一种同时检测人的冠状病毒229e、oc43、nl63的方法及试剂盒的制作方法
【专利摘要】本发明属于生物技术应用领域，涉及一种以TaqMan探针为基础的同时检测人的冠状病毒229E、OC43、NL63的含内质控的多重荧光RT-PCR方法。本发明针对人的冠状病毒229E、OC43、NL63代表株的N基因的保守序列设计特异性引物和探针，建立了含内质控的一步法多重荧光RT-PCR快速检测方法，操作简便快捷，克服了常规单重荧光RT-PCR单孔单检的繁琐，简化了操作程序，节省了试验成本，利用其较高的特异性、灵敏度、高效性和稳定性为病毒的现场检测、卫生评价、临床诊断等方面提供了有力的技术支撑。
【专利说明】—种同时检测人的冠状病毒229E、0C43、NL63的方法及试剂盒
【技术领域】
[0001]本发明涉及生物技术应用领域，尤其是用于人的冠状病毒229E、0C43、NL63的同时检测与鉴定。
【背景技术】
[0002]人冠状病毒(Human coronaviruses)属于冠状病毒科,是病毒中的一个大家族，因电镜下病毒颗粒形似王冠而得名。冠状病毒颗粒形态呈圆形、椭圆形或轻度多形性，直径IOOnm~120nm,其基因组为单股正链RNA,是目前已知的RNA病毒中最大的(大小介于27kb~32kb之间)，基因组含有约7~10个功能基因，其中4~5个编码结构蛋白，从5’端至3’端依次为5’-多聚酶-HE-S-E-M-N-3’。冠状病毒具有严格的宿主特异性，只感染自然宿主或亲缘关系密切的宿主，冠状病毒感染广泛分布于全世界各地，主要发生在冬春季节。人冠状病毒HCoV-229E和HCoV-0C43是在1960年发现的，SARS-CoV是在2003年流行的，HCoV-NL63和HCov-HKUI分别在2004、2005年被确定，目前，在人群中常发的是HCoV_229E、HCoV-0C43及HCoV-NL63，是人群呼吸道感染的重要病原体成员之一。
[0003]目前，国内外检测冠状病毒的经典方法是病毒的分离培养，但是其操作烦琐，耗费时间长；电镜、免疫组化、EL1SA、常规PCR等具有各自突出的优点，但都很难检测微量核酸和准确定量，20世纪末发展起来的实时荧光定量PCR技术(Real-time fluorescentquantitative PCR)是一种在PCR反应体系中加入荧光基团，利用荧光信号积累实时监测整个PCR进程，该技术不仅实现了对模板的定性和定量，而且具有灵敏度高、特异性和可靠性更强、能实验多重反应、自动化程度高、无污染性、具有实时性和准确性等特点。因而，在呼吸道病原体检测中具有巨大应用优势。相对普通PCR及单荧光PCR，多重荧光PCR具有以下优点:(1)检测效率高，即多重荧光PCR可以实现一管多检，通过收集的不同波长的荧光信号来区分不同的检测对象，从而简化操作流程；(2)节省试剂成本和人员操作时间，尤其在开展大量样品检测时，可以显著地降低检测成本和操作时间。(3)本方法中含内质控基因的监控，在各类标本中，存在各种影响或抑制PCR反应的因素，且在标本的采集处理、核酸提取、扩增和分析过程中，也可能因人为操作失误而导致产生假阴性检测结果。因此本申请采用内质控的方法，在标本中含有的内质控基因(LDHA)经历检测标本核酸提取、加样、PCR扩增及信号检测的全过程，从而可对每一份标本实施监控。
[0004]本发明成功建立的可同时检测人的冠状病毒229E、0C43、NL63 一步法多重荧光RT-PCR方法，也采用LDHA作为内质控，可以有效监控样本中的PCR抑制因素以及由操作误差所造成的假阴性结果。并且该方法除了具有特异性强、灵敏度高、检测效率高及稳定性的特点之外，其检测所需要RNA量较少，且操作简便快速，在病毒的现场检测、卫生评价、临床诊断等方 面显示出良好的应用前景。并有利于进一步深入研究相关病原体感染的分子机理和免疫调节机理、开展有效的临床治疗等方面显示出良好的应用前景。
【发明内容】
