После чего компетентные клетки E.coli линии TOP 10 (Invitrogen, США) были трансформированы полученной плазмидой, несущей типоспецифический фрагмент гена ORF1 (Non structural Protein 1) геномной РНК (кДНК) калицивируса кошек Feline calicivirus (FCV).Positive control samples were obtained by TOPO-T/A cloning of virus-specific DNA duplexes into the PC DNA 3.1 plasmid (Invitrogen, USA). After that, competent E. coli cells of the TOP 10 line (Invitrogen, USA) were transformed with the obtained plasmid carrying the type-specific fragment of the ORF1 gene (Non structural Protein 1) of the genomic RNA (cDNA) of Feline calicivirus (FCV).

Важно отметить, что оптимизация условий проведения ПЦР осуществлялась с использованием наборов коммерчески доступных реагентов, приборов и ферментов, предназначенных для массового использования в лабораторной практике, что позволяет быстрое и надежное применение данного изобретения в медицинских и научно-исследовательских лабораториях.It is important to note that the optimization of PCR conditions was carried out using sets of commercially available reagents, instruments and enzymes intended for mass use in laboratory practice, which allows the rapid and reliable application of this invention in medical and research laboratories.

Анализ эффективности проведенной трансформации осуществляли проведением ПЦР в режиме реального времени в соответствии с протоколом, описанным ниже, где в реакционную смесь в качестве положительного образца добавляли 1×ТЕ-буфер, содержащий рекомбинантные плазмиды, со встройкой вирусспецифического синтезированного ДНК-дуплекса. В качестве отрицательного контрольного образца в реакционную смесь добавляли 1×ТЕ-буфер.Analysis of the transformation efficiency was carried out by real-time PCR in accordance with the protocol described below, where 1 × TE buffer containing recombinant plasmids with the insertion of a virus-specific synthesized DNA duplex was added to the reaction mixture as a positive sample. 1×TE buffer was added to the reaction mixture as a negative control.

Условия проведения амплификации оптимизировали по концентрации ионов магния, концентрации праймеров и зондов в реакционной смеси, температуре отжига праймеров.Amplification conditions were optimized for the concentration of magnesium ions, the concentration of primers and probes in the reaction mixture, and the primer annealing temperature.

Состав реакционной смеси моделировали таким образом, чтобы концентрация ионов MgCl2 обеспечивала оптимальную скорость и точность работы фермента Taq-полимеразы Mut-3, концентрация дНТФ не превышала 0,4 мМ, концентрация праймеров была 10 пмоль/мкл, флуоресцентно-меченого ДНК-зонда 5 пмоль/мкл, а объем пробы составлял 5 мкл (для повышения специфичности реакции).The composition of the reaction mixture was modeled in such a way that the concentration of MgCl 2 ions ensured the optimal speed and accuracy of the operation of the Mut-3 Taq polymerase enzyme, the dNTP concentration did not exceed 0.4 mM, the primer concentration was 10 pmol/μl, the fluorescently labeled DNA probe 5 pmol/µl, and the sample volume was 5 µl (to increase the specificity of the reaction).

Таблица 2.Table 2. ПЦР-смесь для проведения реакции (из расчета на одну пробирку):PCR mixture for the reaction (based on one tube): КомпонентComponent Объем на 1 реакцию (20 мкл), мклVolume for 1 reaction (20 µl), µl ПЦР-буфер ×10PCR buffer ×10 2,52.5 дНТФ (25 мМ)dNTP (25 mM) 0,20.2 MgCl2 (50 мМ)MgCl 2 (50 mM) 11 Полимераза Taq-pol Mut-3 (5 ед./мкл)Taq-pol Mut-3 polymerase (5 U/µl) 0.50.5 Прямой праймер - VT-Z-Ca-F2 (10 пмоль/мкл)Forward primer - VT-Z-Ca-F2 (10 pmol/µl) 11 Обратный праймер - VT-Z-Ca-R2 (10 пмоль/мкл)Reverse primer - VT-Z-Ca-R2 (10 pmol/µl) 11 Флуоресцентно-меченый ДНК-зонд VT-Z-Ca-P2 (5 пмоль/мкл)Fluorescently labeled DNA probe VT-Z-Ca-P2 (5 pmol/µl) 11 Образец (проба с ДНК)Sample (DNA sample) 55 diH2O (бидистилированная)diH 2 O (bidistilled) 66

