RU2805859C1 - Method of genotyping tlr1 gene using rs5743551 polymorphism and a set of oligonucleotide primers and probes for its implementation - Google Patents

Method of genotyping tlr1 gene using rs5743551 polymorphism and a set of oligonucleotide primers and probes for its implementation Download PDF

Info

Publication number
RU2805859C1
RU2805859C1 RU2023109450A RU2023109450A RU2805859C1 RU 2805859 C1 RU2805859 C1 RU 2805859C1 RU 2023109450 A RU2023109450 A RU 2023109450A RU 2023109450 A RU2023109450 A RU 2023109450A RU 2805859 C1 RU2805859 C1 RU 2805859C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
polymorphism
allele
probes
seq
tlr1
Prior art date
Application number
RU2023109450A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Светлана Андреевна Саламайкина
Константин Олегович Миронов
Анна Сергеевна Есьман
Елена Алексеевна Поздышева
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 RU2805859C1 publication Critical patent/RU2805859C1/en

Links

Abstract

FIELD: biotechnology.
SUBSTANCE: following has been proposed: a method of genotyping A and G alleles of TLR1 gene using rs5743551 polymorphism, including DNA extraction from biological material, real-time PCR using a reaction mixture containing a set of nucleotide primers and probes of the following SEQ ID NO: 1–4, amplification, analysis and interpretation of the results, where the presence of the A allele of TLR1 gene for rs5743551 polymorphism is determined by assessing the accumulation curves of fluorescent signals through the channel for the FAM fluorophore, and the presence in the biological material of the G allele of TLR1 gene for rs5743551 polymorphism is determined by assessing the curves accumulation of fluorescent signals through the channel for the R6G fluorophore. A set of oligonucleotide primers and probes for use in the genotyping method is proposed.
EFFECT: invention makes it possible to detect rs5743551-A and rs5743551-G alleles of TLR1 gene in samples of biological material using real-time PCR.
5 cl, 1 tbl, 6 ex

Description

Изобретение относится к области биотехнологии, в частности к определению аллелей гена человека TLR1 по однонуклеотидному полиморфизму rs5743551 в образах биологического материала методом полимеразной цепной реакции (ПЦР) в режиме реального времени и может применяться в исследованиях по изучению влияния однонуклеотидных полиморфизмов (SNP) в генах врожденного иммунитета на возникновение и течение мультифакторных заболеваний, а также в практической деятельности при диагностировании генетических заболеваний, обусловленных таким влиянием.The invention relates to the field of biotechnology, in particular to the determination of alleles of the human TLR1 gene by single nucleotide polymorphism rs5743551 in samples of biological material using the polymerase chain reaction (PCR) method in real time and can be used in studies studying the influence of single nucleotide polymorphisms (SNPs) in innate immunity genes on the occurrence and course of multifactorial diseases, as well as in practical activities when diagnosing genetic diseases caused by such influence.

Толл-подобные рецепторы (TLR) - рецепторы врожденного иммунитета, располагающиеся как на поверхности, так и внутри клетки и распознающие патоген, проникающий в организм. TLR распознают не только экзогенные молекулярные паттерны, связанные с патогеном (PAMPs), но и эндогенные молекулы, связанные с повреждением (DAMPs), которые высвобождаются из поврежденных или умирающих клеток. Активированные TLR с помощью PAMPs или DAMPs инициируют сигнальные каскады, такие как ядерный фактор-каппа В (NFkB), пути митоген-ассоциированной протеинкиназы (MAPK) и интерферона (IFN), и способствуют секреции цитокинов и хемокинов, которые регулируют иммунные и воспалительные реакции, направленные на элиминацию патогенов.Toll-like receptors (TLRs) are innate immune receptors located both on the surface and inside the cell and recognize pathogens entering the body. TLRs recognize not only exogenous pathogen-associated molecular patterns (PAMPs) but also endogenous damage-associated molecules (DAMPs) that are released from damaged or dying cells. Activated TLRs by PAMPs or DAMPs initiate signaling cascades such as nuclear factor-kappa B (NFkB), mitogen-associated protein kinase (MAPK) and interferon (IFN) pathways, and promote the secretion of cytokines and chemokines that regulate immune and inflammatory responses. aimed at eliminating pathogens.

Показана связь SNP в генах TLR с предрасположенностью к возникновению и тяжелому течению мультифакторных заболеваний. Определение аллелей SNP в генах TLR может использоваться для предупреждения тяжелого течения инфекционных заболеваний.The association of SNPs in TLR genes with a predisposition to the occurrence and severe course of multifactorial diseases has been shown. Determination of SNP alleles in TLR genes can be used to prevent severe infectious diseases.

TLR1 играет важную роль в формировании мукозального Th17 иммунитета и IgA ответов во время инфекции Yersinia enterocolitica. В исследованиях неоднократно показывали связь полиморфизмов в гене TLR1 с вероятностью развития туберкулеза, астмы, фиброза легких и других мультифакторных заболеваний.TLR1 plays an important role in mucosal Th17 immunity and IgA responses during Yersinia enterocolitica infection. Studies have repeatedly shown the association of polymorphisms in the TLR1 gene with the likelihood of developing tuberculosis, asthma, pulmonary fibrosis and other multifactorial diseases.

Аллели риска в комплексе с другими факторами могут привести к тяжелому течению инфекционных заболеваний. Аллель А в полиморфизме rs5743551 гена TLR1 (rs5743551-А) является протективным (защитным) аллелем от развития тяжелого течения (сепсиса, неблагоприятных исходов) пневмонии, аллель rs5743551-G, наоборот, является маркером риска тяжелого течения пневмонии, включая высокую вероятность развития сепсиса [Wurfel MM, Gordon AC, Holden TD, Radella F, Strout J, Kajikawa O, Ruzinski JT, Rona G, Black RA, Stratton S, Jarvik GP, Hajjar AM, Nickerson DA, Rieder M, Sevransky J, Maloney JP, Moss M, Martin G, Shanholtz C, Garcia JG, Gao L, Brower R, Barnes КС, Walley KR, Russell JA, Martin TR. Toll-like receptor 1 polymorphisms affect innate immune responses and outcomes in sepsis. Am J Respir Crit Care Med. 2008 Oct 1;178(7):710-20. doi: 10.1164/rccm.200803-4620C. Epub 2008 Jul 17. PMID: 18635889; PMCID: PMC2556453. Karnaushkina MA, Guryev AS, Mironov KO, Dunaeva EA, Korchagin VI, Bobkova OY, Vasilyeva IS, Kassina DV, Litvinova MM. Associations of Toll-like Receptor Gene Polymorphisms with NETosis Activity as Prognostic Criteria for the Severity of Pneumonia. Sovrem Tekhnologii Med. 2021;13(3):47-53. doi: 10.17691/stm2021.13.3.06. Epub 2021 Jun 28. PMID: 34603755; PMCID: PMC8482823.].Risk alleles in combination with other factors can lead to severe infectious diseases. Allele A in the rs5743551 polymorphism of the TLR1 gene (rs5743551-A) is a protective allele against the development of severe (sepsis, adverse outcomes) pneumonia, the rs5743551-G allele, on the contrary, is a risk marker for severe pneumonia, including a high probability of developing sepsis [ Wurfel MM, Gordon AC, Holden TD, Radella F, Strout J, Kajikawa O, Ruzinski JT, Rona G, Black RA, Stratton S, Jarvik GP, Hajjar AM, Nickerson DA, Rieder M, Sevransky J, Maloney JP, Moss M , Martin G, Shanholtz C, Garcia JG, Gao L, Brower R, Barnes KS, Walley KR, Russell JA, Martin TR. Toll-like receptor 1 polymorphisms affect innate immune responses and outcomes in sepsis. Am J Respir Crit Care Med. 2008 Oct 1;178(7):710-20. doi: 10.1164/rccm.200803-4620C. Epub 2008 Jul 17. PMID: 18635889; PMCID: PMC2556453. Karnaushkina MA, Guryev AS, Mironov KO, Dunaeva EA, Korchagin VI, Bobkova OY, Vasilyeva IS, Kassina DV, Litvinova MM. Associations of Toll-like Receptor Gene Polymorphisms with NETosis Activity as Prognostic Criteria for the Severity of Pneumonia. Sovrem Tekhnologii Med. 2021;13(3):47-53. doi: 10.17691/stm2021.13.3.06. Epub 2021 Jun 28. PMID: 34603755; PMCID: PMC8482823.].

