一种快速区分ECT、MAD、MCMV、POLY的多重荧光基因检测方法与流程

文档序号:14996124发布日期:2018-07-24 17:50阅读:840来源:国知局

本发明属于实验动物的病毒检测领域,尤其涉及一种快速区分ECT、MAD、MCMV、POLY的多重荧光基因检测方法。



背景技术:

鼠痘病毒(Mousepox virus),又称脱脚病病毒(Ectromelia virus,ECT),可引起实验小鼠的烈性传染,分为急性和慢性两型,大部分为隐性感染。本病多呈爆发性流行,致死率极高,常造成全群淘汰,给科研、生产带来极大的危害,是清洁级小鼠必须检测的项目。小鼠腺病毒(Murine Adenovirus,MAD)是20世纪60年代从小鼠体内分离出来的一种最新的一种具双链DNA的动物病毒,分布十分广泛,容易导致呼吸道感染,如急性发热性咽喉炎、咽结膜热和肺炎等,是SPF级小鼠必要时需要排除的病原体。小鼠巨细胞病毒 ( Murine Cytomegalovirus,MCMV) 可导致小鼠肺炎,感觉神经性耳聋,眼内感染,心脏感染 ,脑炎,肝炎等。MCMV 其致病性与机体免疫状态关系密切。在免疫抑制个体感染后可导致疾病甚至死亡,而免疫正常个体感染后一般为潜伏感染。目前我国标准对小鼠巨细胞病毒检测无要求,但是其感染应得到重视。小鼠巨细胞病毒感染对免疫学、肿瘤学、药理学、毒理学等试验结果会产生影响,因此有学者建议将 MCMV作为 SPF 级动物应排除感染的病毒检测项目。小鼠多瘤病毒( Murine Polyomavirus,POLY)可使小鼠等动物产生各种组织肿瘤,隐性感染对实验动物本身造成危害,对科研工作造成潜在干扰,是SPF 级小鼠必要时需排除的病原。鼠痘病毒、小鼠腺病毒、小鼠巨细胞病毒及小鼠多瘤病毒可混合感染,给病原的诊断和防治造成了困难,同时这四种病毒均对科研工作造成潜在干扰。

目前ECT、MAD、MCMV、POLY的感染诊断方法主要是免疫学检测方法如酶联免疫吸附试验(ELISA)、免疫酶试验(IEA)和免疫荧光试验(IFA)等,但是这些方法中不能应用于免疫功能低下或免疫缺陷动物如SCID小鼠、裸小鼠和裸大鼠等的检测,因为它们不能产生正常的抗体反应,此外,抗体检测方法不适用于病毒早期感染的诊断。抗原检测方面常规病毒分离鉴定方法复杂费时,不利于日常检测。普通PCR方法具有快速、简便、灵敏、特异等优点,已成为实验动物病毒感染诊断的重要手段,但结果判定需要电泳,费时费力,且反应产物容易产生污染而导致假阳性。荧光定量PCR技术融合了PCR的多种优点,通过直接检测PCR反应过程中荧光信号的变化实现对目的分子的定量,不需要电泳检测,并且整个过程完全闭管式操作,污染机率降低,避免了常规PCR容易造成的假阳性问题。相对常规PCR,荧光定量PCR在敏感性、特异性与速度等方面具有优势,但实时荧光PCR技术受到荧光种类及仪器自身的限制,最多只能对5个靶标进行检测。

多重荧光基因检测方法是继平面芯片之后的一种新型芯片技术,有机整合了荧光编码微球技术、激光分析技术、流式细胞技术、高速数字信号处理技术、计算机运算法则等多项最新科技成果,具有自由组合、高通量、高速度、低成本、准确性高、重复性好、灵敏度高、线性范围广、无需洗涤、操作简便、在同一平台上即可完成蛋白质和核酸的检测等优点,实现了1个样品100种不同目的的分子进行检测,并能在30分钟内检测96份样品。被国际业界专家评价为临床诊断的趋势性技术之一。



技术实现要素:

本发明的目的在于提供一种快速区分鼠痘病毒、小鼠腺病毒、小鼠巨细胞病毒和小鼠多瘤病毒的多重荧光基因检测方法及引物。

本发明所采取的技术方案是:一种快速区分鼠痘病毒、小鼠腺病毒、小鼠巨细胞病毒和小鼠多瘤病毒的多重荧光基因检测方法的引物,其核苷酸序列如下所示:

ECT引物E1:5’-TACGGTGTATATGGCTACTCA-3’(SEQ ID NO:1);

ECT引物E2:5’-ACTGCTGCTTCCTATACTCG-3’(SEQ ID NO:2);

