摘 要:環(huán)介導(dǎo)等溫擴增(loop-mediated isothermal amplification,LAMP)技術(shù)是一種可應(yīng)用于各種病原體檢測、基因分型等領(lǐng)域的等溫擴增技術(shù)。該技術(shù)所需設(shè)備簡單且易于操作,因此具有較大的發(fā)展?jié)摿?。根?jù)目前已經(jīng)存在的判定LAMP結(jié)果的可視化方法,以可能對野生小反芻動物造成威脅的小反芻獸疫病毒(Peste des petits ruminantsvirus,PPRV)cDNA為檢測對象,選擇合適的引物組,比較評估均可在日光或紫外光下區(qū)分陰陽性結(jié)果的SYBR Green I、SYBR Safe Stain 和羥基萘酚藍(hydroxynaphthol blue,HNB)3種指示劑方法的適用性與靈敏度。結(jié)果表明:3種方法的靈敏度都很高,均與瓊脂糖凝膠電泳相當(dāng)。其中,SYBR Green I結(jié)果區(qū)分度高、不受體系成分影響且無須額外設(shè)備,但成本較高;SYBR Safe Stain具有良好的結(jié)果區(qū)分度,成本相對較低,但需要額外的紫外照射設(shè)備;HNB成本最低,但顏色區(qū)分度較低,且易受多種因素影響。建議在選擇LAMP指示劑時,綜合考慮成本、使用便利性、結(jié)果準(zhǔn)確性及實驗條件,通過充分的體系優(yōu)化和驗證,確保LAMP檢測的準(zhǔn)確性和可靠性。研究結(jié)果突顯了不同方法的特征和適用場景,為研究人員根據(jù)不同場所與條件選擇高效、便捷的LAMP反應(yīng)結(jié)果可視化方法提供參考。
關(guān)鍵詞:環(huán)介導(dǎo)等溫擴增;SYBR Green I;SYBR Safe Stain;羥基萘酚藍;小反芻獸疫病毒
中圖分類號:S855. 3
文獻標(biāo)識碼:A
文章編號:2310 - 1490(2024)- 03 - 0664 - 06
DOI:10.12375/ysdwxb.20240324
環(huán)介導(dǎo)等溫擴增(loop-mediated isothermal amplification,LAMP)技術(shù)是由Notomi等于2000年研發(fā)的一種新型恒溫擴增技術(shù)[1],其作為一種新興的核酸擴增技術(shù),可在等溫條件下實現(xiàn)目的產(chǎn)物的擴增,因而備受關(guān)注。該技術(shù)利用兩對引物,在bst 聚合酶的作用下首先形成具有莖環(huán)結(jié)構(gòu)的啞鈴狀產(chǎn)物,其后內(nèi)引物再次結(jié)合莖環(huán)結(jié)構(gòu)上的部分單鏈,同時模板鏈延伸并剝離新形成的單鏈,該過程多次重復(fù)最終得到長度不等的花菜樣的結(jié)構(gòu)產(chǎn)物,目前已經(jīng)應(yīng)用于各種病原體檢測[2?3]、基因分型[4]等領(lǐng)域,由于這種技術(shù)不需要復(fù)雜昂貴的熱循環(huán)儀,并且可以在較短的時間內(nèi)產(chǎn)生大量擴增產(chǎn)物,因此在野外檢測與基層檢測領(lǐng)域展現(xiàn)出了巨大的發(fā)展?jié)摿Α榱诉M一步提高LAMP檢測的實用性,研究人員開發(fā)了不同類型的結(jié)果判定方法,旨在實現(xiàn)更為靈敏、特異和便捷的結(jié)果判定,如基于DNA染料結(jié)合核酸時被激發(fā)出強烈熒光原理的嵌合染料法,基于金屬離子濃度變化的金屬離子指示劑法[5]和基于pH 變化的pH指示劑顯色法[6]等。
小反芻獸疫(peste des petits ruminants,PPR)是一種由副黏病毒科(Paramyxoviridae)麻疹病毒屬(Morbillivirus)的小反芻獸疫病毒(Peste des petits ruminantsvirus,PPRV)引起的烈性病毒性傳染?。?],目前發(fā)現(xiàn)該病的野生宿主有巖羊(Pseudois nayaur)、盤羊(Ovis ammon)和蒙古賽加羚羊(Saiga tatarica mon?golica)等[8?10],傳染性與致死率極高,嚴(yán)重威脅畜牧業(yè)發(fā)展與野生動物安全[11]。一種快速簡便、可應(yīng)用于野外與基層的檢測方法有利于預(yù)防小反芻獸疫的傳播,因此已有多組研究人員開發(fā)了不同的小反芻獸疫LAMP檢測方法[12?14]。
本研究收集分析已開發(fā)的小反芻獸疫病毒的LAMP引物組,并選擇可以檢測全部4個譜系PPRV的引物組進行檢測,比較評估SYBR Green I、SYBRSafe Stain 和羥基萘酚藍(hydroxy naphthol blue,HNB)3種指示劑的適用性與靈敏度,并對這3種方法與瓊脂糖凝膠電泳法進行對比和總結(jié),突顯不同方法的特征和適用場景,為研究人員根據(jù)不同的場所與情況選擇合適的方法提供參考,為野生動物保護提供重要的技術(shù)支持。
1 材料
1. 1 主要試劑
PPRV cDNA 受贈于哈爾濱獸醫(yī)研究所的尹鑫研究員。Bst 2. 0 WarmStart DNA 聚合酶和10 mmol/LdNTPS購自New England Biolabs公司;羥基萘酚藍購自上海麥克林生化科技股份有限公司;SYBR Green I購自Biosharp公司;SYBR Safe Stain 購自APExBIO公司。
1. 2 實驗儀器
電泳儀(型號:PowerPac HV)購自Bio-Rad(美國)公司;凝膠成像系統(tǒng)(型號:KETA GL)和PCR儀(型號SEDI G)購自威泰克(中國香港)有限公司;干式恒溫器(型號:MK-20)購自杭州奧盛儀器(中國)有限公司;紫外分光光度計(型號:NanoDrop One)購自賽默飛(美國)公司。
2 方法
2. 1 引物篩選
通過檢索分析已發(fā)表LAMP檢測小反芻獸疫病毒的文獻,最終選擇Rajko-Nenow 等[12]設(shè)計的引物組進行分析。使用常規(guī)PCR 引物(Primer F/R)對N基因片段進行PCR擴增。引物均由北京睿博興科生物技術(shù)有限公司合成(表1)。
2. 2 LAMP 初始反應(yīng)體系
LAMP總反應(yīng)體系為25. 0 μL,各組分濃度分別為FIP、BIP 各0. 8 μmol/L,F(xiàn)3、B3 各0. 1 μmol/L,dNTPS 1. 4 μmol/L,MgSO4 6. 0 mmol/L,1×IsothermalAmplification buffer,Bst 2. 0 WarmStart DNA 聚合酶8. 0 U,PPRV 模板1. 0 μL,無菌水補充至25. 0 μL。反應(yīng)參數(shù)設(shè)定為65 ℃,60 min,然后升至95 ℃,2 min,以終止反應(yīng)。