RU2814814C2 - Method and kit for identification of vaccinium myrtillus - Google Patents
Method and kit for identification of vaccinium myrtillus Download PDFInfo
- Publication number
- RU2814814C2 RU2814814C2 RU2021132537A RU2021132537A RU2814814C2 RU 2814814 C2 RU2814814 C2 RU 2814814C2 RU 2021132537 A RU2021132537 A RU 2021132537A RU 2021132537 A RU2021132537 A RU 2021132537A RU 2814814 C2 RU2814814 C2 RU 2814814C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- seq
- myrtillus
- vaccinium myrtillus
- nucleic acid
- probe
- Prior art date
Links
- 244000078534 Vaccinium myrtillus Species 0.000 title claims abstract description 50
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 37
- 235000017537 Vaccinium myrtillus Nutrition 0.000 title claims abstract description 34
- 239000000523 sample Substances 0.000 claims abstract description 47
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 29
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 claims abstract description 25
- 230000003321 amplification Effects 0.000 claims abstract description 24
- 150000007523 nucleic acids Chemical group 0.000 claims abstract description 18
- 238000003753 real-time PCR Methods 0.000 claims abstract description 14
- 108020004707 nucleic acids Proteins 0.000 claims abstract description 12
- 102000039446 nucleic acids Human genes 0.000 claims abstract description 12
- 108091023242 Internal transcribed spacer Proteins 0.000 claims abstract description 9
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 6
- 238000012408 PCR amplification Methods 0.000 claims abstract description 5
- 108020004565 5.8S Ribosomal RNA Proteins 0.000 claims abstract description 3
- 102000042567 non-coding RNA Human genes 0.000 claims abstract description 3
- 239000013641 positive control Substances 0.000 claims description 11
- 239000012634 fragment Substances 0.000 claims description 9
- 239000013642 negative control Substances 0.000 claims description 8
- 238000000137 annealing Methods 0.000 claims description 5
- 239000000419 plant extract Substances 0.000 claims description 5
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 102000016928 DNA-directed DNA polymerase Human genes 0.000 claims description 4
- 108010014303 DNA-directed DNA polymerase Proteins 0.000 claims description 4
- 238000004925 denaturation Methods 0.000 claims description 4
- 230000036425 denaturation Effects 0.000 claims description 4
- 239000007853 buffer solution Substances 0.000 claims 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 abstract 1
- 108020004414 DNA Proteins 0.000 description 43
- 239000013615 primer Substances 0.000 description 24
- 239000002987 primer (paints) Substances 0.000 description 24
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 12
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 11
- 241000894007 species Species 0.000 description 11
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 9
- 235000013399 edible fruits Nutrition 0.000 description 7
- 239000000047 product Substances 0.000 description 7
- 108091093088 Amplicon Proteins 0.000 description 6
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 6
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 6
- 239000011543 agarose gel Substances 0.000 description 5
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 description 5
- 238000007400 DNA extraction Methods 0.000 description 4
- 238000010240 RT-PCR analysis Methods 0.000 description 4
- 238000012163 sequencing technique Methods 0.000 description 4
- 244000169938 Empetrum nigrum Species 0.000 description 3
- 235000003095 Vaccinium corymbosum Nutrition 0.000 description 3
- 239000000872 buffer Substances 0.000 description 3
- 239000000469 ethanolic extract Substances 0.000 description 3
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 3
- 230000002068 genetic effect Effects 0.000 description 3
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 3
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 3
- 238000011002 quantification Methods 0.000 description 3
- 238000003757 reverse transcription PCR Methods 0.000 description 3
- 239000011534 wash buffer Substances 0.000 description 3
- QCPFFGGFHNZBEP-UHFFFAOYSA-N 4,5,6,7-tetrachloro-3',6'-dihydroxyspiro[2-benzofuran-3,9'-xanthene]-1-one Chemical compound O1C(=O)C(C(=C(Cl)C(Cl)=C2Cl)Cl)=C2C21C1=CC=C(O)C=C1OC1=CC(O)=CC=C21 QCPFFGGFHNZBEP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BZTDTCNHAFUJOG-UHFFFAOYSA-N 6-carboxyfluorescein Chemical compound C12=CC=C(O)C=C2OC2=CC(O)=CC=C2C11OC(=O)C2=CC=C(C(=O)O)C=C21 BZTDTCNHAFUJOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000013382 DNA quantification Methods 0.000 description 2
- 235000012778 Empetrum nigrum Nutrition 0.000 description 2
- 108091028043 Nucleic acid sequence Proteins 0.000 description 2
- 240000006028 Sambucus nigra Species 0.000 description 2
- 235000003142 Sambucus nigra Nutrition 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 240000000851 Vaccinium corymbosum Species 0.000 description 2
- 240000001717 Vaccinium macrocarpon Species 0.000 description 2
- 235000012545 Vaccinium macrocarpon Nutrition 0.000 description 2
- 241000727741 Vaccinium oxycoccos Species 0.000 description 2
- 235000002118 Vaccinium oxycoccus Nutrition 0.000 description 2
- 238000002835 absorbance Methods 0.000 description 2
- 238000003556 assay Methods 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 2
- 239000002537 cosmetic Substances 0.000 description 2
- 235000004634 cranberry Nutrition 0.000 description 2
- 235000008995 european elder Nutrition 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 239000007850 fluorescent dye Substances 0.000 description 2
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 2
- 238000011880 melting curve analysis Methods 0.000 description 2
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 2
- 239000002417 nutraceutical Substances 0.000 description 2
- 235000021436 nutraceutical agent Nutrition 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- WGTODYJZXSJIAG-UHFFFAOYSA-N tetramethylrhodamine chloride Chemical compound [Cl-].C=12C=CC(N(C)C)=CC2=[O+]C2=CC(N(C)C)=CC=C2C=1C1=CC=CC=C1C(O)=O WGTODYJZXSJIAG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- SNTGWXAZMZPJPH-UHFFFAOYSA-N 1-(2,5-dioxopyrrolidin-1-yl)oxypyrrolidine-2,5-dione Chemical compound O=C1CCC(=O)N1ON1C(=O)CCC1=O SNTGWXAZMZPJPH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ACECCQKPLSDCLC-UHFFFAOYSA-N 1-(dimethylaminodiazenyl)cyclohexa-2,4-diene-1-carboxylic acid Chemical compound CN(C)N=NC1(C(O)=O)CC=CC=C1 ACECCQKPLSDCLC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WCKQPPQRFNHPRJ-UHFFFAOYSA-N 4-[[4-(dimethylamino)phenyl]diazenyl]benzoic acid Chemical compound C1=CC(N(C)C)=CC=C1N=NC1=CC=C(C(O)=O)C=C1 WCKQPPQRFNHPRJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NJYVEMPWNAYQQN-UHFFFAOYSA-N 5-carboxyfluorescein Chemical compound C12=CC=C(O)C=C2OC2=CC(O)=CC=C2C21OC(=O)C1=CC(C(=O)O)=CC=C21 NJYVEMPWNAYQQN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YMZMTOFQCVHHFB-UHFFFAOYSA-N 5-carboxytetramethylrhodamine Chemical compound C=12C=CC(N(C)C)=CC2=[O+]C2=CC(N(C)C)=CC=C2C=1C1=CC=C(C(O)=O)C=C1C([O-])=O YMZMTOFQCVHHFB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- IDLISIVVYLGCKO-UHFFFAOYSA-N 6-carboxy-4',5'-dichloro-2',7'-dimethoxyfluorescein Chemical compound O1C(=O)C2=CC=C(C(O)=O)C=C2C21C1=CC(OC)=C(O)C(Cl)=C1OC1=C2C=C(OC)C(O)=C1Cl IDLISIVVYLGCKO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000014654 Adna Species 0.000 description 1