Таблица 3.Table 3 Температурно-временной режим проведения ПЦРTemperature-time regime of PCR ЭтапStage Т, °СT, °С Время, сек.Time, sec. Количество повторовNumber of repetitions Амплификатор планшетного типаPlate Type Amplifier Амплификатор роторного типаRotary cycler Начальная денатурацияInitial denaturation 9595 300300 300300 11 ДенатурацияDenaturation 9595 1010 1010 45 циклов с флуоресцентной детекцией45 cycles with fluorescence detection ОтжигAnnealing 5858 25 измерение25 dimension 25 измерение25 dimension ЭлонгацияElongation 7272 2525 4040 ХранениеStorage 44

Отработку условий ПЦР с использованием разработанных праймеров и флуоресцентно-меченого ДНК-зонда осуществляли на амплификаторах планшетного типа «ДТ-96», «ДТ-Прайм», «ДТ-Лайт» («ДНК-Технология», Россия) и роторного типа «Rotor Gene Q» (QIAGEN, ФРГ).PCR conditions were tested using the developed primers and a fluorescently labeled DNA probe using plate type amplifiers "DT-96", "DT-Prime", "DT-Light" ("DNA-Technology", Russia) and rotary type "Rotor Gene Q" (QIAGEN, Germany).

Для определения чувствительности способа выделенные пробы ДНК (мазки и смывы) подвергали десятикратным разведениям от 10-1 до 10-5. Полученные разведения исследовали методом ПЦР с применением разработанных специфических олигонуклеотидных праймеров и флуоресцентно-меченого ДНК-зонда.To determine the sensitivity of the method, isolated DNA samples (smears and swabs) were subjected to tenfold dilutions from 10 -1 to 10 -5 . The resulting dilutions were analyzed by PCR using the developed specific oligonucleotide primers and a fluorescently labeled DNA probe.

Специфичность разработанного способа проверяли на образцах калицивируса кошек Feline calicivirus (FCV), а также на образцах биологического материала, полученных от интактных и серонегативных животных в отношении калицивируса кошек Feline calicivirus (FCV). а также с помощью метода секвенирования по Сэнгеру на автоматическом секвенаторе ABI PRISM 3500 (США) фиг.1, фиг.2, фиг.3 в приложении «Схема».The specificity of the developed method was tested on samples of feline calicivirus Feline calicivirus (FCV), as well as on samples of biological material obtained from intact and seronegative animals against feline calicivirus Feline calicivirus (FCV). and also using the Sanger sequencing method on the automatic sequencer ABI PRISM 3500 (USA) figure 1, figure 2, figure 3 in the application "Scheme".

Claims (1)

Набор специфических олигодезоксирибонуклеотидных праймеров VT-Ca-F2 5'- gAACTACCCgCCAATCAACATgTg-3', VT-Ca-R2 5'-AgCACATCATATgCggCTCTgAT-3' и флуоресцентно-меченого зонда VT-Ca-P2 5'-(R6G)-gTgTTTgATTTggCCTgggCTCTTCg-(BHQ2)-3' к фрагменту гена ORF1 РНК (кДНК) калицивируса кошек Feline calicivirus (FCV) для детекции калицивируса кошек (FCV).Set of specific oligodeoxyribonucleotide primers VT-Ca-F2 5'-gAACTACCCgCCAATCAACATgTg-3', VT-Ca-R2 5'-AgCACATCATATgCggCTCTgAT-3' and fluorescently labeled probe VT-Ca-P2 5'-(R6G)-gTgTTTgATTTggCCTgggCTCTTCg-( BHQ2 )-3' to the ORF1 RNA (cDNA) gene fragment of Feline calicivirus (FCV) for detection of Feline calicivirus (FCV).
RU2022126828A 2022-10-14 Set of specific oligodeoxyribonucleotide primers and a fluorescently labeled probe for the orf1 (non-structural protein 1) gene fragment of feline calicivirus (fcv) rna (cdna) for the detection of feline calicivirus (fcv). RU2802065C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2802065C1 true RU2802065C1 (en) 2023-08-22

Family

ID=

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103276106B (en) * 2013-05-03 2014-09-03 中国农业科学院哈尔滨兽医研究所 Multiplex PCR (polymerase chain reaction) primer group for simultaneously detecting feline panleucopenia virus, feline calicivirus and feline herpes virus type 1
CN109811088A (en) * 2018-12-21 2019-05-28 广州芭卡生物科技有限公司 A kind of primer, kit and application detecting cat infection of the upper respiratory tract pathogen
CN110592290A (en) * 2019-10-31 2019-12-20 上海市动物疫病预防控制中心 Kit and method for detecting feline calicivirus