[0005]本发明是由国家“十二五”科技重大专项2012ZX10004206-002支持的。我们成功设计和合成了针对人的冠状病毒229E、0C43、NL63相应N基因特异性引物和探针。基于此引物和探针，我们建立了一步法含内质控的多重荧光RT-PCR检测方法。该方法通过对多种呼吸道病毒的检测、标准曲线的构建、与商品化单重荧光RT-PCR诊断试剂盒比较、重复性试验等，说明该方法具有较高的特异性、灵敏度、高效性和稳定性。
[0006]在本发明的第一方面，提供了一种针对人的冠状病毒229E、0C43、NL63相应N基因的特异性引物和探针序列，如SEQ NO:1至12所示。
[0007]在本发明的第二方面，提供一种同时检测人的冠状病毒229E、0C43、NL63的的试剂盒，该试剂盒中含有第一方面所述引物和探针。
[0008]在一个实施方案中，所述试剂盒包括以下成份:
[0009]a)反应缓冲液,所述缓冲液为常规PCR反应缓冲液；
[0010]b)反应酶，所述反应酶为常规PCR反应酶；
[0011]c) SEQ NO:1、2、4、5、7、8、10、11 所示的引物；
[0012]d)SEQN0:3、6、9、12 所示的探针
[0013]e)无RNA酶的水。
[0014]其特征在于如SEQ NO:3所示的人冠状病毒229E的N基因探针5’端由FAM标记，3’端由BHQl标记；如SEQ NO:6所示的人冠状病毒0C43的N基因探针5’端由JOE标记，3’端由BHQl标记；如SEQ NO:9所示的人冠状病毒NL63的N基因探针5’端由ROX标记，3’端由BHQ2标记；如SEQ NO:12所示的质控基因LDHA基因探针5’端由CY5标记，3’端由BHQ2
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[0015]在一个具体实施方案中，所述方法为多重荧光RT-PCR检测试剂盒的具体应用，并使用所述引物和探针作为检测序列。
[0016]在本发明的第三方面，提供一种同时检测人的冠状病毒229E、0C43、NL63的PCR扩增方法，该方法使用第二方面所述的试剂盒。
[0017]在一个实施方案中，所述方法包括以下步骤:
[0018]a)四个荧光通道的设置；
[0019]b)反转录的温度与时间；
[0020]c)预热的温度与时间；
[0021]d)热循环(预热温度与时间、退火温度与时间、荧光收集温度、循环数)；
[0022]e)以界定的Ct值来判定检测结果。
[0023]在本发明的第四方面，提供第一方面所述引物和探针在制备人的冠状病毒229E、0C43、NL63的检测试剂中的应用。
【专利附图】
【附图说明】
[0024]图1.人的冠状病毒229E、0C43、NL63 —步法含内质控的多重荧光RT-PCR检测方法的特异性鉴定，其中:
[0025]图1A为同时加入人的冠状病毒229E、0C43.NL63阳性模板的荧光扩增图。
[0026]图1B为加入其他8种呼吸道多病原的阳性模板的荧光扩增图(以副流感病毒III型为例)。
【具体实施方式】
[0027]本发明所述人的冠状病毒229E、0C43、NL63多重荧光RT-PCR检测方法，是基于各自N基因保守区设计的特异性引物和探针。
[0028]本发明的是首先利用Applied Biosystems (ABI)公司开发的 Primer Express3.0软件、针对人的冠状病毒229E、0C43、NL63相应N基因的保守区设计特异性引物和探针序列，确定了最佳配制体系及上机扩增程序，并且进行特异性、灵敏度及稳定性等验证实验，成功建立了人的冠状病毒229E、0C43.NL63 一步法多重荧光RT-PCR快速检测方法。
[0029]下面结合优选实施例进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。下列实施例中未注明具体的实验方法，通常按照常规条件和方法，如分子克隆实验室手册(Sambrook, et al.New York:Cold Spring Harbor LaboratoryPress, 1989)及实时荧光PCR技术(李金明，2007)中所述方法或试剂制造商提供的方法。