- UIZZRDIAIPYKJZ-UHFFFAOYSA-J BoBo-3 Chemical compound [I-].[I-].[I-].[I-].S1C2=CC=CC=C2[N+](C)=C1C=CC=C1C=CN(CCC[N+](C)(C)CCC[N+](C)(C)CCCN2C=CC(=CC=CC3=[N+](C4=CC=CC=C4S3)C)C=C2)C=C1 UIZZRDIAIPYKJZ-UHFFFAOYSA-J 0.000 description 1
- 102000053602 DNA Human genes 0.000 description 1
- 230000004544 DNA amplification Effects 0.000 description 1
- 238000007399 DNA isolation Methods 0.000 description 1
- 238000001712 DNA sequencing Methods 0.000 description 1
- 241000194010 Empetrum Species 0.000 description 1
- -1 LCGreen® Chemical compound 0.000 description 1
- LSSUMOWDTKZHHT-UHFFFAOYSA-N N,n-diethyltryptamine Chemical compound C1=CC=C2C(CCN(CC)CC)=CNC2=C1 LSSUMOWDTKZHHT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 108091034117 Oligonucleotide Proteins 0.000 description 1
- 108020005187 Oligonucleotide Probes Proteins 0.000 description 1
- 238000002944 PCR assay Methods 0.000 description 1
- 108010010677 Phosphodiesterase I Proteins 0.000 description 1
- ZYFVNVRFVHJEIU-UHFFFAOYSA-N PicoGreen Chemical compound CN(C)CCCN(CCCN(C)C)C1=CC(=CC2=[N+](C3=CC=CC=C3S2)C)C2=CC=CC=C2N1C1=CC=CC=C1 ZYFVNVRFVHJEIU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GYPIAQJSRPTNTI-UHFFFAOYSA-J PoPo-3 Chemical compound [I-].[I-].[I-].[I-].O1C2=CC=CC=C2[N+](C)=C1C=CC=C1C=CN(CCC[N+](C)(C)CCC[N+](C)(C)CCCN2C=CC(=CC=CC3=[N+](C4=CC=CC=C4O3)C)C=C2)C=C1 GYPIAQJSRPTNTI-UHFFFAOYSA-J 0.000 description 1
- BDJDTKYGKHEMFF-UHFFFAOYSA-M QSY7 succinimidyl ester Chemical compound [Cl-].C=1C=C2C(C=3C(=CC=CC=3)S(=O)(=O)N3CCC(CC3)C(=O)ON3C(CCC3=O)=O)=C3C=C\C(=[N+](\C)C=4C=CC=CC=4)C=C3OC2=CC=1N(C)C1=CC=CC=C1 BDJDTKYGKHEMFF-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 238000012300 Sequence Analysis Methods 0.000 description 1
- JLCPHMBAVCMARE-UHFFFAOYSA-N [3-[[3-[[3-[[3-[[3-[[3-[[3-[[3-[[3-[[3-[[3-[[5-(2-amino-6-oxo-1H-purin-9-yl)-3-[[3-[[3-[[3-[[3-[[3-[[5-(2-amino-6-oxo-1H-purin-9-yl)-3-[[5-(2-amino-6-oxo-1H-purin-9-yl)-3-hydroxyoxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxyoxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(5-methyl-2,4-dioxopyrimidin-1-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(6-aminopurin-9-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(6-aminopurin-9-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(6-aminopurin-9-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(6-aminopurin-9-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxyoxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(5-methyl-2,4-dioxopyrimidin-1-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(4-amino-2-oxopyrimidin-1-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(5-methyl-2,4-dioxopyrimidin-1-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(5-methyl-2,4-dioxopyrimidin-1-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(6-aminopurin-9-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(6-aminopurin-9-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(4-amino-2-oxopyrimidin-1-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(4-amino-2-oxopyrimidin-1-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(4-amino-2-oxopyrimidin-1-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(6-aminopurin-9-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(4-amino-2-oxopyrimidin-1-yl)oxolan-2-yl]methyl [5-(6-aminopurin-9-yl)-2-(hydroxymethyl)oxolan-3-yl] hydrogen phosphate Polymers Cc1cn(C2CC(OP(O)(=O)OCC3OC(CC3OP(O)(=O)OCC3OC(CC3O)n3cnc4c3nc(N)[nH]c4=O)n3cnc4c3nc(N)[nH]c4=O)C(COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3CO)n3cnc4c(N)ncnc34)n3ccc(N)nc3=O)n3cnc4c(N)ncnc34)n3ccc(N)nc3=O)n3ccc(N)nc3=O)n3ccc(N)nc3=O)n3cnc4c(N)ncnc34)n3cnc4c(N)ncnc34)n3cc(C)c(=O)[nH]c3=O)n3cc(C)c(=O)[nH]c3=O)n3ccc(N)nc3=O)n3cc(C)c(=O)[nH]c3=O)n3cnc4c3nc(N)[nH]c4=O)n3cnc4c(N)ncnc34)n3cnc4c(N)ncnc34)n3cnc4c(N)ncnc34)n3cnc4c(N)ncnc34)O2)c(=O)[nH]c1=O JLCPHMBAVCMARE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005349 anion exchange Methods 0.000 description 1
- 229930002877 anthocyanin Natural products 0.000 description 1
- 235000010208 anthocyanin Nutrition 0.000 description 1
- 239000004410 anthocyanin Substances 0.000 description 1
- 150000004636 anthocyanins Chemical class 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 238000003149 assay kit Methods 0.000 description 1
- 239000012148 binding buffer Substances 0.000 description 1
- 235000021014 blueberries Nutrition 0.000 description 1
- 238000011088 calibration curve Methods 0.000 description 1
- 150000001735 carboxylic acids Chemical class 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 235000005911 diet Nutrition 0.000 description 1
- 230000000378 dietary effect Effects 0.000 description 1
- 235000015872 dietary supplement Nutrition 0.000 description 1
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 239000000975 dye Substances 0.000 description 1
- 239000012149 elution buffer Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 1
- 238000013401 experimental design Methods 0.000 description 1
- 229930003935 flavonoid Natural products 0.000 description 1
- 150000002215 flavonoids Chemical class 0.000 description 1
- 235000017173 flavonoids Nutrition 0.000 description 1
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 1
- 235000012631 food intake Nutrition 0.000 description 1
- 238000007672 fourth generation sequencing Methods 0.000 description 1
- 229940068517 fruit extracts Drugs 0.000 description 1
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001046 green dye Substances 0.000 description 1
- 238000009396 hybridization Methods 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 238000009830 intercalation Methods 0.000 description 1
- 239000012139 lysis buffer Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000002773 nucleotide Substances 0.000 description 1
- 125000003729 nucleotide group Chemical group 0.000 description 1
- 239000002751 oligonucleotide probe Substances 0.000 description 1
- 238000003752 polymerase chain reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 108020004418 ribosomal RNA Proteins 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 229940124597 therapeutic agent Drugs 0.000 description 1
- 230000001225 therapeutic effect Effects 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 238000010200 validation analysis Methods 0.000 description 1
Abstract
Description
Настоящее изобретение относится к способу идентификации Vaccinium myrtillus в ботанической композиции, который основан на обнаружении специфических геномных фрагментов с использованием ПЦР-амплификации. Кроме того, изобретение относится к набору, специально предназначенному для выполнения способа изобретения.The present invention relates to a method for identifying Vaccinium myrtillus in a botanical composition, which is based on the detection of specific genomic fragments using PCR amplification. Furthermore, the invention relates to a kit specifically designed for carrying out the method of the invention.
Предшествующий уровень техникиPrior Art
Экстракты растений широко используются в медицинской, нутрицевтической, косметической и пищевой промышленности. Одной из главных проблем, возникающих при работе с растительными экстрактами, является определение не только их химического состава, но и определение их ботанического происхождения, для того, чтобы исключить риск подделки.Plant extracts are widely used in the medical, nutraceutical, cosmetic and food industries. One of the main problems that arise when working with plant extracts is determining not only their chemical composition, but also determining their botanical origin, in order to eliminate the risk of counterfeiting.