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103276106B (en) * 2013-05-03 2014-09-03 中国农业科学院哈尔滨兽医研究所 Multiplex PCR (polymerase chain reaction) primer group for simultaneously detecting feline panleucopenia virus, feline calicivirus and feline herpes virus type 1
CN109811088A (en) * 2018-12-21 2019-05-28 广州芭卡生物科技有限公司 A kind of primer, kit and application detecting cat infection of the upper respiratory tract pathogen
CN110592290A (en) * 2019-10-31 2019-12-20 上海市动物疫病预防控制中心 Kit and method for detecting feline calicivirus

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Набор для выявления РНК калицивируса кошек (Кис-4-50/100, на 50/100 реакций), 13с.file:///C:/Users/otd1357/Downloads/feline_calicivirus_04_21.pdf. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Oura et al. Virological diagnosis of African swine fever—Comparative study of available tests
Jóźwik et al. Comparison of the immunofluorescence assay with RT-PCR and nested PCR in the diagnosis of canine distemper
CN112094953B (en) Kit, primer and probe for simultaneously detecting bovine viral diarrhea virus, bovine rotavirus and bovine coronavirus
CN111286559B (en) Primer, probe and kit for detecting African swine fever virus
CN103725796A (en) BVDV (bovine viral diarrhea virus) internal control typing fluorescent PCR (polymerase chain reaction) detection kit and preparation thereof
KR20210122632A (en) PNA Probe and Primer for Detecting SARS-CoV-2 Causing Covid-19 Using RT-LAMP and Method for Detecting SARS-CoV-2 Infection Using Thereof
US7582740B2 (en) Methods and kits for detecting SARS-associated coronavirus
Tan et al. Development of a cross-priming isothermal amplification assay based on the glycoprotein B gene for instant and rapid detection of feline herpesvirus type 1
Wang et al. Development of a duplex real-time reverse transcription-polymerase chain reaction assay for the simultaneous detection of goose astrovirus genotypes 1 and 2
CN112391501A (en) Quadruple PCR (polymerase chain reaction) primer set for identifying canine distemper virus, mink parvovirus, Aleutian mink virus and pseudorabies virus of minks
RU2802065C1 (en) Set of specific oligodeoxyribonucleotide primers and a fluorescently labeled probe for the orf1 (non-structural protein 1) gene fragment of feline calicivirus (fcv) rna (cdna) for the detection of feline calicivirus (fcv).
US11098380B2 (en) Reagent and method for rapid detection of porcine adenovirus
KR102346881B1 (en) A kit for simultaneous diagnosis of coronavirus and influenza virus
US20230167511A1 (en) An ultrasensitive rapid and portable case13d-based diagnostic assay
CN111719020B (en) Kit, primer and probe for detecting bovine rotavirus
CN111500774B (en) Epidemic hemorrhagic disease virus and serotype identification RT-PCR kit
RU2802929C1 (en) SET OF SPECIFIC OLIGODEOXYRIBONUCLEOTIDE PRIMERS AND A FLUORESCENTLY LABELED PROBE FOR IDENTIFYING THE N GENE FRAGMENT ENCODING THE NUCLEOCAPSID PROTEIN OF THE FELINE CORONAVIRUS/FELINE INFECTIOUS PERITONITIS VIRUS (FCoV, FIP)
RU2808816C1 (en) Set of specific oligodeoxyribonucleotide primers and fluorescently labeled probe for pertactin bordetella parapertussis and bordetella bronchiseptica gene fragment for detection of bordetellosis pathogens in animals
RU2803069C1 (en) Kit of specific oligodeoxyribonucleotide primers and a fluorescently labeled probe for the canine morbillivirus (canine distemper virus, cdv) nucleocapsid protein (n) gene fragment for the detection of canine distemper (carré disease, distemper) in dogs - real-time pcr test system
RU2794778C1 (en) Set of oligodeoxyribonucleotide primers and a fluorescently labeled probe for the 5.8s-25s ribosomal rna gene fragment and an intergenic spacer for the detection of pathogenic fungi of cats and dogs of the genus cryptococcus
RU2799416C1 (en) Set of oligodeoxyribonucleotide primers and a fluorescently labeled probe for the dna fragment of the 16s ribosomal rna gene of ureaplasma genus of mycoplasmataceae family of mycoplasmatales order (ureaplasma spp.) of mollicutes class for the detection of pathogenic ureaplasmas of cats and dogs
CN111500793A (en) Detection primer and kit for canine parvovirus and use method of detection primer and kit
KR20210073220A (en) Primer and probe sets for simultaneous detecting severe fever with thrombocytopenia syndrome and orientia tsutsugamushi
RU2802937C1 (en) Set of primers and a fluorescent probe for detecting the genetic material (dna) of 16s ribosomal rna gene fragment of the 16s ribosomal rna gene fragment of bartonella henselae, bartonella clarridgeiae, bartonella koehlerae for the detection of pathogenic feline bartonella
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