[0030]同时，需要指出的是，本发明所述的检测方法和试剂盒不仅应用于对患者(人、动物)的样品进行检测，也包括对环境中的水样品、食物样品、空气样品、微生物样品、动物细胞样品等多种样品的非诊断目的的检测。其应用也都是本领域技术的常用技术手段，并不需要进行特别的、富有创造性的改变。
[0031]实施例1.人的冠状病毒229E、0C43、NL63相应N基因特异性引物和探针设计与合成 [0032]1.1人的冠状病毒229E、0C43、NL63代表株的相应靶基因N基因的选择及保守区的确定
[0033]本研究所用的序列选自NCBI GenBank(bttp://www.ncb1.nlm.nih.gov)中，主要选择依据为:(a)年代较近毒株；(b)具有全长序列及主体序列毒株；(c)同亚型序列比对后选取具有代表性的毒株。选取的人的冠状病毒229E、0C43、NL63代表株的相应N基因的
息见表 1_1、1_2 及 1-3。
[0034]本研究分别将所选择的人的冠状病毒229Ε、0C43、NL63代表株的相应N基因输入到DNAssist软件中进行同源比对，确定了相应N基因的序列保守区，为引物和探针设计提供了靶区。
[0035]表1-1.选取人的冠状病毒229Ε代表毒株的N基因信息
【权利要求】
1.一种同时检测人的冠状病毒229E、0C43、NL63的方法,其特征在于是含内质控的一步法多重荧光RT-PCR，其特异性引物和探针序列分别为: 1)SEQNO:1、2、4、5、7、8、10、11 所示的引物； 2)SEQ NO:3、6、9、12 所示的探针。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于如SEQNO:3所示的人冠状病毒229E的N基因探针5’端由FAM标记，3’端由BHQl标记；如SEQ NO:6所示的人冠状病毒0C43的N基因探针5’端由JOE标记，3’端由BHQl标记；如SEQ NO:9所示的人冠状病毒NL63的N基因探针5’端由ROX标记，3’端由BHQ2标记；如SEQ NO:12所示的质控基因LDHA基因探针5’端由CY5标记,3’端由BHQ2标记。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述多重荧光RT-PCR的反应体系: a)反应缓冲液； b)反应酶； c)SEQNO:1、2、4、5、7、8、10、11 所示的引物； d)SEQ NO:3、6、9、12 所示的探针 e)无RNA酶的水补足体系要求的体积。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述多重荧光RT-PCR的反应条件如下: a)四个荧光通道的设置； b)反转录的温度与时间； c)预热的温度与时间； d)热循环(预热温度与时间、退火温度与时间、荧光收集温度、循环数)； e)以界定的Ct值来判定检测结果。
5.如权利要求1所述方法在检测食品及原料、环境样本中人的冠状病毒229E、0C43、NL63中的用途。
6.权利要求1所述的引物和探针序列在制备人的冠状病毒229E、0C43、NL63的检测试剂中的应用。
7.一种同时检测人的冠状病毒229E、0C43、NL63的试剂盒，其特征在于所述试剂盒中含有特异性引物和探针，其序列分别为: 1)SEQNO:1、2、4、5、7、8、10、11 所示的引物； 2)SEQ NO:3、6、9、12 所示的探针。
8.权利要求7所述的试剂盒在制备人的冠状病毒229E、0C43、NL63的诊断试剂中的应用。
【文档编号】C12Q1/70GK103993101SQ201410083191
【公开日】2014年8月20日 申请日期:2014年3月7日 优先权日:2014年3月7日
【发明者】崔淑娟, 石伟先, 黄芳, 田丽丽, 张新, 陈萌, 孙玉兰, 王海滨, 张玉松 申请人:崔淑娟