Для просмотра этого контента требуется подписка на JoVE. Войдите или начните свой бесплатный пробный период.

Методическая статья

Разработка мультиплексных ОТ-кПЦР-анализов в режиме реального времени для выявления SARS-CoV-2, гриппа A/B и БВРС-КоВ

2.4K просмотров

⸱

DOI:

10.3791/65822

⸱

10 ноября 2023 г.

 ,  ,  ,  ,  ,  , 

В этой статье

Краткое содержание

Мы представляем два собственных одноэтапных набора для ОТ-кПЦР на основе зондов для распространенных респираторных вирусов. Первый анализ проводится на SARS-CoV-2 (N), грипп A (H1N1 и H3N2) и грипп B. Второй — для SARS-Cov-2 (N) и MERS (UpE и ORF1a). Эти анализы могут быть успешно реализованы в любой специализированной лаборатории.

Аннотация

Коронавирус тяжелого острого респираторного синдрома 2 (SARS-CoV-2), вызывающий коронавирусную болезнь 2019 года (COVID-19), представляет серьезную угрозу для здоровья населения в целом. Во время сезонов гриппа распространение SARS-CoV-2 и других респираторных вирусов может привести к тяжелому бремени респираторных заболеваний в масштабах всего населения, с которым трудно справиться. Для этого в предстоящие осенние и зимние сезоны необходимо будет тщательно следить за респираторными вирусами SARS-CoV-2, гриппа А, гриппа В и ближневосточного респираторного синдрома (БВРС-КоВ), особенно в случае SARS-CoV-2, гриппа А и гриппа В, которые имеют схожие эпидемиологические факторы, такие как восприимчивые популяции, способ передачи и клинические синдромы. Без таргетно-специфических анализов может быть сложно дифференцировать случаи этих вирусов из-за их сходства. Соответственно, чувствительный и таргетный мультиплексный анализ, который может легко дифференцировать эти вирусные мишени, будет полезен для практикующих врачей. В этом исследовании мы разработали анализ на основе ПЦР с обратной транскриптазой в режиме реального времени с использованием разработанного нами одноэтапного набора R3T RT-qPCR для одновременного выявления SARS-CoV-2, гриппа A, гриппа B и SARS-CoV-2, MERS-CoV. Имея всего 10 копий их синтетических РНК, мы можем успешно идентифицировать мишени SARS-CoV-2, гриппа A, гриппа B и MERS-CoV одновременно со 100% специфичностью. Этот анализ признан точным, надежным, простым, чувствительным и специфичным. Разработанный метод может быть использован в качестве оптимизированного диагностического анализа SARS-CoV-2, гриппа А, гриппа В и SARS-CoV-2, MERS-CoV в больницах, медицинских центрах и диагностических лабораториях, а также в исследовательских целях.

Введение

Пандемия продолжающейся коронавирусной инфекции 2019 года (COVID-19) вызвана новым коронавирусом, известным как коронавирус тяжелого острого респираторного синдрома 2 (SARS-CoV-2)1. Из-за высокой заразности и способности SAR-CoV-2 к быстрой передаче пандемия COVID-19 возникла в городе Ухань (Китай) и быстро распространилась по всему миру. Это в конечном итоге привело к появлению респираторных дистресс-признаков и даже смерти 2,3,4. COVID-19 был объявлен пандемией более чем в 213 странах, ожидая резкого увеличения числа подтвержденных случаев, о чем сви....

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Протокол

1. Экспрессия и очистка Taq-полимеразы

  1. Сконструировать плазмиду с расщепляемой гекса-гистидиновой меткой на С-конце фермента.
  2. Трансформируют 50 нг вектора экспрессии в штамм E. coli BL21-(DE3) в соответствии со стандартным протоколом38.
  3. Высевать трансформированные клетки в четыре колбы по 6 л, каждая из которых содержит 2 л бульона из среды 2YT при 37 °C, встряхивая при 170 об/мин до достижения наружного диаметра 600 0,8 или номера ячейки 6,4 x 108 .
  4. Индуцируют экспрессию Taq-полимеразы 0,5 мМ изопропил-β-d-тиогалактопиранозида (IPTG) и далее инкубируют при 16 °C в теч....

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Результаты

В последние годы были достигнуты значительные успехи в диагностическом подходе к выявлению распространенных респираторных вирусов с использованием подходов ПЦР 21,22,23,24,25. Однако, несмотря на эти достижения, мультиплексный подход, позволяющий обнаруживать несколько вирусов в одном тесте, не получил широкого распространения, особенно в платформе RT-qPCR. Эт.......