MAD引物A1:5’-AGACTCACACTGCGTATAGTCC-3’(SEQ ID NO:3);

MAD引物A2:5’-CCAGAACTCGGTTATCCCCA-3’(SEQ ID NO:4);

MCMV引物C1:5’-GCCCTCTTCATCCCTTACCT-3’(SEQ ID NO:5);

MCMV引物C2:5’-GACCTCCATGTCCTTCATGC-3’(SEQ ID NO:6);。

POLY引物P1:5’-CCATGCTCCCTTCTATGCGAT-3’(SEQ ID NO:7);

POLY引物P2:5’-TCAGTCAGCCATAGATGCAA-3’(SEQ ID NO:8)。

优选的,引物E1、A1、C1和P1的5’端还通过间隔臂序列添加有tag序列。

优选的,引物E1的tag序列为:5’-CACTTAATTCATTCTAAATCTATC-3’(SEQ ID NO:9);

优选的,引物A1的tag序列为:5’-TTAAACAATCTACTATTCAATCAC-3’(SEQ ID NO:10);

优选的,引物C1的tag序列为:5’-CTTAAACTCTACTTACTTCTAATT-3’(SEQ ID NO:11);

优选的,引物P1的tag序列为:5’-ACTTATTTCTTCACTACTATATCA-3’(SEQ ID NO:12)。

优选的,引物E2、A2、C2和P2的5’端还添加有生物素标记。

一种快速区分鼠痘病毒、小鼠腺病毒、小鼠巨细胞病毒和小鼠多瘤病毒的多重荧光基因检测方法,包括如下步骤:

1)从样品中提取病毒DNA,以DNA为模板,加入上述引物进行PCR扩增;

2)将扩增产物、包含有anti-tag序列的荧光编码微球和链霉亲和素-藻红蛋白杂交;杂交结束后,利用仪器进行分析,确定其病毒的类型。

优选的,荧光编码微球上包被有特异的anti-tag序列能相应地与tag序列互补配对。

优选的,步骤2)中扩增产物、荧光编码微球和链霉亲和素-藻红蛋白杂交的体系为:

荧光编码微球20μL,链霉亲和素-藻红蛋白75μL,扩增产物5μL,总体积100μL。

42℃反应30min。

本发明的有益效果在于:可以同时对鼠痘病毒、小鼠腺病毒、小鼠巨细胞病毒和小鼠多瘤病毒进行检测,分辩不同类型的病毒,并且可以有效避免不同检测物标记的微球之间交叉杂交。与传统检测方法相比,本发明方法实现了对同一样本中的多种不同目的分子同时进行检测,样本用量少,操作简单、快速,可大大降低检测成本。

附图说明

图1是四种病毒质粒PCR的电泳图;

图2是四种病毒质粒多重荧光基因检测方法检测实验结果图;

图3是四种病毒质粒多重荧光基因检测方法检测灵敏度实验结果图;

图4是四种病毒质粒多重荧光基因检测方法检测特异性实验结果图;

图5是四种病毒样品多重荧光基因检测方法检测实验结果图。

具体实施方式

以下具体实施例对本发明作进一步阐述,但不作为对本发明的限定。

实例1鼠痘病毒、小鼠腺病毒、小鼠巨细胞病毒和小鼠多瘤病毒质粒的构建

用试剂盒TIANamp Genomic DNA Kit分别提取ECT、MAD、MCMV和POLY病毒的DNA,分别以上述对应的引物,进行PCR扩增,扩增引物为:

ECT引物E1:5’-TACGGTGTATATGGCTACTCA-3’(SEQ ID NO:1);

ECT引物E2:5’-ACTGCTGCTTCCTATACTCG-3’(SEQ ID NO:2);

MAD引物A1:5’-AGACTCACACTGCGTATAGTCC-3’(SEQ ID NO:3);

MAD引物A2:5’-CCAGAACTCGGTTATCCCCA-3’(SEQ ID NO:4);

MCMV引物C1:5’-GCCCTCTTCATCCCTTACCT-3’(SEQ ID NO:5);

MCMV引物C2:5’-GACCTCCATGTCCTTCATGC-3’(SEQ ID NO:6)。

POLY引物P1:5’-CCATGCTCCCTTCTATGCGAT-3’(SEQ ID NO:7);