Детекция такой мишени, как аллель G полиморфизма rs5743551 гена TLR1 (rs5743551-G), позволит на ранних этапах определить вероятность появления осложнений и оказывать более эффективную медицинскую помощь пациентам в палатах интенсивной терапии.Detection of a target such as the G allele of the rs5743551 polymorphism of the TLR1 gene (rs5743551-G) will make it possible to determine the likelihood of complications at an early stage and provide more effective medical care to patients in intensive care units.

Из уровня техники известно определение мононуклеотидных полиморфных сайтов для оценки риска травматического сепсиса [патент CN 20171905554, дата подачи заявки 29.09.2017, дата публикации 27.03.2018], где сайт однонуклеотидного полиморфизма содержит rs5743551, несущий аллель A, rs4755453, несущий аллель С, rs1065489, несущий Т-аллель, rs2071746, несущий Т-аллель, rs1799983, несущий Т-аллель, rs2297518, несущий G-аллель, rs740598, несущий G-аллель, и rs7851696, несущий Т-аллель. Несмотря на то, что такой упомянутый сайт содержит аллелей rs5743551-A, оно не позволяет определять аллей риска rs5743551-G.It is known from the prior art to determine mononucleotide polymorphic sites for assessing the risk of traumatic sepsis [patent CN 20171905554, application filing date 09/29/2017, publication date 03/27/2018], where the single nucleotide polymorphism site contains rs5743551, carrying allele A, rs4755453, carrying allele C, rs10654 89 , carrying the T allele, rs2071746, carrying the T allele, rs1799983, carrying the T allele, rs2297518, carrying the G allele, rs740598, carrying the G allele, and rs7851696, carrying the T allele. Although such a reference site contains the rs5743551-A allele, it does not allow the identification of the rs5743551-G risk allele.

Также известен способ генотипирования, основанный на создании панели ДНК-чипов для прогнозирования тяжелого течения вирусной инфекции [патент CN 111455105, дата подачи заявки 10.04.2020, дата публикации 28.07.2020], который включает АСЕ, ANGPT2, ASRD, CD55, ILIA, GLDC, IFITM3 и LRRRRRRRRRRRC16A, MBL-2, VEGF, IL6, IL10, IL17, IRAK3, BCLCLCL2L1, LGALS1, TERT, PI3, POPDC3, PPFIA1, ZNFNFNF311, ZNFNFNFNF311 и ZNF676. Изобретение дополнительно раскрывает панель ДНК-чипов для прогнозирования тяжелого течения вирусной инфекции, ST3GAL1, который содержит следующие гены: АСЕ XKR3, ACYP2A и СТС1, CXCR4, NFY1, OBFC1 GLDC и RTEL1 TLR1, TLR3, TMPRSS2. TNFA, VEGF ZNF208 и. SP.There is also a known genotyping method based on the creation of a panel of DNA chips for predicting severe viral infection [patent CN 111455105, application date 04/10/2020, publication date 07/28/2020], which includes ACE, ANGPT2, ASRD, CD55, ILIA, GLDC , IFITM3 and LRRRRRRRRRRRC16A, MBL-2, VEGF, IL6, IL10, IL17, IRAK3, BCLCLCL2L1, LGALS1, TERT, PI3, POPDC3, PPFIA1, ZNFNFNF311, ZNFNFNF311 and ZNF676. The invention further discloses a panel of DNA chips for predicting severe viral infection, ST3GAL1, which contains the following genes: ACE XKR3, ACYP2A and CTC1, CXCR4, NFY1, OBFC1 GLDC and RTEL1 TLR1, TLR3, TMPRSS2. TNFA, VEGF ZNF208 and. SP.

По патенту US 20110020803 (дата подачи заявки 29.09.2008, дата публикации 27.01.2011) известны маркеры для прогнозирования функции легких и колонизации инфекционным агентом, которые позволяют определять присутствие или отсутствие одного или более вариантов нуклеиновой кислоты в гене или комбинации генов.According to US patent 20110020803 (application date 09/29/2008, publication date 01/27/2011), markers are known for predicting lung function and colonization with an infectious agent, which allow determining the presence or absence of one or more nucleic acid variants in a gene or combination of genes.

Упомянутые решения не позволяет дифференцировать полиморфизм rs5743551 по аллелям А или G гена TLR1, что не позволяет своевременно проводить диагностические и профилактические мероприятия.The mentioned solutions do not allow differentiating the rs5743551 polymorphism by alleles A or G of the TLR1 gene, which does not allow for timely implementation of diagnostic and preventive measures.

Известны наборы реагентов для определения аллелей SNP методом ПЦР в режиме реального времени. Наборы реагентов включают в себя олигонуклеотиды для детекции нескольких специфичных аллелей в исследуемых образцах и отличаются удобством для пользователя. Для выбранных мишеней детекции не всегда подтверждена связь с заболеванием и поэтому такие наборы не всегда могут использоваться в клинической практике, но используются в научно-исследовательских целях. Из уровня техники также известен набор реагентов «ThermoFisher Scientific С_30687121_20» для определения аллелей rs5743565 гена TLR1 [https://www.thermoflsher.com/order/genome-database/details/genotyping/C_30687121_20?CID=&ICID=&subtype≠more-information-section]. Однако данное решение не предназначено для определения аллелей rs5743551 гена TLR1.There are known sets of reagents for determining SNP alleles using real-time PCR. Reagent kits include oligonucleotides for the detection of several specific alleles in test samples and are user-friendly. For the selected detection targets, the connection with the disease is not always confirmed and therefore such kits cannot always be used in clinical practice, but are used for research purposes. A set of reagents “ThermoFisher Scientific C_30687121_20” for determining the rs5743565 alleles of the TLR1 gene is also known from the prior art [https://www.thermoflsher.com/order/genome-database/details/genotyping/C_30687121_20?CID=&ICID=&subtype≠more-information -section]. However, this solution is not intended to detect rs5743551 alleles of the TLR1 gene.

Также генотипирование локусов rs5743551 выполняли с применением реагентов для выделения ДНК («РИБО-преп»), амплификации и пробоподготовки («ПИРО-преп») производства Центрального НИИ эпидемиологии Роспотребнадзора («АмплиСенс», Россия) методом пиросеквенирования с использованием реагентов PyroMark Q96 и системы генетического анализа PyroMark Q24 («Qiagen», Германия) [М.А. Карнаушкина, А.С.Гурьев, К.О. Миронов, Е.А. Дунаева, В.И. Корчагин, О.Ю. Бобкова, И.С. Васильева, Д.В. Кассина, М.М. Литвинова. Ассоциации полиморфизмов генов толл-подобных рецепторов и активности нетоза как прогностические критерии тяжести течения пневмонии. http://www.stm-journal.ru/ru/numbers/2021/3/1723/html]. Согласно описанному способу были определены rs5743551-A и rs5743551-G гена TLR1 методом пиросеквенирования, что делает его более затратным и трудоемким.Also, genotyping of the rs5743551 loci was performed using reagents for DNA isolation (“RIBO-prep”), amplification and sample preparation (“PIRO-prep”) produced by the Central Research Institute of Epidemiology of Rospotrebnadzor (“AmpliSens”, Russia) using the pyrosequencing method using PyroMark Q96 reagents and the system genetic analysis PyroMark Q24 (Qiagen, Germany) [M.A. Karnaushkina, A.S. Guryev, K.O. Mironov, E.A. Dunaeva, V.I. Korchagin, O.Yu. Bobkova, I.S. Vasilyeva, D.V. Kassina, M.M. Litvinova. Associations of toll-like receptor gene polymorphisms and NETosis activity as prognostic criteria for the severity of pneumonia. http://www.stm-journal.ru/ru/numbers/2021/3/1723/html]. According to the described method, rs5743551-A and rs5743551-G of the TLR1 gene were determined by pyrosequencing, which makes it more expensive and labor-intensive.

Таким образом, существует потребность в расширении точного диагностического инструментария, позволяющего в короткие сроки и с наименьшими затратами генотипировать аллели гена TLR1 по полиморфизму rs5743551 для своевременного и адекватного назначения диагностических, терапевтических и профилактических мероприятий, а также для дальнейшего изучения врожденного иммунитета и механизма возникновения и течения мультифакторных заболеваний.Thus, there is a need to expand accurate diagnostic tools that allow genotyping TLR1 gene alleles based on the rs5743551 polymorphism in a short time and at the lowest cost for timely and adequate prescription of diagnostic, therapeutic and preventive measures, as well as for further study of innate immunity and the mechanism of its occurrence and course. multifactorial diseases.