Генетические методы определения ботанического происхождения растительных материалов известны в данной области (Parker, J., et al., Field-based species identification of closely-related plants using real-time nanopore sequencing. Sci Rep, 2017. 7(1): p. 8345; Group, C.V.W.,ADNA barcode for land plants. Proc Natl Acad Sci USA, 2009. 106(31): p. 12794-7; Fazekas, A.J., et al., DNA barcoding methods for land plants. Methods Mol Biol. 2012. 858: p. 223). Такие методы основаны на сравнении ДНК, присутствующей в растительном материале, с известными последовательностями ДНК, присутствующими в общедоступных базах данных. Например, WO 2006/020147 (The Regents of the University of California) раскрывает способ идентификации отдельных биологических генетических компонентов, присутствующих в ботанической смеси, указанный способ основан на анализе конформационного полиморфизма однонитевых фрагментов (SSCP) и анализа последовательности. Считают, что метод может предоставить информацию о биологических компонентах композиции без предшествующих знаний о том, какие ботанические средства присутствуют, а также может обнаруживать и выявлять неизвестные биологические компоненты, которые могут присутствовать в смеси.Genetic methods for determining the botanical origin of plant materials are known in the field (Parker, J., et al., Field-based species identification of closely-related plants using real-time nanopore sequencing. Sci Rep, 2017. 7(1): p. 8345; Group, C. V. W., ADNA barcoding methods for land plants. Proc Natl Acad Sci USA, 2009. 106(31): p. 12794-7; Fazekas, A. J., et al., DNA barcoding methods for land plants. Methods Mol Biol. 2012. 858: p. 223). Such methods rely on comparing DNA present in plant material with known DNA sequences present in publicly available databases. For example, WO 2006/020147 (The Regents of the University of California) discloses a method for identifying individual biological genetic components present in a botanical mixture, the method being based on single-strand conformational polymorphism (SSCP) analysis and sequence analysis. It is believed that the method can provide information about the biological components of the composition without prior knowledge of what botanicals are present, and can also detect and identify unknown biological components that may be present in the mixture.
Способы генетической идентификации растений из ботанических образцов также раскрыты в CN102146477, CN106119394, CN1372005, CN107142329, CN107653330, CN105624291, CN105603107, ES2176066, CN104673930, CN102222969, CN102732513, CN105063203, JP2007282626. В некоторых случаях способы идентификации ботанических видов основаны на обнаружении определенных последовательностей посредством ПЦР амплификации, расположенных в пределах ядерного рибосомального РНК кодирующего локуса, содержащего области ITS-1 и/или ITS-2 внутреннего транскрибируемого спейсера (ITS). В некоторых случаях (CN1052429, CN105603107, ES2176066), способы направлены на идентификацию примесей в коммерческих продуктах, содержащих растительные материалы.Methods for genetic identification of plants from botanical specimens are also disclosed in CN102146477, CN106119394, CN1372005, CN107142329, CN107653330, CN105624291, CN105603107, ES2176066, CN104673930, CN10 2222969, CN102732513, CN105063203, JP2007282626. In some cases, methods for identifying botanical species are based on the detection of specific sequences by PCR amplification located within a nuclear ribosomal RNA coding locus containing the ITS-1 and/or ITS-2 internal transcribed spacer (ITS) regions. In some cases (CN1052429, CN105603107, ES2176066), the methods are aimed at identifying impurities in commercial products containing plant materials.
Jaakola L et al., Food Chemistry vol. 123, no. 2 (2010) pp.494-500, раскрывает идентификацию коммерчески важных видов ягод посредством комплексного подхода, включающего баркодирование ДНК и анализ кривых плавления с высоким разрешением (HRM), с использованием разработанных пар праймеров, которые позволяют идентифицировать определенные виды диких ягод. Vaccinium myrtillus идентифицируют посредством HRM-анализа ампликона, расположенного в области ITS (внутреннего транскрибируемого спейсера), полученной с помощью праймеров ITSVm2f и ITSVm2r.Jaakola L et al., Food Chemistry vol. 123, no. 2 (2010) pp.494-500, discloses the identification of commercially important berry species through an integrated approach involving DNA barcoding and high-resolution melting curve (HRM) analysis using designed primer pairs that allow the identification of specific wild berry species. Vaccinium myrtillus is identified by HRM analysis of the amplicon located in the ITS (internal transcribed spacer) region obtained using primers ITSVm2f and ITSVm2r.
CN108642207 раскрывает конструкцию аллельной карты растения черники и способ идентификации сортов черники и связанных видов с использованием праймер-специфической ПЦР амплификации.CN108642207 discloses the construction of a blueberry plant allelic map and a method for identifying blueberry cultivars and related species using primer-specific PCR amplification.
Marieschi М. et al, Food Chemistry vol. 202 (2016) pp. 438-444 раскрывает способ, основанный на характеристике последовательностей амплифицированных областей (SCARs) для выявления присутствия V. myrtillus и видов-примесей, полезный для анализа многочисленных групп.Marieschi M. et al, Food Chemistry vol. 202 (2016) pp. 438-444 disclose a method based on sequence characterization of amplified regions (SCARs) to detect the presence of V. myrtillus and contaminant species, useful for the analysis of multiple groups.
Koskima Ki JJ et al., European Journal of Plant Pathology, Kluwer Academic Publishers - vol. 125 no. 4 (2009) pp. 629-640 раскрывает относительную экспрессию генов черники, количественно определенную посредством ПЦР в режиме реального времени с красителем SYBR-green в качестве флуоресцентного репортера.Koskima Ki JJ et al., European Journal of Plant Pathology, Kluwer Academic Publishers - vol. 125 no. 4 (2009) pp. 629-640 disclose relative blueberry gene expression quantified by real-time PCR with SYBR-green dye as a fluorescent reporter.
При обработке растительных материалов и, в частности, в случае использования процедур экстракции, ДНК разрушается, производя к появлению фрагментов различного размера и в количестве, зависимом от способа экстракции, при этом эти фрагменты нельзя непосредственно сравнить с известными последовательностями ДНК, тем самым, затрудняя, даже делая практически невозможным, применение к экстрактам методов идентификации генома, которые можно применять к исходным материалам.When processing plant materials, and in particular when extraction procedures are used, DNA is degraded, producing fragments of varying sizes and quantities depending on the extraction method, and these fragments cannot be directly compared with known DNA sequences, thereby making it difficult to even making it virtually impossible to apply genome identification methods to extracts that can be applied to starting materials.
Экстракты Vaccinium myrtillus в значительной степени используются в фармацевтических, косметических, нутрицевтических и диетических продуктах из-за свойственных им известных оздоровительных свойств. Клиническая польза V. myrtillus в качестве, как пищевой добавки, так и терапевтического средства может быть связана с наличием избыточного количества флавоноидов и антоцианов. Для способа экстракции важным является, чтобы экстракты V. myrtillus имели требуемые характеристики с точки зрения химических компонентов и заявленного чистого ботанического происхождения. Следовательно, желательным является создание способа, который позволяет идентифицировать V. myrtillus в ботанической композиции, например, в растительном экстракте, обеспечивая высокие уровни точности и специфичности видов, особенно, когда V. myrtillus находится в смеси с близкородственными загрязняющими видами.Vaccinium myrtillus extracts are largely used in pharmaceutical, cosmetic, nutraceutical and dietary products due to their known health-promoting properties. The clinical benefit of V. myrtillus as both a dietary supplement and a therapeutic agent may be due to the presence of excess flavonoids and anthocyanins. For the extraction method, it is important that the V. myrtillus extracts have the required characteristics in terms of chemical components and declared pure botanical origin. Therefore, it is desirable to provide a method that allows the identification of V. myrtillus in a botanical composition, such as a plant extract, providing high levels of accuracy and species specificity, especially when V. myrtillus is mixed with closely related contaminant species.
Описание изобретенияDescription of the invention
Эти цели достигаются настоящим изобретением, который обеспечивает способ специфической и точной идентификации Vaccinium myrtillus в ботанической композиции посредством определения фрагмента нуклеиновой кислоты, который содержится в остаточной ДНК экстрактов V. myrtillus.These objects are achieved by the present invention, which provides a method for specifically and accurately identifying Vaccinium myrtillus in a botanical composition by identifying a nucleic acid fragment that is contained in the residual DNA of V. myrtillus extracts.
