RU2802079C1 - Method of detection of rna of hepatitis c virus genotypes 1b and 3a in ultra-low concentrations and specific oligonucleotides for use in the method - Google Patents

Method of detection of rna of hepatitis c virus genotypes 1b and 3a in ultra-low concentrations and specific oligonucleotides for use in the method Download PDF

Info

Publication number
RU2802079C1
RU2802079C1 RU2022134901A RU2022134901A RU2802079C1 RU 2802079 C1 RU2802079 C1 RU 2802079C1 RU 2022134901 A RU2022134901 A RU 2022134901A RU 2022134901 A RU2022134901 A RU 2022134901A RU 2802079 C1 RU2802079 C1 RU 2802079C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
hiv
rna
immunodeficiency virus
human immunodeficiency
detection
Prior art date
Application number
RU2022134901A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Игоревич Тюменцев
Марина Алексеевна Тюменцева
Анна Николаевна Преловская
Наталья Викторовна Власенко
Станислав Николаевич Кузин
Василий Геннадьевич Акимкин
Original Assignee
Федеральное бюджетное учреждение науки "Центральный научно-исследовательский институт эпидемиологии" Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека (ФБУН ЦНИИ Эпидемиологии Роспотребнадзора)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное бюджетное учреждение науки "Центральный научно-исследовательский институт эпидемиологии" Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека (ФБУН ЦНИИ Эпидемиологии Роспотребнадзора) filed Critical Федеральное бюджетное учреждение науки "Центральный научно-исследовательский институт эпидемиологии" Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека (ФБУН ЦНИИ Эпидемиологии Роспотребнадзора)
Application granted granted Critical
Publication of RU2802079C1 publication Critical patent/RU2802079C1/en

Links

Abstract

FIELD: genetic engineering; biotechnology.
SUBSTANCE: invention relates to the number of means — guide RNA, ribonucleoprotein complexes of the CRISPR-Cas system containing guide RNA, diagnostic methods and kits containing ribonucleoprotein complexes of the CRISPR-Cas system and specific oligonucleotides for preliminary amplification of highly conservative regions human immunodeficiency virus (HIV-1) genome.
The invention enables effective detection of human immunodeficiency virus (HIV-1) genome RNA after specific amplification of the virus genome fragments. Guide RNAs are represented by the sequences of the following SEQ ID NO: 1-5, specific oligonucleotides for pre-amplification are represented by the sequences of the following SEQ ID NO: 6-7).
EFFECT: invention provides detection of single copies of RNA of human immunodeficiency virus (HIV-1) genome.
5 cl, 8 dwg, 4 tbl, 2 ex

Description

Изобретение относится к области генной инженерии и биотехнологии, а именно к числу средств направляющих РНК, которые могут быть использованы в системах CRISPR-Cas12 в составе рибонуклеопротеиновых комплексов для выявления (обнаружения, детекции) РНК вируса иммунодефицита человека (ВИЧ-1), а также к диагностическим способам и наборам.The invention relates to the field of genetic engineering and biotechnology, namely to the number of guide RNA tools that can be used in CRISPR-Cas12 systems as part of ribonucleoprotein complexes for the detection (detection, detection) of human immunodeficiency virus (HIV-1) RNA, as well as to diagnostic methods and kits.

Изобретение позволяет in vitro выявлять единичные копии РНК вируса иммунодефицита человека (ВИЧ-1).EFFECT: invention allows in vitro detection of single copies of human immunodeficiency virus (HIV-1) RNA.

Направляющие РНК, описанные в настоящей заявке, могут быть использованы для детекции РНК вируса иммунодефицита человека (ВИЧ-1) после проведения специфической амплификации фрагментов генома вируса иммунодефицита человека (ВИЧ-1). Амплификация при этом может быть проведена различными способами, среди которых полимеразная цепная реакция (PCR); петлевая изотермическая амплификация (LAMP); геликаза-зависимая амплификация (HDA); рекомбиназа-опосредованнаяThe guide RNAs described in this application can be used to detect human immunodeficiency virus (HIV-1) RNA after specific amplification of fragments of the human immunodeficiency virus (HIV-1) genome. Amplification in this case can be carried out in various ways, including polymerase chain reaction (PCR); loop isothermal amplification (LAMP); helicase-dependent amplification (HDA); recombinase-mediated

амплификация (RPA); амплификация со смещением цепи (SDA); амплификация, основанная на последовательности нуклеиновых кислот (NASBA); опосредованная транскрипцией амплификация (ТМА); амплификация, опосредованная никирующим ферментом (NEAR); круговая амплификация (RCA) и многие другие виды амплификации.amplification (RPA); strand displacement amplification (SDA); nucleic acid sequence based amplification (NASBA); transcription-mediated amplification (TMA); nicking enzyme mediated amplification (NEAR); circular amplification (RCA) and many other types of amplification.

Направляющие РНК, описанные в настоящей заявке, могут быть использованы для разработки высокочувствительных и высокотехнологичных диагностических систем нового поколения на основе CRISPR технологий для совершенствования методов диагностики инфекционных заболеваний.The guide RNAs described in this application can be used to develop highly sensitive and high-tech next-generation diagnostic systems based on CRISPR technologies to improve methods for diagnosing infectious diseases.

Для решения эпидемиологических задач по расшифровке вспышек инфекционных болезней, выявления и идентификации возбудителя, а также детекции специфических бактериальных и вирусных генов необходимы разработка и внедрение в практику работы надзорных и мониторинговых служб современных технологий молекулярной эпидемиологии. Одной из таких технологий является использование элементов генетического редактирования системы CRISPR-Cas. Данная технология развивается достаточно эффективно в отношении создания средств лечения некоторых болезней, несмотря на ряд трудностей, связанных с возникновением непредвиденных мутаций. При углубленных исследованиях в области применения CRISPR-Cas системы, было выяснено, что она может быть использована для тонких диагностических процедур при выявлении возбудителя/ей инфекции у человека, а также их генотипирования.To solve the epidemiological problems of deciphering outbreaks of infectious diseases, identifying and identifying the pathogen, as well as detecting specific bacterial and viral genes, it is necessary to develop and introduce modern technologies of molecular epidemiology into the practice of surveillance and monitoring services. One of such technologies is the use of genetic editing elements of the CRISPR-Cas system. This technology is developing quite effectively in relation to the creation of drugs for the treatment of certain diseases, despite a number of difficulties associated with the occurrence of unforeseen mutations. With in-depth studies in the field of application of the CRISPR-Cas system, it was found that it can be used for subtle diagnostic procedures in identifying the pathogen/s of infection in humans, as well as their genotyping.

В 2018 г. было показано, что один из ферментов CRISPR системы - Cas12 после распознавания своей целевой ДНК-мишени начинает неспецифически гидролизовать одноцепочечную ДНК. Такое свойство Cas12 можно использовать в качестве индикатора присутствия определенной мишени, например, генома вируса или бактерии. Исследователи использовали это открытие для создания технологической платформы обнаружения нуклеиновых кислот, известной как DETECTR (DNA Endonuclease Targeted CRISPR Trans Reporter - ДНК-нацеленная эндонуклеаза CRISPR трансрепортер). Предложенная платформа объединяет нуклеазу Cas12a, ее направляющую РНК, специфичную к нуклеиновой кислоте, и флуоресцентную репортерную молекулу. Впервые технология DETECTR была использована для выявления и генотипирования вируса папилломы человека. DETECTR в течение 1 ч позволила дифференцировать HPV16 и HPV18 в неочищенных экстрактах ДНК из культивируемых клеток человека и клинических образцов. При этом DETECTR корректно (сопоставимо с результатами ПНР-анализа) идентифицировала HPV16 в 25 и HPV18 - в 23 из 25 клинических образцов [J.S. Chen, Е. Ma, L.B. Harrington et al., CRISPR-Cas12a target binding unleashes indiscriminate single-stranded DNase activity, Science 360(6387) (2018) 436-9, doi: 10.1126/science.aar6245].In 2018, it was shown that one of the enzymes of the CRISPR system, Cas12, after recognizing its target DNA target, begins to nonspecifically hydrolyze single-stranded DNA. This property of Cas12 can be used as an indicator of the presence of a specific target, such as the genome of a virus or bacteria. The researchers used this discovery to create a nucleic acid detection technology platform known as DETECTR (DNA Endonuclease Targeted CRISPR Trans Reporter). The proposed platform combines the Cas12a nuclease, its nucleic acid-specific guide RNA, and a fluorescent reporter molecule. For the first time, DETECTR technology was used to detect and genotype the human papillomavirus. DETECTR allowed differentiation of HPV16 and HPV18 in crude DNA extracts from cultured human cells and clinical specimens within 1 h. At the same time, DETECTR correctly (comparable to the results of the NDP analysis) identified HPV16 in 25 and HPV18 in 23 out of 25 clinical samples [J.S. Chen, E. Ma, L.B. Harrington et al., CRISPR-Cas12a target binding unleashes indiscriminate single-stranded DNase activity, Science 360(6387) (2018) 436-9, doi: 10.1126/science.aar6245].

He менее важным приложением системы CRISPR-Cas является идентификация патогенов и детекция специфических бактериальных генов с помощью платформы SHERLOCK (specific high-sensitivity enzymatic reporter unlocking - ферментативная специфическая высокочувствительная разблокировка репортера). Предложенная платформа объединяет нуклеазу Cas13a, ее направляющую РНК, специфичную к нуклеиновой кислоте, и флуоресцентную репортерную молекулу. Комплекс Cas13a связывает и расщепляет предварительно амплифицированную нуклеиновую кислоту-мишень с высокой специфичностью. С помощью SHERLOCK удалось корректно дифференцировать близкородственные штаммы вируса Зика и Денге [J.S. Gootenberg, О.О. Abudayyeh, J.W. Lee et al., Nucleic acid detection with CRISPR-Cas 13a/C2c2, Science 356(6336) (2017) 438-42, doi: 10.1126/science.aam9321].An equally important application of the CRISPR-Cas system is the identification of pathogens and the detection of specific bacterial genes using the SHERLOCK (specific high-sensitivity enzymatic reporter unlocking) platform. The proposed platform combines the Cas13a nuclease, its nucleic acid-specific guide RNA, and a fluorescent reporter molecule. The Cas13a complex binds and cleaves the pre-amplified target nucleic acid with high specificity. Using SHERLOCK, it was possible to correctly differentiate closely related Zika and Dengue virus strains [J.S. Gootenberg, O.O. Abudayyeh, J.W. Lee et al., Nucleic acid detection with CRISPR-Cas 13a/C2c2, Science 356(6336) (2017) 438-42, doi: 10.1126/science.aam9321].

SHERLOCK была усовершенствована (SHERLOCKv2) и позволила выявлять в одном анализе до 4 мишеней. Мультиплексирование было достигнуто путем объединения нескольких нуклеаз Cas13 и нуклеазы Cas12 со специфичными флуоресцентными репортерными комплексами, которые обеспечивали детекцию сигнала на разных длинах волн. Количественное обнаружение было достигнуто путем оптимизации концентраций олигонуклеотидов, используемых на этапе предварительной амплификации, чтобы входной сигнал и интенсивность сигнала тесно коррелировали в широком диапазоне концентраций образца. Повышенная чувствительность была достигнута путем добавления Csm6 для увеличения интенсивности расщепления флуоресцентного репортера. Стоит отметить, что SHERLOCKv2 является портативным анализом за счет того, что обнаружение показаний флуоресценции в предложенной технологии заменено на визуальную детекцию на тест-полосках [J.S. Gootenberg, О.О. Abudayyeh, M.J. Kellner et al., Multiplexed and portable nucleic acid detection platform with Cas13, Cas12a, and Csm6, Science 360(6387) (2018) 439-44, doi: 10.1126/science.aaq0179].SHERLOCK has been improved (SHERLOCKv2) and allowed to detect up to 4 targets in one analysis. Multiplexing was achieved by combining several Cas13 nucleases and a Cas12 nuclease with specific fluorescent reporter complexes that allowed signal detection at different wavelengths. Quantitative detection was achieved by optimizing the concentrations of oligonucleotides used in the pre-amplification step so that input signal and signal intensity are closely correlated over a wide range of sample concentrations. Increased sensitivity was achieved by adding Csm6 to increase the intensity of fluorescent reporter cleavage. It is worth noting that SHERLOCKv2 is a portable analysis due to the fact that the detection of fluorescence readings in the proposed technology is replaced by visual detection on test strips [J.S. Gootenberg, O.O. Abudayyeh, M.J. Kellner et al., Multiplexed and portable nucleic acid detection platform with Cas13, Cas12a, and Csm6, Science 360(6387) (2018) 439-44, doi: 10.1126/science.aaq0179].

На основе SHERLOCK была разработана технология HUDSON (heating unextracted diagnostic samples to obliterate nucleases - нагревание неэкстр агиро ванных диагностических образцов для уничтожения нуклеаз), которая устраняет необходимость в экстракции нуклеиновых кислот и позволяет обнаруживать патогены непосредственно в биологических образцах пациента (образец крови, сыворотки или плазмы крови, клеток крови, слюны, мокроты, лимфоидных тканей, тканей кроветворных органов и других биологических материалов). В HUDSON нагревание и химическое восстановление инактивируют нуклеазы, присутствующие в высоких концентрациях в биологических образцах пациента, после чего вирусные частицы лизируются, высвобождая нуклеиновые кислоты в раствор. HUDSON позволяет в течение 2 ч с высокой чувствительностью обнаружить вирус Денге в образцах цельной крови, сыворотки и слюны пациентов. Кроме того, HUDSON позволяет дифференцировать четыре серотипами вируса Денге и выявлять 6 наиболее распространенных мутаций обратной транскриптазы ВИЧ [С. Myhrvold, С.А. Freije, J.S. Gootenberg et al., Field-deployable viral diagnostics using CRISPR-Cas13, Science 360(6387) (2018) 444-8, doi: 10.1126/science.aas8836].Based on SHERLOCK, the HUDSON (heating unextracted diagnostic samples to obliterate nucleases) technology was developed, which eliminates the need for extraction of nucleic acids and allows the detection of pathogens directly in patient biological samples (blood, serum or plasma sample). blood, blood cells, saliva, sputum, lymphoid tissues, tissues of hematopoietic organs and other biological materials). At HUDSON, heat and chemical reduction inactivate nucleases present in high concentrations in patient biological samples, after which the viral particles are lysed, releasing nucleic acids into solution. HUDSON allows detection of Dengue virus within 2 hours with high sensitivity in samples of whole blood, serum and saliva of patients. In addition, HUDSON allows differentiation of four Dengue virus serotypes and identification of the 6 most common HIV reverse transcriptase mutations [C. Myhrvold, S.A. Freij, J.S. Gootenberg et al., Field-deployable viral diagnostics using CRISPR-Cas13, Science 360(6387) (2018) 444-8, doi: 10.1126/science.aas8836].