Технический результат заявляемого изобретения направлен на генотипирование аллелей А и G гена TLR1 по полиморфизму rs5743551, а именно определение rs5743551-A и rs5743551-G гена TLR1, в образцах биологического материала ДНК с использованием широко распространенных методик и доступного оборудования.The technical result of the claimed invention is aimed at genotyping alleles A and G of the TLR1 gene using the rs5743551 polymorphism, namely the determination of rs5743551-A and rs5743551-G of the TLR1 gene, in samples of DNA biological material using widely used methods and available equipment.

Заявленный технический результат достигается за счет проведения полимеразной цепной реакции (далее - ПЦР) с гибридизационно-флуоресцентной детекцией продуктов амплификации в режиме реального времени с применением реакционной смеси, содержащей набор уникальных синтезированных нуклеотидных праймеров и конформационно-блокированных зондов, а генотипирование осуществляют посредством оценки кривых накопления флуоресцентных сигналов по соответствующим каналам для флуорофоров, а именно: для rs5743551-A по каналу FAM, для rs5743551-G по каналу R6G.The declared technical result is achieved by carrying out a polymerase chain reaction (hereinafter referred to as PCR) with hybridization-fluorescence detection of amplification products in real time using a reaction mixture containing a set of unique synthesized nucleotide primers and conformation-blocked probes, and genotyping is carried out by assessing accumulation curves fluorescent signals through the corresponding channels for fluorophores, namely: for rs5743551-A through the FAM channel, for rs5743551-G through the R6G channel.

Упомянутый набор синтезированных нуклеотидных праймеров и зондов позволяет эффективно детектировать полиморфный нуклеотид rs5743551 в последовательности ДНК и имеет следующий олигонуклеотидный состав:The mentioned set of synthesized nucleotide primers and probes makes it possible to effectively detect the polymorphic nucleotide rs5743551 in a DNA sequence and has the following oligonucleotide composition:

прямой праймер 3551-F - SEQ ID NO: 1,direct primer 3551-F - SEQ ID NO: 1,

обратный праймер 3551-R - SEQ ID NO: 2,reverse primer 3551-R - SEQ ID NO: 2,

флуоресцентный зонд 3551-А - SEQ ID NO: 3,fluorescent probe 3551-A - SEQ ID NO: 3,

флуоресцентный зонд 3551-G - SEQ ID NO: 4.fluorescent probe 3551-G - SEQ ID NO: 4.

Праймеры представляют собой последовательности олигонуклеотидов для амплификации фрагмента, включающей полиморфизм rs5743551, флуоресцентные зонды являются олигонуклеотидами, содержащими флуорофор, гаситель флуоресценции, позволяющими детектировать аллели в амплифицированный фрагмент.Primers are oligonucleotide sequences for fragment amplification, including the rs5743551 polymorphism; fluorescent probes are oligonucleotides containing a fluorophore, a fluorescence quencher, allowing the detection of alleles in the amplified fragment.

Заявляемый набор олигонуклеотидных праймеров и зондов разработан на основе проведенного анализа последовательностей: гена TLR1 toll like receptor 1 (Homo sapiens (human)), Gene ID: 7096 NC 000004.12 GRCh38.p14 (GCF_000001405.40), представленных в базе данных National Center for Biotechnology Information (NCBI) [NCBI https://www.ncbi.nlm.nih.gov/gene/70961. и не имеющих гомологии с другими последовательностями ДНК. В результате выбран фрагмент для детекции участка, содержащего rs5743551 гена TLR1 к которому подобраны прямой и обратный праймеры для амплификации фрагмента длиной 116 пар оснований, а также флуоресцентные зонды для детекции аллелей А и G выбранного SNP: прямой праймер 3551-F - SEQ ID NO: 1; обратный праймер 3551-R - SEQ ID NO: 2; флуоресцентный зонд 3551-А - SEQ ID NO: 3; флуоресцентный зонд 3551-G - SEQ ID NO: 4.The claimed set of oligonucleotide primers and probes was developed based on the analysis of the sequences: TLR1 toll like receptor 1 gene (Homo sapiens (human)), Gene ID: 7096 NC 000004.12 GRCh38.p14 (GCF_000001405.40), presented in the National Center for Biotechnology database Information (NCBI) [NCBI https://www.ncbi.nlm.nih.gov/gene/70961. and having no homology with other DNA sequences. As a result, a fragment was selected for detection of a region containing rs5743551 of the TLR1 gene to which forward and reverse primers were selected to amplify a fragment 116 base pairs long, as well as fluorescent probes for detection of alleles A and G of the selected SNP: forward primer 3551-F - SEQ ID NO: 1; reverse primer 3551-R - SEQ ID NO: 2; fluorescent probe 3551-A - SEQ ID NO: 3; fluorescent probe 3551-G - SEQ ID NO: 4.

При этом зонды содержат конформационно-блокированные нуклиотиды, которые позволяют повысить стабильность дуплекса с ДНК-мишенью. Флуоресцентный зонд 3551-А содержит 5 блокаторов, которые расположены в положении 3, 5, 7, 10, 12. Флуоресцентный зонд 3551-G содержит 4 блокатора, которые расположены в положении 5, 7, 10, 12.In this case, the probes contain conformationally blocked nucleotides, which make it possible to increase the stability of the duplex with the target DNA. The 3551-A fluorescent probe contains 5 blockers, which are located at positions 3, 5, 7, 10, 12. The 3551-G fluorescent probe contains 4 blockers, which are located at positions 5, 7, 10, 12.

Для подбора мишеней - мест посадки олигонуклеотидов используют фрагменты референсного генома, взятые из базы данных NCBI dbSNP [NCBI dbSNP https://www.ncbi.nlm.nih.gov/snp/обращено 12.12.2022]. Для поиска гомологичных областей применяют современные алгоритмы in silico анализа нуклеотидных последовательностей и программы, находящиеся в открытом доступе: Primer BLAST, Unipro UGENE. Состав набора олигонуклеотидных праймеров и зондов приведен в Таблице 1.To select targets - sites for landing oligonucleotides, fragments of the reference genome taken from the NCBI dbSNP database are used [NCBI dbSNP https://www.ncbi.nlm.nih.gov/snp/accessed 12/12/2022]. To search for homologous regions, modern algorithms for in silico analysis of nucleotide sequences and publicly available programs are used: Primer BLAST, Unipro UGENE. The composition of the set of oligonucleotide primers and probes is shown in Table 1.

Анализ результатов продемонстрировал, что прямой праймер 3551-F (SEQ ID NO: 1) и обратный праймер 3551-R (SEQ ID NO: 2) амплифицируют участок гена человека TLR1, содержащий полиморфизм rs5743551 со 100% специфичностью. Также специфичность прямого и обратного праймеров подтверждена с помощью прямого метода пиросеквенирования нуклеотидных последовательностей.Analysis of the results demonstrated that forward primer 3551-F (SEQ ID NO: 1) and reverse primer 3551-R (SEQ ID NO: 2) amplified a region of the human TLR1 gene containing the rs5743551 polymorphism with 100% specificity. Also, the specificity of forward and reverse primers was confirmed using the direct method of pyrosequencing of nucleotide sequences.

где FAM - флуорофор для SEQ ID NO: 3, R6G - флуорофор для SEQ ID NO: 4, BHQ1 - гаситель флуоресценции, соответствующие красителю каналов флуороворов FAM и R6G, знак «+» - перед конформационно-блокированным нуклеотидом.where FAM is a fluorophore for SEQ ID NO: 3, R6G is a fluorophore for SEQ ID NO: 4, BHQ1 is a fluorescence quencher, corresponding to the dye of the FAM and R6G fluorophore channels, the “+” sign is before the conformationally blocked nucleotide.

Заявляемое изобретение является результатом научно-исследовательской работы лаборатории молекулярных методов изучения генетических полиморфизмов «Изучение генетической предрасположенности к мультифакторным заболеваниям», проведенной ФБУН ЦНИИ Эпидемиологии Роспотребнадзора (Москва, Россия).The claimed invention is the result of research work of the laboratory of molecular methods for studying genetic polymorphisms “Study of genetic predisposition to multifactorial diseases”, conducted by the Federal Budgetary Institution Central Research Institute of Epidemiology of Rospotrebnadzor (Moscow, Russia).

В качестве биологического материала предпочтительно использовать венозную кровь.It is preferable to use venous blood as a biological material.

