本發(fā)明涉及蓋塔病毒診斷和檢測領(lǐng)域,具體而言,涉及一種用于蓋塔病毒實時熒光定量PCR檢測體系及檢測方法。
背景技術(shù):
蓋塔病毒(GETV)是一種RNA病毒,屬披蓋病毒科甲病毒屬成員,廣泛分布于亞洲及澳大利亞北部的太平洋沿岸地區(qū),在中國、印度、巴基斯坦、東南亞、日本等國家和地區(qū)均有蓋塔病毒流行的報道。1955年,該病毒在馬來西亞首次分離到,一年后在日本也分離到這種病毒。六十年代,澳大利亞研究者進行了人和動物血清抗體檢查,證明了GETV對人和動物的感染性。1978年,甲野等首次在日本賽馬群中發(fā)現(xiàn)了由本病毒引起的傳染病,兩個月之內(nèi)感染了同群的大部分馬匹。病馬以體溫升高(38.5-41℃,持續(xù)1-4天)癥狀為主,約1/3的病馬伴隨發(fā)疹和浮腫,一周后可痊愈。痊愈馬血清中出現(xiàn)特異性中和抗體、補結(jié)抗體和血凝抑制抗體。當時采用組織培養(yǎng)病毒接種健康馬,能引起與自然病馬同樣的癥狀。1979和1983年,該病再次在日本流行,全國大約1/4的馬匹呈血清陽性,流行期間20%~70%的感染馬出現(xiàn)臨床癥狀。此后,滅活疫苗開始用于該病的預防。對馬致病性的發(fā)現(xiàn),重新引起了學者們對GETV的興趣,尤其是GETV對人類和其它攜帶抗體動物的致病性方面。
目前,檢測蓋塔病毒的主要方法有病原分離、血凝和血凝抑制方法、間接免疫熒光(IFA)、普通的RT-PCR方法等等,但是病原分離的方法需要的時間比較長,需要在生物安全三級實驗室進行,而血凝抑制的特異性和敏感性并不能滿足檢驗檢疫的要求,另外間接免疫熒光法需要較昂貴的顯微鏡和有經(jīng)驗的實驗人員,且該方法經(jīng)驗性較強,耗時長,難度相對較大,不易操作,最后普通的RT-PCR方法相比于前兩種方法雖然具有操作簡便、速度快、以及特異性強等優(yōu)點,但是當病毒含量比較低時,會出現(xiàn)假陰性的結(jié)果,靈敏度比較低。
鑒于以上問題的存在,特提出本發(fā)明。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的第一目的在于提供一種用于蓋塔病毒實時熒光定量PCR檢測的檢測體系,所述檢測體系中所包含的引物組特異性強,重復性好,靈敏度高,檢測的最低模板量可以達到2.61x101copies/μl,而普通的RT-PCR方法最低只能檢測到2.61x105copies/μl,其靈敏度可以達到常規(guī)的RT-PCR技術(shù)的10000倍。
本發(fā)明的第二目的在于提供一種蓋塔病毒的實時熒光定量PCR檢測方法,該檢測方法操作簡便,檢測效率高,當病毒含量非常低時,依然能進行準確的檢測,完全不會有假陰性的結(jié)果發(fā)生,避免了錯誤率,并且該檢測方法相對與常用的其他檢測方法具有更高的敏感性、特異性以及準確性,此外該檢測方法還具有很強的應用性,可良好的用于蓋塔病毒的檢測,彌補了蓋塔病毒實時熒光定量PCR檢測的相關(guān)技術(shù)空白。
為了實現(xiàn)本發(fā)明的上述目的,特采用以下技術(shù)方案:
本發(fā)明提供了一種用于蓋塔病毒實時熒光定量PCR的檢測體系,包括包括用于擴增蓋塔病毒基因序列的引物組,所述引物組由具有SEQ ID No.1所示堿基序列的上游引物,具有SEQ ID No.2所示堿基序列的下游引物組成。
本發(fā)明提供的用于蓋塔病毒實時熒光定量PCR的檢測體系,特異性強,重復性好,靈敏度高,其靈敏度可以達到常規(guī)的RT-PCR技術(shù)的10000倍,該引物組是發(fā)明人通過參照GenBank收錄的所有蓋塔基因序列保守區(qū)進行特定設(shè)計的一對具有特異性的引物,因此特異性非常好,采用該引物組用于蓋塔病毒實時熒光定量PCR檢測在本領(lǐng)域中尚屬首創(chuàng),現(xiàn)有技術(shù)中沒有任何記載。