В частности, способ изобретения включает выявление в образце ботанической композиции V. myrtillus-специфического фрагмента нуклеиновой кислоты гена 5,8S рибосомной РНК в пределах внутреннего транскрибируемого спейсера 1 и внутреннего транскрибируемого спейсера 2, где указанный фрагмент нуклеиновой кислоты состоит из SEQ ID NO: 1 или последовательности, содержащей SEQ ID NO: 1, которая выбрана из группы SEQ ID NOs: 2, 3 и 4.In particular, the method of the invention includes detecting in a sample of a V. myrtillus botanical composition a specific nucleic acid fragment of a 5.8S ribosomal RNA gene within internal transcribed spacer 1 and internal transcribed spacer 2, wherein said nucleic acid fragment consists of SEQ ID NO: 1 or sequence containing SEQ ID NO: 1, which is selected from the group of SEQ ID NOs: 2, 3 and 4.
В предпочтительном воплощении праймеры, используемые для ПЦР-амплификации, выбраны из следующих пар:In a preferred embodiment, the primers used for PCR amplification are selected from the following pairs:
(1) SEQ ID NO: 5 и SEQ ID NO: 6;(1) SEQ ID NO: 5 and SEQ ID NO: 6;
(2) SEQ ID NO: 7 и SEQ ID NO: 8;(2) SEQ ID NO: 7 and SEQ ID NO: 8;
(3) SEQ ID NO: 9 и SEQ ID NO: 10;(3) SEQ ID NO: 9 and SEQ ID NO: 10;
(4) SEQ ID NO: 11 и SEQ ID NO: 12.(4) SEQ ID NO: 11 and SEQ ID NO: 12.
В особенно предпочтительном воплощении ПЦР представляет собой ПЦР в режиме реального времени (rtPCR) и способ по изобретению включает следующие стадии:In a particularly preferred embodiment, the PCR is real-time PCR (rtPCR) and the method of the invention includes the following steps:
(а) выделение нуклеиновых кислот из образца ботанической композиции;(a) isolating nucleic acids from a sample of the botanical composition;
(б) проведение rt-PCR (rt-ПЦР) на выделенной нуклеиновой кислоте с использованием:(b) performing rt-PCR (rt-PCR) on the isolated nucleic acid using:
- пары праймеров, выбранных из группы, состоящей из:- a pair of primers selected from the group consisting of:
(1) SEQ ID NO: 5 и SEQ ID NO: 6;(1) SEQ ID NO: 5 and SEQ ID NO: 6;
(2) SEQ ID NO: 7 и SEQ ID NO: 8;(2) SEQ ID NO: 7 and SEQ ID NO: 8;
(3) SEQ ID NO: 9 и SEQ ID NO: 10;(3) SEQ ID NO: 9 and SEQ ID NO: 10;
(4) SEQ ID NO: 11 и SEQ ID NO: 12; и(4) SEQ ID NO: 11 and SEQ ID NO: 12; And
- отжиг зонда в области нуклеиновой кислоты, амплифицированной с использованием праймеров, указанный зонд имеет последовательность SEQ ID NO: 13;- annealing of the probe in the region of the nucleic acid amplified using primers, said probe having the sequence SEQ ID NO: 13;
(в) определение присутствия амплифицированного продукта,(c) determining the presence of the amplified product,
при этом обнаружение продукта амплификации указывает на присутствие Vaccinium myrtillus в ботанической композиции.in this case, the detection of an amplification product indicates the presence of Vaccinium myrtillus in the botanical composition.
Согласно изобретению ботаническая композиция представляет собой смесь растений или их частей, например, листьев, плодов, коры, корней, включая растительные экстракты и особенно плодовые экстракты, которые предназначены для потребления в пищу или терапевтического использования. В предпочтительном воплощении ботаническая композиция представляет собой продукт, содержащий экстракт плодов Vaccinium myrtillus, один или в комбинации с родственными видами, такими как Empetrum nigrum, Sambucus nigra, Vaccinium oxycoccos, Vaccinium corymbosum и Vaccinium macrocarpon.According to the invention, the botanical composition is a mixture of plants or parts thereof, for example leaves, fruits, barks, roots, including plant extracts and especially fruit extracts, which are intended for food consumption or therapeutic use. In a preferred embodiment, the botanical composition is a product containing an extract of the fruit of Vaccinium myrtillus, alone or in combination with related species such as Empetrum nigrum, Sambucus nigra, Vaccinium oxycoccos, Vaccinium corymbosum and Vaccinium macrocarpon.
Выделение нуклеиновых кислот включает их разделение и очистку от других компонентов смеси растений или экстракта, и оно может проводиться с помощью обычных методов с использованием коммерчески доступных наборов. В частности, геномная ДНК может быть выделена с использованием протоколов экстракции-преципитации, способов, основанных на кремнеземной мембране или анионообменном подходе.Isolation of nucleic acids involves their separation and purification from other components of the plant mixture or extract, and can be carried out using conventional methods using commercially available kits. In particular, genomic DNA can be isolated using extraction-precipitation protocols, silica membrane-based methods, or anion exchange approaches.
Технология ПЦР в режиме реального времени известна в данной области, и она комбинирует химию полимеразной цепной реакции с применением молекул флуоресцентного репортера для того, чтобы контролировать производство продуктов амплификации во время каждого цикла реакции ПЦР. Амплификацию целевой ДНК получают посредством многократных циклов денатурации с последующим отжигом праймера и зонда, и катализируемым ДНК-полимеразой удлинением праймера. Амплификацию ДНК контролируют при каждом цикле ПЦР путем измерения флуоресцентного сигнала, который производится, например, неспецифическими флуоресцентными красителями, которые взаимодействуют с двунитевой ДНК, или посредством ДНК специфических зондов, состоящих из олигонуклеотидов, меченных флуоресцентным репортером, который обеспечивает выявление результата гибридизации зонда с его комплементарной целевой ДНК. Подходящие интеркалирующие красители включают SYBR® (Green I, Green II, Gold), LCGreen®, SYTO-(9, 13, 16, 60, 62, 64, 82), BOBO-3, LCGreen®, POPO-3, BEBO, TO-PR03, PicoGreen®, SYTOX Orange и аналогичные коммерчески доступные флуоресцентные красители (флуорофоры).Real-time PCR technology is known in the art, and it combines polymerase chain reaction chemistry with the use of fluorescent reporter molecules to monitor the production of amplification products during each cycle of the PCR reaction. Amplification of the target DNA is achieved through multiple cycles of denaturation followed by primer and probe annealing and DNA polymerase-catalyzed primer extension. DNA amplification is monitored at each PCR cycle by measuring the fluorescent signal, which is produced, for example, by non-specific fluorescent dyes that interact with double-stranded DNA, or by DNA-specific probes consisting of oligonucleotides labeled with a fluorescent reporter, which provides detection of the result of hybridization of the probe with its complementary target DNA. Suitable intercalating dyes include SYBR® (Green I, Green II, Gold), LCGreen®, SYTO-(9, 13, 16, 60, 62, 64, 82), BOBO-3, LCGreen®, POPO-3, BEBO, TO-PR03, PicoGreen®, SYTOX Orange and similar commercially available fluorescent dyes (fluorophores).
Олигонуклеотидный зонд маркирован флуоресцентным репортером (флуорофором) на одном конце и гасителем флуоресценции на противоположном конце зонда. 5'-экзонуклеазная активность полимеразы расщепляет зонд, высвобождая молекулу репортера, что приводит к увеличению интенсивности флуоресценции. Примеры флуорофоров включают 5- или 6-карбоксифлуоресцеин (5- или 6-FAM), тетрахлорфлуоресцеин (ТЕТ), гексахлор-6-карбоксифлуоресцеин (HEX), 6-карбокси-4',5'-дихлор-2',7'-диметоксифлуоресцеин сукцинимидиловый эфир (JOE), тетраметилродамин (TAMRA), 5- карбокситетраметилродамин (TAMRASE), карбокси-Х-родамин (ROX), 4-(диметиламиноазо)бензол-4-карбоновую кислоту (DABCYL). Примеры гасителей включают семейство BHQ (Black Hole Quencher®), NFQ-MGB (не флуоресцентный гаситель и связывающийся с минорной бороздкой), QSY 7 или 21 карбоновая кислота N-сукцинимидиловый эфир.The oligonucleotide probe is labeled with a fluorescent reporter (fluorophore) at one end and a fluorescence quencher at the opposite end of the probe. The 5' exonuclease activity of the polymerase cleaves the probe, releasing the reporter molecule, resulting in an increase in fluorescence intensity. Examples of fluorophores include 5- or 6-carboxyfluorescein (5- or 6-FAM), tetrachlorofluorescein (TET), hexachloro-6-carboxyfluorescein (HEX), 6-carboxy-4',5'-dichloro-2',7'- dimethoxyfluorescein succinimidyl ether (JOE), tetramethylrhodamine (TAMRA), 5-carboxytetramethylrhodamine (TAMRASE), carboxy-X-rhodamine (ROX), 4-(dimethylaminoazo)benzene-4-carboxylic acid (DABCYL). Examples of quenchers include the BHQ family (Black Hole Quencher®), NFQ-MGB (non-fluorescent quencher and minor groove binding), QSY 7 or 21 carboxylic acid N-succinimidyl ester.