ПЦР-исследование проводят в соответствии с МУ 1.3.2569-09 «Организация работ лабораторий, использующих методы амплификации нуклеиновых кислот при работе с материалом, содержащим микроорганизмы I-IV групп патогенности». Для экстракции ДНК может быть использован комплект реагентов «РИБО-преп» (ФБУН ЦНИИ Эпидемиологии Роспотребнадзора, Россия) или любой аналогичный набор/комплект реагентов для выделения ДНК, в соответствии с инструкцией производителя. Оптимальная концентрация ДНК 103-105 копий в 10 мкл. ПЦР в режиме реального времени проводится с применением заявляемого набора олигонуклеотидных праймеров и зондов для детекции аллелей полиморфизма rs5743551 гена человека TLR1, представленных в Таблице 1.PCR research is carried out in accordance with MU 1.3.2569-09 “Organization of work in laboratories using nucleic acid amplification methods when working with material containing microorganisms of pathogenicity groups I-IV.” For DNA extraction, the “RIBO-prep” reagent kit (FBUN Central Research Institute of Epidemiology of Rospotrebnadzor, Russia) or any similar kit/reagent kit for DNA extraction can be used, in accordance with the manufacturer’s instructions. The optimal DNA concentration is 10 3 -10 5 copies in 10 µl. Real-time PCR is carried out using the proposed set of oligonucleotide primers and probes for detection of alleles of the rs5743551 polymorphism of the human TLR1 gene, presented in Table 1.

ПЦР проводят при следующих условиях:PCR is carried out under the following conditions:

Общий объем реакционной смеси - 25 мкл.The total volume of the reaction mixture is 25 µl.

Компоненты ПЦР смешиваются следующим образом:PCR components are mixed as follows:

(a) 10 мкл смеси, содержащей:(a) 10 µl of a mixture containing:

-олигонуклеотидные праймеры SEQ ID NO NO: 1, 2 - по 0,2 мМ;-oligonucleotide primers SEQ ID NO NO: 1, 2 - 0.2 mM each;

-флуоресцентные зонды SEQ ID NO NO: 3, 4 - по 0,03 мМ-fluorescent probes SEQ ID NO NO: 3, 4 - 0.03 mM each

-dNTPs - 0,44 мМ.-dNTPs - 0.44 mM.

(b) реактив, содержащий рекомбинантный фермент Taq ДНК-полимеразу, например, 0,5 мкл «Полимераза TaqF» (ФБУН ЦНИИ Эпидемиологии Роспотребнадзора, Москва, Россия) или любого аналогичного коммерческого набора в соответствии с инструкцией производителя.(b) a reagent containing recombinant enzyme Taq DNA polymerase, for example, 0.5 μl of “TaqF Polymerase” (FBUN Central Research Institute of Epidemiology of Rospotrebnadzor, Moscow, Russia) or any similar commercial kit in accordance with the manufacturer’s instructions.

(c) ПЦР-буфер, содержащий MgCl2, например, 5,0 мкл ПЦР-буфера «ОТ-ПЦР-смесь-2 FEP/FRT» (ФБУН ЦНИИ Эпидемиологии Роспотребнадзора, Москва, Россия) или любого аналогичного коммерческого набора в соответствии с инструкцией производителя.(c) PCR buffer containing MgCl 2 , for example, 5.0 μl of PCR buffer “RT-PCR-mix-2 FEP/FRT” (FBUN Central Research Institute of Epidemiology of Rospotrebnadzor, Moscow, Russia) or any similar commercial kit in accordance with manufacturer's instructions.

(d) экстрагированная из цельной крови человека ДНК - 10 мкл. Амплификацию проводят на амплификаторе с возможностью детекции флуоресцентного сигнала как минимум по 2 каналам флуоресценции, например, «Rotor-Gene Q» («Qiagen», Германия) в соответствии с инструкцией производителя.(d) DNA extracted from human whole blood - 10 µl. Amplification is carried out on a cycler with the ability to detect a fluorescent signal through at least 2 fluorescence channels, for example, “Rotor-Gene Q” (Qiagen, Germany) in accordance with the manufacturer’s instructions.

Амплификацию проводят по следующей программе: 1 цикл 95°С в течение 15 минут, 45 циклов при температуре 95°С - 10 секунд / 60°С - 20 секунд. Детекция флуоресценции проводится на этапе 60°С по каналу для флуорофора FAM - для rs5743551-А, по каналу для флуорофора R6G для rs5743551-G.Amplification is carried out according to the following program: 1 cycle at 95°C for 15 minutes, 45 cycles at a temperature of 95°C - 10 seconds / 60°C - 20 seconds. Fluorescence detection is carried out at the 60°C stage through the channel for the FAM fluorophore - for rs5743551-A, through the channel for the R6G fluorophore for rs5743551-G.

Анализ данных проводится на основе детекции амплификатором уровня флуоресцентного сигнала. Результаты интерпретируются на основании наличия (или отсутствия) пересечения кривой флуоресценции S-образной (сигмообразной) формы с установленной на соответствующем уровне пороговой линией. Это определяет наличие или отсутствие для анализируемого образца значения порогового цикла. В процессе амплификации ДНК зонды конкурируют за связывание с матрицей ДНК, содержащем два праймера SEQ ID NO: 1 и SEQ ID NO: 2. При этом преимущество получает зонд, соответствующий представленному в образце аллели. Если присутствуют два аллеля полиморфизма, гибридизуются оба зонда.Data analysis is carried out based on detection of the fluorescent signal level by the amplifier. The results are interpreted based on the presence (or absence) of the intersection of the S-shaped (sigma-shaped) fluorescence curve with the threshold line set at the appropriate level. This determines whether the analyzed sample has a threshold cycle value or not. During DNA amplification, probes compete for binding to a DNA template containing two primers SEQ ID NO: 1 and SEQ ID NO: 2. In this case, the probe corresponding to the allele represented in the sample receives preference. If two alleles of a polymorphism are present, both probes hybridize.

Для каждого канала задают пороговую линию, соответствующую величине 10% от максимального сигнала флуоресценции образца среди образцов с определенным аллелем. Образцы, для которых кривые флуоресценции пересекают пороговую линию по каналу для детекции флуорофора FAM и при этом кинетика накопления флуоресцентного сигнала является экспоненциальной, содержат аллель А полиморфизма rs5743551 гена TLR1. Образцы, для которых кривые флуоресценции пересекают пороговую линию по каналу для детекции флуорофора R6G и при этом кинетика накопления флуоресцентного сигнала является экспоненциальной, содержат аллель G полиморфизма rs5743551 гена TLR1.For each channel, a threshold line is set corresponding to the value of 10% of the maximum fluorescence signal of the sample among samples with a certain allele. Samples for which the fluorescence curves cross the threshold line along the channel for detecting the FAM fluorophore and the kinetics of fluorescent signal accumulation is exponential contain allele A of the rs5743551 polymorphism of the TLR1 gene. Samples for which the fluorescence curves cross the threshold line along the channel for detecting the R6G fluorophore and the kinetics of fluorescent signal accumulation is exponential contain the G allele of the rs5743551 polymorphism of the TLR1 gene.

Образцы, для которых кривые флуоресценции пересекли пороговые линии по каналам для детекции флуорофоров FAM и R6G и при этом кинетика накопления флуоресцентного сигнала является экспоненциальной, содержат rs5743551-A и rs5743551-G.Samples for which the fluorescence curves crossed the threshold lines along the channels for detecting the FAM and R6G fluorophores and the kinetics of accumulation of the fluorescent signal is exponential contain rs5743551-A and rs5743551-G.

Реализация заявляемого изобретения поясняется следующими примерами:The implementation of the claimed invention is illustrated by the following examples:

Пример 1. Получение набора олигонуклеотидных праймеров и зондов для генотипирования аллелей гена TLR1 по полиморфизму rs5743551Example 1. Preparation of a set of oligonucleotide primers and probes for genotyping TLR1 gene alleles using the rs5743551 polymorphism

Для подбора целевых последовательностей - мест посадки олигонуклеотидов, использовали фрагменты гена TLR1 toll like receptor 1 (Homo sapiens (human)), Gene ID: 7096 N_000004.12 GRCh38.p14 (GCF_000001405.40), представленных в базе данных National Center for Biotechnology Information (NCBI) [NCBI https://www.ncbi.nlm.nih.gov/gene/7096], и не имеющих гомологии с другими последовательностями ДНК. Для поиска гомологичных областей использовали современные алгоритмы in silico анализа нуклеотидных последовательностей и программы Primer BLAST, Unipro UGENE, MEGA.To select target sequences - oligonucleotide landing sites, we used fragments of the TLR1 toll like receptor 1 (Homo sapiens (human)) gene, Gene ID: 7096 N_000004.12 GRCh38.p14 (GCF_000001405.40), presented in the National Center for Biotechnology Information database (NCBI) [NCBI https://www.ncbi.nlm.nih.gov/gene/7096], and have no homology with other DNA sequences. To search for homologous regions, modern algorithms for in silico analysis of nucleotide sequences and the Primer BLAST, Unipro UGENE, and MEGA programs were used.