В связи с этим крайне актуальной является задача разработки новых эффективных методик выявления нуклеиновых кислот возбудителей инфекционных заболеваний, основанных на генетических технологиях, таких как CRISPR-Cas.In this regard, the task of developing new effective methods for detecting nucleic acids of pathogens of infectious diseases based on genetic technologies, such as CRISPR-Cas, is extremely urgent.

Из уровня техники известны научные статьи, описывающие обнаружение 11 копий РНК вируса иммунодефицита человека (ВИЧ-1) в составе модельной матрицы и 500 копий РНК вируса иммунодефицита человека (ВИЧ-1), выделенной из клинических образцов, с применением предварительной амплификации и детекции при помощи CRISPR-Cas12a [Ding, X., Yin, К., Li, Z., & Liu, С. (2020). All-in-One Dual CRISPR-Cas12a (AIOD-CRISPR) Assay: A Case for Rapid, Ultrasensitive and Visual Detection of Novel Coronavirus SARS-CoV-2 and HIV virus. bioRxiv: the preprint server for biology, 2020.03.19.998724. https://doi.org/10.1101/2020.03.19.9987241.Scientific articles are known from the prior art that describe the detection of 11 copies of human immunodeficiency virus (HIV-1) RNA in a model matrix and 500 copies of human immunodeficiency virus (HIV-1) RNA isolated from clinical samples using pre-amplification and detection using CRISPR-Cas12a [Ding, X., Yin, K., Li, Z., & Liu, C. (2020). All-in-One Dual CRISPR-Cas12a (AIOD-CRISPR) Assay: A Case for Rapid, Ultrasensitive and Visual Detection of Novel Coronavirus SARS-CoV-2 and HIV virus. bioRxiv: the preprint server for biology, 2020.03.19.998724. https://doi.org/10.1101/2020.03.19.9987241.

Также известен способ обнаружения ВИЧ или ВГС с помощью CRISPR-Cas13a [WO 2020051452, дата публикации 12.03.2020], где показано выявление 3,01×103 копий/мл РНК вируса иммунодефицита человека (ВИЧ-1) с применением CRISPR-Cas13a и предварительной амплификации.Also known is a method for detecting HIV or HCV using CRISPR-Cas13a [WO 2020051452, publication date 03/12/2020], which shows the detection of 3.01×10 3 copies/ml of human immunodeficiency virus (HIV-1) RNA using CRISPR-Cas13a and pre-amplification.

Кроме того, известны научные статьи, в которых описана разработка и получение направляющих РНК CRISPR-Cas 12а для терапии инфекций, вызванных иммунодефицита человека (ВИЧ-1) [Fan, М., Berkhout, В., & Herrera-Carrillo, Е. (2022). A combinatorial CRISPR-Cas 12а attack on HIV DNA. Molecular therapy. Methods & clinical development, 25, 43-51. https://doi.org/10.1016/j.omtm.2022.02.010].In addition, scientific articles are known that describe the development and production of CRISPR-Cas 12a guide RNAs for the treatment of infections caused by human immunodeficiency (HIV-1) [Fan, M., Berkhout, B., & Herrera-Carrillo, E. ( 2022). A combinatorial CRISPR-Cas 12a attack on HIV DNA. Molecular therapy. Methods & clinical development, 25, 43-51. https://doi.org/10.1016/j.omtm.2022.02.010].

Ближайшими аналогами заявляемого решения являются изобретения по патентам RU 2764021 «Способ обнаружения РНК вируса SARS-CoV-2 в ультранизких концентрациях и специфические олигонуклеотиды для использования в способе» (дата приоритета 30.09.2021), RU 2720767 «Способ обнаружения провирусной ДНК вируса иммунодефицита человека, интегрированной в геном человека, в ультранизких концентрациях и специфические олигонуклеотиды для использования в способе» (дата приоритета 13.12.2019), RU 2747880 «Способ обнаружения ДНК вируса Джона Каннингема (JCPyV) в ультранизких концентрациях и специфические олигонуклеотиды для использования в способе» (дата приоритета 30.11.2020), RU 2782951 «Способ обнаружения ДНК вируса гепатита В в ультранизких концентрациях и специфические олигонуклеотиды для использования в способе» (дата приоритета 27.12.2022), направленные на получение направляющих РНК, предназначенных для разработки высокочувствительных и высокотехнологичных диагностических систем нового поколения для выявления РНК SARS-CoV-2, ДНК ВИЧ-1, интегрированной в геном человека, ДНК вируса Джона Каннингема, ДНК вируса гепатита В на основе CRISPR технологий. Однако, для расширения спектра подобных диагностических систем и совершенствования методов диагностики инфекционных заболеваний и эпидемиологического надзора необходимо разрабатывать новые методы для выявления нуклеиновых кислот вирусов, вызывающих инфекционные заболевания человека.The closest analogues of the claimed solution are inventions according to patents RU 2764021 "Method for detecting SARS-CoV-2 virus RNA in ultra-low concentrations and specific oligonucleotides for use in the method" (priority date 09/30/2021), RU 2720767 "Method for detecting proviral DNA of the human immunodeficiency virus, integrated into the human genome at ultra-low concentrations and specific oligonucleotides for use in the method” (priority date 12/13/2019), RU 2747880 “Method for detecting John Cunningham virus (JCPyV) DNA at ultra-low concentrations and specific oligonucleotides for use in the method” (priority date 11/30/2020), RU 2782951 "A method for detecting hepatitis B virus DNA in ultra-low concentrations and specific oligonucleotides for use in the method" (priority date 12/27/2022), aimed at obtaining guide RNAs intended for the development of highly sensitive and high-tech diagnostic systems of a new generation for detection of SARS-CoV-2 RNA, HIV-1 DNA integrated into the human genome, John Cunningham virus DNA, hepatitis B virus DNA based on CRISPR technologies. However, in order to expand the range of such diagnostic systems and improve methods for diagnosing infectious diseases and epidemiological surveillance, it is necessary to develop new methods for detecting the nucleic acids of viruses that cause human infectious diseases.

Исходя из вышеизложенного, возникает техническая проблема, заключающаяся в необходимости разработки и получения направляющих РНК для выявления единичных копий РНК вируса иммунодефицита человека (ВИЧ-1), in vitro.Based on the foregoing, a technical problem arises, which consists in the need to develop and obtain guide RNAs to detect single copies of human immunodeficiency virus (HIV-1) RNA in vitro.

Предложенная технология перспективна для разнообразных применений, включая количественное определение ДНК/РНК, быструю мультиплексную детекцию экспрессии, другие виды чувствительной детекции, например, выявление загрязнения образцов нуклеиновыми кислотами. Технология основанная на CRISPR-Cas является многофункциональной, устойчивой к ошибкам технологией детекции ДНК, пригодной для быстрой постановки диагнозов, включая инфекционные заболевания, и генотипирования инфекционных агентов и выявление генов антибиотикоустойчивости и генов, кодирующих экзотоксины, бактериальных патогенов.The proposed technology is promising for a variety of applications, including DNA/RNA quantification, fast multiplex expression detection, and other types of sensitive detection, such as detection of sample contamination with nucleic acids. CRISPR-Cas based technology is a feature rich, error tolerant DNA detection technology suitable for rapid diagnosis, including infectious diseases, and genotyping of infectious agents and detection of antibiotic resistance genes and exotoxin-coding genes of bacterial pathogens.

Применение предложенной технологии делает возможным создание диагностических систем нового поколения, которые будут обладать следующими свойствами:The application of the proposed technology makes it possible to create a new generation of diagnostic systems that will have the following properties:

• высокая чувствительность;• high sensitivity;

• возможность проведения диагностики у постели больного;• the possibility of carrying out diagnostics at the patient's bedside;

• возможность проведения диагностики в полевых условиях без применения специализированного высокотехнологичного оборудования;• the possibility of carrying out diagnostics in the field without the use of specialized high-tech equipment;

• скорость и простота анализа;• speed and simplicity of analysis;

• сниженная стоимость анализа;• reduced cost of analysis;

• отсутствие необходимости оснащения диагностической лаборатории дорогостоящим оборудованием;• no need to equip the diagnostic laboratory with expensive equipment;

• отсутствие необходимости проведения выделения нуклеиновых кислот возбудителя.• no need to isolate the nucleic acids of the pathogen.

Изобретение относится к новым средствам направляющим РНК, которые могут быть использованы в системах CRISPR-Cas 12 для ультрачувствительного выявления, идентификации, обнаружения или детекции РНК вируса иммунодефицита человека (ВИЧ-1) в биологических образцах.The invention relates to novel guide RNA tools that can be used in CRISPR-Cas 12 systems for ultrasensitive detection, identification, detection or detection of human immunodeficiency virus (HIV-1) RNA in biological samples.

Технической задачей предложенного изобретения является разработка новых средств направляющих РНК, которые могут быть использованы в системах CRISPR-Cas 12 с белками Cas12, такими как белок LbCpf1 из Lachnospiraceae, для ультрачувствительного выявления РНК вируса иммунодефицита человека (ВИЧ-1).The technical objective of the proposed invention is the development of new guide RNA tools that can be used in CRISPR-Cas 12 systems with Cas12 proteins, such as the LbCpf1 protein from Lachnospiraceae, for ultrasensitive detection of human immunodeficiency virus (HIV-1) RNA.

При осуществлении настоящего изобретения, согласно приведенной в формуле изобретения совокупности существенных признаков, достигается неожиданный технический результат возможность ультрачувствительного выявления РНК вируса иммунодефицита человека (ВИЧ-1) до единичных копий РНК вируса иммунодефицита человека (ВИЧ-1) в одной реакции. Изобретение обеспечивает повышение эффективности выявления РНК вируса иммунодефицита человека (ВИЧ-1) до 3,5 раз.When implementing the present invention, according to the set of essential features given in the claims, an unexpected technical result is achieved - the possibility of ultrasensitive detection of human immunodeficiency virus (HIV-1) RNA to single copies of human immunodeficiency virus (HIV-1) RNA in one reaction. EFFECT: increased efficiency of human immunodeficiency virus (HIV-1) RNA detection up to 3.5 times.

Технический результат достигается за счет:The technical result is achieved due to:

• разработки молекул направляющих РНК, которые могут быть использованы в системах CRISPR-Cas 12 для ультра чувствительного выявления РНК вируса иммунодефицита человека (ВИЧ-1), где указанные направляющие РНК выбраны из последовательностей SEQ ID NO: 1-5, способны связываться с целевыми высоко консервативными участками генома вируса иммунодефицита человека (ВИЧ-1), содержат РНК-шпильку, которая распознается РНК-направляемой ДНК-эндонуклеазой LbCpf1 из Lachnospiraceae, с обеспечением выявления единичных копий РНК вируса иммунодефицита человека (ВИЧ-1).• development of guide RNA molecules that can be used in CRISPR-Cas 12 systems for ultra-sensitive detection of human immunodeficiency virus (HIV-1) RNA, where these guide RNAs are selected from the sequences of SEQ ID NO: 1-5, are able to bind to highly targeted conserved regions of the human immunodeficiency virus (HIV-1) genome contain an RNA hairpin that is recognized by the RNA-directed DNA endonuclease LbCpf1 from Lachnospiraceae, allowing detection of single copies of human immunodeficiency virus (HIV-1) RNA.

• применения РНК-направляемой ДНК-эндонуклеазы LbCpf1 из Lachnospiraceae, полученных согласно способу, разработанному авторами ранее (Патент RU №2707542, дата приоритета 28.03.2019), для создания рибонуклеопротеиновых комплексов (РПК) системы CRISPR-Cas, пригодных для детекции РНК вируса иммунодефицита человека (ВИЧ-1) в ультра низких концентрациях (единичные копии).• the use of RNA-directed DNA endonuclease LbCpf1 from Lachnospiraceae, obtained according to the method developed by the authors earlier (Patent RU No. 2707542, priority date 03/28/2019), to create ribonucleoprotein complexes (RPK) of the CRISPR-Cas system suitable for detecting immunodeficiency virus RNA human (HIV-1) in ultra low concentrations (single copies).

• разработки набора специфических олигонуклеотидов, выбранных из SEQ ID NO: 6-7, для предварительной амплификации фрагментов генома вируса иммунодефицита человека (ВИЧ-1).• development of a set of specific oligonucleotides selected from SEQ ID NO: 6-7 for preliminary amplification of fragments of the human immunodeficiency virus (HIV-1) genome.

• оптимизации условий проведения предварительной амплификации фрагментов генома вируса иммунодефицита человека (ВИЧ-1).• optimization of conditions for preliminary amplification of fragments of the human immunodeficiency virus (HIV-1) genome.

• определения условий проведения ультрачувствительной детекции РНК вируса иммунодефицита человека (ВИЧ-1) и установления последовательности стадий метода.• determining the conditions for ultrasensitive detection of human immunodeficiency virus (HIV-1) RNA and establishing the sequence of the method steps.

Направляющие РНК согласно настоящему изобретению соответствуют высоко консервативным фрагментам генома вируса иммунодефицита человека (ВИЧ-1). Наиболее предпочтительны направляющие РНК, распознающиеся РНК-направляемой ДНК-эндонуклеазой LbCpf1 из Lachnospiraceae, характеризующиеся, имеющие или содержащие нуклеотидную последовательность, выбранную из:The guide RNAs of the present invention correspond to highly conserved fragments of the human immunodeficiency virus (HIV-1) genome. Most preferred are guide RNAs recognized by the RNA-guided DNA endonuclease LbCpf1 from Lachnospiraceae, characterized by having or containing a nucleotide sequence selected from:

• SEQ ID NO: 1;• SEQ ID NO: 1;

• SEQ ID NO: 2;• SEQ ID NO: 2;

• SEQ ID NO: 3;• SEQ ID NO: 3;

• SEQ ID NO: 4;• SEQ ID NO: 4;

• SEQ ID NO: 5;• SEQ ID NO: 5;

• или идентичной любой из них по меньшей мере на 80%, 81%, 82%, 83%, 84%, 85%, 86%, 87%, 88%, 89%, 90%, 91%, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97%, 98% или 99%,• or at least 80%, 81%, 82%, 83%, 84%, 85%, 86%, 87%, 88%, 89%, 90%, 91%, 92%, 93 identical to any of them %, 94%, 95%, 96%, 97%, 98% or 99%,

• или комплементарной любой из них,• or complementary to any of them,

• или гибридизующейся с любой из них в строгих условиях.• or hybridizing with any of them under stringent conditions.