Параметры и условия rtПЦР, такие как температура и продолжительность каждого цикла денатурации и отжига могут быть подобраны в зависимости от фрагмента нуклеиновой кислоты, подвергаемой амплификации, от набора праймеров, используемых для амплификации и от других переменных, как известно специалистам в данной области. В предпочтительном воплощении изобретения, фрагменты нуклеиновых кислот, описанные в данном документе, амплифицируют с помощью праймеров (1) посредством (4) применения следующих условий:rtPCR parameters and conditions, such as temperature and duration of each denaturation and annealing cycle, can be adjusted depending on the nucleic acid fragment being amplified, the set of primers used for amplification, and other variables as known to those skilled in the art. In a preferred embodiment of the invention, the nucleic acid fragments described herein are amplified using primers (1) by (4) applying the following conditions:
- исходная стадия денатурации при 95°С в течение 180 сек- initial stage of denaturation at 95°C for 180 sec
- 2-стадийные циклы: 15 сек при 95°С (1-ая стадия) и 15 сек при 62-68,5°С- 2-stage cycles: 15 sec at 95°C (1st stage) and 15 sec at 62-68.5°C
(2-ая стадия), повторяемая от сорока (40) до пятидесяти (50) раз.(2nd stage), repeated from forty (40) to fifty (50) times.
Конкретные комбинации праймеров и зонда по изобретению позволяют осуществлять конкретную идентификацию Vaccinium myrtillus в ботанических композициях, содержащих близкородственные виды, такие как Empetrum nigrum, Sambucus nigra, Vaccinium oxycoccos, Vaccinium corymbosum и Vaccinium macrocarpon. Как сообщается в экспериментальном разделе, применение зонда, отличного от зонда, специфичного к Vaccinium myrtillus SEQ ID NO: 13, и аналогичный отжиг с фрагментами SEQ ID NOs: 1-4, устраняет системную способность идентифицировать Vaccinium myrtillus в смеси с Empetrum, используя те же праймеры и те же условия rt-ПЦР, раскрытые выше. Это указывает на специфичность выбранной комбинации праймеров, зонда и эффективности условий гШЦР в соответствии с изобретением.The specific primer and probe combinations of the invention allow specific identification of Vaccinium myrtillus in botanical compositions containing closely related species such as Empetrum nigrum, Sambucus nigra, Vaccinium oxycoccos, Vaccinium corymbosum and Vaccinium macrocarpon. As reported in the experimental section, the use of a probe other than the probe specific to Vaccinium myrtillus SEQ ID NO: 13, and similar annealing with fragments SEQ ID NOs: 1-4, eliminates the system's ability to identify Vaccinium myrtillus mixed with Empetrum using the same primers and the same rt-PCR conditions disclosed above. This indicates the specificity of the selected combination of primers, probe and the effectiveness of the gSCR conditions in accordance with the invention.
Другой аспект изобретения относится к набору для идентификации Vaccinium myrtillus в ботанической композиции. Набор по изобретению содержит по меньшей мере пару праймеров, выбранных из (1) до (4), и зонд, как указано выше. Кроме того, набор может содержать, в отдельных контейнерах, реагенты, необходимые для осуществления гШЦР, в частности, дезоксинуклеотиды и ДНК-полимеразу, а также реагенты для выделения, очистки и, возможно, количественной оценки ДНК. Набор может также содержать ДНК из Vaccinium myrtillus, в качестве положительного контроля и не содержащую нуклеазу воду или буфер, в качестве отрицательного контроля, а также инструкцию для выполнения ПЦР анализа.Another aspect of the invention relates to a kit for identifying Vaccinium myrtillus in a botanical composition. The kit according to the invention contains at least a pair of primers selected from (1) to (4) and a probe as described above. In addition, the kit may contain, in separate containers, the reagents necessary to perform hCR, in particular deoxynucleotides and DNA polymerase, as well as reagents for DNA isolation, purification and possibly quantification. The kit may also contain DNA from Vaccinium myrtillus as a positive control and nuclease-free water or buffer as a negative control, as well as instructions for performing the PCR assay.
В предпочтительном воплощении изобретения набор содержит:In a preferred embodiment of the invention, the kit contains:
- одну пробирку или флакон, содержащий все реагенты, необходимые для выполнения анализа (ДНК полимеразу, дезоксинуклеотиды (dNTP), буфер, реагенты для зонда, праймеры и зонд)- one tube or vial containing all reagents needed to perform the assay (DNA polymerase, deoxynucleotides (dNTPs), buffer, probe reagents, primers and probe)
- одну пробирку или флакон, содержащий положительный контроль (ДНК Vaccinium myrtillus)- one tube or vial containing a positive control (Vaccinium myrtillus DNA)
- одну пробирку или флакон, содержащий отрицательный контроль ДНК (воду, не содержащую нуклеазу)- one tube or vial containing negative DNA control (nuclease-free water)
Набор может быть использован со всеми коммерчески доступными системами ПЦР в режиме реального времени.The kit can be used with all commercially available real-time PCR systems.
Краткое описание графических материаловBrief description of graphic materials
Фиг. 1: протокол амплификации rt-ПЦР.Fig. 1: RT-PCR amplification protocol.
Фиг. 2: результаты амплификации rt-ПЦР (а) и анализ кривой плавления (Тm)Fig. 2: rt-PCR amplification results (a) and melting curve analysis (Tm)
(б) геномной ДНК, выделенной из замороженных плодов Vaccinium myrtillus.(b) genomic DNA isolated from frozen fruits of Vaccinium myrtillus.
Фиг. 3: Анализ калибровочной кривой для Vaccinium myrtillus.Fig. 3: Calibration curve analysis for Vaccinium myrtillus.
Фиг. 4: Амплификация rt-ПЦР на основе зонда M-FAM, специфичного для V. Myrtillus. NTC: отрицательный контроль.Fig. 4: rt-PCR amplification based on the V. myrtillus-specific M-FAM probe. NTC: negative control.
Фиг. 5: (а) Амплификация rt-ПЦР на основе зонда M-FAM, специфичного для V. myrtillus в смешанных образцах с соотношением, указанным в легенде. NTC: отрицательный контроль;Fig. 5: (a) rt-PCR amplification based on the V. myrtillus-specific M-FAM probe in mixed samples with the ratio indicated in the legend. NTC: negative control;
(б) Амплификация rt-ПЦР на основе зонда Е-НЕХ, специфичного для Е. nigrum в смешанных образцах с соотношением, указанным в легенде. NTC: отрицательный контроль.(b) rt-PCR amplification based on the E-HEX probe specific for E. nigrum in mixed samples with the ratio indicated in the legend. NTC: negative control.
Фиг. 6: Корреляция между Cq Mean (средняя) и процентом целевых видов для V. myrtillus.Fig. 6: Correlation between Cq Mean (average) and percentage of target species for V. myrtillus.
Фиг. 7: Экспериментальная схема, используемая для rt-ПЦР анализа образцов сухого экстракта. rt-PCR rt-ПЦР.Fig. 7: Experimental design used for rt-PCR analysis of dry extract samples. rt-PCR rt-PCR.