В результате проведенного анализа выбран участок гомологичной последовательности, к которому подобрали праймеры и зонды для амплификации фрагмента длиной 116 пар оснований, а также флуоресцентные зонды для детекции аллелей А и G выбранного SNP: прямой праймер 3551-F - SEQ ID NO: 1; обратный праймер 3551-R - SEQ ID NO: 2; флуоресцентный зонд 3551-А - SEQ ID NO: 3; флуоресцентный зонд 3551-G - SEQ ID NO: 4. При этом каждый зонд содержат конформационно заблокированные нуклиотиды, а именно: флуоресцентный зонд 3551-А содержит 5 блокаторов, которые расположены в положении 3, 5, 7, 10, 12, а флуоресцентный зонд 3551-G - 4 блокатора, которые расположены в положении 5, 7, 10, 12.As a result of the analysis, a region of the homologous sequence was selected, to which primers and probes were selected to amplify a fragment of 116 base pairs in length, as well as fluorescent probes to detect alleles A and G of the selected SNP: forward primer 3551-F - SEQ ID NO: 1; reverse primer 3551-R - SEQ ID NO: 2; fluorescent probe 3551-A - SEQ ID NO: 3; fluorescent probe 3551-G - SEQ ID NO: 4. Moreover, each probe contains conformationally blocked nucleotides, namely: fluorescent probe 3551-A contains 5 blockers, which are located in positions 3, 5, 7, 10, 12, and the fluorescent probe 3551-G - 4 blockers, which are located in positions 5, 7, 10, 12.

Анализ упомянутых последовательностей с использованием ресурса Primer BLAST [https://www.ncbi.nlm.nih.gov/tools/primer-blast/] показал, что прямой 3551-F и обратный 3551-R праймеры амплифицируют участок, содержащий полиморфизм rs5743551 в гене TLR1 со 100% специфичностью.Analysis of the mentioned sequences using the Primer BLAST resource [https://www.ncbi.nlm.nih.gov/tools/primer-blast/] showed that the forward 3551-F and reverse 3551-R primers amplify the region containing the rs5743551 polymorphism in TLR1 gene with 100% specificity.

Пример 2. Детекция аллелей А и G гена TLR1 по полиморфизму rs5743551 методом ПЦР в режиме реального времени.Example 2. Detection of alleles A and G of the TLR1 gene using the rs5743551 polymorphism using real-time PCR.

ПЦР в режиме реального времени проводили при следующих условиях.Real-time PCR was performed under the following conditions.

Общий объем реакционной смеси - 25 мкл.The total volume of the reaction mixture is 25 µl.

Компоненты ПЦР смешиваются следующим образом:PCR components are mixed as follows:

(a) 10 мкл смеси, содержащей:(a) 10 µl of a mixture containing:

- олигонуклеотидные праймеры: SEQ ID NO: 1, SEQ ID NO: 2 по 0,2 мМ;- oligonucleotide primers: SEQ ID NO: 1, SEQ ID NO: 2, 0.2 mM;

- флуоресцентные зонды SEQ ID NO: 3, SEQ ID NO: 4 - по 0,03 мМ;- fluorescent probes SEQ ID NO: 3, SEQ ID NO: 4 - 0.03 mM each;

- dNTPs - 0,44 мМ.- dNTPs - 0.44 mM.

(b) 0,5 мкл реактива «Полимераза TaqF» (ФБУН ЦНИИ Эпидемиологии Роспотребнадзора, Россия), содержащего рекомбинантный фермент Taq ДНК-полимеразу.(b) 0.5 μl of the “TaqF Polymerase” reagent (FBUN Central Research Institute of Epidemiology of Rospotrebnadzor, Russia), containing the recombinant enzyme Taq DNA polymerase.

(c) 5,0 мкл ПЦР-буфера «ОТ-ПЦР-смесь-2 FEP/FRT» (ФБУН ЦНИИ Эпидемиологии Роспотребнадзора, Россия), содержащего MgCl2;(c) 5.0 μl of PCR buffer “RT-PCR-mix-2 FEP/FRT” (FBUN Central Research Institute of Epidemiology of Rospotrebnadzor, Russia) containing MgCl 2 ;

(d) экстрагированная из цельной венозной крови человека ДНК - 10 мкл.(d) DNA extracted from human venous whole blood - 10 µl.

ПЦР в режиме реального времени проводили с флуоресцентной детекцией результата на приборе с 5 каналами детекции «Rotor-Gene Q» («Qiagen», Германия).Real-time PCR was carried out with fluorescent detection of the result on a Rotor-Gene Q device with 5 detection channels (Qiagen, Germany).

Подготовленный описанным способом материал, содержащий уникальные олигонуклеотидные последовательности SEQ ID NO: 1-4, использовали для определения аллелей rs5743551 гена TLR1 в образцах биологического материала.The material prepared in the described manner, containing unique oligonucleotide sequences SEQ ID NO: 1-4, was used to determine the rs5743551 alleles of the TLR1 gene in samples of biological material.

Пример 3. Генотипирование аллелей А и G гена TLR1 по полиморфизму rs5743551 в образцах биологического материала.Example 3. Genotyping of alleles A and G of the TLR1 gene using the rs5743551 polymorphism in samples of biological material.

Для определения аллелей rs5743551 гена человека TLR1 в образцах биологического материала выбрано 54 пробы, для исследования использовали биологический материал -венозная кровь. Выделение ДНК проводили в соответствии с МУ 1.3.2569-09 «Организация работ лабораторий, использующих методы амплификации нуклеиновых кислот при работе с материалом, содержащим микроорганизмы I-IV групп патогенности». Для экстракции ДНК использовали набор реагентов «РИБО-преп» (ФБУН ЦНИИ Эпидемиологии Роспотребнадзора, Россия) в соответствии с инструкцией производителя.To determine the rs5743551 alleles of the human TLR1 gene in samples of biological material, 54 samples were selected; the biological material used for the study was venous blood. DNA extraction was carried out in accordance with MU 1.3.2569-09 “Organization of laboratories using nucleic acid amplification methods when working with material containing microorganisms of pathogenicity groups I-IV.” For DNA extraction, a set of reagents “RIBO-prep” (FBUN Central Research Institute of Epidemiology of Rospotrebnadzor, Russia) was used in accordance with the manufacturer’s instructions.

ПЦР-РРВ проводили в условиях, описанных в Примере 2, с использованием уникальных синтезированных олигонуклеотидных праймеров и зондов SEQ ID NO: 1-4.PCR-PCR was carried out under the conditions described in Example 2, using unique synthesized oligonucleotide primers and probes SEQ ID NO: 1-4.

Амплификацию проводили на приборе «Rotor-Gene Q» («Qiagen», Германия) по следующей программе: 1 цикл 95°С в течение 15 минут, 45 циклов при температуре 95°С - 10 секунд / 60°С - 20 секунд. Детекция флуоресцентного сигнала проводилась на этапе 60°С по каналу для флуорофора FAM для алелля А, и по каналу для флуорофора R6G для алелля G.Amplification was carried out on a Rotor-Gene Q device (Qiagen, Germany) according to the following program: 1 cycle at 95°C for 15 minutes, 45 cycles at 95°C for 10 seconds / 60°C for 20 seconds. Detection of the fluorescent signal was carried out at the 60°C stage through the channel for the FAM fluorophore for the A allele, and through the channel for the R6G fluorophore for the G allele.

При анализе результатов для каждого канала задали пороговую линию, соответствующую величине 10% от максимального сигнала флуоресценции образца среди образцов с определенным аллелем.When analyzing the results, a threshold line was set for each channel corresponding to a value of 10% of the maximum fluorescence signal of the sample among samples with a certain allele.

Для 38/54 образцов кривая флуоресценции пересекла пороговую линию по каналу для флуорофора FAM, для 16/54 образцов кривая флуоресценции пересекла пороговую линию по каналу для флуорофора R6G, при этом кинетика накопления флуоресцентных сигналов была экспоненциальной.For 38/54 samples, the fluorescence curve crossed the threshold line along the channel for the FAM fluorophore; for 16/54 samples, the fluorescence curve crossed the threshold line through the channel for the R6G fluorophore, while the kinetics of accumulation of fluorescent signals was exponential.

По каналу для флуорофора FAM определили наличие аллеля rs5743551-A, по каналу для флуорофора R6G определили наличие аллеля rs5743551-G полиморфизма.The presence of the rs5743551-A allele was determined using the channel for the FAM fluorophore; the presence of the rs5743551-G polymorphism allele was determined using the channel for the R6G fluorophore.