Набор специфических олигонуклеотидов для проведения предварительной амплификации фрагментов генома вируса иммунодефицита человека (ВИЧ-1) согласно настоящему изобретению соответствуют высоко консервативному участку генома вируса иммунодефицита человека (ВИЧ-1). Наиболее предпочтительны олигонуклеотиды, характеризующиеся, имеющие или содержащие нуклеотидную последовательность, выбранную из:The set of specific oligonucleotides for pre-amplification of fragments of the human immunodeficiency virus (HIV-1) genome according to the present invention correspond to a highly conserved region of the human immunodeficiency virus (HIV-1) genome. Most preferred are oligonucleotides characterized by having or containing a nucleotide sequence selected from:

• SEQ ID NO: 6;• SEQ ID NO: 6;

• SEQ ID NO: 7;• SEQ ID NO: 7;

• или идентичной любой из них по меньшей мере на 80%, 81%, 82%, 83%, 84%, 85%, 86%, 87%, 88%, 89%, 90%, 91%, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97%, 98% или 99%,• or at least 80%, 81%, 82%, 83%, 84%, 85%, 86%, 87%, 88%, 89%, 90%, 91%, 92%, 93 identical to any of them %, 94%, 95%, 96%, 97%, 98% or 99%,

• или комплементарной любой из них,• or complementary to any of them,

• или гибридизующейся с любой из них в строгих условиях.• or hybridizing with any of them under stringent conditions.

Согласно предложенному изобретению получают рибонуклеопротеиновые комплексы (РПК), состоящие из по меньшей мере одной направляющей РНК и РНК-направляемой ДНК-нуклеазы системы CRISPR-Cas LbCpf1 из Lachnospiraceae, пригодные для использования для выявления РНК вируса иммунодефицита человека (ВИЧ-1) в ультранизких концентрациях (единичные копии).According to the proposed invention, ribonucleoprotein complexes (RPK) are obtained, consisting of at least one guide RNA and an RNA-directed DNA nuclease of the CRISPR-Cas LbCpf1 system from Lachnospiraceae, suitable for use in detecting human immunodeficiency virus (HIV-1) RNA in ultra-low concentrations (single copies).

Препараты РПК представляют собой растворы, содержащие направляющую РНК, выбранную из SEQ ID NO: 1-5, объединенную с белком системы CRISPR-Cas (LbCpf1 из Lachnospiraceae) или лиофильно высушенные РПК.PKK preparations are solutions containing a guide RNA selected from SEQ ID NO: 1-5 combined with a CRISPR-Cas system protein (LbCpf1 from Lachnospiraceae) or freeze-dried PKK.

Полученные направляющие РНК могут быть использованы в составе набора для обнаружения вируса иммунодефицита человека (ВИЧ-1) с инструкцией по применению.The resulting guide RNAs can be used as part of a human immunodeficiency virus (HIV-1) detection kit with instructions for use.

Способ обнаружения вируса иммунодефицита человека (ВИЧ-1) предусматривает:The method for detecting the human immunodeficiency virus (HIV-1) involves:

i) проведение предварительной амплификации материала образца от пациента, предположительно содержащего вируса иммунодефицита человека (ВИЧ-1) с использованием одного или нескольких специфических олигонуклеотидов, выбранных из SEQ ID NO: 6-7, с целью получения мишени - предварительно амплифицированного фрагмента генома вируса иммунодефицита человека (ВИЧ-1),i) carrying out pre-amplification of the sample material from a patient suspected of containing human immunodeficiency virus (HIV-1) using one or more specific oligonucleotides selected from SEQ ID NO: 6-7, in order to obtain a target - a pre-amplified fragment of the human immunodeficiency virus genome (HIV-1),

ii) приготовление реакционной смеси для детекции, содержащей мишень, полученную на стадии (i); рибонуклеопротеиновый комплекс системы CRISPR-Cas, сформированный из РНК-направляемой ДНК-эндонуклеазы LbCpf1 из Lachnospiraceae, и по меньшей мере одной направляющей РНК с SEQ ID NO: 1-5; флюоресцентный зонд и буфер для детекции,ii) preparing a detection reaction mixture containing the target obtained in step (i); a ribonucleoprotein complex of the CRISPR-Cas system formed from the RNA-guided DNA endonuclease LbCpf1 from Lachnospiraceae and at least one guide RNA with SEQ ID NOs: 1-5; fluorescent probe and detection buffer,

iii) проведение 30-60 циклов детекции в реакционной смеси, полученной на стадии (ii), в амплификаторе,iii) carrying out 30-60 detection cycles in the reaction mixture obtained in step (ii) in a cycler,

с обнаружением таким образом РНК вируса иммунодефицита человека (ВИЧ-1).thus detecting human immunodeficiency virus (HIV-1) RNA.

Предварительно амплифицированный фрагмент генома вируса иммунодефицита человека (ВИЧ-1) согласно предложенному способу может быть представлен фрагментом размером 228 п. о. генома вируса иммунодефицита человека (ВИЧ-1).A pre-amplified fragment of the human immunodeficiency virus (HIV-1) genome according to the proposed method can be represented by a 228 bp fragment. human immunodeficiency virus (HIV-1) genome.

Предложенный способ обеспечивает выявление РНК вируса иммунодефицита человека (ВИЧ-1) в ультранизких концентрациях, вплоть до единичных копий.The proposed method provides for the detection of human immunodeficiency virus (HIV-1) RNA in ultra-low concentrations, up to single copies.

Специфический олигонуклеотид для использования в способе выбирается из группы SEQ ID NO: 6-7 и используется для предварительной амплификации высоко консервативного фрагмента генома вируса иммунодефицита человека (ВИЧ-1), который распознается рибонуклеопротеиновым комплексом.The specific oligonucleotide for use in the method is selected from the group SEQ ID NO: 6-7 and is used to pre-amplify a highly conserved fragment of the human immunodeficiency virus (HIV-1) genome that is recognized by the ribonucleoprotein complex.

Набор для использования в способе обнаружения РНК вируса иммунодефицита человека (ВИЧ-1) содержит рибонуклеопротеиновый комплекс системы CRISPR-Cas, сформированный из РНК-направляемой ДНК-эндонуклеазы LbCpf1 из Lachnospiraceae, и по меньшей мере одной направляющей РНК с SEQ ID NO: 1-5; флюоресцентный зонд, буфер для детекции и инструкцию по применению.A kit for use in a method for detecting human immunodeficiency virus (HIV-1) RNA contains a ribonucleoprotein complex of the CRISPR-Cas system formed from an RNA-guided DNA endonuclease LbCpf1 from Lachnospiraceae, and at least one guide RNA with SEQ ID NO: 1-5 ; fluorescent probe, detection buffer and instructions for use.

Набор может дополнительно включать компоненты для проведения предварительной амплификации высококонсервативного фрагмента генома вируса иммунодефицита человека (ВИЧ-1), в том числе один или несколько специфических олигонуклеотидов, выбранных из SEQ ID NO: 6-7.The kit may further include components for pre-amplifying a highly conserved fragment of the human immunodeficiency virus (HIV-1) genome, including one or more specific oligonucleotides selected from SEQ ID NOs: 6-7.

При этом по меньшей мере одна направляющая РНК в составе набора может находиться в комплексе с белком системы CRISPR-Cas (LbCpf1 из Lachnospiraceae) в одном контейнере или отдельно в разных контейнерах.At the same time, at least one guide RNA in the kit can be complexed with a protein of the CRISPR-Cas system (LbCpf1 from Lachnospiraceae) in one container or separately in different containers.

Предложенная технология позволяет определить единичные копии РНК вируса иммунодефицита человека (ВИЧ-1) в биологических образцах пациента, выбранных из жидкости и/или ткани, предположительно содержащих вируса иммунодефицита человека (ВИЧ-1). Биологическим образцом может быть образец крови, сыворотки или плазмы крови, клеток крови, слюны, мокроты, лимфоидных тканей, тканей кроветворных органов и других биологических материалов от пациента, которые могут быть использованы для анализа на наличие РНК вируса иммунодефицита человека (ВИЧ-1).The proposed technology makes it possible to determine single copies of human immunodeficiency virus (HIV-1) RNA in patient biological samples taken from fluid and/or tissue suspected to contain human immunodeficiency virus (HIV-1). The biological sample may be a sample of blood, serum or plasma, blood cells, saliva, sputum, lymphoid tissues, hematopoietic tissues, and other biological materials from a patient that can be used to test for the presence of human immunodeficiency virus (HIV-1) RNA.

Краткое описание чертежейBrief description of the drawings

Фиг. 1. Визуализация амплифицированного фрагмента pNL4-3 генома вируса иммунодефицита человека (ВИЧ-1) (размером 228 п. о.) после предварительной амплификации с использованием олигонуклеотидов 333 For 8 и 333 Rev 8 при помощи электрофореза в агарозном геле, где цифрами 1-8 обозначены:Fig. 1. Visualization of the amplified pNL4-3 fragment of the human immunodeficiency virus (HIV-1) genome (228 bp in size) after preliminary amplification using oligonucleotides 333 For 8 and 333 Rev 8 using agarose gel electrophoresis, where numbers 1-8 marked:

1 - Продукт, полученный в ходе амплификации 2,78×10б копий модельной матрицы pNL4-3;1 - The product obtained during the amplification of 2.78 × 10 b copies of the pNL4-3 model matrix;

2 - Продукт, полученный в ходе амплификации 2,78×105 копий модельной матрицы pNL4-3;2 - The product obtained during the amplification of 2.78×10 5 copies of the pNL4-3 model matrix;

3 Продукт, полученный в ходе амплификации 2,78×104 копий модельной матрицы pNL4-3;3 Product obtained during amplification of 2.78×10 4 copies of the pNL4-3 model matrix;

4 - Продукт, полученный в ходе амплификации 2780 копий модельной матрицы pNL4-3;4 - The product obtained during the amplification of 2780 copies of the pNL4-3 model matrix;

5 Продукт, полученный в ходе амплификации 278 копий модельной матрицы pNL4-3;5 Product obtained from the amplification of 278 copies of the pNL4-3 model template;

6 - Продукт, полученный в ходе амплификации 27,8 копии модельной матрицы pNL4-3;6 - The product obtained during the amplification of 27.8 copies of the pNL4-3 model matrix;

7 Продукт, полученный в ходе амплификации 2,78 копии модельной матрицы pNL4-3;7 Product obtained during amplification of 2.78 copies of the pNL4-3 model template;

8 отрицательный контроль, не содержащий модельной матрицы pNL4-3;8 negative control containing no pNL4-3 model matrix;

М - стандарты молекулярных масс: снизу вверх 100, 200, 300, 400, 500, 600, 700, 800, 900, 1000, 1200, 1500, 2000, 3000 пар нуклеотидов (GeneRuler 100 bp Plus, Thermo Fisher Scientific, США).M - molecular weight standards: from bottom to top 100, 200, 300, 400, 500, 600, 700, 800, 900, 1000, 1200, 1500, 2000, 3000 bp (GeneRuler 100 bp Plus, Thermo Fisher Scientific, USA).

Фиг. 2. Профиль флуоресценции в реальном времени для предварительно амплифицированного фрагмента pNL4-3, обработанного рибонуклеопортеиновым комплексом, содержащим направляющую РНК crRNA HIV №48 и белок LbCpf1, на котором посредством графика визуализировано выявление модельной матрицы pNL4-3 с помощью рибонуклеопротеиновых комплексов LbCpf1 из Lachnospiraceae, содержащих направляющую РНК crRNA HIV №48, где:Fig. 2. Real-time fluorescence profile of a pre-amplified pNL4-3 fragment treated with a ribonucleoportein complex containing the HIV #48 crRNA guide RNA and LbCpf1 protein, which graphically visualizes the detection of the model pNL4-3 template using LbCpf1 ribonucleoprotein complexes from Lachnospiraceae containing guide RNA crRNA HIV No. 48, where:

- по вертикали указаны значения нормализированного флуоресцентного сигнала, создаваемого красителем;- the values of the normalized fluorescent signal generated by the dye are indicated along the vertical;

- по горизонтали указано время флуоресценции, в минутах;- fluorescence time is indicated horizontally, in minutes;

- на кривых 1-8 показано количество копий нуклеиновой кислоты на реакцию, а именно:- curves 1-8 show the number of nucleic acid copies per reaction, namely:

1 - 2 780000 копий/реакция;1 - 2 780,000 copies/reaction;

2 - 278000 копий/реакция;2 - 278,000 copies/reaction;

3 - 27 800 копий/реакция;3 - 27,800 copies/reaction;

4 - 2780 копий/реакция;4 - 2780 copies/reaction;

5 - 278 копий/реакция;5 - 278 copies/reaction;

6 - 27,8 копий/реакция;6 - 27.8 copies/reaction;

7 - 2,78 копий/реакция;7 - 2.78 copies/reaction;

8 mQ (отрицательный контроль).8 mQ (negative control).

Фиг.3. Профиль флуоресценции в реальном времени для предварительно амплифицированного фрагмента pNL4-3, обработанного рибонуклеопортеиновым комплексом, содержащим направляющую РНК crRNA HIV №49 и белок LbCpf1, на котором посредством графика визуализировано выявление модельной матрицы pNL4-3 с помощью рибонуклеопротеиновых комплексов LbCpf1 из Lachnospiraceae, содержащих направляющую РНК crRNA HIV №49, где:Fig.3. Real-time fluorescence profile of a pre-amplified pNL4-3 fragment treated with a ribonucleoportein complex containing the HIV #49 crRNA guide RNA and LbCpf1 protein, which plotted the detection of the pNL4-3 model template by LbCpf1 ribonucleoprotein complexes from Lachnospiraceae containing guide RNA crRNA HIV No. 49, where:

- по вертикали указаны значения нормализированного флуоресцентного сигнала, создаваемого красителем;- the values of the normalized fluorescent signal generated by the dye are indicated along the vertical;

- по горизонтали указано время флуоресценции, в минутах;- fluorescence time is indicated horizontally, in minutes;

- на кривых 9-16 показано количество копий нуклеиновой кислоты на реакцию, а именно:- curves 9-16 show the number of nucleic acid copies per reaction, namely:

9 - 2 780000 копий/реакция;9 - 2 780,000 copies/reaction;

10 - 278000 копий/реакция;10 - 278,000 copies/reaction;

11 - 27 800 копий/реакция;11 - 27,800 copies/reaction;

12 - 2780 копий/реакция;12 - 2780 copies/reaction;

13 - 278 копий/реакция;13 - 278 copies/reaction;

14 - 27,8 копий/реакция;14 - 27.8 copies/reaction;

15 - 2,78 копий/реакция;15 - 2.78 copies/reaction;

16 - mQ (отрицательный контроль).16 - mQ (negative control).