Фиг. 8: Амплификация rt-ПЦР остаточных ДНК, выделенных из образцов сухого экстракта Vaccinium myrtillus. Положительный контроль представляет собой геномную ДНК, экстрагированную из замороженных плодов Vaccinium myrtillus. а) набор праймеров L; б) набор праймеров S.Fig. 8: rt-PCR amplification of residual DNA isolated from dry extract samples of Vaccinium myrtillus. The positive control was genomic DNA extracted from frozen Vaccinium myrtillus fruits. a) primer set L; b) primer set S.
Фиг. 9: Анализ rt-ПЦР ампликонов в агарозном геле.Fig. 9: RT-PCR analysis of amplicons in agarose gel.
Фиг. 10: Анализ выравнивания секвенированных ампликонов (сверху) и относительная идентификационная матрица идентичности (внизу)Fig. 10: Alignment analysis of sequenced amplicons (top) and relative identity identification matrix (bottom)
Фиг. 11: rt-ПЦР 36% сухого этанольного экстракта Vaccinium myrtillus. Амплификация и кривые плавления.Fig. 11: RT-PCR of 36% dry ethanol extract of Vaccinium myrtillus. Amplification and melting curves.
Фиг. 12: rt-ПЦР 36% сухого этанольного экстракта Vaccinium myrtillus со способом на основе зонда. РТС: положительный контроль (геномная ДНК, экстрагированная из замороженных плодов V. myrtillus); NTC: отрицательный контроль.Fig. 12: RT-PCR of 36% dry ethanol extract of Vaccinium myrtillus with probe-based method. PTC: positive control (genomic DNA extracted from frozen V. myrtillus fruits); NTC: negative control.
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ СЕКЦИЯ - общие процедуры Экстракция геномной ДНК (геномная ДНК)EXPERIMENTAL SECTION - general procedures Genomic DNA extraction (genomic DNA)
Экстракцию ДНК выполняли посредством использования протокола NucleoSpin® plant II, как описано поставщиком (Macherey nagel. Cat. 740770.250 - July 2014/Rev.09).DNA extraction was performed using the NucleoSpin® plant II protocol as described by the supplier (Macherey nagel. Cat. 740770.250 - July 2014/Rev.09).
Очистка остаточной ДНК от сухого экстракта.Purification of residual DNA from dry extract.
Первую очистку выполняли посредством использования протокола набора NucleoSpin® plant II Maxi, как описано поставщиком (Macherey nagel. Cat. 740770.250 -July 2014/Rev.09), с некоторыми модификациями, представленными ниже.The first purification was performed using the NucleoSpin® plant II Maxi kit protocol as described by the supplier (Macherey nagel. Cat. 740770.250 - July 2014/Rev.09), with some modifications presented below.
- Взвешивание 3-5 г сухого экстракта в конической 50 мл колбе- Weigh 3-5 g of dry extract in a 50 ml conical flask
- Добавление 3 мл дистиллированной воды- Adding 3 ml distilled water
- Добавление 9 мл лизирующего буфера- Add 9 ml lysis buffer
- Перемешивание на мешалке типа Вортекс в течение 30 секунд- Mix on a Vortex mixer for 30 seconds
- Перенос образца на фильтр NucleoSpin® Filter Maxi- Transfer the sample to the NucleoSpin® Filter Maxi
- Центрифугирование в течение 5 мин при 4500 g, сбор чистого элюата и удаление фильтра NucleoSpin Filter Maxi- Centrifuge for 5 min at 4500 g, collect the clean eluate and remove the NucleoSpin Filter Maxi
- Добавление 20 мл связывающего буфера- Add 20 ml binding buffer
- Перемешивание на мешалке типа Вортекс в течение 30 секунд- Mix on a Vortex mixer for 30 seconds
- Нанесение образца на колонку NucleoSpin® Plant II Maxi- Application of the sample to the NucleoSpin® Plant II Maxi column
- Центрифугирование в течение 3 минут при 4500 g и удаление элюата- Centrifugation for 3 minutes at 4500 g and removal of the eluate
- Повторение нанесения для всех оставшихся образцов- Repeat application for all remaining samples
- Добавление 4 мл промывочного буфера (PW1) на колонку NucleoSpin® Plant II Maxi- Add 4 ml wash buffer (PW1) to the NucleoSpin® Plant II Maxi column
- Центрифугирование в течение 3 минут при 4500 g и удаление элюата- Centrifugation for 3 minutes at 4500 g and removal of the eluate
- Добавление 10 мл промывочного буфера (PW2) на колонку NucleoSpin® Plant II Maxi- Add 10 ml wash buffer (PW2) to the NucleoSpin® Plant II Maxi column
- Центрифугирование в течение 3 минут при 4500 g и удаление элюата.- Centrifugation for 3 minutes at 4500 g and removal of the eluate.
- Добавление 2 мл промывочного буфера (PW2) к колонке NucleoSpin® Plant II Maxi- Add 2 ml wash buffer (PW2) to the NucleoSpin® Plant II Maxi column
- Центрифугирование в течение 12 минут при 4500 g и удаление элюата- Centrifugation for 12 minutes at 4500 g and removal of the eluate
- Помещение колонки NucleoSpin® Plant II Maxi в новую пробирку для сбора образцов (50 мл)- Place the NucleoSpin® Plant II Maxi column in a new sample collection tube (50 ml)
- Добавление из пипетки 1000 мкл элюирующего буфера (РЕ) (65°С) на мембрану- Add 1000 µl of elution buffer (PE) (65°C) to the membrane from a pipette
- Инкубирование колонки NucleoSpin® Plant II Maxi в течение 5 минут при 65°С- Incubate the NucleoSpin® Plant II Maxi column for 5 minutes at 65°C
- Центрифугирование в течение 3 минут при 4500 g для элюирования ДНК- Centrifugation for 3 minutes at 4500 g to elute DNA
Вторичную очистку выполняли с использованием набора ReliaPrep™ DNA Clean-UP и протокола системы концентрирования, как описано поставщиком (Promega. Cat. А2893).Secondary purification was performed using the ReliaPrep™ DNA Clean-UP kit and concentration system protocol as described by the supplier (Promega. Cat. A2893).
Количественная оценка ДНКDNA quantification
Количество ДНК определяли с помощью прибора NanoQuant Plate™. Количественную оценку выполняют с использованием УФ-метода. Поглощение при 260 нм использовали для количественного определения ДНК при условии, что 1 OD при 260 нм соответствует 50 мкг/мкл ДНК. Соотношение поглощения 260 нм/280 нм определяли для оценки чистоты ДНК.The amount of DNA was determined using a NanoQuant Plate™ instrument. Quantitative assessment is performed using the UV method. Absorbance at 260 nm was used for DNA quantification, assuming that 1 OD at 260 nm corresponds to 50 μg/μl DNA. The absorbance ratio of 260 nm/280 nm was determined to evaluate DNA purity.
rt-ПЦР и анализ кривой плавленияrt-PCR and melting curve analysis
Амплификацию rt-ПЦР выполняли с использованием SYBR Green или на основе применения зонда, как описано поставщиком (SsoAdvanced™ Universal SYBR® Green Supermix, BioRad Cat. N. 1725272; SsoAdvanced™ Universal Probes Supermix, BioRad Cat. N. 1725281), с 3-стадийным протоколом на основе амплификации, как указано на Фиг. 1.rt-PCR amplification was performed using SYBR Green or probe-based as described by the supplier (SsoAdvanced™ Universal SYBR® Green Supermix, BioRad Cat. N. 1725272; SsoAdvanced™ Universal Probes Supermix, BioRad Cat. N. 1725281), with 3 -amplification-based step protocol as indicated in FIG. 1.
ПЦР в режиме реального времениReal-time PCR
Получение смеси, как изложено ниже, конечный объем 20 мкл:Prepare the mixture as follows, final volume 20 µl:
Загрузка образца в прибор для проведения ПЦР в реальном времени (BioRad или эквивалент) и установка следующей программы:Load the sample into a real-time PCR instrument (BioRad or equivalent) and install the following program:
Получение данных после второй стадии циклов.Receiving data after the second stage of cycles.