Результаты исследования были подтверждены с помощью метода пиросеквенирования нуклеотидных последовательностей, которое выполнялось посредством системы генетического анализа PyroMark Q24 («Qiagen», Германия) в соответствии с инструкцией производителя.The results of the study were confirmed using the method of pyrosequencing of nucleotide sequences, which was performed using the PyroMark Q24 genetic analysis system (Qiagen, Germany) in accordance with the manufacturer’s instructions.

Пример 4 Генотипирование аллелей А и G гена TLR1 по полиморфизму rs5743551 в образцах биологического материала.Example 4 Genotyping of alleles A and G of the TLR1 gene using the rs5743551 polymorphism in samples of biological material.

Для определения аллелей rs5743551 гена человека TLR1 в образцах биологического материала выбрано 9 проб, для исследования использовали биологический материал - цельная кровь. Выделение ДНК проводили в соответствии с МУ 1.3.2569-09 «Организация работ лабораторий, использующих методы амплификации нуклеиновых кислот при работе с материалом, содержащим микроорганизмы I-IV групп патогенности». Для экстракции ДНК использовали набор реагентов «РИБО-преп» (ФБУН ЦНИИ Эпидемиологии Роспотребнадзора, Россия) в соответствии с инструкцией производителя.To determine the rs5743551 alleles of the human TLR1 gene in samples of biological material, 9 samples were selected; biological material was used for the study - whole blood. DNA extraction was carried out in accordance with MU 1.3.2569-09 “Organization of laboratories using nucleic acid amplification methods when working with material containing microorganisms of pathogenicity groups I-IV.” For DNA extraction, a set of reagents “RIBO-prep” (FBUN Central Research Institute of Epidemiology of Rospotrebnadzor, Russia) was used in accordance with the manufacturer’s instructions.

ПЦР-РРВ проводили в условиях, описанных в Примере 2, с использованием уникальных синтезированных олигонуклеотидных праймеров и зондов SEQ ID NO: 1-4.PCR-PCR was carried out under the conditions described in Example 2, using unique synthesized oligonucleotide primers and probes SEQ ID NO: 1-4.

Амплификацию проводили на приборе «Rotor-Gene Q» («Qiagen», Германия) по следующей программе: 1 цикл 95°С в течение 15 минут, 45 циклов при температуре 95°С - 10 секунд / 60°С - 20 секунд. Детекция флуоресцентного сигнала проводилась на этапе 60°С по каналу для флуорофора FAM - для rs5743551-А, и по каналу для флуорофора R6G - для rs5743551-G.Amplification was carried out on a Rotor-Gene Q device (Qiagen, Germany) according to the following program: 1 cycle at 95°C for 15 minutes, 45 cycles at 95°C for 10 seconds / 60°C for 20 seconds. Detection of the fluorescent signal was carried out at the 60°C stage through the channel for the FAM fluorophore - for rs5743551-A, and through the channel for the R6G fluorophore - for rs5743551-G.

При анализе результатов для каждого канала задали пороговую линию, соответствующую величине 10% от максимального сигнала флуоресценции образца среди образцов с определенным аллелем.When analyzing the results, a threshold line was set for each channel corresponding to a value of 10% of the maximum fluorescence signal of the sample among samples with a certain allele.

Для 9/9 образцов кривая флуоресценции пересекла пороговую линию по каналу для флуорофора FAM, что позволило определить наличие аллеля А полиморфизма rs5743551 гена TLR1 в 9 образцах из выборки.For 9/9 samples, the fluorescence curve crossed the threshold line along the channel for the FAM fluorophore, which made it possible to determine the presence of allele A of the rs5743551 polymorphism of the TLR1 gene in 9 samples from the sample.

Результаты исследования были подтверждены с помощью метода пиросеквенирования нуклеотидных последовательностей, которое выполнялось посредством системы генетического анализа PyroMark Q24 («Qiagen», Германия) в соответствии с инструкцией производителя.The results of the study were confirmed using the method of pyrosequencing of nucleotide sequences, which was performed using the PyroMark Q24 genetic analysis system (Qiagen, Germany) in accordance with the manufacturer’s instructions.

Пример 5. Генотипирование аллелей А и G гена TLR1 по полиморфизму rs5743551 в образцах биологического материала.Example 5. Genotyping of alleles A and G of the TLR1 gene using the rs5743551 polymorphism in samples of biological material.

Для определения аллелей rs5743551 гена человека TLR1 в образцах биологического материала выбрано 12 проб, для исследования использовали биологический материал - венозная кровь. Выделение ДНК проводили в соответствии с МУ 1.3.2569-09 «Организация работ лабораторий, использующих методы амплификации нуклеиновых кислот при работе с материалом, содержащим микроорганизмы I-IV групп патогенности». Для экстракции ДНК использовали набор реагентов «РИБО-преп» (ФБУН ЦНИИ Эпидемиологии Роспотребнадзора, Россия) в соответствии с инструкцией производителя.To determine the rs5743551 alleles of the human TLR1 gene in samples of biological material, 12 samples were selected; biological material - venous blood - was used for the study. DNA extraction was carried out in accordance with MU 1.3.2569-09 “Organization of laboratories using nucleic acid amplification methods when working with material containing microorganisms of pathogenicity groups I-IV.” For DNA extraction, a set of reagents “RIBO-prep” (FBUN Central Research Institute of Epidemiology of Rospotrebnadzor, Russia) was used in accordance with the manufacturer’s instructions.

ПЦР-РРВ проводили в условиях, описанных в Примере 2, с использованием уникальных синтезированных олигонуклеотидных праймеров и зондов SEQ ID NO: 1-4.PCR-PCR was carried out under the conditions described in Example 2, using unique synthesized oligonucleotide primers and probes SEQ ID NO: 1-4.

Амплификацию проводили на приборе «Rotor-Gene Q» («Qiagen», Германия) по следующей программе: 1 цикл 95°С в течение 15 минут, 45 циклов при температуре 95°С - 10 секунд / 60°С - 20 секунд. Детекция флуоресцентного сигнала проводилась на этапе 60°С по каналу для флуорофора FAM для rs5743551-А, и по каналу для флуорофора R6G для rs5743551-G.Amplification was carried out on a Rotor-Gene Q device (Qiagen, Germany) according to the following program: 1 cycle at 95°C for 15 minutes, 45 cycles at 95°C for 10 seconds / 60°C for 20 seconds. Detection of the fluorescent signal was carried out at the 60°C stage through the channel for the FAM fluorophore for rs5743551-A, and through the channel for the R6G fluorophore for rs5743551-G.

При анализе результатов для каждого канала задали пороговую линию, соответствующую величине 10% от максимального сигнала флуоресценции образца среди образцов с определенным аллелем.When analyzing the results, a threshold line was set for each channel corresponding to a value of 10% of the maximum fluorescence signal of the sample among samples with a certain allele.

Для 12/12 образцов кривая флуоресценции пересекла пороговую линию по каналу для флуорофора R6G, что позволило определить наличие аллеля G полиморфизма rs5743551 гена TLR1 в 12 образцах из выборки.For 12/12 samples, the fluorescence curve crossed the threshold line along the channel for the R6G fluorophore, which made it possible to determine the presence of the G allele of the rs5743551 polymorphism of the TLR1 gene in 12 samples from the sample.

Результаты исследования были подтверждены с помощью метода пиросеквенирования нуклеотидных последовательностей, которое выполнялось посредством системы генетического анализа PyroMark Q24 («Qiagen», Германия) в соответствии с инструкцией производителя.The results of the study were confirmed using the method of pyrosequencing of nucleotide sequences, which was performed using the PyroMark Q24 genetic analysis system (Qiagen, Germany) in accordance with the manufacturer’s instructions.

Пример 6. Генотипирование аллелей А и G гена TLR1 по полиморфизму rs5743551 в образцах биологического материала.Example 6. Genotyping of alleles A and G of the TLR1 gene using the rs5743551 polymorphism in samples of biological material.

Для определения аллелей rs5743551 гена человека TLR1 в образцах биологического материала выбрано 37 проб, для исследования использовали биологический материал - цельная кровь. Выделение ДНК проводили в соответствии с МУ 1.3.2569-09 «Организация работ лабораторий, использующих методы амплификации нуклеиновых кислот при работе с материалом, содержащим микроорганизмы I-IV групп патогенности». Для экстракции ДНК использовали набор реагентов «РИБО-преп» (ФБУН ЦНИИ Эпидемиологии Роспотребнадзора, Россия) в соответствии с инструкцией производителя.To determine the rs5743551 alleles of the human TLR1 gene in samples of biological material, 37 samples were selected; the biological material used for the study was whole blood. DNA extraction was carried out in accordance with MU 1.3.2569-09 “Organization of laboratories using nucleic acid amplification methods when working with material containing microorganisms of pathogenicity groups I-IV.” For DNA extraction, a set of reagents “RIBO-prep” (FBUN Central Research Institute of Epidemiology of Rospotrebnadzor, Russia) was used in accordance with the manufacturer’s instructions.