Фиг. 4. Профиль флуоресценции в реальном времени для предварительно амплифицированного фрагмента pNL4-3, обработанного рибонуклеопортеиновым комплексом, содержащим направляющую РНК crRNA HIV №119 и белок LbCpf1, на котором посредством графика визуализировано выявление модельной матрицы pNL4-3 с помощью рибонуклеопротеиновых комплексов LbCpf1 из Lachnospiraceae, содержащих направляющую РНК crRNA HIV №119, где:Fig. 4. Real-time fluorescence profile of a pre-amplified pNL4-3 fragment treated with a ribonucleoportein complex containing the HIV #119 crRNA guide RNA and LbCpf1 protein, which graphically visualizes the detection of the model pNL4-3 template using LbCpf1 ribonucleoprotein complexes from Lachnospiraceae containing guide RNA crRNA HIV No. 119, where:

- по вертикали указаны значения нормализированного флуоресцентного сигнала, создаваемого красителем;- the values of the normalized fluorescent signal generated by the dye are indicated along the vertical;

- по горизонтали указано время флуоресценции, в минутах;- fluorescence time is indicated horizontally, in minutes;

- на кривых 17-24 показано количество копий нуклеиновой кислоты на реакцию, а именно:- curves 17-24 show the number of nucleic acid copies per reaction, namely:

17 - 2780000 копий/реакция;17 - 2780000 copies/reaction;

18 - 278000 копий/реакция;18 - 278,000 copies/reaction;

19 - 27 800 копий/реакция;19 - 27,800 copies/reaction;

20 - 2780 копий/реакция;20 - 2780 copies/reaction;

21 - 278 копий/реакция;21 - 278 copies/reaction;

22 - 27,8 копий/реакция;22 - 27.8 copies/reaction;

23 - 2,78 копий/реакция;23 - 2.78 copies/reaction;

24 - mQ (отрицательный контроль).24 - mQ (negative control).

Фиг. 5. Профиль флуоресценции в реальном времени для предварительно амплифицированного фрагмента pNL4-3, обработанного рибонуклеопортеиновым комплексом, содержащим направляющую РНК crRNA HIV №136 и белок LbCpf1, на котором посредством графика визуализировано выявление модельной матрицы pNL4-3 с помощью рибонуклеопротеиновых комплексов LbCpf1 из Lachnospiraceae, содержащих направляющую РНК crRNA HIV №136, где:Fig. 5. Real-time fluorescence profile of a pre-amplified pNL4-3 fragment treated with a ribonucleoportein complex containing the HIV #136 crRNA guide RNA and LbCpf1 protein, which graphically visualizes the detection of the model pNL4-3 template using LbCpf1 ribonucleoprotein complexes from Lachnospiraceae containing guide RNA crRNA HIV No. 136, where:

- по вертикали указаны значения нормализированного флуоресцентного сигнала, создаваемого красителем;- the values of the normalized fluorescent signal generated by the dye are indicated along the vertical;

- по горизонтали указано время флуоресценции, в минутах;- fluorescence time is indicated horizontally, in minutes;

- на кривых 25 - 32 показано количество копий нуклеиновой кислоты на реакцию, а именно:- curves 25 - 32 show the number of copies of the nucleic acid per reaction, namely:

25 - 2780000 копий/реакция;25 - 2780000 copies/reaction;

26 - 278000 копий/реакция;26 - 278,000 copies/reaction;

27 - 27800 копий/реакция;27 - 27800 copies/reaction;

28 - 2780 копий/реакция;28 - 2780 copies/reaction;

29 - 278 копий/реакция;29 - 278 copies/reaction;

30 - 27,8 копий/реакция;30 - 27.8 copies/reaction;

31 2,78 копий/реакция;31 2.78 copies/reaction;

32 mQ (отрицательный контроль).32 mQ (negative control).

Фиг. 6. Профиль флуоресценции в реальном времени для предварительно амплифицированного фрагмента pNL4-3, обработанного рибонуклеопортеиновым комплексом, содержащим направляющую РНК crRNA HIV №137 и белок LbCpf1, на котором посредством графика визуализировано выявление модельной матрицы pNL4-3 с помощью рибонуклеопротеиновых комплексов LbCpf1 из Lachnospiraceae, содержащих направляющую РНК crRNA HIV №137, где:Fig. 6. Real-time fluorescence profile of a pre-amplified pNL4-3 fragment treated with a ribonucleoportein complex containing the HIV #137 crRNA guide RNA and LbCpf1 protein, which graphically visualizes the detection of the model pNL4-3 template using LbCpf1 ribonucleoprotein complexes from Lachnospiraceae containing guide RNA crRNA HIV No. 137, where:

- по вертикали указаны значения нормализированного флуоресцентного сигнала, создаваемого красителем;- the values of the normalized fluorescent signal generated by the dye are indicated along the vertical;

- по горизонтали указано время флуоресценции, в минутах;- fluorescence time is indicated horizontally, in minutes;

- на кривых 25 - 32 показано количество копий нуклеиновой кислоты на реакцию, а именно:- curves 25 - 32 show the number of copies of the nucleic acid per reaction, namely:

33 - 2780000 копий/реакция;33 - 2780000 copies/reaction;

34 - 278000 копий/реакция;34 - 278,000 copies/reaction;

35 - 27 800 копий/реакция;35 - 27,800 copies/reaction;

36 2780 копий/реакция;36 2780 copies/reaction;

37 - 278 копий/реакция;37 - 278 copies/reaction;

38 - 27,8 копий/реакция;38 - 27.8 copies/reaction;

39 - 2,78 копий/реакция;39 - 2.78 copies/reaction;

40 mQ (отрицательный контроль).40 mQ (negative control).

Фиг. 7. Значения флуоресценции в конечной точке (60 цикл анализа, 60 минут) для предварительно амплифицированного фрагмента мишени pNL4-3, обработанного рибонуклеопортеиновыми комплексами, содержащим направляющие РНК crRNA HIV №48, crRNA HIV №49, crRNA HIV №119, crRNA HIV №136 и crRNA HIV №137, где посредством графика визуализировано выявление модельной матрицы вируса иммунодефицита человека (ВИЧ-1) с помощью рибонуклеопротеиновых комплексов LbCpf1 из Lachnospiraceae, при этом:Fig. 7. Endpoint fluorescence values (60 assay cycle, 60 minutes) for a pre-amplified pNL4-3 target fragment treated with ribonucleoportein complexes containing guide RNAs crRNA HIV #48, crRNA HIV #49, crRNA HIV #119, crRNA HIV #136 and crRNA HIV No. 137, where the graph visualizes the detection of a model matrix of human immunodeficiency virus (HIV-1) using LbCpf1 ribonucleoprotein complexes from Lachnospiraceae, while:

- по вертикали указаны значения нормализированного флуоресцентного сигнала, создаваемого красителем;- the values of the normalized fluorescent signal generated by the dye are indicated along the vertical;

- по горизонтали указано количество копий модельной матрицы в реакции;- the number of copies of the model matrix in the reaction is indicated horizontally;

- столбцом визуализирована эффективность выявления единичных копий модельной матрицы вируса иммунодефицита человека (ВИЧ-1) с использованием crRNA HIV №48;- column visualized the detection efficiency of single copies of the human immunodeficiency virus (HIV-1) model matrix using crRNA HIV No. 48;

- столбцом визуализирована эффективность выявления единичных копий модельной матрицы вируса иммунодефицита человека (ВИЧ-1) с использованием crRNA HIV №49;- the column visualizes the efficiency of detection of single copies of the model matrix of human immunodeficiency virus (HIV-1) using crRNA HIV No. 49;

- столбцом визуализирована эффективность выявления единичных копий модельной матрицы вируса иммунодефицита человека (ВИЧ-1) с использованием crRNA HIV №119;- column visualized the detection efficiency of single copies of the human immunodeficiency virus (HIV-1) model matrix using crRNA HIV No. 119;

- столбцом визуализирована эффективность выявления единичных копий модельной матрицы вируса иммунодефицита человека (ВИЧ-1) с использованием crRNA HIV №136;- column the efficiency of detection of single copies of the human immunodeficiency virus (HIV-1) model matrix was visualized using crRNA HIV No. 136;

- столбцом визуализирована эффективность выявления единичных копий модельной матрицы вируса иммунодефицита человека (ВИЧ-1) с использованием crRNA HIV №137.- the column visualizes the efficiency of detecting single copies of the human immunodeficiency virus (HIV-1) model matrix using HIV no. 137 crRNA.

Фиг. 8. Значения флуоресценции в конечной точке (60 цикл анализа, 60 минут) для предварительно амплифицированного с клинических образцов фрагмента генома вируса иммунодефицита человека (ВИЧ-1), обработанного рибонуклеопортеиновыми комплексами, содержащим направляющие РНК crRNA HIV №48, crRNA HIV №49, crRNA HIV №119, crRNA HIV №136 и crRNA HIV №137, где посредством графика визуализировано выявление РНК вируса иммунодефицита человека (ВИЧ-1) с помощью рибонуклеопротеиновых комплексов LbCpf1 из Lachnospiraceae на ограниченной панели клинических образцов, при этом:Fig. Fig. 8. Fluorescence values at the end point (60 assay cycle, 60 minutes) for a fragment of the human immunodeficiency virus (HIV-1) genome, pre-amplified from clinical samples, treated with ribonucleoportein complexes, containing guide RNAs crRNA HIV No. 48, crRNA HIV No. 49, crRNA HIV #119, crRNA HIV #136 and crRNA HIV #137, where the graph visualizes the detection of human immunodeficiency virus (HIV-1) RNA using LbCpf1 ribonucleoprotein complexes from Lachnospiraceae in a limited panel of clinical specimens, while:

- по вертикали указаны значения нормализированного флуоресцентного сигнала, создаваемого красителем;- the values of the normalized fluorescent signal generated by the dye are indicated along the vertical;

- по горизонтали указаны идентификаторы образца;- the sample identifiers are indicated horizontally;

- столбцом показана эффективность выявления РНК вируса иммунодефицита человека (ВИЧ-1), содержащегося в составе препаратов, выделенных из клинических образцов, с использованием crRNA HIV №48;- column the efficiency of detecting human immunodeficiency virus (HIV-1) RNA contained in preparations isolated from clinical samples using crRNA HIV No. 48 was shown;

- столбцом показана эффективность выявления РНК вируса иммунодефицита человека (ВИЧ-1), содержащегося в составе препаратов, выделенных из клинических образцов, с использованием crRNA HIV №49;- the column shows the efficiency of detection of human immunodeficiency virus (HIV-1) RNA contained in preparations isolated from clinical samples using crRNA HIV No. 49;

- столбцом показана эффективность выявления РНК вируса иммунодефицита человека (ВИЧ-1), содержащегося в составе препаратов, выделенных из клинических образцов, с использованием crRNA HIV №119;- column the efficiency of detection of human immunodeficiency virus (HIV-1) RNA contained in preparations isolated from clinical samples using crRNA HIV No. 119 was shown;

- столбцом показана эффективность выявления РНК вируса иммунодефицита человека (ВИЧ-1), содержащегося в составе препаратов, выделенных из клинических образцов, с использованием crRNA HIV №136;- column the efficiency of detecting human immunodeficiency virus (HIV-1) RNA contained in preparations isolated from clinical specimens using crRNA HIV No. 136 was shown;

- столбцом показана эффективность выявления РНК вируса иммунодефицита человека (ВИЧ-1), содержащегося в составе препаратов, выделенных из клинических образцов, с использованием crRNA HIV №137.- the column shows the efficiency of detecting human immunodeficiency virus (HIV-1) RNA contained in preparations isolated from clinical samples using crRNA HIV No. 137.

Примеры осуществления изобретенияEXAMPLES OF CARRYING OUT THE INVENTION

ПРИМЕР 1: ПОДБОР ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЕЙ-МИШЕНЕЙ В ГЕНОМЕ ВИРУСА ИММУНОДЕФИЦИТА ЧЕЛОВЕКА (ВИЧ-1) ДЛЯ СОЗДАНИЯ НАПРАВЛЯЮЩИХ РНКEXAMPLE 1: SELECTION OF TARGET SEQUENCES IN THE HUMAN IMMUNODEFICIENCY VIRUS (HIV-1) GENOME TO GENERATE GUIDE RNA

Для подбора последовательностей-мишеней в геноме вируса иммунодефицита человека (ВИЧ-1) для создания направляющих РНК были использованы современные алгоритмы in silico анализа нуклеотидных последовательностей и программы, находящиеся в открытом доступе, включая Benchling (https://www.benchling.com/molecular-biology/) и HIV databases (https://www.hiv.lanl.gov/content/sequence/HIV/mainpage.html). Был составлен перечень участков генома ВИЧ-1 с теоретически рассчитанной вероятностью их расщепления в высоко консервативных участках генома (Таблица 1). Направляющие РНК, специфически узнающие высоко консервативные участки генома вируса иммунодефицита человека (ВИЧ-1), представлены уникальными последовательностями SEQ ID NO: 1-5.To select target sequences in the human immunodeficiency virus (HIV-1) genome to create guide RNAs, modern algorithms for in silico analysis of nucleotide sequences and programs that are in the public domain, including Benchling (https://www.benchling.com/molecular -biology/) and HIV databases (https://www.hiv.lanl.gov/content/sequence/HIV/mainpage.html). A list of regions of the HIV-1 genome was compiled with a theoretically calculated probability of their splitting in highly conserved regions of the genome (Table 1). Guide RNAs specifically recognizing highly conserved regions of the human immunodeficiency virus (HIV-1) genome are represented by unique sequences of SEQ ID NOs: 1-5.