另外,該檢測體系還包括熒光染料,所述熒光染料為SYBR Green I熒光染料,其中SYBR Green I是一種結(jié)合于所有dsDNA雙螺旋小溝區(qū)域的具有綠色激發(fā)波長的染料。在游離狀態(tài)下,SYBR Green I發(fā)出微弱的熒光,但一旦與雙鏈DNA結(jié)合后,熒光大大增強。因此,SYBR Green I的熒光信號強度與雙鏈DNA的數(shù)量相關(guān),可以根據(jù)熒光信號檢測出PCR體系存在的雙鏈DNA數(shù)量。SYBR Green I的最大吸收波長約為497nm,發(fā)射波長最大約為520nm。
本發(fā)明還提供了一種用于蓋塔病毒實時熒光定量PCR檢測方法,具體包括如下步驟:
以上述的檢測體系對待測樣品進行實時熒光定量PCR檢測。
本發(fā)明這種蓋塔病毒的實時熒光定量PCR檢測方法,操作簡便,檢測效率高,當病毒含量非常低時,依然能進行準確的檢測,完全不會有假陰性的結(jié)果發(fā)生,避免了錯誤率,并且該檢測方法相對與常用的其他檢測方法具有更高的敏感性、特異性以及準確性,此外該檢測方法具有很強的應用性,可良好的用于蓋塔病毒的檢測,彌補了蓋塔病毒實時熒光定量PCR檢測的相關(guān)技術(shù)空白,也為類似于蓋塔病毒的其他病原基因的檢測奠定了相關(guān)的定量分析基礎(chǔ),給本領(lǐng)域技術(shù)人員以相關(guān)技術(shù)啟示。
優(yōu)選地,在進行實時熒光定量PCR檢測之前,需要先建立Ct值與標準樣品的不同拷貝數(shù)所構(gòu)成的標準曲線。
優(yōu)選地,實時熒光定量PCR檢測所用的待測樣品為蓋塔病毒的總RNA反轉(zhuǎn)錄得到的cDNA。
因此,在真正的進行實時熒光定量PCR檢測的過程中,將待測樣品與標準樣品以相同的反應體系和PCR程序進行實時熒光定量PCR,得到的Ct值與所述標準曲線比對,即可得到待測樣品中蓋塔病毒基因的表達量。
其中,在相同的反應體系和PCR程序進行實時熒光定量PCR的檢測結(jié)果是可以直接由電腦軟件讀出的,不需要進行后續(xù)處理,這種操作步驟避免了檢測結(jié)果假陽性的產(chǎn)生及對環(huán)境的污染,實現(xiàn)了待測樣品的定量檢測,整個檢測過程大概只需1h左右,相對于常規(guī)的RT-PCR方法,大大簡化了操作步驟,縮短了檢測時間,提高了勞動效率。
并且,預先采用標準樣品制得標準曲線,然后將待測樣品以與標準樣品同樣的條件進行實時熒光定量PCR,得到的Ct值與標準曲線比對,即可得知待測樣品中蓋塔病毒基因的表達量,通過這種操作方式可以完全避免其他因素對表達量的影響,增加了測定蓋塔病毒基因的準確度,這也是采用實時熒光定量PCR檢測方法的優(yōu)勢所在。
更進一步的,標準樣品的制備方法包括:
(A)提取蓋塔病毒的總RNA,反轉(zhuǎn)錄得到cDNA;
(B)采用上游引物、下游引物對cDNA進行PCR擴增,反應后進行瓊脂糖凝膠電泳,回收目標片段,即得。
其中,對蓋塔病毒的總RNA進行實際提取操作時,一般是按照以下步驟進行:將Vero細胞置于含10%胎牛血清的DMEM培養(yǎng)基中培養(yǎng),培養(yǎng)條件為37℃、5%CO2的細胞培養(yǎng)箱,待細胞長到單層90%密度時,將培養(yǎng)基棄去,并用PBS溶液洗滌2次,按照MOI:0.5的量將GETV病毒液加入T25培養(yǎng)瓶中,并補充無血清的DMEM培養(yǎng)基至5mL,將培養(yǎng)瓶放入37℃、5%CO2培養(yǎng)箱中繼續(xù)培養(yǎng)4-5d,然后將培養(yǎng)瓶放入-80℃的冰箱中,反復凍融三次后將病毒液取出,離心轉(zhuǎn)速9000g,離心5min,取上清-80℃保存?zhèn)溆茫缓蟛捎迷噭┖嗅槍σ呀?jīng)離心的GETV病毒液上清進行總RNA提取,本發(fā)明采用的試劑盒一般為北京全式金生物技術(shù)有限公司ViralDNA/RNAKit試劑盒,按照上述操作步驟即可完成整個蓋塔病毒的總RNA的提取。