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Обсуждение

В связи с распространением распространенных респираторных вирусов, таких как SARS-CoV-2, грипп A/B и варианты БВРС-КоВ 12,19,20, на систему здравоохранения во всем мире ложится тяжелая экономическая нагрузка. Руководствуясь чувством ответственности за облегчение этого бремени, мы осознали необходимость быстрого, точного и доступного диагностического анализа, такого как ОТ-кПЦР, чтобы различать эти распространенные вирусы в одном.......

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Раскрытие информации

Авторы заявляют, что у них нет конкурирующих финансовых интересов.

Благодарности

Эта работа была поддержана Научно-технологическим университетом имени короля Абдаллы за счет основного финансирования и National Term Grand Challenge (NTGC) для S.M.H.

....

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Материалы

Список материалов, использованных в этой статье
ИмяКомпанияКаталожный номерКомментарии
0,45 мкм; m фильтрующие чашкиThermo Scientific291-4545
10X Tris-Glycine SDS беговой буферNovexLC2675
6-луночные планшеты для культивирования тканейCorning353046
сульфат аммонияFisher ScientificA701-3
АмпициллинCorning61-238-RH
Катионный обмен (HiTrap SP HP) 5 млCytiva17-1152-01
D-(+)-биотин, 98+%Thermo ScientificA14207.60
DH10Bac компетентные клеткиFisher Scientific10361012
Диализный мешок (Змеиная кожа 10,000 MWC)Thermo Scientific68100
Дитиотреитол (DTT)Thermo ScientificR0862
Дистиллированная вода без Dnase/RnaseAmbionAM9930
dNTPsThermo ScientificR0192
E. coli BL21(DE3) компетентные клеткиInvitrogenC600003
EDTAFisher ScientificBP120-1
элюирующий буферQiagen19086
ESF 921 среда для культивирования клеток насекомых (среды для клеток насекомых)Системыэкспрессии96-001-01
FBS РастворGibcoA38400-01
Fugene (реагент для трансфекции)PromegaE2311
ГентамицинFisher Scientific15750060
глицеринSigma AldrichG5516-500
IGEPAL CA-630Sigma AldrichI8896-100ml
ИмидазолСигма Aldrich56750-1Kg
Influenza A (H1N1) синтетическая РНКTwist Bioscience103001
Influenza A (H3N2)  синтетическая РНКTwist Bioscience103002
Грипп B синтетическая РНКTwist Bioscience103003
IPTGGold BiotechnologyI3481C100
KanamycinGibco11815-032
LB АгарFisher ScientificBP1425-500
LB Бульонная средаFisher ScientificBP1426-500
ЛизоцимSigma AldrichL6876-10G
Хлорид магнияSigma Aldrich13152-1Kg
MERS-CoV синтетическая РНКTwist Bioscience103015
MicroAmp Fast Optical 96-луночные реакционные планшеты со штрих-кодом (0,1 мл)Applied Biosystems10310855
Mini- PROTEAN TGX Precast GelBio-Rad456-1093
Miniprep kitQiagen27106
Ni-NTA Excel (HisTrap Excel) 5 млCytiva17-3712-06
Ni-NTA HP (HisTrap HP) 5 млCytiva17-5248-02
Оптические адгезионные чехлы (совместимые с ПЦР, ингибиторы ДНК/РНКЗ/ПЦР FreeApplied Biosystems4311971
хлорида калияFisher BioreagentsBP366-1
Праймеры и зондыIntegrated DNA Technologies, Inc.
Ингибитор протеазы Мини таблетки EDTA-FreeThermo ScientificA32955
Маркер белкаФерментас26616
RT-qPCR машина (QuantStudio 7 Flex)Applied Biosystems
S.O.C средаFisher Scientific15544034
SARS-CoV-+A2:C442 синтетическая РНКTwist Bioscience102024
Sf9 клетки насекомыхGibcoA35243
Sodium ChlorideSigma AldrichS3014-1Kg
StrepTrap XT 5 млCytiva29401323
ТетрациклинIBI ScientificIB02200
Tris Base Molecular Biology GradePromegaH5135
Tris-HClAffymetrix22676
Подросток 20Sigma AldrichP1379-100мл
X-GalInvitrogenB1690

Ссылки

  1. Hu, B., Guo, H., Zhou, P., Shi, Z. L. Characteristics of SARS-CoV-2 and COVID-19. Nat Rev Microbiol. 19 (3), 141-154 (2021).
  2. Zhu, N., et al. A novel Coronavirus from patients with Pneumonia in China, 2019. N Engl J Med. 382 (8), 727-733 (2019).
  3. Huang, C., <....

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Перепечатки и разрешения

Больше статей

Мультиплексная ОТ-кПЦРПЦР в реальном времениобнаружение SARS-CoV-2обнаружение гриппа Аобнаружение гриппа Bобнаружение MERS-CoVанализ респираторных вирусовобнаружение вирусной РНКTaq-полимераза96-луночный планшет