ПЦР в режиме реального времени проводили в условиях, описанных в Примере 2, с использованием уникальных синтезированных олигонуклеотидных праймеров и зондов SEQ ID NO: 1-4.Real-time PCR was carried out under the conditions described in Example 2, using unique synthesized oligonucleotide primers and probes SEQ ID NO: 1-4.

Амплификацию проводили на приборе «Rotor-Gene Q» («Qiagen», Германия) по следующей программе: 1 цикл 95°С в течение 15 минут, 45 циклов при температуре 95°С - 10 секунд / 60°С - 20 секунд. Детекция флуоресцентного сигнала проводилась на этапе 60°С по каналу для флуорофора FAM - для алелля А, и по каналу для флуорофора R6G - для алелля G.Amplification was carried out on a Rotor-Gene Q device (Qiagen, Germany) according to the following program: 1 cycle at 95°C for 15 minutes, 45 cycles at 95°C for 10 seconds / 60°C for 20 seconds. Detection of the fluorescent signal was carried out at the 60°C stage through the channel for the FAM fluorophore - for the A allele, and through the channel for the R6G fluorophore - for the G allele.

При анализе результатов для каждого канала задали пороговую линию, соответствующую величине 10% от максимального сигнала флуоресценции образца среди образцов с определенным аллелем.When analyzing the results, a threshold line was set for each channel corresponding to a value of 10% of the maximum fluorescence signal of the sample among samples with a certain allele.

Для 16/37 образцов кривая флуоресценции пересекла пороговую линию по каналу для флуорофора FAM, для 12/37 образцов кривые флуоресценции пересекли пороговую линию по каналу для флуорофора R6G, для 9/37 образцов кривая флуоресценции пересекла пороговые линии по каналам для флуорофора FAM и R6G, при этом кинетика накопления флуоресцентных сигналов была экспоненциальной.For 16/37 samples, the fluorescence curve crossed the threshold line along the channel for the FAM fluorophore, for 12/37 samples, the fluorescence curves crossed the threshold line through the channel for the R6G fluorophore, for 9/37 samples, the fluorescence curve crossed the threshold lines through the channels for the FAM and R6G fluorophore, in this case, the kinetics of accumulation of fluorescent signals was exponential.

По каналу для флуорофора FAM определили наличие ДНК rs5743551-A, по каналу для флуорофора R6G определили наличие ДНК rs5743551-G, наличие сигналов по двум каналам для флуорофоров FAM и R6G одновременно подтвердили присутствие ДНК двух аллелей - rs5743551-A и rs5743551-G.The presence of rs5743551-A DNA was determined using the channel for the FAM fluorophore; the presence of rs5743551-G DNA was determined using the channel for the R6G fluorophore; the presence of signals through two channels for the FAM and R6G fluorophores simultaneously confirmed the presence of DNA of two alleles - rs5743551-A and rs5743551-G.

Результаты исследования были подтверждены с помощью метода пиросеквенирования нуклеотидных последовательностей, которое выполнялось посредством системы генетического анализа PyroMark Q24 («Qiagen», Германия) в соответствии с инструкцией производителя.The results of the study were confirmed using the method of pyrosequencing of nucleotide sequences, which was performed using the PyroMark Q24 genetic analysis system (Qiagen, Germany) in accordance with the manufacturer’s instructions.

Таким образом, заявляемое изобретение позволяет детектировать аллели rs5743551-A и rs5743551-G гена TLR1 в образцах биологического материала. Набор уникальных синтезированных олигонуклеотидных праймеров и зондов SEQ ID NO: 1-4 не дает перекрестных реакций с другими последовательностями генома, амплифицирует последовательность, включающую rs5743551, со 100% специфичностью и позволяют однозначная интерпретировать полученные результаты.Thus, the claimed invention makes it possible to detect the rs5743551-A and rs5743551-G alleles of the TLR1 gene in samples of biological material. A set of unique synthesized oligonucleotide primers and probes SEQ ID NO: 1-4 does not cross-react with other genome sequences, amplifies the sequence including rs5743551 with 100% specificity and allows unambiguous interpretation of the results.

This XML file does not appear to have any style information associated with it. The document tree is shown below.This XML file does not appear to have any style information associated with it. The document tree is shown below.

--->--->

<ST26SequenceListing originalFreeTextLanguageCode="ru" <ST26SequenceListing originalFreeTextLanguageCode="en"

dtdVersion="V1_3" fileName="Генотипирование гена TLR1 по полиморфизму dtdVersion="V1_3" fileName="Genotyping of the TLR1 gene by polymorphism

rs5743551.xml" softwareName="WIPO Sequence" softwareVersion="2.2.0" rs5743551.xml" softwareName="WIPO Sequence" softwareVersion="2.2.0"

productionDate="2023-04-11">productionDate="2023-04-11">

<ApplicationIdentification><ApplicationIdentification>

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

<ApplicationNumberText>1</ApplicationNumberText><ApplicationNumberText>1</ApplicationNumberText>

<FilingDate>2023-04-11</FilingDate><FilingDate>2023-04-11</FilingDate>

</ApplicationIdentification></ApplicationIdentification>

<ApplicantFileReference>no</ApplicantFileReference><ApplicantFileReference>no</ApplicantFileReference>

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

Роспотребнадзора</ApplicantName>Rospotrebnadzor</ApplicantName>

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

<InventionTitle languageCode="ru">Способ генотипирования гена TLR1 по <InventionTitle languageCode="en">Method for genotyping the TLR1 gene by

полиморфизму rs5743551 и набор олигонуклеотидных праймеров и зондов polymorphism rs5743551 and a set of oligonucleotide primers and probes

для его реализации</InventionTitle>for its implementation</InventionTitle>

<SequenceTotalQuantity>4</SequenceTotalQuantity><SequenceTotalQuantity>4</SequenceTotalQuantity>

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

<INSDSeq><INSDSeq>

<INSDSeq_length>20</INSDSeq_length><INSDSeq_length>20</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..20</INSDFeature_location><INSDFeature_location>1..20</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 id="q2"><INSDQualifier id="q2">

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

<INSDQualifier_value>rs5743551</INSDQualifier_value><INSDQualifier_value>rs5743551</INSDQualifier_value>

</INSDQualifier></INSDQualifier>

</INSDFeature_quals></INSDFeature_quals>

</INSDFeature></INSDFeature>

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

<INSDSeq_sequence>aatccaggctgagggagcaa</INSDSeq_sequence><INSDSeq_sequence>aatccaggctgagggagcaa</INSDSeq_sequence>

</INSDSeq></INSDSeq>

</SequenceData></SequenceData>

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

<INSDSeq><INSDSeq>

<INSDSeq_length>19</INSDSeq_length><INSDSeq_length>19</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..19</INSDFeature_location><INSDFeature_location>1..19</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 id="q4"><INSDQualifier id="q4">

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

<INSDQualifier_value>rs5743551</INSDQualifier_value><INSDQualifier_value>rs5743551</INSDQualifier_value>

</INSDQualifier></INSDQualifier>

</INSDFeature_quals></INSDFeature_quals>

</INSDFeature></INSDFeature>

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

<INSDSeq_sequence>actgggagtggggatgagt</INSDSeq_sequence><INSDSeq_sequence>actgggagtggggatgagt</INSDSeq_sequence>

</INSDSeq></INSDSeq>

</SequenceData></SequenceData>

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

<INSDSeq><INSDSeq>

<INSDSeq_length>13</INSDSeq_length><INSDSeq_length>13</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..13</INSDFeature_location><INSDFeature_location>1..13</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 id="q6"><INSDQualifier id="q6">

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

<INSDQualifier_value>rs5743551</INSDQualifier_value><INSDQualifier_value>rs5743551</INSDQualifier_value>

</INSDQualifier></INSDQualifier>

</INSDFeature_quals></INSDFeature_quals>

</INSDFeature></INSDFeature>

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

<INSDSeq_sequence>gctgagaagcttc</INSDSeq_sequence><INSDSeq_sequence>gctgagaagcttc</INSDSeq_sequence>

</INSDSeq></INSDSeq>

</SequenceData></SequenceData>

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

<INSDSeq><INSDSeq>

<INSDSeq_length>13</INSDSeq_length><INSDSeq_length>13</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..13</INSDFeature_location><INSDFeature_location>1..13</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 id="q8"><INSDQualifier id="q8">