ПРИМЕР 2: ПОДГОТОВКА МАТЕРИАЛА ДЛЯ ОБНАРУЖЕНИЯ РНК ВИРУСА ИММУНОДЕФИЦИТА ЧЕЛОВЕКА (ВИЧ-1) МЕТОДОМ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОЙ АМПЛИФИКАЦИИEXAMPLE 2: PREPARATION OF MATERIAL FOR HUMAN IMMUNODEFICIENCY VIRUS (HIV-1) RNA DETECTION BY PRE-AMPLIFICATION METHOD

Подготовку материала для обнаружения РНК вируса иммунодефицита человека (ВИЧ-1) проводили методом предварительной амплификации. В качестве модельной матрицы, содержащей фрагмент генома вируса иммунодефицита человека (ВИЧ-1), использовали плазмидную ДНК инфекционного молекулярного клона ВИЧ-1 pNL4-3. Физическая карта pNL4-3 доступна по адресу https://aidsreagent.org/reagentdetail.cfm?t=molecular_clones&id=633.Preparation of material for the detection of human immunodeficiency virus (HIV-1) RNA was carried out by the method of preliminary amplification. As a model matrix containing a fragment of the human immunodeficiency virus (HIV-1) genome, plasmid DNA of the infectious HIV-1 molecular clone pNL4-3 was used. A physical map of pNL4-3 is available at https://aidsreagent.org/reagentdetail.cfm?t=molecular_clones&id=633.

Предварительную амплификацию участка, соответствующего фрагменту генома вируса иммунодефицита человека (ВИЧ-1), проводили с использованием специфических олигонуклеотидов с SEQ ID NO: 6 и SEQ ID NO: 7.Pre-amplification of the region corresponding to the fragment of the human immunodeficiency virus (HIV-1) genome was carried out using specific oligonucleotides with SEQ ID NO: 6 and SEQ ID NO: 7.

Продукт, кодирующий фрагмент генома вируса иммунодефицита человека (ВИЧ-1), получали в реакции изотермической амплификации с использованием специфических олигонуклеотидов 333 For 8 и 333 Rev 8 (ГенТерра, Россия). Размер амплифицированного фрагмента составлял 228 пар нуклеотидов. Амплификация для получения фрагмента генома вируса иммунодефицита человека (ВИЧ-1) проводилась при температуре 37°С в течение 60 минут.The product encoding a fragment of the human immunodeficiency virus (HIV-1) genome was obtained in an isothermal amplification reaction using specific oligonucleotides 333 For 8 and 333 Rev 8 (GenTerra, Russia). The size of the amplified fragment was 228 base pairs. Amplification to obtain a fragment of the human immunodeficiency virus (HIV-1) genome was carried out at a temperature of 37°C for 60 minutes.

В ходе подготовки материала для обнаружения РНК вируса иммунодефицита человека (ВИЧ-1) методом предварительной амплификации проводили титрование модельной матрицы pNL4-3 путем приготовления серийных разведений (Таблица 2).During the preparation of the material for the detection of human immunodeficiency virus (HIV-1) RNA, the pre-amplification method was used to titrate the pNL4-3 model matrix by preparing serial dilutions (Table 2).

Для оценки эффективности предварительной амплификации полученный фрагмент генома вируса иммунодефицита человека (ВИЧ-1) визуализировали при помощи электрофореза в агарозном геле (фиг.1).To evaluate the efficiency of pre-amplification, the resulting fragment of the human immunodeficiency virus (HIV-1) genome was visualized using agarose gel electrophoresis (figure 1).

Подготовленный описанным способом материал использовали для экспериментов по выявлению РНК вируса иммунодефицита человека (ВИЧ-1) с помощью рибонуклеопротеиновых комплексов LbCpf1 из Lachnospiraceae, содержащих направляющие РНК crRNA HIV №48, crRNA HIV №49, crRNA HIV №119, crRNA HIV №136 и crRNA HIV №137, без предварительной очистки.The material prepared by the described method was used for experiments on the detection of human immunodeficiency virus (HIV-1) RNA using LbCpf1 ribonucleoprotein complexes from Lachnospiraceae containing guide RNA HIV no. 48 crRNA, HIV no. 49 crRNA, HIV no. 119 crRNA, HIV no. HIV No. 137, without pretreatment.

ПРИМЕР 3: ПОЛУЧЕНИЕ НАПРАВЛЯЮЩИХ РНК И СОЗДАНИЕ РИБОНУКЛЕОПРОТЕИНОВЫХ КОМПЛЕКСОВ ДЛЯ ОБНАРУЖЕНИЯ РНК ВИРУСА ИММУНОДЕФИЦИТА ЧЕЛОВЕКА (ВИЧ-1)EXAMPLE 3: PRODUCTION OF GUIDE RNA AND CREATION OF RIBONUCLEOPROTEIN COMPLEXES FOR DETECTION OF HUMAN IMMUNODEFICIENCY VIRUS (HIV-1) RNA

Для получения направляющих РНК для обнаружения РНК вируса иммунодефицита человека (ВИЧ-1) был разработан набор специфических олигонуклеотидов, приведенных в Таблице 3. Получение направляющих РНК проводили в несколько этапов:To obtain guide RNAs for the detection of human immunodeficiency virus (HIV-1) RNA, a set of specific oligonucleotides was developed, shown in Table 3. The preparation of guide RNAs was carried out in several stages:

1. получение ПЦР-продукта с использованием набора специфических олигонуклеотидов (табл.3), кодирующего направляющую РНК, способную связываться с целевым высоко консервативным участком генома вируса иммунодефицита человека (ВИЧ-1), содержащую РНК-шпильку, которая распознается РНК-направляемой ДНК-эндонуклеазой LbCpf1 из Lachnospiraceae;1. Obtaining a PCR product using a set of specific oligonucleotides (Table 3) encoding a guide RNA capable of binding to a target highly conserved region of the human immunodeficiency virus (HIV-1) genome containing a hairpin RNA that is recognized by RNA-guided DNA- endonuclease LbCpf1 from Lachnospiraceae;

2. очистка ПЦР-продукта, кодирующего направляющую РНК, специфичную к фрагменту генома вируса иммунодефицита человека (ВИЧ-1);2. purification of a PCR product encoding a guide RNA specific for a fragment of the human immunodeficiency virus (HIV-1) genome;

3. синтез направляющей РНК, специфичной к фрагменту генома вируса иммунодефицита человека (ВИЧ-1);3. synthesis of a guide RNA specific to a fragment of the human immunodeficiency virus (HIV-1) genome;

4. очистка направляющей РНК, специфичной к фрагменту генома вируса иммунодефицита человека (ВИЧ-1).4. Purification of a guide RNA specific to a fragment of the human immunodeficiency virus (HIV-1) genome.

ПЦР-продукт, кодирующий направляющую РНК crRNA HIV №48, получали в реакции амплификации с использованием ПЦР-смеси-2 blue (ФБУН ЦНИИ Эпидемиологии Роспотребнадзора, Россия) и специфических олигонуклеотидов T7pr и crRNA HIV 48 (ГенТерра, Россия). Размер амплифицированного фрагмента, кодирующего crRNA HIV №48, составлял 62 пары нуклеотидов.The PCR product encoding HIV no. 48 crRNA guide RNA was obtained in an amplification reaction using PCR mixture-2 blue (Central Research Institute of Epidemiology of Rospotrebnadzor, Russia) and specific oligonucleotides T7pr and crRNA HIV 48 (GenTerra, Russia). The size of the amplified fragment encoding HIV crRNA No. 48 was 62 base pairs.

ПЦР-продукт, кодирующий направляющую РНК crRNA HIV №49, получали в реакции амплификации с использованием ПЦР-смеси-2 blue (ФБУН ЦНИИ Эпидемиологии Роспотребнадзора, Россия) и специфических олигонуклеотидов T7pr и crRNA HIV 49 (ГенТерра, Россия). Размер амплифицированного фрагмента, кодирующего crRNA HIV №49, составлял 62 пары нуклеотидов.The PCR product encoding HIV no. 49 crRNA guide RNA was obtained in an amplification reaction using PCR mixture-2 blue (Central Research Institute of Epidemiology of Rospotrebnadzor, Russia) and specific oligonucleotides T7pr and crRNA HIV 49 (GenTerra, Russia). The size of the amplified fragment encoding HIV crRNA No. 49 was 62 base pairs.

ПЦР-продукт, кодирующий направляющую РНК crRNA HIV №119, получали в реакции амплификации с использованием ПЦР-смеси-2 blue (ФБУН ЦНИИ Эпидемиологии Роспотребнадзора, Россия) и специфических олигонуклеотидов T7pr и crRNA HIV 119 (ГенТерра, Россия). Размер амплифицированного фрагмента, кодирующего crRNA HIV №119, составлял 62 пары нуклеотидов.The PCR product encoding HIV no. 119 crRNA guide RNA was obtained in an amplification reaction using PCR mixture-2 blue (Central Research Institute of Epidemiology of Rospotrebnadzor, Russia) and specific oligonucleotides T7pr and crRNA HIV 119 (GenTerra, Russia). The size of the amplified fragment encoding HIV no. 119 crRNA was 62 bp.

ПЦР-продукт, кодирующий направляющую РНК crRNA HIV №136, получали в реакции амплификации с использованием ПЦР-смеси-2 blue (ФБУН ЦНИИ Эпидемиологии Роспотребнадзора, Россия) и специфических олигонуклеотидов T7pr и crRNA HIV 136 (ГенТерра, Россия). Размер амплифицированного фрагмента, кодирующего crRNA HIV №136, составлял 62 пары нуклеотидов.The PCR product encoding HIV no. 136 crRNA guide RNA was obtained in an amplification reaction using PCR mixture-2 blue (Central Research Institute of Epidemiology of Rospotrebnadzor, Russia) and specific oligonucleotides T7pr and crRNA HIV 136 (GenTerra, Russia). The size of the amplified fragment encoding HIV crRNA No. 136 was 62 base pairs.

ПЦР-продукт, кодирующий направляющую РНК crRNA HIV №137, получали в реакции амплификации с использованием ПЦР-смеси-2 blue (ФБУН ЦНИИ Эпидемиологии Роспотребнадзора, Россия) и специфических олигонуклеотидов T7pr и crRNA HIV 137 (ГенТерра, Россия). Размер амплифицированного фрагмента, кодирующего crRNA HIV №137, составлял 62 пары нуклеотидов.The PCR product encoding HIV no. 137 crRNA guide RNA was obtained in an amplification reaction using PCR mixture-2 blue (Central Research Institute of Epidemiology of Rospotrebnadzor, Russia) and specific oligonucleotides T7pr and HIV 137 crRNA (GenTerra, Russia). The size of the amplified fragment encoding HIV crRNA No. 137 was 62 base pairs.

Температурный профиль амплификации для получения ПЦР-продуктов, кодирующих направляющие РНК:Amplification temperature profile for obtaining PCR products encoding guide RNAs:

1. денатурация: 95°С в течение 3 минут;1. denaturation: 95°C for 3 minutes;

2. 35 циклов амплификации: 95°С - 15 сек,2. 35 amplification cycles: 95°C - 15 sec,

55°С - 45 сек, 72°С - 30 сек;55°C - 45 sec, 72°C - 30 sec;

3. финальная элонгация: 72°С в течение 5 минут.3. final elongation: 72°C for 5 minutes.

ПЦР-продукты, кодирующие направляющие РНК, специфичные к фрагменту генома вируса иммунодефицита человека (ВИЧ-1), визуализировали при помощи электрофореза в агарозном геле.PCR products encoding guide RNAs specific for a fragment of the human immunodeficiency virus (HIV-1) genome were visualized by agarose gel electrophoresis.

Очистку ПЦР-продуктов, кодирующих направляющие РНК, специфичные к фрагменту генома вируса иммунодефицита человека (ВИЧ-1), проводили с использованием коммерчески доступного набора ISOLATE II PCR and Gel Kit (BioLine, США) согласно инструкции производителя. Очищенные ПЦР-продукты, кодирующие направляющие РНК, специфичные к фрагменту генома вируса иммунодефицита человека (ВИЧ-1), использовали в качестве матрицы для синтеза направляющих РНК.Purification of PCR products encoding guide RNAs specific for a fragment of the human immunodeficiency virus (HIV-1) genome was performed using a commercially available ISOLATE II PCR and Gel Kit (BioLine, USA) according to the manufacturer's instructions. Purified PCR products encoding guide RNAs specific for a fragment of the human immunodeficiency virus (HIV-1) genome were used as a template for guide RNA synthesis.

Синтез направляющих РНК, специфичных к фрагменту генома вируса иммунодефицита человека (ВИЧ-1), осуществляли методом in vitro транскрипции с использованием коммерчески доступных наборов реагентов (HiScribe™ Т7 High Yield RNA Synthesis Kit, NEB, США) согласно инструкции производителя. Продукты реакции in vitro транскрипции переосаждали из реакционной смеси добавлением хлорида натрия до конечной концентрации 400 тМ и равного объема изопропилового спирта. Такие модификации протокола производителя, внесенные авторами, позволяют увеличить выход продукта реакции и получить желаемую концентрацию финального препарата направляющей РНК.Synthesis of guide RNAs specific to a fragment of the human immunodeficiency virus (HIV-1) genome was carried out by in vitro transcription using commercially available reagent kits (HiScribe™ T7 High Yield RNA Synthesis Kit, NEB, USA) according to the manufacturer's instructions. The reaction products of in vitro transcription were reprecipitated from the reaction mixture by adding sodium chloride to a final concentration of 400 mM and an equal volume of isopropyl alcohol. Such modifications of the manufacturer's protocol introduced by the authors allow increasing the yield of the reaction product and obtaining the desired concentration of the final guide RNA preparation.

Создание готового рибонуклеопротеинового комплекса, содержащего белок семейства CRISPR-Cas LbCpf1 из Lachnospiraceae, и направляющую РНК авторы проводили по стандартному протоколу с некоторыми модификациями [С. Anders, М. Jinek, In vitro enzymology of Cas9, Methods Enzymol. 546 (2014) 1-20, https://doi.org/10.1016/B978-0-12-801185-0.00001-51.The creation of a finished ribonucleoprotein complex containing a protein of the CRISPR-Cas LbCpf1 family from Lachnospiraceae and guide RNA was carried out by the authors according to a standard protocol with some modifications [C. Anders, M. Jinek, In vitro enzymology of Cas9, Methods Enzymol. 546 (2014) 1-20, https://doi.org/10.1016/B978-0-12-801185-0.00001-51.