ДНК-секвенированиеDNA sequencing
Амплифицированную ДНК очищали с помощью агарозного геля и очищенный фрагмент секвенировали посредством создания двух последовательностей для каждого образца: один получали посредством использования прямого праймера, а другой посредством использования обратного праймера. Для секвенирования смешивали очищенную ДНК и TRIS-HC1 5 мМ рН 8,0 для получения концентрации, требуемой для секвенирования (в зависимости от длины последовательности, 2-5 нг/мкл).The amplified DNA was purified using an agarose gel and the purified fragment was sequenced by generating two sequences for each sample: one obtained by using a forward primer and the other by using a reverse primer. For sequencing, purified DNA and TRIS-HC1 5 mM pH 8.0 were mixed to obtain the concentration required for sequencing (depending on sequence length, 2-5 ng/μl).
Последовательности анализировали с помощью программного обеспечения BioEdit или BLAST для сравнения и идентификации последовательностей.Sequences were analyzed using BioEdit or BLAST software for sequence comparison and identification.
ПримерыExamples
Пример 1 - Валидация способаExample 1 - Method Validation
Геномную ДНК замороженных плодов Vaccinium myrtillus очищали и количественно определяли (Таблица 1), и далее представлены ее загрязняющие/родственные виды:Genomic DNA from frozen fruits of Vaccinium myrtillus was purified and quantified (Table 1), and its contaminating/related species are listed below:
Создание параметров реакции rt-ПЦР относительно пика Cq (количественного определения цикла) и Тm (температуры плавления) изначально оценивались, используя геномную ДНК, выделенную из замороженных плодов Vaccinium myrtillus (Фиг. 2). Результаты rt-ПЦР показали, что разработанные праймеры позволяют амплифицировать одну область ДНК для всех наборов праймеров (Таблицы 2 и 3).Establishment of rt-PCR reaction parameters relative to Cq peak (cycle quantification) and Tm (melting temperature) were initially assessed using genomic DNA isolated from frozen fruits of Vaccinium myrtillus (Figure 2). The rt-PCR results showed that the designed primers allowed amplification of one DNA region for all primer sets (Tables 2 and 3).
rt-ПЦР также выполняли с помощью ДНК, выделенной из V. Myrtillus, загрязняющих/родственных видов, и результаты продемонстрировали, что можно отличить различные ДНК посредством набора праймеров и, в частности, маленьких 2 праймеров (Таблица 4).rt-PCR was also performed using DNA isolated from V. myrtillus contaminant/related species, and the results demonstrated that it was possible to distinguish different DNAs through a set of primers and, in particular, small 2 primers (Table 4).
Линейность кривой амплификации также оценивали с помощью создания стандартной кривой для Vaccinium myrtillus, используя набор маленького 2 праймера (Фиг. 3). Очевидно, что линейность была обеспечена в тестированном диапазоне концентраций (почти 0,0625 8,00 нг/мкл).The linearity of the amplification curve was also assessed by generating a standard curve for Vaccinium myrtillus using the small 2 primer set (Figure 3). It is clear that linearity was achieved over the tested concentration range (almost 0.0625 8.00 ng/µL).
Для улучшения способности метода различать Vaccinium myrtillus и загрязняющие/родственные виды, rtПЦР выполняли с помощью зонда, связывающегося с минорной бороздкой (M-FAM - SEQ ID NO: 13), специально разработанного для амплификации последовательности V. myrtillus.To improve the ability of the method to distinguish between Vaccinium myrtillus and contaminating/related species, rtPCR was performed using a minor groove binding probe (M-FAM - SEQ ID NO: 13) specifically designed for amplification of the V. myrtillus sequence.
В сравнительном эксперименте rtПЦР выполняли с одновременным использованием зондов, связывающихся с минорной бороздкой SEQ ID NO: 13 (М-FAM) и SEQ ID NO: 14 (E-HEX).In a comparative experiment, rtPCR was performed using simultaneous probes binding to the minor groove of SEQ ID NO: 13 (M-FAM) and SEQ ID NO: 14 (E-HEX).
Для проверки способа на основе зонда были проведены различные способы экспериментов, обобщенные в таблице ниже.To validate the probe-based method, various experimental methods were carried out, summarized in the table below.
Результаты амплификации были пропорциональны содержанию целевых видов (Фиг. 6)Amplification results were proportional to the content of target species (Fig. 6)
Пример 2 - Идентификация остаточной ДНК в сухом экстракте Vaccinium myrtillusExample 2 - Identification of residual DNA in dry extract of Vaccinium myrtillus
Для каждого образца были выполнены два независимых выделения остаточной ДНК (биологические репликаты), и для каждой выделенной ДНК были протестированы три технических репликата, Фиг. 7.For each sample, two independent residual DNA extractions (biological replicates) were performed, and three technical replicates were tested for each DNA extraction, FIG. 7.
Вся процедура была первоначально выполнена на четырех образцах: 32549/Н76, 32549/Н80, 32549/Н83, 32549/Н84. После выделения и количественной оценки остаточной ДНК (Таблица 6), в этих образцах анализировали их характеристики rt-ПЦР амплификации (Cq и Тm) по сравнению с таковыми характеристиками для положительного контроля (Фиг. 8 и Таблица 7).The entire procedure was initially performed on four samples: 32549/H76, 32549/H80, 32549/H83, 32549/H84. After isolation and quantification of residual DNA (Table 6), these samples were analyzed for their rt-PCR amplification characteristics (Cq and Tm) compared to those of the positive control (Figure 8 and Table 7).
Результаты амплификации rt-ПЦР со всеми образцами показали, что:The results of rt-PCR amplification with all samples showed that:
ДНК была амплифицирована как для положительного контроля, так и для всех тестируемых образцов;DNA was amplified for both the positive control and all samples tested;
отрицательный контроль (без ДНК) не продемонстрировал сигнала амплификации;negative control (no DNA) showed no amplification signal;
положительный контроль и образцы продемонстрировали равные значения для пиков температуры плавления (Тm).the positive control and samples showed equal values for melting temperature (Tm) peaks.
Этот результат указывает на то, что ампликоны имеют такие же характеристики с точки зрения длины и/или состава нуклеотидных оснований.This result indicates that the amplicons have the same characteristics in terms of length and/or nucleotide base composition.
Кроме того, результаты Cq коррелируют с тестируемым количеством ДНК, что означает, что амплификация специфична для выбранной мишени.In addition, Cq results correlate with the amount of DNA tested, meaning that amplification is specific to the selected target.
Чтобы проверить, что образованные ампликоны имеют такую же последовательность положительного контроля, все амплифицированные последовательности очищали на агарозном геле (Фиг. 9) и очищенные фрагменты секвенировали (Фиг. 10).To verify that the generated amplicons had the same positive control sequence, all amplified sequences were purified on an agarose gel (Figure 9) and the purified fragments were sequenced (Figure 10).
Анализ агарозного геля подтвердил различие длины ампликонов: фрагмент, образованный с помощью набора праймера S, показал длину, составляющую примерно 130 п. о., в то время, как фрагмент, образованный с помощью набора праймера L, показал длину, составляющую примерно 270 п. о.. Кроме того, в ходе анализа агарозного геля можно обнаружить также присутствие неспецифических продуктов rt-ПЦР, как на Фиг. 9, на дорожке 4 для образца 32549/Н83_1, где видны две полосы в хорошем соответствии с результатами пика Тm (Фиг. 8, b).Agarose gel analysis confirmed the difference in amplicon length: the fragment generated with primer set S showed a length of approximately 130 bp, while the fragment generated with primer set L showed a length of approximately 270 bp. o.. In addition, during the analysis of the agarose gel, the presence of non-specific rt-PCR products can also be detected, as in Fig. 9, in track 4 for sample 32549/H83_1, where two bands are visible in good agreement with the results of the Tm peak (Fig. 8, b).
Все полученные последовательности были выровнены при рассмотрении только части, используя параметры высококачественного секвенирования. Результаты секвенирования (Фиг. 10) показали, что все последовательности ампликонов (маленькие и большие) идентичны стандартному образцу последовательности Vaccinium myrtillus.All obtained sequences were aligned by considering only a subset using high-quality sequencing parameters. The sequencing results (Fig. 10) showed that all amplicon sequences (small and large) were identical to the Vaccinium myrtillus reference sequence pattern.