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

<INSDQualifier_value>rs5743551</INSDQualifier_value><INSDQualifier_value>rs5743551</INSDQualifier_value>

</INSDQualifier></INSDQualifier>

</INSDFeature_quals></INSDFeature_quals>

</INSDFeature></INSDFeature>

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

<INSDSeq_sequence>gctgaggagcttc</INSDSeq_sequence><INSDSeq_sequence>gctgaggagcttc</INSDSeq_sequence>

</INSDSeq></INSDSeq>

</SequenceData></SequenceData>

</ST26SequenceListing></ST26SequenceListing>

<---<---

Claims (10)

1. Способ генотипирования аллелей A и G гена TLR1 по полиморфизму rs5743551, включающий: экстракцию ДНК из биологического материала, проведение ПЦР в режиме реального времени с применением реакционной смеси, содержащей набор нуклеотидных праймеров и зондов SEQ ID NO: 1-4, амплификацию, анализ и интерпретацию результатов, где наличие аллеля A гена TLR1 по полиморфизму rs5743551 определяется посредством оценки кривых накопления флуоресцентных сигналов по каналу для флуорофора FAM, а наличие в образце биологического материала аллели G гена TLR1 по полиморфизму rs5743551 определяется посредством оценки кривых накопления флуоресцентных сигналов по каналу для флуорофора R6G.1. A method for genotyping alleles A and G of the TLR1 gene using the rs5743551 polymorphism, including: DNA extraction from biological material, real-time PCR using a reaction mixture containing a set of nucleotide primers and probes SEQ ID NO: 1-4, amplification, analysis and interpretation of the results, where the presence of allele A of the TLR1 gene according to the rs5743551 polymorphism is determined by assessing the accumulation curves of fluorescent signals through the channel for the FAM fluorophore, and the presence in the sample of biological material of the allele G of the TLR1 gene according to the rs5743551 polymorphism is determined by assessing the accumulation curves of fluorescent signals through the fluorophore channel R6G. 2. Способ генотипирования по п. 1, где наличие в образце биологического материала аллеля A гена TLR1 по полиморфизму rs5743551 и аллеля G гена TLR1 по полиморфизму rs5743551 определяется посредством оценки кривых накопления флуоресцентных сигналов по каналам FAM и R6G одновременно.2. The genotyping method according to claim 1, where the presence in the sample of biological material of allele A of the TLR1 gene according to the rs5743551 polymorphism and allele G of the TLR1 gene according to the rs5743551 polymorphism is determined by assessing the accumulation curves of fluorescent signals through the FAM and R6G channels simultaneously. 3. Способ генотипирования по пп. 1 и 2, где для анализа результатов задают пороговую линию, соответствующую величине 10% от максимального сигнала флуоресценции образца среди образцов с определенным аллелем.3. Method of genotyping according to claims. 1 and 2, where to analyze the results, a threshold line is set corresponding to a value of 10% of the maximum fluorescence signal of the sample among samples with a certain allele. 4. Набор олигопуклеотидных нраймеров и зондов для применения в способе генотипирования по пп. 1 и 2, имеющий следующий нуклеотидный состав:4. A set of oligonucleotide primers and probes for use in the genotyping method according to claims. 1 and 2, having the following nucleotide composition: прямой праймер 3551-F - SEQ ID NO: 1;forward primer 3551-F - SEQ ID NO: 1; обратный праймер 3551-R - SEQ ID NO: 2;reverse primer 3551-R - SEQ ID NO: 2; флуоресцентный зонд 3551-A - SEQ ID NO: 3;fluorescent probe 3551-A - SEQ ID NO: 3; флуоресцентный зонд 3551-G - SEQ ID NO: 4,fluorescent probe 3551-G - SEQ ID NO: 4, при этом флуоресцентный зонд 3551-A содержит конформационно-блокированные нуклеотиды, расположенные в положении 3, 5, 7, 10, 12. а флуоресцентный зонд 3551-G содержит конформационно-блокированные нуклеотиды, расположенные в положении 5, 7. 10, 12.in this case, the fluorescent probe 3551-A contains conformationally blocked nucleotides located at positions 3, 5, 7, 10, 12. and the fluorescent probe 3551-G contains conformationally blocked nucleotides located at positions 5, 7, 10, 12. 5. Набор олигонуклеотидных праймеров и зондов по п. 4, где для создания прямого и обратного праймеров, флуоресцентных зондов используют фрагмент гена TLR1 Homo sapiens.5. A set of oligonucleotide primers and probes according to claim 4, where a fragment of the Homo sapiens TLR1 gene is used to create forward and reverse primers and fluorescent probes.
RU2023109450A 2023-04-13 Method of genotyping tlr1 gene using rs5743551 polymorphism and a set of oligonucleotide primers and probes for its implementation RU2805859C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2805859C1 true RU2805859C1 (en) 2023-10-24

Family

ID=

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111455105A (en) * 2020-04-10 2020-07-28 山东端泉健康科技有限公司 Gene chip for predicting severe RNA virus infection and use method and application thereof

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111455105A (en) * 2020-04-10 2020-07-28 山东端泉健康科技有限公司 Gene chip for predicting severe RNA virus infection and use method and application thereof

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Wurfel MM, Toll-like receptor 1 polymorphisms affect innate immune responses and outcomes in sepsis. Am J Respir Crit Care Med. 2008 Oct 1;178(7):710-20. М.А. Карнаушкина и др. Ассоциации полиморфизмов генов толл-подобных рецепторов и активности нетоза как прогностические критерии тяжести течения пневмонии, том 13, номер 3 (2021), весь документ, http://www.stm-journal.ru/ru/numbers/2021/3/1723/html. С.А.Саламайкина и др. Разработка методик для определения частот генотипов однонуклеотидных полиморфизмов генов толл-подобных рецепторов, ТРУДЫ 64-й Всероссийской научной конференции МФТИ, 29 ноября - 03 декабря 2021 года, с. 42-43. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20130345091A1 (en) Methods and compositions for the diagnosis and treatment of chronic myeloid leukemia and acute lymphoblastic leukemia
JP5761891B2 (en) Polynucleotide primer
CN101845520B (en) HPA allelic gene typing detection reagent kit
JPWO2014003053A1 (en) Pancreatic cancer detection method and detection kit
WO2012022634A1 (en) Classification, diagnosis and prognosis of multiple myeloma
CN112210605A (en) DNA methylation detection kit for evaluating tissue immune response and diagnosing prognosis
CN104109716B (en) A kind of human HLA-B27 genotyping kit
WO2016192252A1 (en) Systemic lupus erythematosus biomarker and diagnostic kit thereof
KR102041001B1 (en) Method for quantitative analysis of FLT3 gene mutation and kit
CN111788317B (en) Compositions and methods for characterizing cancer
CN110499368B (en) SNP marker related to oral cancer prognosis prediction and application thereof
RU2805859C1 (en) Method of genotyping tlr1 gene using rs5743551 polymorphism and a set of oligonucleotide primers and probes for its implementation
RU2805860C1 (en) Method of genotyping tlr2 gene using rs3804100 polymorphism and a set of oligonucleotide primers and probes for its implementation
RU2805863C1 (en) Method of genotyping tlr6 gene using rs5743810 polymorphism and a set of oligonucleotide primers and probes for its implementation
RU2805862C1 (en) Method of genotyping tlr4 gene using rs4986790 polymorphism and a set of oligonucleotide primers and probes for its implementation
RU2805864C1 (en) Method of genotyping tlr8 gene using rs3764880 polymorphism and a set of oligonucleotide primers and probes for its implementation
RU2805861C1 (en) Method of genotyping tlr2 gene using rs5743708 polymorphism and a set of oligonucleotide primers and probes for its implementation
KR20110034297A (en) Marker for diagnosing intrinsic atopic dermatitis and use thereof
US20200181716A1 (en) Composite epigenetic biomarkers for accurate screening, diagnosis and prognosis of colorectal cancer
CN114672548A (en) Human venous thrombosis risk gene polymorphism detection kit, process and application
US10227655B2 (en) Method for analyzing body fluid samples
KR102063486B1 (en) Association of RNF213 single nucleotide polymorphism with the risk of Moyamoya disease in a Korean population
RU2667006C1 (en) Method for determining posttransplantation chimerism in analysis of point mutations of base substitution in genes f2, f5, f7, f13, fgb, itga2, itgb3, pai-1
CN109790580A (en) The method of the mutation in promoter for detecting Htert gene, sequence, composition and kit
CN104789673A (en) Application of rs1800818 to detection of severe fever with thrombocytopenia syndrome caused by severe fever with thrombocytopenia syndrome virus