Непосредственно перед объединением с Cas-белком препарат направляющей РНК (в количестве 250 нг) прогревали при 90°С в течение 5 минут и позволяли медленно остыть до комнатной температуры (инкубация при комнатной температуре не менее 10 минут). Такое прогревание необходимо для формирования корректной конформации шпильки, содержащейся в направляющей РНК. Многие производители коммерческих препаратов Cas-белков пропускают данный этап при подготовке рибонуклеопротеинового комплекса.Immediately before combining with the Cas protein, the guide RNA preparation (250 ng) was heated at 90°C for 5 minutes and allowed to cool slowly to room temperature (incubation at room temperature for at least 10 minutes). Such heating is necessary for the formation of the correct hairpin conformation contained in the guide RNA. Many manufacturers of commercial preparations of Cas proteins skip this step when preparing the ribonucleoprotein complex.

Для формирования готового рибонуклеопротеинового комплекса 250 нг Cas-белка LbCpf1 из Lachnospiraceae и подготовленную направляющую РНК смешивали и инкубировали 15 минут при комнатной температуре. Полученный таким способом рибонуклеопротеиновый комплекс готов для выявления РНК вируса иммунодефицита человека (ВИЧ-1).To form the finished ribonucleoprotein complex, 250 ng of the LbCpf1 Cas protein from Lachnospiraceae and the prepared guide RNA were mixed and incubated for 15 minutes at room temperature. The ribonucleoprotein complex obtained in this way is ready for the detection of human immunodeficiency virus (HIV-1) RNA.

ПРИМЕР 4: ОБНАРУЖЕНИЕ ЕДИНИЧНЫХ КОПИЙ РНК ВИРУСА ИММУНОДЕФИЦИТА ЧЕЛОВЕКА (ВИЧ-1) С ПОМОЩЬЮEXAMPLE 4: DETECTION OF SINGLE COPIES OF HUMAN IMMUNODEFICIENCY VIRUS (HIV-1) RNA USING

РИБОНУКЛЕОПРОТЕИНОВЫХ КОМПЛЕКСОВ CRISPR/CAS НА ПРИМЕРЕ МОДЕЛЬНОЙ МАТРИЦЫOF RIBONUCLEOPROTEIN COMPLEXES CRISPR/CAS ON THE EXAMPLE OF A MODEL MATRIX

Предварительно амплифицированный материал, полученный способом, описанным в Примере 2, использовали в качестве матрицы для обнаружения РНК вируса иммунодефицита человека (ВИЧ-1) с помощью рибонуклеопротеиновых комплексов CRISPR-Cas, полученных способом, описанным в Примере 3.The pre-amplified material obtained by the method described in Example 2 was used as a template for the detection of human immunodeficiency virus (HIV-1) RNA using CRISPR-Cas ribonucleoprotein complexes obtained by the method described in Example 3.

Для обнаружения РНК вируса иммунодефицита человека (ВИЧ-1) с помощью рибонуклеопротеиновых комплексов CRISPR-Cas готовили реакционную смесь, содержащую следующие компоненты:To detect human immunodeficiency virus (HIV-1) RNA using CRISPR-Cas ribonucleoprotein complexes, a reaction mixture was prepared containing the following components:

• 10 х буфер (100 тМ TrisHCl рН 8,0, 1 М NaCl);• 10 x buffer (100 tM TrisHCl pH 8.0, 1 M NaCl);

• 50 тМ MgC12 (конечная концентрация в реакционной смеси 10 тМ);• 50 tM MgC12 (final concentration in the reaction mixture 10 tM);

• 250 нг рибонуклеопротеинового комплекса (LbCpf1 из Lachnospiraceae и направляющие РНК crRNA HIV №48, crRNA HIV №49, crRNA HIV №119, crRNA HIV №136 и crRNA HIV №137);• 250 ng ribonucleoprotein complex (LbCpf1 from Lachnospiraceae and HIV crRNA #48, crRNA HIV #49, crRNA HIV #119, crRNA HIV #136 and crRNA HIV #137 guide RNAs);

• 10 pmol флуоресцентный зонд (6FAM-TTATT-BHQ1);• 10 pmol fluorescent probe (6FAM-TTATT-BHQ1);

• Мишень (предварительно амплифицированный фрагмент генома вируса иммунодефицита человека (ВИЧ-1));• Target (preliminarily amplified fragment of the human immunodeficiency virus (HIV-1) genome);

• вода mQ.• mQ water.

1818

Реакционные смеси, содержащие все необходимые компоненты, помещали в амплификатор QuantStudio 5 (Thermo Fisher Scientific, США) и задавали следующие параметры реакции:The reaction mixtures containing all the necessary components were placed in a QuantStudio 5 amplifier (Thermo Fisher Scientific, USA) and the following reaction parameters were set:

30-60 циклов:30-60 cycles:

37°С-35 сек,37°C-35 sec,

37°С - 25 сек, съемка флуоресценции.37°C - 25 sec, fluorescence recording.

В первую очередь были проведены эксперименты по обнаружению единичных копий РНК вируса иммунодефицита человека (ВИЧ-1) с помощью рибонуклеопротеиновых комплексов CRISPR-Cas, сформированных на основе LbCpf1 из Lachnospiraceae, с использованием в качестве мишени модельной матрицы плазмидной ДНК pNL4-3, содержащую в своем составе фрагмент генома вируса иммунодефицита человека (ВИЧ-1) размером 228 п. о.First of all, experiments were carried out to detect single copies of human immunodeficiency virus (HIV-1) RNA using CRISPR-Cas ribonucleoprotein complexes formed on the basis of LbCpf1 from Lachnospiraceae, using as a target a model matrix of plasmid DNA pNL4-3 containing in its composed of a fragment of the human immunodeficiency virus (HIV-1) genome, 228 bp in size.

Было показано, что рибонуклеопротеиновые комплексы CRISPR-Cas обладают способностью выявлять единичные копии РНК вируса иммунодефицита человека (ВИЧ-1). Типичные результаты анализа приведены на примерах профилей флуоресценции в реальном времени для предварительно амплифицированного фрагмента генома вируса иммунодефицита человека (ВИЧ-1), обработанного рибонуклеопортеиновыми комплексами, содержащими направляющие РНК crRNA HIV №48, crRNA HIV №49, crRNA HIV №119, crRNA HIV №136 и crRNA HIV №137 и белок LbCpf1, на Фиг. 2, Фиг. 3, Фиг. 4, Фиг. 5 и Фиг. 6, соответственно. Отметим, что в среднем уже на 12-ом цикле анализа (12 минут) значение сигнала, полученного в ходе детекции единичных копий (2,78 копий/реакция) РНК вируса иммунодефицита человека (ВИЧ-1), превышало значение «шума» (неспецифической флуоресценции контрольного образца, не содержащего мишени) минимум в пять раз, а к 14-ому циклу (14 минут анализа) - в 10 и более раз.CRISPR-Cas ribonucleoprotein complexes have been shown to be able to detect single copies of human immunodeficiency virus (HIV-1) RNA. Representative results of the analysis are shown on examples of real-time fluorescence profiles for a pre-amplified fragment of the human immunodeficiency virus (HIV-1) genome treated with ribonucleoportein complexes containing guide RNAs crRNA HIV #48, crRNA HIV #49, crRNA HIV #119, crRNA HIV # 136 and HIV #137 crRNA and LbCpf1 protein, in FIG. 2, Fig. 3, Fig. 4, FIG. 5 and FIG. 6, respectively. It should be noted that, on average, already at the 12th cycle of analysis (12 minutes), the value of the signal obtained during the detection of single copies (2.78 copies/reaction) of human immunodeficiency virus (HIV-1) RNA exceeded the value of "noise" (nonspecific fluorescence of a control sample that does not contain a target) by at least five times, and by the 14th cycle (14 minutes of analysis) - by 10 or more times.

В ходе работ была оценена эффективность выявления единичных копий РНК вируса иммунодефицита человека (ВИЧ-1), содержащегося в составе модельных матриц, с использованием различных направляющих РНК. Было показано, что рибонуклеопротеиновые комплексы CRISPR-Cas, сформированные на основе LbCpf1 из Lachnospiraceae и направляющих РНК, выявляют единичные копии РНК вируса иммунодефицита человека (ВИЧ-1) с различной эффективностью, и их можно расположить в следующем порядке по уменьшению активности: crRNA HIV №119 > crRNA HIV №136 > crRNA HIV №137 > crRNA HIV №49 > crRNA HIV №48 (Фиг. 7).In the course of the work, the efficiency of detecting single copies of human immunodeficiency virus (HIV-1) RNA contained in model matrices was evaluated using various guide RNAs. It has been shown that CRISPR-Cas ribonucleoprotein complexes formed on the basis of LbCpf1 from Lachnospiraceae and guide RNAs detect single copies of human immunodeficiency virus (HIV-1) RNA with varying efficiency, and they can be arranged in the following order of decreasing activity: crRNA HIV no. 119 > HIV crRNA #136 > HIV crRNA #137 > HIV crRNA #49 > HIV crRNA #48 (Fig. 7).

ПРИМЕР 5: ОБНАРУЖЕНИЕ РНК ВИРУСА ИММУНОДЕФИЦИТА ЧЕЛОВЕКА (ВИЧ-1) С ПОМОЩЬЮ РИБОНУКЛЕОПРОТЕИНОВЫХ КОМПЛЕКСОВ CRISPR/CAS НА ОГРАНИЧЕННОЙ ПАНЕЛИ КЛИНИЧЕСКИХ ОБРАЗЦОВEXAMPLE 5: DETECTION OF HUMAN IMMUNODEFICIENCY VIRUS (HIV-1) RNA USING CRISPR/CAS RIBONUCLEOPROTEIN COMPLEXES IN A LIMITED PANEL OF CLINICAL SPECIMENS

Разработанные направляющие РНК были апробированы на ограниченной панели клинических образцов (10 шт. ), содержащих вируса иммунодефицита человека (ВИЧ-1) (ранее подтверждено методом ПЦР в реальном времени).The developed guide RNAs were tested on a limited panel of clinical samples (10 pieces) containing human immunodeficiency virus (HIV-1) (previously confirmed by real-time PCR).

Для обнаружения единичных копий РНК вируса иммунодефицита человека (ВИЧ-1) с помощью рибонуклеопротеиновых комплексов CRISPR-Cas была проведена предварительная амплификация фрагмента генома вируса иммунодефицита человека (ВИЧ-1). Для проведения предварительной амплификации из клинических образцов 10 пациентов с помощью коммерчески доступного набора «РИБО-преп» (ФБУН ЦНИИ Эпидемиологии Роспотребнадзора, Россия) согласно инструкции производителя были выделены препараты РНК.To detect single copies of human immunodeficiency virus (HIV-1) RNA using CRISPR-Cas ribonucleoprotein complexes, preliminary amplification of a fragment of the human immunodeficiency virus (HIV-1) genome was carried out. For preliminary amplification, RNA preparations were isolated from clinical samples of 10 patients using a commercially available RIBO-prep kit (Central Research Institute of Epidemiology of Rospotrebnadzor, Russia) according to the manufacturer's instructions.

Синтез кДНК фрагмента генома вируса иммунодефицита человека (ВИЧ-1) проводили методом обратной транскрипции с использованием специфического олигонуклеотида 333 Rev 8 с SEQ ID NO: 7 и обратной транскриптазы Superscript™ II (Thermo Fisher Scientific, США) при температуре 42°С. Продукт, кодирующий фрагмент генома вируса иммунодефицита человека (ВИЧ-1), получали в реакции изотермической амплификации с использованием специфических олигонуклеотидов 333 For 8 и 333 Rev 8 (ГенТерра, Россия) и визуализировали при помощи электрофореза в агарозном геле.Synthesis of the cDNA fragment of the human immunodeficiency virus (HIV-1) genome was performed by reverse transcription using specific oligonucleotide 333 Rev 8 with SEQ ID NO: 7 and Superscript™ II reverse transcriptase (Thermo Fisher Scientific, USA) at 42°C. The product encoding a fragment of the human immunodeficiency virus (HIV-1) genome was obtained in an isothermal amplification reaction using specific oligonucleotides 333 For 8 and 333 Rev 8 (GenTerra, Russia) and visualized using agarose gel electrophoresis.

Полученный таким способом материал использовали в качестве матрицы для обнаружения единичных копий РНК вируса иммунодефицита человека (ВИЧ-1) с помощью рибонуклеопротеиновых комплексов CRISPR-Cas, полученных способом, описанным в Примере 3.The material obtained in this way was used as a template for the detection of single copies of human immunodeficiency virus (HIV-1) RNA using CRISPR-Cas ribonucleoprotein complexes obtained by the method described in Example 3.

Обнаружение единичных копий РНК вируса иммунодефицита человека (ВИЧ-1) с помощью рибонуклеопротеиновых комплексов CRISPR-Cas проводили способом, описанным в Примере 4.Detection of single copies of human immunodeficiency virus (HIV-1) RNA using CRISPR-Cas ribonucleoprotein complexes was performed by the method described in Example 4.

В ходе проведенного анализа было показано, что рибонуклеопротеиновые комплексы CRISPR-Cas обладают способностью выявлять вируса иммунодефицита человека (ВИЧ-1) в препаратах РНК, выделенных из клинических образцов. При этом в среднем уже на 15 цикле (15 минут) анализа значение сигнала превышало значение «шума» (неспецифической флуоресценции контрольного образца, не содержащего мишени) более чем в 5 раз, а к 18 циклу (18 минут) анализа - более чем в 10 раз (Таблица 4).In the course of the analysis, it was shown that CRISPR-Cas ribonucleoprotein complexes have the ability to detect the human immunodeficiency virus (HIV-1) in RNA preparations isolated from clinical samples. At the same time, on average, already at the 15th cycle (15 minutes) of the analysis, the signal value exceeded the “noise” value (nonspecific fluorescence of the control sample that did not contain the target) by more than 5 times, and by the 18th cycle (18 minutes) of the analysis - more than 10 times. times (Table 4).

Типичные результаты анализа приведены на примерах значений флуоресценции в конечной точке (60 цикл анализа, 60 минут) для предварительно амплифицированного фрагмента генома вируса иммунодефицита человека (ВИЧ-1) (10 независимых клинических образцов), обработанных рибонуклеопортеиновыми комплексами, содержащими направляющие РНК crRNA HIV №48, crRNA HIV №49, crRNA HIV №119, crRNA HIV №136 и crRNA HIV №137 и белок LbCpf1, на Фиг. 8.Typical assay results are shown with examples of endpoint fluorescence values (60 assay cycle, 60 minutes) for a pre-amplified human immunodeficiency virus (HIV-1) genome fragment (10 independent clinical specimens) treated with ribonucleoportein complexes containing HIV #48 crRNA guide RNAs. , HIV crRNA #49, HIV crRNA #119, HIV crRNA #136, and HIV crRNA #137 and LbCpf1 protein, in FIG. 8.

