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KR20240165494A - Primer sets development for the detection of African Swine Fever Virus and Classical Swine Fever virus and their uses - Google Patents

Primer sets development for the detection of African Swine Fever Virus and Classical Swine Fever virus and their uses Download PDF

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KR20240165494A
KR20240165494A KR1020230062292A KR20230062292A KR20240165494A KR 20240165494 A KR20240165494 A KR 20240165494A KR 1020230062292 A KR1020230062292 A KR 1020230062292A KR 20230062292 A KR20230062292 A KR 20230062292A KR 20240165494 A KR20240165494 A KR 20240165494A
Authority
KR
South Korea
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swine fever
fever virus
african swine
primer
present
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Pending
Application number
KR1020230062292A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
이학교
허재영
송기덕
김수정
Original Assignee
전북대학교산학협력단
내셔널 인스티튜트 오브 베터리너리 리서치
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 전북대학교산학협력단, 내셔널 인스티튜트 오브 베터리너리 리서치 filed Critical 전북대학교산학협력단
Priority to KR1020230062292A priority Critical patent/KR20240165494A/en
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Abstract

본 발명은 아프리카돼지지열병 바이러스와 돼지열병 바이러스를 동시에 진단하기 위한 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 프라이머를 이용하여 PCR을 수행하면, 소량의 시료를 가지고 높은 민감도로 아프리카돼지열병 바이러스 및 되재열병 바이러스를 검출함으로써 각각의 질병의 감염여부를 신속하게 확인할 수 있을 뿐만 아니라, 두 질병에 대한 감별진단이 가능하다. 또한 원스텝 실시간 유전자진단으로 신속하고 정확하게 진단하여 시간과 노동력, 경비절감 효과뿐만 아니라 신속한 방역조치를 통한 질병확산 방지 및 결과적으로 국내 축산업 보호에 기여할 수 있다.The present invention relates to a method for diagnosing African swine fever virus and swine fever virus simultaneously. By performing PCR using the primers according to the present invention, African swine fever virus and swine fever virus can be detected with high sensitivity using a small amount of sample, thereby enabling rapid confirmation of infection with each disease, and differential diagnosis of the two diseases is also possible. In addition, by rapidly and accurately diagnosing with one-step real-time genetic diagnosis, it is possible to reduce time, labor, and costs, as well as prevent the spread of diseases through rapid quarantine measures, and consequently contribute to the protection of the domestic livestock industry.

Description

아프리카돼지열병 바이러스와 돼지열병 바이러스를 동시에 진단하기 위한 방법 및 프라이머 세트{Primer sets development for the detection of African Swine Fever Virus and Classical Swine Fever virus and their uses}Method and primer sets for simultaneous diagnosis of African swine fever virus and classical swine fever virus {Primer sets development for the detection of African swine fever virus and classical swine fever virus and their uses}

본 발명은 아프리카돼지열병 바이러스와 돼지열병 바이러스를 동시에 진단하기 위한 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for diagnosing African swine fever virus and swine fever virus simultaneously.

아프리카돼지열병 바이러스(African swine fever virus, ASFV)는 아스파바이러스과(Asfarviridae)에 속하는 유 일한 바이러스로서 170~193kbp의 매우 큰 dsDNA를 genome으로 가지며, 150~167개의 ORF (open reading frame) 를 포함하고 있다. 아프리카돼지열병 바이러스 특이 단백질 중에는 캡시드 단백질(capsid protein)인 p72를 암호화한 B646L 구조 단백질 유전자의 C-말단(C-terminal) 지역의 염기 서열 변이에 기초해서, 24개의 유전자형 (genotype)으로 분류된다. 24개의 유전자형 모두 사람에게는 감염되지 않으며, 아프리카를 벗어나 전 세계적으로 확산하고 있는 바이러스는 대부분 유전형 II의 고병원성 바이러스이다. African swine fever virus (ASFV) is the only virus belonging to the Asfarviridae family, and has a very large dsDNA genome of 170–193 kbp, containing 150–167 ORFs (open reading frames). Based on the base sequence variation in the C-terminal region of the B646L structural protein gene encoding the capsid protein p72 among the African swine fever virus-specific proteins, it is classified into 24 genotypes. All 24 genotypes do not infect humans, and most of the viruses that have spread worldwide outside Africa are highly pathogenic viruses of genotype II.