后續(xù),經(jīng)在Genbank網(wǎng)站,查找GETV毒株M1NSP1的基因序列(GenBank登錄號為EU015061),比對GenBank中GETV各亞型代表株,XY0904(JN582181)、HB0234(EU015062)、YN0540(EU015063)的NSP1序列,設(shè)計特異性引物,上游引物GETV-F,序列為:GAGAAAGAAGTGCTTGC,下游引物GETV-R,序列為:GGTGATCTTCTTTACCAC,擴增出的目標片段大小為150bp,以用于標準樣品的制作。
回收目標片段時,最好是先將目標片段連接至載體上,進行質(zhì)粒擴增,擴增后提取質(zhì)粒,經(jīng)鑒定正確后,該質(zhì)粒為標準樣品。
優(yōu)選地,上述步驟所用的載體為pMD18-T載體。
優(yōu)選地,質(zhì)粒擴增的具體步驟為:將回收的目標片段克隆至pMD18-T載體上,轉(zhuǎn)化至DH5α感受態(tài)細胞,挑取生長良好的菌落培養(yǎng)。
挑取了生長良好的菌落進行測序鑒定,如果測序的結(jié)果與GETV毒株M1序列一致的情況下,說明本發(fā)明的目標基因片段擴增完全正確,該質(zhì)粒擴增的方法簡單易行,且容易獲得大量含有目標片段的質(zhì)粒。
優(yōu)選地,實時熒光定量PCR檢測的PCR反應體系為SYBR Premix Ex Taq II(Tli RNaseH Plus)10-13μl,上游引物1-2μl、下游引物1-2μl,檢測樣品1-2μl,ddH2O補齊至25μL,其中,上游引物的濃度最好控制在0.1-0.2μmol之間,下游引物的濃度最好控制在0.1-0.2μmol之間。
待測樣品采用該PCR反應體系進行實時熒光定量PCR,得到的曲線穩(wěn)定。此外,PCR反應體系的選擇可以根據(jù)選用的試劑盒推薦進行,還可以選用其他體積,如常用的20μl體系、50μl體系等,其中成分的含量只需要相應地降低或升高即可。
優(yōu)選地,實時熒光定量PCR擴增程序為:94-95℃預變性30-35s,94-95℃變性5-7s,55-60℃退火20-30s,共35-40個循環(huán)。以該實時熒光定量PCR擴增程序進行擴增,擴增特異性好,擴增得到的數(shù)據(jù)穩(wěn)定。
此外,對標準樣品反轉(zhuǎn)錄得到的cDNA采用相同的PCR反應體系和PCR擴增程序進行實時熒光定量PCR,可以得到標準曲線。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的有益效果為:
(1)本發(fā)明的用于蓋塔病毒實時熒光定量PCR檢測的引物組特異性強,重復性好,靈敏度高,檢測的最低模板量可以達到2.61x101copies/μl,而普通的RT-PCR方法最低只能檢測到2.61x105copies/μl,其靈敏度可以達到常規(guī)的RT-PCR技術(shù)的10000倍;
(2)本發(fā)明提供的蓋塔病毒的實時熒光定量PCR檢測方法,操作簡便,檢測效率高,當病毒含量非常低時,依然能進行準確的檢測,完全不會有假陰性的結(jié)果發(fā)生,避免了錯誤率,并且該檢測方法相對與常用的其他檢測方法具有更高的敏感性、特異性以及準確性;
(3)本發(fā)明的蓋塔病毒的實時熒光定量PCR檢測方法具有很強的應用性,可良好的用于蓋塔病毒的檢測,彌補了蓋塔病毒實時熒光定量PCR檢測的相關(guān)技術(shù)空白,也為類似于蓋塔病毒的其他病原基因的檢測奠定了相關(guān)的定量分析基礎(chǔ),給本領(lǐng)域技術(shù)人員以相關(guān)技術(shù)啟示。
附圖說明
為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案,以下將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹。