Эффективность выявления вируса иммунодефицита человека (ВИЧ-1), содержащегося в составе препаратов РНК, выделенных из клинических образцов, с использованием различных направляющих РНК в составе рибонуклеопротеиновых комплексов CRISPR-Cas, сформированных на основе LbCpf1 из Lachnospiraceae, оцененная по соотношению значений сигнала к значению «шума» при детекции, можно представить в следующем порядке по убыванию: crRNA HIV №119 > crRNA HIV №136 > crRNA HIV №137 > crRNA HIV №48 > crRNA HIV №49 (Таблица 4).Efficiency of detecting the human immunodeficiency virus (HIV-1) contained in RNA preparations isolated from clinical samples using various guide RNAs in the CRISPR-Cas ribonucleoprotein complexes formed on the basis of LbCpf1 from Lachnospiraceae, assessed by the ratio of signal values to the value " noise" during detection can be presented in the following descending order: crRNA HIV #119 > crRNA HIV #136 > crRNA HIV #137 > crRNA HIV #48 > crRNA HIV #49 (Table 4).

Таким образом, разработанные направляющие РНК позволяют ультрачувствительно выявлять единичные копии РНК вируса иммунодефицита человека (ВИЧ-1), и способны обнаруживать его препаратах РНК, выделенных из клинических образцов, после предварительной амплификации в составе рибонуклеопротеиновых комплексов CRISPR-Cas.Thus, the developed guide RNAs make it possible to detect ultrasensitively single copies of human immunodeficiency virus (HIV-1) RNA and are able to detect it in RNA preparations isolated from clinical samples after preliminary amplification as part of CRISPR-Cas ribonucleoprotein complexes.

--->--->

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?><?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>

<!DOCTYPE ST26SequenceListing PUBLIC "-//WIPO//DTD Sequence Listing <!DOCTYPE ST26SequenceListing PUBLIC "-//WIPO//DTD Sequence Listing

1.2//EN" "ST26SequenceListing_V1_2.dtd">1.2//EN" "ST26SequenceListing_V1_2.dtd">

<ST26SequenceListing dtdVersion="V1_2" fileName="Способ обнаружения <ST26SequenceListing dtdVersion="V1_2" fileName="Discovery method

РНК вируса иммунодефицита человека (ВИЧ-1) в ультранизких Human Immunodeficiency Virus (HIV-1) RNA in ultra-low

концентрациях и специфические олигонуклеотиды для использования в concentrations and specific oligonucleotides for use in

способе" softwareName="WIPO Sequence" softwareVersion="1.0.0" method" softwareName="WIPO Sequence" softwareVersion="1.0.0"

productionDate="2022-11-28">productionDate="2022-11-28">

<ApplicationIdentification> <ApplicationIdentification>

<IPOfficeCode>RU</IPOfficeCode> <IPOfficeCode>EN</IPOfficeCode>

<ApplicationNumberText>nn</ApplicationNumberText> <ApplicationNumberText>nn</ApplicationNumberText>

<FilingDate>2022-12-22</FilingDate> <FilingDate>2022-12-22</FilingDate>

</ApplicationIdentification> </ApplicationIdentification>

<ApplicantName languageCode="ru">ФБУН ЦНИИ Эпидемиологии <ApplicantName languageCode="en">Central Research Institute of Epidemiology

Роспотребнадзора</ApplicantName>Rospotrebnadzor</ApplicantName>

<ApplicantNameLatin>FBUN CRIE</ApplicantNameLatin> <ApplicantNameLatin>FBUN CRIE</ApplicantNameLatin>

<InventionTitle languageCode="ru">Способ обнаружения РНК вируса <InventionTitle languageCode="en">Virus RNA detection method

иммунодефицита человека (ВИЧ-1) в ультранизких концентрациях и human immunodeficiency (HIV-1) at ultra-low concentrations and

специфические олигонуклеотиды для использования в specific oligonucleotides for use in

способе</InventionTitle>way</InventionTitle>

<SequenceTotalQuantity>7</SequenceTotalQuantity> <SequenceTotalQuantity>7</SequenceTotalQuantity>

<SequenceData sequenceIDNumber="1"> <SequenceData sequenceIDNumber="1">

<INSDSeq> <INSDSeq>

<INSDSeq_length>40</INSDSeq_length> <INSDSeq_length>40</INSDSeq_length>

<INSDSeq_moltype>RNA</INSDSeq_moltype> <INSDSeq_moltype>RNA</INSDSeq_moltype>

<INSDSeq_division>PAT</INSDSeq_division> <INSDSeq_division>PAT</INSDSeq_division>

<INSDSeq_feature-table> <INSDSeq_feature-table>

<INSDFeature> <INSDFeature>

<INSDFeature_key>source</INSDFeature_key> <INSDFeature_key>source</INSDFeature_key>

<INSDFeature_location>1..40</INSDFeature_location> <INSDFeature_location>1..40</INSDFeature_location>

<INSDFeature_quals> <INSDFeature_quals>

<INSDQualifier> <INSDQualifier>

<INSDQualifier_name>mol_type</INSDQualifier_name> <INSDQualifier_name>mol_type</INSDQualifier_name>

<INSDQualifier_value>other RNA</INSDQualifier_value> <INSDQualifier_value>other RNA</INSDQualifier_value>

</INSDQualifier> </INSDQualifier>

<INSDQualifier> <INSDQualifier>

<INSDQualifier_name>organism</INSDQualifier_name> <INSDQualifier_name>organism</INSDQualifier_name>

<INSDQualifier_value>HIV </INSDQualifier_value> <INSDQualifier_value>HIV </INSDQualifier_value>

</INSDQualifier> </INSDQualifier>

</INSDFeature_quals> </INSDFeature_quals>

</INSDFeature> </INSDFeature>

</INSDSeq_feature-table> </INSDSeq_feature-table>

<INSDSeq_sequence>aatttctactaagtgtagattctggtgtggtaaatcccca</INSDSeq <INSDSeq_sequence>aatttctactaagtgtagattctggtgtggtaaatcccca</INSDSeq

_sequence>_sequence>

</INSDSeq> </INSDSeq>

</SequenceData> </SequenceData>

<SequenceData sequenceIDNumber="2"> <SequenceData sequenceIDNumber="2">

<INSDSeq> <INSDSeq>

<INSDSeq_length>40</INSDSeq_length> <INSDSeq_length>40</INSDSeq_length>

<INSDSeq_moltype>RNA</INSDSeq_moltype> <INSDSeq_moltype>RNA</INSDSeq_moltype>

<INSDSeq_division>PAT</INSDSeq_division> <INSDSeq_division>PAT</INSDSeq_division>

<INSDSeq_feature-table> <INSDSeq_feature-table>

<INSDFeature> <INSDFeature>

<INSDFeature_key>source</INSDFeature_key> <INSDFeature_key>source</INSDFeature_key>

<INSDFeature_location>1..40</INSDFeature_location> <INSDFeature_location>1..40</INSDFeature_location>

<INSDFeature_quals> <INSDFeature_quals>

<INSDQualifier> <INSDQualifier>

<INSDQualifier_name>mol_type</INSDQualifier_name> <INSDQualifier_name>mol_type</INSDQualifier_name>

<INSDQualifier_value>other RNA</INSDQualifier_value> <INSDQualifier_value>other RNA</INSDQualifier_value>

</INSDQualifier> </INSDQualifier>

<INSDQualifier> <INSDQualifier>

<INSDQualifier_name>organism</INSDQualifier_name> <INSDQualifier_name>organism</INSDQualifier_name>

<INSDQualifier_value>HIV</INSDQualifier_value> <INSDQualifier_value>HIV</INSDQualifier_value>

</INSDQualifier> </INSDQualifier>

</INSDFeature_quals> </INSDFeature_quals>

</INSDFeature> </INSDFeature>

</INSDSeq_feature-table> </INSDSeq_feature-table>

<INSDSeq_sequence>aatttctactaagtgtagatgtctggtgtggtaaatcccc</INSDSeq <INSDSeq_sequence>aatttctactaagtgtagatgtctggtgtggtaaatcccc</INSDSeq

_sequence>_sequence>

</INSDSeq> </INSDSeq>

</SequenceData> </SequenceData>

<SequenceData sequenceIDNumber="3"> <SequenceData sequenceIDNumber="3">

<INSDSeq> <INSDSeq>

<INSDSeq_length>40</INSDSeq_length> <INSDSeq_length>40</INSDSeq_length>

<INSDSeq_moltype>RNA</INSDSeq_moltype> <INSDSeq_moltype>RNA</INSDSeq_moltype>

<INSDSeq_division>PAT</INSDSeq_division> <INSDSeq_division>PAT</INSDSeq_division>

<INSDSeq_feature-table> <INSDSeq_feature-table>

<INSDFeature> <INSDFeature>

<INSDFeature_key>source</INSDFeature_key> <INSDFeature_key>source</INSDFeature_key>

<INSDFeature_location>1..40</INSDFeature_location> <INSDFeature_location>1..40</INSDFeature_location>

<INSDFeature_quals> <INSDFeature_quals>

<INSDQualifier> <INSDQualifier>

<INSDQualifier_name>mol_type</INSDQualifier_name> <INSDQualifier_name>mol_type</INSDQualifier_name>

<INSDQualifier_value>other RNA</INSDQualifier_value> <INSDQualifier_value>other RNA</INSDQualifier_value>

</INSDQualifier> </INSDQualifier>

<INSDQualifier> <INSDQualifier>

<INSDQualifier_name>organism</INSDQualifier_name> <INSDQualifier_name>organism</INSDQualifier_name>

<INSDQualifier_value>HIV</INSDQualifier_value> <INSDQualifier_value>HIV</INSDQualifier_value>

</INSDQualifier> </INSDQualifier>

</INSDFeature_quals> </INSDFeature_quals>

</INSDFeature> </INSDFeature>

</INSDSeq_feature-table> </INSDSeq_feature-table>

<INSDSeq_sequence>aatttctactaagtgtagatgatgggttatgaactccatc</INSDSeq <INSDSeq_sequence>aatttctactaagtgtagatgatgggttatgaactccatc</INSDSeq

_sequence>_sequence>

</INSDSeq> </INSDSeq>

</SequenceData> </SequenceData>

<SequenceData sequenceIDNumber="4"> <SequenceData sequenceIDNumber="4">

<INSDSeq> <INSDSeq>

<INSDSeq_length>40</INSDSeq_length> <INSDSeq_length>40</INSDSeq_length>

<INSDSeq_moltype>RNA</INSDSeq_moltype> <INSDSeq_moltype>RNA</INSDSeq_moltype>

<INSDSeq_division>PAT</INSDSeq_division> <INSDSeq_division>PAT</INSDSeq_division>

<INSDSeq_feature-table> <INSDSeq_feature-table>

<INSDFeature> <INSDFeature>

<INSDFeature_key>source</INSDFeature_key> <INSDFeature_key>source</INSDFeature_key>

<INSDFeature_location>1..40</INSDFeature_location> <INSDFeature_location>1..40</INSDFeature_location>

<INSDFeature_quals> <INSDFeature_quals>

<INSDQualifier> <INSDQualifier>

<INSDQualifier_name>mol_type</INSDQualifier_name> <INSDQualifier_name>mol_type</INSDQualifier_name>

<INSDQualifier_value>other RNA</INSDQualifier_value> <INSDQualifier_value>other RNA</INSDQualifier_value>

</INSDQualifier> </INSDQualifier>

<INSDQualifier> <INSDQualifier>

<INSDQualifier_name>organism</INSDQualifier_name> <INSDQualifier_name>organism</INSDQualifier_name>

<INSDQualifier_value>HIV</INSDQualifier_value> <INSDQualifier_value>HIV</INSDQualifier_value>

</INSDQualifier> </INSDQualifier>

</INSDFeature_quals> </INSDFeature_quals>

</INSDFeature> </INSDFeature>

</INSDSeq_feature-table> </INSDSeq_feature-table>

<INSDSeq_sequence>aatttctactaagtgtagattggcagcactataggctgta</INSDSeq <INSDSeq_sequence>aatttctactaagtgtagattggcagcactataggctgta</INSDSeq

_sequence>_sequence>

</INSDSeq> </INSDSeq>

</SequenceData> </SequenceData>

<SequenceData sequenceIDNumber="5"> <SequenceData sequenceIDNumber="5">

<INSDSeq> <INSDSeq>

<INSDSeq_length>40</INSDSeq_length> <INSDSeq_length>40</INSDSeq_length>

<INSDSeq_moltype>RNA</INSDSeq_moltype> <INSDSeq_moltype>RNA</INSDSeq_moltype>

<INSDSeq_division>PAT</INSDSeq_division> <INSDSeq_division>PAT</INSDSeq_division>

<INSDSeq_feature-table> <INSDSeq_feature-table>

<INSDFeature> <INSDFeature>

<INSDFeature_key>source</INSDFeature_key> <INSDFeature_key>source</INSDFeature_key>

<INSDFeature_location>1..40</INSDFeature_location> <INSDFeature_location>1..40</INSDFeature_location>

<INSDFeature_quals> <INSDFeature_quals>

<INSDQualifier> <INSDQualifier>

<INSDQualifier_name>mol_type</INSDQualifier_name> <INSDQualifier_name>mol_type</INSDQualifier_name>

<INSDQualifier_value>other RNA</INSDQualifier_value> <INSDQualifier_value>other RNA</INSDQualifier_value>

</INSDQualifier> </INSDQualifier>

<INSDQualifier> <INSDQualifier>

<INSDQualifier_name>organism</INSDQualifier_name> <INSDQualifier_name>organism</INSDQualifier_name>

<INSDQualifier_value>HIV</INSDQualifier_value> <INSDQualifier_value>HIV</INSDQualifier_value>

</INSDQualifier> </INSDQualifier>

</INSDFeature_quals> </INSDFeature_quals>

</INSDFeature> </INSDFeature>

</INSDSeq_feature-table> </INSDSeq_feature-table>

<INSDSeq_sequence>aatttctactaagtgtagatctggcagcactataggctgt</INSDSeq <INSDSeq_sequence>aatttctactaagtgtagatctggcagcactataggctgt</INSDSeq