한편, 아프리카돼지열병 바이러스의 임상 증상은 돼지열병(classical swine fever)과 아주 유사하고, 두 질병은 일반적으로 실험실 진단에서 변별되어야 하기 때문에 이에 따라 상기 아프리카돼지열병 바이러스에 대한 감염여 부를 확인하기 위한 많은 연구들이 행해져 왔다. 종래의 바이러스 진단법으로는 전자현미경 또는 혈청학적 방법을 주로 사용하였다. 그러나, 전자현미경을 이용한 진단방법은 바이러스의 존재를 확인할 수는 있지만 형태학적 특징으로 종을 진단하는 것은 거의 불가능하다. 현재의 일반화된 방법은 혈청학적 방법을 이용한 검사로, 혈액, 소변, 뇌척수액 또는 양수에서 아프리카돼지열 병 바이러스의 유전 물질(DNA)을 검출하거나 아프리카돼지열병 바이러스 감염에 반응하여 생성된 혈중 항체를 검출하는 방법이다. 혈청학적 방법 중 ELISA(Enzyme-Linked Immunosorbent Assay) 방법은 가장 일반적으로 사용되는 진단방법이나 중합효소 연쇄반응(Polymerase Chain Reaction, PCR) 진단법보다 검출감도가 약 1,000배 정도 낮으며, 항체와 검사시료의 예상하지 못한 비특이적 반응으로 정확한 진단이 실패하는 경우가 자주 발생하 는 문제가 있다. 또한, 바이러스를 대량생산 및 정제하여 동 바이러스를 불활화한 다음, 이를 항원으로 사용하 여 아프리카돼지열병 바이러스에 대한 항체를 검출해야 하기 때문에 상기 항원을 제조하기 위하여는 몇 주 또는 몇 개월이라는 긴 시간과 많은 비용이 소요되는 문제가 있다. 또한, 혈청학적 방법을 이용한 검사는 돼지에게서 시료를 수득하기 위해 전문가가 전문 장비를 가지고 채취해야 하므로 별도의 시간과 비용이 소요되기 때문에, 돼지 농가에서 쉽게 채취할 수 있는 방법을 개발할 필요가 있었다. 따라서, 아프리카돼지열병 바이러스를 신속하게 검출하고, 돼지열병 바이러스 외의 다른 바이러스들과의 교차 반응성이 없도록 특이적이며, 고감도를 가지는 진단 방법을 개발할 필요가 있다.Meanwhile, since the clinical symptoms of African swine fever virus are very similar to those of classical swine fever, and the two diseases should generally be differentiated in laboratory diagnosis, many studies have been conducted to confirm infection with the African swine fever virus. Conventional virus diagnosis methods mainly used electron microscopy or serological methods. However, although the diagnosis method using electron microscopy can confirm the presence of the virus, it is almost impossible to diagnose the species based on morphological characteristics. The current generalized method is a test using a serological method, which detects the genetic material (DNA) of African swine fever virus in blood, urine, cerebrospinal fluid, or amniotic fluid, or detects blood antibodies produced in response to African swine fever virus infection. Among serological methods, the ELISA (Enzyme-Linked Immunosorbent Assay) method is the most commonly used diagnostic method, but its detection sensitivity is about 1,000 times lower than that of the polymerase chain reaction (PCR) diagnostic method, and there are frequent cases where accurate diagnosis fails due to unexpected nonspecific reactions between antibodies and test samples. In addition, since the virus must be mass-produced and purified to inactivate the virus, and then used as an antigen to detect antibodies to the African swine fever virus, there is a problem that it takes a long time of several weeks or months and a lot of money to produce the antigen. In addition, since testing using the serological method requires a specialist with specialized equipment to collect samples from pigs, it takes additional time and money, so it was necessary to develop a method that can be easily collected at pig farms. Therefore, it is necessary to develop a diagnostic method that is specific and highly sensitive, capable of rapidly detecting the African swine fever virus and having no cross-reactivity with other viruses other than the African swine fever virus.

특허문헌 1 : 한국 공개특허공보 제10-2022-0112623호(2022.08.11. 공개)Patent Document 1: Korean Patent Publication No. 10-2022-0112623 (Published on August 11, 2022)

본 발명의 목적은 아프리카돼지열병 바이러스와 돼지열병 바이러스를 동시에 검출하는 조성물을 제공하는데 있다.The purpose of the present invention is to provide a composition that simultaneously detects African swine fever virus and swine fever virus.