圖1為本發(fā)明實施例1的蓋塔基因PCR產(chǎn)物的瓊脂糖凝膠電泳檢測圖;
圖2為本發(fā)明實施例2的不同拷貝數(shù)濃度標準品的實時熒光定量RT-PCR擴增曲線圖;
圖3為本發(fā)明實施例2中實時熒光定量RT-PCR標準曲線圖;
圖4為本發(fā)明實施例3中不同拷貝數(shù)濃度標準品的常規(guī)RT-PCR電泳圖;
圖5為本發(fā)明實施例3中實時熒光定量RT-PCR特異性試驗結(jié)果圖。
具體實施方式
下面將結(jié)合實施例對本發(fā)明的實施方案進行詳細描述,但是本領(lǐng)域技術(shù)人員將會理解,下列實施例僅用于說明本發(fā)明,而不應視為限制本發(fā)明的范圍。實施例中未注明具體條件者,按照常規(guī)條件或制造商建議的條件進行。所用試劑或儀器未注明生產(chǎn)廠商者,均為可以通過市售購買獲得的常規(guī)產(chǎn)品。
實施例1
1、引物的設(shè)計與合成:
經(jīng)在Genbank網(wǎng)站,查找GETV毒株M1NSP1的基因序列(GenBank登錄號為EU015061),比對GenBank中GETV各亞型代表株,XY0904(JN582181)、HB0234(EU015062)、YN0540(EU015063)的NSP1序列,設(shè)計特異性擴增引物,上游引物GETV-F,序列為:AGCATTTTCGCATCTGGCTAC,下游引物GETV-R,序列為:TCTGGGTCTTCCGCACTTTT。
2、總RNA的提取及cDNA的合成:
1)將Vero細胞置于含10%胎牛血清的DMEM培養(yǎng)基中培養(yǎng),培養(yǎng)條件為37℃、5%CO2的細胞培養(yǎng)箱,待細胞長到單層90%密度時,將培養(yǎng)基棄去,并用PBS溶液洗滌2次,按照MOI:0.5的量將GETV病毒液加入T25培養(yǎng)瓶中,并補充無血清的DMEM培養(yǎng)基至5mL,將培養(yǎng)瓶放入37℃、5%CO2培養(yǎng)箱中繼續(xù)培養(yǎng)4-5d,然后將培養(yǎng)瓶放入-80℃的冰箱中,反復凍融三次后將病毒液取出,離心轉(zhuǎn)速9000g,離心5min,取上清-80℃保存?zhèn)溆茫?/p>
2)然后采用北京全式金生物技術(shù)有限公司ViralDNA/RNAKit試劑盒針對已經(jīng)離心的GETV病毒液上清進行總RNA提?。?/p>
3)按照北京全式金生物技術(shù)有限公司-UniOne-StepgDNARemovalandcDNASynthesisSuperMix試劑盒說明書,將步驟b總RNA為模板,反轉(zhuǎn)錄合成總cDNA,總cDNA樣品保存至-80℃保存?zhèn)溆谩?/p>
3、蓋塔病毒基因的常規(guī)PCR擴增:
以上述反轉(zhuǎn)錄獲得的cDNA為模板,利用引物GETV-F和GETV-R對蓋塔病毒基因進行常規(guī)PCR擴增。
常規(guī)PCR擴增體系如下:
PCR反應程序為:95℃預變性5min,再以35個循環(huán)進行PCR擴增,擴增條件為95℃變性30s,60℃退火30s,72℃延伸30s,最后再72℃延伸10min。
得到的PCR產(chǎn)物取10μL進行1.0%瓊脂糖凝膠電泳檢測,結(jié)果如圖1所示。圖1顯示有符合預期大小(約150bp)的條帶。
4、回收目標片段
得到的PCR產(chǎn)物經(jīng)1.0%瓊脂糖凝膠電泳后,在紫外燈下觀察到符合預期大小(約150bp)的目標片段,用手術(shù)刀片將其小心切下后,擴增產(chǎn)物采用OMEGAGelExtractionKit試劑盒純化回收,然后克隆到pMD18-T載體,并轉(zhuǎn)化到DH5α平板,挑取生長良好的菌落,進行測序鑒定,測序結(jié)果與GETV毒株M1序列一致,表明基因片段的擴增完全正確,并采用OMEGAPlasmidMiniKitI試劑盒提取陽性重組質(zhì)粒,即為標準樣品。
實施例2制作標準曲線