_sequence>_sequence>

</INSDSeq> </INSDSeq>

</SequenceData> </SequenceData>

<SequenceData sequenceIDNumber="6"> <SequenceData sequenceIDNumber="6">

<INSDSeq> <INSDSeq>

<INSDSeq_length>35</INSDSeq_length> <INSDSeq_length>35</INSDSeq_length>

<INSDSeq_moltype>DNA</INSDSeq_moltype> <INSDSeq_moltype>DNA</INSDSeq_moltype>

<INSDSeq_division>PAT</INSDSeq_division> <INSDSeq_division>PAT</INSDSeq_division>

<INSDSeq_feature-table> <INSDSeq_feature-table>

<INSDFeature> <INSDFeature>

<INSDFeature_key>source</INSDFeature_key> <INSDFeature_key>source</INSDFeature_key>

<INSDFeature_location>1..35</INSDFeature_location> <INSDFeature_location>1..35</INSDFeature_location>

<INSDFeature_quals> <INSDFeature_quals>

<INSDQualifier> <INSDQualifier>

<INSDQualifier_name>mol_type</INSDQualifier_name> <INSDQualifier_name>mol_type</INSDQualifier_name>

<INSDQualifier_value>other DNA</INSDQualifier_value> <INSDQualifier_value>other DNA</INSDQualifier_value>

</INSDQualifier> </INSDQualifier>

<INSDQualifier> <INSDQualifier>

<INSDQualifier_name>organism</INSDQualifier_name> <INSDQualifier_name>organism</INSDQualifier_name>

<INSDQualifier_value>HIV</INSDQualifier_value> <INSDQualifier_value>HIV</INSDQualifier_value>

</INSDQualifier> </INSDQualifier>

</INSDFeature_quals> </INSDFeature_quals>

</INSDFeature> </INSDFeature>

</INSDSeq_feature-table> </INSDSeq_feature-table>

<INSDSeq_sequence>gcagcatagaacaaaaatagaggaactgagacaac</INSDSeq_sequ <INSDSeq_sequence>gcagcatagaacaaaaatagagggaactgagacaac</INSDSeq_sequ

ence>ence>

</INSDSeq> </INSDSeq>

</SequenceData> </SequenceData>

<SequenceData sequenceIDNumber="7"> <SequenceData sequenceIDNumber="7">

<INSDSeq> <INSDSeq>

<INSDSeq_length>35</INSDSeq_length> <INSDSeq_length>35</INSDSeq_length>

<INSDSeq_moltype>DNA</INSDSeq_moltype> <INSDSeq_moltype>DNA</INSDSeq_moltype>

<INSDSeq_division>PAT</INSDSeq_division> <INSDSeq_division>PAT</INSDSeq_division>

<INSDSeq_feature-table> <INSDSeq_feature-table>

<INSDFeature> <INSDFeature>

<INSDFeature_key>source</INSDFeature_key> <INSDFeature_key>source</INSDFeature_key>

<INSDFeature_location>1..35</INSDFeature_location> <INSDFeature_location>1..35</INSDFeature_location>

<INSDFeature_quals> <INSDFeature_quals>

<INSDQualifier> <INSDQualifier>

<INSDQualifier_name>mol_type</INSDQualifier_name> <INSDQualifier_name>mol_type</INSDQualifier_name>

<INSDQualifier_value>other DNA</INSDQualifier_value> <INSDQualifier_value>other DNA</INSDQualifier_value>

</INSDQualifier> </INSDQualifier>

<INSDQualifier> <INSDQualifier>

<INSDQualifier_name>organism</INSDQualifier_name> <INSDQualifier_name>organism</INSDQualifier_name>

<INSDQualifier_value>HIV</INSDQualifier_value> <INSDQualifier_value>HIV</INSDQualifier_value>

</INSDQualifier> </INSDQualifier>

</INSDFeature_quals> </INSDFeature_quals>

</INSDFeature> </INSDFeature>

</INSDSeq_feature-table> </INSDSeq_feature-table>

<INSDSeq_sequence>gcataaatctgacttgcccaattcaattttcccac</INSDSeq_sequ <INSDSeq_sequence>gcataaatctgacttgcccaattcaattttcccac</INSDSeq_sequ

ence>ence>

</INSDSeq> </INSDSeq>

</SequenceData> </SequenceData>

</ST26SequenceListing></ST26SequenceListing>

<---<---

Claims (9)

1. Способ обнаружения РНК вируса иммунодефицита человека (ВИЧ-1), содержащий:1. A method for detecting human immunodeficiency virus (HIV-1) RNA, containing: i) проведение предварительной амплификации материала образца от пациента, предположительно содержащего вируса иммунодефицита человека (ВИЧ-1), с использованием одного или нескольких специфических олигонуклеотидов, выбранных из SEQ ID NO: 6-7, с целью получения мишени – предварительно амплифицированного фрагмента генома вируса иммунодефицита человека (ВИЧ-1),i) carrying out pre-amplification of the sample material from a patient suspected of containing human immunodeficiency virus (HIV-1), using one or more specific oligonucleotides selected from SEQ ID NO: 6-7, in order to obtain a target - a pre-amplified fragment of the immunodeficiency virus genome human (HIV-1), ii) приготовление реакционной смеси для детекции, содержащей мишень, полученную на стадии (i); рибонуклеопротеиновый комплекс системы CRISPR-Cas, сформированный из РНК-направляемой ДНК-эндонуклеазы LbCpf1 из Lachnospiraceae, и по меньшей мере одной направляющей РНК c SEQ ID NO:1-5; флюоресцентный зонд и буфер для детекции,ii) preparing a detection reaction mixture containing the target obtained in step (i); a ribonucleoprotein complex of the CRISPR-Cas system formed from the RNA-guided DNA endonuclease LbCpf1 from Lachnospiraceae and at least one guide RNA with SEQ ID NO:1-5; fluorescent probe and detection buffer, iii) проведение 30-60 циклов детекции в реакционной смеси, полученной на стадии (ii), в амплификаторе, iii) carrying out 30-60 detection cycles in the reaction mixture obtained in step (ii) in a cycler, с обнаружением таким образом РНК вируса иммунодефицита человека (ВИЧ-1).thus detecting human immunodeficiency virus (HIV-1) RNA. 2. Способ по п.1, где предварительно амплифицированный фрагмент генома вируса иммунодефицита человека (ВИЧ-1) представлен фрагментом размером 228 п.о. генома вируса иммунодефицита человека (ВИЧ-1).2. The method according to claim 1, where the pre-amplified fragment of the human immunodeficiency virus (HIV-1) genome is represented by a 228 bp fragment. human immunodeficiency virus (HIV-1) genome. 3. Способ по п.1 или 2, где способ обеспечивает выявление РНК вируса иммунодефицита человека (ВИЧ-1) в ультранизких концентрациях, вплоть до единичных копий РНК.3. The method according to claim 1 or 2, where the method provides for the detection of human immunodeficiency virus (HIV-1) RNA in ultra-low concentrations, down to single copies of RNA. 4. Специфический олигонуклеотид, выбранный из SEQ ID NO: 6-7, для использования в способе по пп.1, 2 или 3 для предварительной амплификации высококонсервативных фрагментов генома вируса иммунодефицита человека (ВИЧ-1), которые распознается рибонуклеопротеиновым комплексом.4. A specific oligonucleotide selected from SEQ ID NO: 6-7 for use in the method of claim 1, 2 or 3 for pre-amplification of highly conserved human immunodeficiency virus (HIV-1) genome fragments that are recognized by the ribonucleoprotein complex. 5. Набор для использования в способе обнаружения РНК вируса иммунодефицита человека (ВИЧ-1) по пп.1, 2 или 3, содержащий один или несколько специфических олигонуклеотидов по п.4, рибонуклеопротеиновый комплекс системы CRISPR-Cas, сформированный из РНК-направляемой ДНК-эндонуклеазы LbCpf1 из Lachnospiraceae, и по меньшей мере одной направляющей РНК c SEQ ID NO:1-5; флюоресцентный зонд, буфер для детекции и инструкцию по применению.5. A kit for use in a method for detecting human immunodeficiency virus (HIV-1) RNA according to claim 1, 2 or 3, containing one or more specific oligonucleotides according to claim 4, a ribonucleoprotein complex of the CRISPR-Cas system formed from RNA-guided DNA -endonuclease LbCpf1 from Lachnospiraceae, and at least one guide RNA c SEQ ID NO:1-5; fluorescent probe, detection buffer and instructions for use.
RU2022134901A 2022-12-28 Method of detection of rna of hepatitis c virus genotypes 1b and 3a in ultra-low concentrations and specific oligonucleotides for use in the method RU2802079C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2802079C1 true RU2802079C1 (en) 2023-08-22

Family

ID=

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20010014470A (en) * 1999-02-02 2001-02-26 오르토-클리니칼 다이아그노스틱스, 인코포레이티드 Oligonucleotide reverse transcription primers for efficient detection of HIV-1 and HIV-2 and methods of use thereof
US20100105024A1 (en) * 2008-01-14 2010-04-29 Transgenex Nanobiotech, Inc. Rapid test including genetic sequence probe
CN114184786A (en) * 2021-12-16 2022-03-15 北京保图生物技术有限公司 Kit for rapidly detecting human immunodeficiency virus and application thereof

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20010014470A (en) * 1999-02-02 2001-02-26 오르토-클리니칼 다이아그노스틱스, 인코포레이티드 Oligonucleotide reverse transcription primers for efficient detection of HIV-1 and HIV-2 and methods of use thereof
US20100105024A1 (en) * 2008-01-14 2010-04-29 Transgenex Nanobiotech, Inc. Rapid test including genetic sequence probe
CN114184786A (en) * 2021-12-16 2022-03-15 北京保图生物技术有限公司 Kit for rapidly detecting human immunodeficiency virus and application thereof

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
HOLODNIY M. et al. Detection and Qualification of Human Immunodeficiency Virus RNA in Patient Serum by Use of the Polymerase Chain Reaction, The Journal of Infectious Diseases, 2004, vol.190. ПРАСОЛОВА М.А. и др. Однопробирочный тест для выявления и количественного анализа РНК генетических разновидностей ВИЧ, включая редкие не-М группы ВИЧ-1 и ВИЧ-2, на основе ОТ-ПЦР в реальном времени, Молекулярная генетика, микробиология и вирусология, 2014, 4, см. абстракт, результаты и обсуждение. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN112080585B (en) Novel coronavirus (SARS-CoV-2) rapid detection kit and method thereof
JP3426262B2 (en) Method for amplifying and detecting nucleic acid using rapid PCR cycle
Mukama et al. Synergetic performance of isothermal amplification techniques and lateral flow approach for nucleic acid diagnostics
CN112725531A (en) Hepatitis B virus rapid detection system combining MCDA with biosensor
RU2802079C1 (en) Method of detection of rna of hepatitis c virus genotypes 1b and 3a in ultra-low concentrations and specific oligonucleotides for use in the method
RU2802781C1 (en) Method of obtaining a preparation of the ribonucleoprotein complex crispr-cas12 and a preparation for detecting human immunodeficiency virus (hiv-1) rna in ultra-low concentrations
RU2800420C1 (en) Method of detection of rna of hepatitis c virus genotypes 1b and 3a in ultra-low concentrations and specific oligonucleotides for use in the method
RU2802783C1 (en) Crispr-cas12 system for detecting human immunodeficiency virus (hiv-1) rna in ultra-low concentrations in ultra-low concentrations
RU2745637C1 (en) Method for obtaining the crispr/cas ribonucleoprotein complex preparation and preparation for detection of the blavim-2 (metal-beta-lactamase class b vim-2) pseudomonas aeruginosa antibiotic resistance gene in ultra-low concentrations
RU2800421C1 (en) Crispr-cas12 system for detecting hepatitis c virus rna genotypes 1b and 3a at ultra-low concentrations
RU2799430C1 (en) Method of producing a preparation of a ribonucleoprotein complex crispr-cas and a preparation for detecting hepatitis c virus rna of genotypes 1b and 3a in ultra-low concentrations
CN114214455B (en) Quick quantitative primer probe for hepatitis B virus DNA and CRISPR/Cas12b detection system thereof
RU2720767C1 (en) Method for detecting proviral dna of human immunodeficiency virus integrated into human genome in ultralow concentrations and specific oligonucleotides for use in method
RU2720769C1 (en) Method of producing a preparation of a ribonucleoprotein complex of crispr / cas and a preparation for detecting proviral dna of human immunodeficiency virus integrated into a human genome in ultra-low concentrations
RU2764023C1 (en) CRISPR-Cas 12 SYSTEM FOR DETECTING SARS-CoV-2 VIRUS RNA IN ULTRA-LOW CONCENTRATIONS
RU2764022C1 (en) METHOD FOR DETECTING SARS-CoV-2 VIRUS RNA AT ULTRA-LOW CONCENTRATIONS AND SPECIFIC OLIGONUCLEOTIDES FOR USE IN THE METHOD
RU2764021C1 (en) METHOD FOR DETECTING SARS-CoV-2 VIRUS RNA IN ULTRA-LOW CONCENTRATIONS AND SPECIFIC OLIGONUCLEOTIDES FOR USE IN THE METHOD
RU2720768C1 (en) Crispr-cas system for detecting proviral dna of human immunodeficiency virus integrated into a human genome in ultra-low concentrations
RU2764020C1 (en) CRISPR-CAS14 SYSTEM FOR DETECTING SARS-CoV-2 VIRUS RNA AT ULTRA-LOW CONCENTRATIONS
RU2764015C1 (en) METHOD FOR OBTAINING A PREPARATION OF THE CRISPR/Cas 12 RIBONUCLEOPROTEIN COMPLEX AND PREPARATION FOR DETECTING SARS-CoV-2 VIRUS RNA IN ULTRA-LOW CONCENTRATIONS
RU2764024C1 (en) METHOD FOR OBTAINING A PREPARATION OF THE RIBONUCLEOPROTEIN COMPLEX CRISPR / Cas14 AND A PREPARATION FOR DETECTING THE RNA OF THE SARS-CoV-2 VIRUS IN ULTRA-LOW CONCENTRATIONS
RU2782951C1 (en) Method for detecting the dna of the hepatitis b virus at ultra-low concentrations and specific oligonucleotides for use in the method
RU2747880C1 (en) Method for detecting dna of john cunningham virus (jcpyv) at ultra-low concentrations and specific oligonucleotides for use in method
RU2747820C1 (en) Crispr-cas system for detection of john cunningham virus (jcpyv) dna at ultra-low concentrations
RU2782700C1 (en) Crispr-cas12 system for detection of hepatitis b virus dna at ultra-low concentrations