Пример 3 - Идентификация Vaccinium myrtillus по 36% сухому этанольному экстракту (Е. ЕТ.) остаточной ДНКExample 3 - Identification of Vaccinium myrtillus from 36% dry ethanol extract (D.E.T.) residual DNA
Анализ остаточной ДНК также выполняли на образцах с кодом компании mdena 9042202, MIRTILLO (V. MYRTILLUS) Е. ЕТ. 36% после фазы смешивания сухого порошка, 32788/М1, 32786/М2, 32788/М2. Предыдущие образцы 32549/Н76, 32549/Н80 и 32549/Н83 были снова протестированы в качестве контрольных образцов.Residual DNA analysis was also performed on samples with company code mdena 9042202, MIRTILLO (V. MYRTILLUS) E. ET. 36% after dry powder mixing phase, 32788/M1, 32786/M2, 32788/M2. Previous samples 32549/H76, 32549/H80 and 32549/H83 were tested again as control samples.
Чтобы оптимизировать процедуру очистки, после первого этапа очистки ДНК изолированную остаточную ДНК обрабатывали с помощью набора ReliaPrep™ (Promega). Результаты с точки зрения количества ДНК (нг/мкл) и качества (отношение 260/280) при двухстадийной очистке (Таблица 8) выявили, что концентрация, а также очистка, лучше при введении второй стадии.To optimize the purification procedure, after the first DNA purification step, isolated residual DNA was processed using the ReliaPrep™ kit (Promega). The results in terms of DNA quantity (ng/µl) and quality (ratio 260/280) for the two-step purification (Table 8) revealed that the concentration as well as purification was better when a second step was introduced.
Анализ rt-ПЦР выполняли, используя SYBR green (Фиг. 11) и способы на основе зондов (Фиг. 12), согласно протоколам, описанным выше. Результаты показывают, что:rt-PCR analysis was performed using SYBR green (Figure 11) and probe-based methods (Figure 12) according to the protocols described above. The results show that:
(а) все тестируемые образцы имеют тот же пик Тm положительного контроля (Фиг. 11 и Таблица 9) при анализе методом SYBR green:(a) all test samples have the same Tm peak of the positive control (Fig. 11 and Table 9) when analyzed by the SYBR green method:
Таблица 9 - Обобщающие результаты rt-ПЦР, метод SYBR green - Е. ЕТ. 36%Table 9 - Summary of rt-PCR results, SYBR green method - E. ET. 36%
(б) все тестируемые образцы анализировали с помощью зонда, специфичного для последовательности V. myrtillus (Фиг. 12 и Таблица 10) при использовании способа на основе зонда.(b) All test samples were analyzed with a V. myrtillus sequence-specific probe (Figure 12 and Table 10) using a probe-based method.
Пример 4 - Набор для анализаExample 4 - Assay Kit
Набор состоит из:The set consists of:
Одной 1,5 мл пробирки, содержащей все реагенты, необходимые для выполнения анализа (ДНК полимераза, dNTPs, буфер, реагенты для зонда, праймеры и зонд)One 1.5 ml tube containing all reagents needed to perform the assay (DNA polymerase, dNTPs, buffer, probe reagents, primers and probe)
Одной 1,5 мл пробирки, содержащей положительный контроль (ДНК Vaccinium myrtillus)One 1.5 ml tube containing positive control (Vaccinium myrtillus DNA)
Одной 1,5 мл пробирки, содержащей отрицательный контроль ДНК (вода без нуклеазы)One 1.5 ml tube containing DNA negative control (nuclease-free water)
Набор можно использовать со всеми коммерчески доступными системами ПЦР в режиме реального времени (в частности, BioRad CFX96™, BioRad CFX96 ™, bCube®, Roche LightCycler® 480, и т.д.)The kit can be used with all commercially available real-time PCR systems (eg BioRad CFX96™, BioRad CFX96™, bCube®, Roche LightCycler® 480, etc.)
Claims (24)
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EP19169555.0 | 2019-04-16 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2021132537A RU2021132537A (en) | 2023-05-16 |
RU2814814C2 true RU2814814C2 (en) | 2024-03-05 |
Family
ID=
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2535063C1 (en) * | 2013-05-30 | 2014-12-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Алтайский государственный университет" | KIT OF SYNTHETIC OLIGONUCLEOTIDES FOR IDENTIFYING SPECIES OF COTTON WEED (Filaginella uliginosa (L) Opiz) |
CN108642207A (en) * | 2018-05-08 | 2018-10-12 | 浙江师范大学 | A kind of detection method for quick and precisely identifying cowberry platymiscium |
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2535063C1 (en) * | 2013-05-30 | 2014-12-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Алтайский государственный университет" | KIT OF SYNTHETIC OLIGONUCLEOTIDES FOR IDENTIFYING SPECIES OF COTTON WEED (Filaginella uliginosa (L) Opiz) |
CN108642207A (en) * | 2018-05-08 | 2018-10-12 | 浙江师范大学 | A kind of detection method for quick and precisely identifying cowberry platymiscium |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
LAURA JAAKOLA ET AL., "Novel approaches based on DNA barcoding and high-resolution melting of amplicons for authenticity analyses of berry species", FOOD CHEMISTRY, Vol. 123, No. 2, 01 November 2010. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2002501760A (en) | Nucleic acid analysis method | |
CN108690881B (en) | Assay for diagnosing dermatophytosis | |
WO2010083250A2 (en) | Single-cell nucleic acid analysis | |
WO2017050934A1 (en) | Improved detection of short homopolymeric repeats | |
CN114196766B (en) | Molecular marker, primer pair, kit and method for specifically identifying rice ralstonia solanacearum Xoo | |
KR101624026B1 (en) | Primer set for loop-mediated isothermal amplification reaction for detecting of Marssonina coronariae, and uses thereof | |
RU2814814C2 (en) | Method and kit for identification of vaccinium myrtillus | |
EP2529034B1 (en) | Methods for the detection of fungus | |
JP2021122186A (en) | Pathogen detection method and kit | |
AU2012287207A1 (en) | Method to amplify nucleic acids to generate fluorescence labeled fragments of conserved and arbitrary products | |
EP3956455B1 (en) | Method and kit for the identification of vaccinium myrtillus | |
US20210130913A1 (en) | Penta e polymorphisms for human identification | |
JP2005229839A (en) | Method for detecting and identifying lactic acid bacterium | |
KR102284051B1 (en) | Composition for distinguishing a plant of genus Cynanchum | |
KR102623818B1 (en) | Molecular marker based on chloroplast genome sequence for discriminating Prunus mume and Prunus armeniaca and uses thereof | |
KR102147412B1 (en) | A composition for detecting Ganoderma microorganism and diagnosing basal stem rot and a method using the same | |
KR102147351B1 (en) | A composition for detecting Ganoderma microorganism and diagnosing basal stem rot and a method using the same | |
JPH03112498A (en) | Oligonucleotide for detecting campylobacter jejuni and detection using the same oligonucleotide | |
US9382582B1 (en) | Methods, compositions and kits for enriching for a minor template amplification product in a mixed template amplification reaction | |
Schulze | Rapid silica matrix binding-based isolation of DNA from various wood-rotting and mycorrhizal basidiomycete fungi suitable for their detection by multiplex PCR/Eine schnelle Isolierung von DNA aus verschiedenen Holzfäule-und Mykorrhizapilzen via Adsorption an eine Silika-Matrix-und deren Detektion mittels multiplex PCR | |
WO2021183897A1 (en) | Methods and kits for the detection of mers-cov | |
CN100366739C (en) | Mdification primer for PCR expansion, its use and reagent kit thereof | |
CN117925806A (en) | ABO blood group genotyping method based on CRISPR/Cas13a and composition used by same | |
CN116463449A (en) | SSR (simple sequence repeat) marker primer for detecting trichosanthes kirilowii varieties and application thereof | |
CN116024314A (en) | Method for multiple detection of target nucleic acid based on CRISPR technology |