利用紫外分光光度計定量,將計算好拷貝數(shù)的標準DNA作為模板,以10倍系列稀釋,稀釋濃度在2.61x1010copies/μl,采用熒光定量PCR反應體系和反應程序,在定量熒光PCR儀上進行PCR擴增,繪制標準溶解曲線,儀器使用BIO-RADCFX96TMRealTimeSystem,在稀釋的線性濃度范圍內(nèi),擴增曲線良好,呈光滑“S”型,具體擴增曲線如圖2所示,反應結(jié)束后,自動生成標準曲線,標準曲線圖如圖3所示。
從圖3中可以看出,模板量與對應的Ct值之間線性相關(guān),相關(guān)系數(shù)為0.99,說明本實施例建立的檢測方法可以準確檢測蓋塔病毒GETV,Ct值分別為28.59、25.17、22.41、19.46、15.71、12.85、10.93和8.73,標準曲線的斜率為-2.8887,截距為31.87,直線方程為y=-2.8887x+31.87。
其中,實時熒光定量PCR檢測的反應體系為:
反應程序為:95℃預變性30s,95℃變性5s,55℃退火20s,共40個循環(huán)。
實施例3
1、實時熒光定量PCR與常規(guī)PCR靈敏度的對比
將GETV病毒液分別進行普通RT-PCR檢測與實時熒光定量RT-PCR檢測,但是普通RT-PCR檢測方法最低只能檢測到2.61x105copies/μl,從圖4的普通RT-PCR檢測方法的敏感性電泳圖可以清楚的看到,但是采用實時熒光定量RT-PCR檢測的方法卻可以能檢測到最低模板量為2.61x101copies/μl,這一點從圖2的擴增曲線結(jié)果也可以清晰的得知,因此其敏感性比普通PCR檢測方法高10000倍,本發(fā)明的檢測方法具有更高的靈敏度。
其中圖4中,各樣品病毒拷貝數(shù)為:
1:2.61x108copies/μl
2:2.61x107copies/μl
3:2.61x106copies/μl
4:2.61x105copies/μl
5:2.61x104copies/μl
6:2.61x103copies/μl
7:2.61x102copies/μl
2、實時熒光定量PCR的重復性
利用DPS軟件對不同濃度cDNA分別進行5批次的批內(nèi)和批間的重復性實驗,結(jié)果顯示批內(nèi)變異系數(shù)均小于1%,批間變異系數(shù)均小于2%,說明本發(fā)明的方法具有較好的組間重復性,該方法獲得的數(shù)據(jù)比較穩(wěn)定。
表2實時熒光定量RT-PCR的重復性試驗結(jié)果
3、實時熒光定量PCR的特異性
利用本發(fā)明建立起來的實時熒光定量PCR方法對分別檢測了GETV、CDV、HSV、CPV和SIV病毒,具體結(jié)果參照圖5,發(fā)現(xiàn)只有GETV檢測結(jié)果為陽性(熒光信號超過閾值),其他對照樣品檢測結(jié)果均為陰性(熒光信號均未超過閾值),表明該方法中的引物具有較高的特異性,能夠特異地檢測到蓋塔病毒。
實施例4
制作標準曲線的方法步驟與實施例2基本相同,只是熒光定量PCR反應體系和反應程序具體如下:
實時熒光定量PCR檢測的反應體系為:
反應程序為:94℃預變性35s,94℃變性7s,60℃退火30s,共35個循環(huán)。
用該PCR反應體系進行了標準曲線的制作,以及待檢測樣品的檢測,結(jié)果與實施例2一致。
實施例5
制作標準曲線的方法步驟與實施例2基本相同,只是熒光定量PCR反應體系和反應程序具體如下:
實時熒光定量PCR檢測的反應體系為:
反應程序為:94℃預變性32s,94℃變性6s,60℃退火25s,共38個循環(huán)。
用該PCR反應體系進行了標準曲線的制作,以及待檢測樣品的檢測,結(jié)果與實施例2一致。
盡管已用具體實施例來說明和描述了本發(fā)明,然而應意識到,在不背離本發(fā)明的精神和范圍的情況下可以作出許多其它的更改和修改。因此,這意味著在所附權(quán)利要求中包括屬于本發(fā)明范圍內(nèi)的所有這些變化和修改。