POLY引物P2:5’-TCAGTCAGCCATAGATGCAA-3’(SEQ ID NO:8)。

引物E1、A1、C1和P1的5’端还通过间隔臂序列添加有tag序列,

其中,引物E1的tag序列为:5’-CACTTAATTCATTCTAAATCTATC-3’(SEQ ID NO:9)。

引物A1的tag序列为:5’-TTAAACAATCTACTATTCAATCAC-3’(SEQ ID NO:10)。

引物C1的tag序列为:5’-CTTAAACTCTACTTACTTCTAATT-3’(SEQ ID NO:11)。

引物P1的tag序列为:5’-ACTTATTTCTTCACTACTATATCA-3’(SEQ ID NO:12)

扩增体系如下:

2×buffer 10μL

上游引物E1、A1、C1、P1混合液0.25μL

下游引物E2、A2、C2、P2混合液0.25μL

模板1μL

ddH2O 8.5μL

总体积20μL。

扩增的反应程序为:

94℃预变性5min;

94℃变性30s,60℃退火90s,72℃延伸30s;循环35次;

72℃终延伸10min。

将扩增产物分别进行琼脂糖凝胶电泳检测并切胶纯化。

用TaKaRa公司的试剂盒将纯化后的DNA连接至pMD-19T载体中,载体连接反应体系如下(10μL):

Solution I 5μL

pMD19-T 1μL

目的片段4μL

总体积 10μL

反应条件:16℃,4h以上。

将连接产物转化至DH5a感受态细胞,挑选单克隆,进行菌落PCR鉴定,将鉴定为阳性菌的菌落进行质粒抽提,送测序。

实施例2:鼠痘病毒、小鼠腺病毒、小鼠巨细胞病毒和小鼠多瘤病毒的多重荧光基因检测方法的建立:

1)质粒PCR扩增

用特异性扩增鼠痘病毒、小鼠腺病毒、小鼠巨细胞病毒和小鼠多瘤病毒引物进行单重、三重、四重PCR扩增。

上游引物混合液的制备:将E1、A1、C1和P1以1:1:1:1比例进行混合;下游引物混合液的制备:将E2、A2、C2和P2以1:1:1:1比例进行混合。利用四种特异性模板,以及三重模板、四重模板对上述四种病毒的特应性区域进行扩增。其中三重模板的制备:将三种质粒以1:1:1的比例进行混合;四重模板的制备:将四种质粒以1:1:1:1的比例进行混合。PCR扩增体系和程序如实施例1中相同。

PCR产物进行琼脂糖凝胶电泳分析,其电泳图如图1所示。图中,M:DL2000 DNAmarker,1:ECT,2:MCMV,3:MAD,4:POLY,5:ECT+ MCMV+MAD,6:ECT+MCMV+POLY,7:ECT+MAD+POLY,8:MCMV+MAD+POLY,9:ECT+MCMV+MAD+POLY,10:阴性negative PCR 。

从图1中可以看出,ECT的扩增产物大小约为183bp,MCMV的扩增产物大小约为132bp,MAD的扩增产物大小约为121bp,POLY的扩增产物大小约为164bp,由于ECT与POLY扩增产物大小相近,MCMV与MAD扩增产物大小相近,所以部分扩增产物的电泳条带难以分辨。

2)PCR产物与荧光编码微球工作液、链霉亲和素藻红蛋白(SA-PE)工作液杂交

分别包被有特异的anti-tag序列的4种微球,其中anti-tag序列能相应地与ECT、MAD、MCMV和POLY四种病毒引物上的tag序列互补配对。四种微球均购自Luminex公司,具体的ECT、MAD、MCMV和POLY分别对应的荧光编码微球号为MTAG-A028、MTAG-A046、MTAG-056和MTAG-034。

荧光编码微球工作液的制备:将2500个/ul荧光编码微球用1.1×Tm Hybrdization Buffer稀释到1uL约含有125个/种荧光编码微球。

SA-PE工作液制备:将1mg/mLSA-PE用1×Tm Hybrdization Buffer稀释到10ug/ul。

充分重悬荧光编码微球工作液,每个样品孔和背景孔加入微球工作液20ul,样品孔中加入5ul PCR产物,背景孔中加入5ul 阴性PCR产物,再加入75ul的SA-PE工作液,充分混匀,于金属加热器中42℃孵育30min。

依照检测仪Luminex200仪器的说明将杂交后的50ul上述反应液进行检测,结果如图2所示,难以用电泳分辨三重、四重模板的扩增产物,但当用检测仪Luminex200仪器读取MFI值时,能明显分辩不同类型的病毒。

)最低检测阈值(cutoff值)的确定

选取10只SPF鼠脾脏或肝脏样品(每个样品平行重复3次),分别读取MFI值并计算其平均值和标准差。以平均值加3倍标准差的MIF值设定其为cutoff值。本发明所获得cutoff值为487.3,因此将本发明的cutoff值定为500。只有检测样品的MFI值高于500时,该实验数据才能进行有效分析。