본 발명의 다른 목적은 아프리카돼지열병 바이러스와 돼 지열병 바이러스를 높은 민감도로 감별 진단하는 방법을 제공하는 데 있다.Another object of the present invention is to provide a method for differentially diagnosing African swine fever virus and swine fever virus with high sensitivity.

따라서, 본 발명은, 서열번호 1의 염기서열로 이루어진 정방향 프라이머와 서열번호 2의 염기서열로 이루어진 역방향 프라이머를 포함하는 아프리카돼지열병 바이러스(African swine fever virus, ASFV)에 대한 프라이머 세트; 및Accordingly, the present invention provides a primer set for African swine fever virus (ASFV) comprising a forward primer consisting of a base sequence of sequence number 1 and a reverse primer consisting of a base sequence of sequence number 2; and

서열번호 3의 염기서열로 이루어진 이루어진 정방향 프라이머와 서열번호 4의 염기서열로 이루어진 역방향 프라이머를 포함하는 돼지열병(classical swine fever)바이러스에 대한 프라이머세트를 포함하는 아프리카돼지열병바이러스 및 돼지열병 바이러스를 동시에 진단하기 위한 조성물을 제공한다. A composition for diagnosing African swine fever virus and classical swine fever virus at the same time is provided, comprising a primer set for classical swine fever virus, the primer set comprising a forward primer consisting of a base sequence of sequence number 3 and a reverse primer consisting of a base sequence of sequence number 4.

또한, 본 발명은 상기 조성물을 포함하는, 아프리카돼지열병 바이러스 및 돼지열병 바이러스를 동시에 진단하기 위한 키트를 제공한다.In addition, the present invention provides a kit for diagnosing African swine fever virus and swine fever virus simultaneously, comprising the composition.

또한, 본 발명은 다음의 단계를 포함하는 아프리카돼지열병바이러스 및 돼지열병 바이러스를 동시에 진단하는 방법: In addition, the present invention provides a method for diagnosing African swine fever virus and swine fever virus simultaneously, comprising the following steps:

(a) 분리된 시료로부터 핵산을 준비하는 단계; (b) 서열번호 1 및 2의 뉴클레오타이드 서열을 포함하는 프라이머 쌍 및 서열번호 3 및 4의 뉴클레오타이드 서열을 포함하는 프라이쌍을 포함하는 조성물을 이용하여 상기 검체 시료 내 목적 뉴클레오타이드 서열을 RPA법으로 증폭하는 단계; 및 (a) a step of preparing nucleic acid from a separated sample; (b) a step of amplifying a target nucleotide sequence in the specimen sample by RPA using a composition comprising a primer pair comprising nucleotide sequences of SEQ ID NOs: 1 and 2 and a primer pair comprising nucleotide sequences of SEQ ID NOs: 3 and 4; and

(c) 상기 증폭 결과를 확인하는 단계를 제공한다.(c) A step for confirming the above amplification result is provided.

본 발명에 따른 프라이머를 이용하여 PCR을 수행하면, 소량의 시료를 가지고 높은 민감도로 아프리카돼지열병 바이러스 및 돼지열병 바이러스를 검출함으로써 각각의 질병의 감염여부를 신속하게 확인할 수 있을 뿐만 아니라, 두 질병에 대한 감별진단이 가능하다. 또한 원스텝 실시간 유전자진단으로 신속하고 정확하게 진단하여 시간과 노동력, 경비절감 효과뿐만 아니라 신속한 방역조치를 통한 질병확산 방지 및 결과적으로 국내 축산업 보호에 기여할 수 있다.By performing PCR using the primers according to the present invention, African swine fever virus and swine fever virus can be detected with high sensitivity using a small amount of sample, so that not only can the infection of each disease be quickly confirmed, but also a differential diagnosis of the two diseases is possible. In addition, by quickly and accurately diagnosing with one-step real-time genetic diagnosis, it can not only save time, labor, and costs, but also prevent the spread of diseases through rapid quarantine measures, and consequently contribute to the protection of the domestic livestock industry.