待测样本的分析判断:1)当待测样本的MFI值>500时,判断为阳性样本;2)待测样本的MFI值≤500时,判断为阴性,需要进行重复实验或采取其他检测方法进一步验证。

实施例3:ECT、MAD、MCMV、POLY的多重荧光基因检测灵敏性实验

将制备的质粒进行定量,采用10倍稀释法进行稀释,稀释至10 copies/μL,用上述建立的多重荧光基因检测方法进行检测。ECT、MAD、MCMV、POLY的多重荧光基因检测灵敏性实验结果如图3所示,实验结果表明,ECT、MAD、MCMV、POLY的灵敏度较高,检出限均为1000copies/μL。

实施例4:ECT、MAD、MCMV、POLY的多重荧光基因检测特异性实验

分别用以下DNA或cDNA作为模板进行多重荧光基因检测:鼠痘病毒(ECT)、小鼠腺病毒(MAD)、小鼠巨细胞病毒(MCMV)、小鼠多瘤病毒(POLY)、小鼠细小病毒(MPV)、仙台病毒(SV)、呼肠孤病毒III型(REO3)、小鼠脑脊髓炎病毒(TMEV)、小鼠肝炎病毒(MHV)、小鼠诺如病毒(MNV)、SPF小鼠脾脏(negative)。实验结果如图4所示,只有鼠痘病毒(ECT)、小鼠腺病毒(MAD)、小鼠巨细胞病毒(MCMV)、小鼠多瘤病毒(POLY)为阳性,其他的均为阴性,说明检测体系特异性良好。

实施例5:ECT、MAD、MCMV、POLY的多重荧光基因检测重复性实验

四种病毒分别做了批内和批间实验,结果表明批内实验的变异系数均在3.1%以下,批间实验的变异系数均在4.27%以下,表明该方法的检测性能稳定,结果可靠,具有可重复性。

实施例6:样品的检测

取PCR鉴定为阳性的小鼠样本及实验室培养的病毒液,采用上述ECT、MAD、MCMV、POLY的多重荧光基因检测方法进行检测,同时设阴性对照negative,结果如图5所示。

阳性样本PCR检测实验结果如下:3个为鼠痘病毒样品;2个为小鼠腺病毒,1个为鼠痘病毒与小鼠腺病毒混合样本;1个为鼠痘病毒与小鼠多瘤病毒混合样本;1为鼠痘病毒与小鼠腺病毒、小鼠多瘤病毒混合样本。通过分析,结果和图5中多重荧光基因检测结果一致。

以上实施例仅为介绍本发明的优选案例,对于本领域技术人员来说,在不背离本发明范围内所进行的任何显而易见的变化和改进,都应被视为本发明的一部分。

SEQUENCE LISTING

<110> 广东省实验动物监测所

<120> 一种快速区分ECT、MAD、MCMV、POLY的多重荧光基因检测方法

<130>

<160> 12

<170> PatentIn version 3.5

<210> 1

<211> 21

<212> DNA

<213> 人工序列

<400> 1

tacggtgtat atggctactc a 21

<210> 2

<211> 20

<212> DNA

<213> 人工序列

<400> 2

actgctgctt cctatactcg 20

<210> 3

<211> 22

<212> DNA

<213> 人工序列

<400> 3

agactcacac tgcgtatagt cc 22

<210> 4

<211> 20

<212> DNA

<213> 人工序列

<400> 4

ccagaactcg gttatcccca 20

<210> 5

<211> 20

<212> DNA

<213> 人工序列

<400> 5

gccctcttca tcccttacct 20

<210> 6

<211> 20

<212> DNA

<213> 人工序列

<400> 6

gacctccatg tccttcatgc 20

<210> 7

<211> 21

<212> DNA

<213> 人工序列

<400> 7

ccatgctccc ttctatgcga t 21

<210> 8

<211> 20

<212> DNA

<213> 人工序列

<400> 8

tcagtcagcc atagatgcaa 20

<210> 9

<211> 24

<212> DNA

<213> 人工序列

<400> 9

cacttaattc attctaaatc tatc 24

<210> 10

<211> 24

<212> DNA

<213> 人工序列

<400> 10

ttaaacaatc tactattcaa tcac 24

<210> 11

<211> 24

<212> DNA

<213> 人工序列

<400> 11

cttaaactct acttacttct aatt 24

<210> 12

<211> 24

<212> DNA

<213> 人工序列

<400> 12

acttatttct tcactactat atca 24

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