도 1은, CSFV에 대한 실시간 실시간 PCR의 민감도를 나타낸 도이다.
도 2는, 본 발명의 프라이머 세트를 이용하여 CSFV 검출의 민감도를 확인한 도이다.
도 3은, 발명의 CSFV에 대한 프라이머 세트를 이용하여 RPA 반응시 최적 온도 및 시간을 평가한 도이다.
도 4 및 5는, 본 발명의 프라이머 세트를 이용하여 시료에서 CSFV 바이러스 검출을 확인한 도이다.
도 6은, ASFV에 대한 실시간 PCR의 민감도를 나타낸 도이다.
도 7은, 발명의 ASFV에 대한 프라이머 세트를 이용하여 RPA 반응시 최적 온도 및 시간을 평가한 도이다.
도 8은, 본 발명의 프라이머세트 이용하여 ASFV를 검출의 민감도를 나타낸 도이다.
도 9는, 본 발명의 프라이머 세트를 이용하여 시료에서 ASFV 검출을 확인한 도이다.
Figure 1 is a diagram showing the sensitivity of real-time real-time PCR for CSFV.
Figure 2 is a diagram confirming the sensitivity of CSFV detection using the primer set of the present invention.
Figure 3 is a diagram evaluating the optimal temperature and time for RPA reaction using a primer set for CSFV of the invention.
Figures 4 and 5 are diagrams confirming the detection of CSFV virus in a sample using the primer set of the present invention.
Figure 6 is a diagram showing the sensitivity of real-time PCR for ASFV.
Figure 7 is a diagram evaluating the optimal temperature and time for RPA reaction using a primer set for ASFV of the invention.
Figure 8 is a diagram showing the sensitivity of detecting ASFV using the primer set of the present invention.
Figure 9 is a diagram confirming the detection of ASFV in a sample using the primer set of the present invention.

이하, 본 발명에 따른 발명은 신규한 바실러스 벨레젠시스 균주 및 이의 용도에 관하여 상세히 설명하나, 상기 발명의 범위가 하기 설명에 의해 제한되는 것은 아니다. Hereinafter, the invention according to the present invention will be described in detail with respect to a novel Bacillus velezensis strain and its use, but the scope of the invention is not limited by the following description.

본 발명에서, 프라이머는 재조합효소 중합효소 증폭반응(recombinase polymerase amplification; RPA) 또는 역전사-재조합효소 중합효소 증 폭반응(Reverse transcriptase-recombinase polymerase amplification; RT-RPA)에 사용되는 것일 수 있으나, 현장에서 단시간 내에 유전자를 증폭 및 검출 가능한 방법에 해당하는 것이라면 이에 제한되는 것은 아니다.In the present invention, the primer may be one used in recombinase polymerase amplification (RPA) or reverse transcriptase-recombinase polymerase amplification (RT-RPA), but is not limited thereto as long as it corresponds to a method capable of amplifying and detecting a gene in the field in a short period of time.

본 발명에서, 상기 "재조합효소 중합효소 증폭 반응(Recombinase polymerase amplification; RPA)"이란 핵산의 빠른 등온 증폭을 위한 방법이다. 일정한 온도에서 사용되는 효소와 단백질(재조합효소, 단일 가닥 결합 단 백질 및 사슬 치환 DNA 중합효소(strand displacing DNA polymerase))의 특정 조합에 의존하여 증폭한다. 엑소-프로브를 통해 RPA 증폭 산물의 실시간 검출이 가능하다. 형광 물질은 혼성화된 엑소-프로브의 내부 무염기 부 위 유사체(abasic site mimic, 예를들어 테트라하이드로퓨란 (THF)을 들 수 있다)에서 엑소뉴클레아제 III 절삭을 통한 형광단 (fluorophore) 및 소광물질(quencher) 등을 사용할 수 있다. 형광 신호는 랩톱 (ESEQuant Tubescanner 장치, Qiagen Lake Constance GmbH, Stockach, Germany)을 포함하는 무게가 1.2 kg인 현장 진단 스캐너를 통해 실시간으로 측정된다. In the present invention, the "recombinase polymerase amplification (RPA)" is a method for rapid isothermal amplification of nucleic acids. Amplification is performed depending on a specific combination of enzymes and proteins (recombinase, single-strand binding protein, and strand displacing DNA polymerase) used at a constant temperature. Real-time detection of RPA amplification products is possible through an exo-probe. Fluorescent substances can use fluorophores and quenchers, etc. through exonuclease III cleavage at an internal abasic site mimic (e.g., tetrahydrofuran (THF)) of a hybridized exo-probe. The fluorescent signal is measured in real time through a point-of-care scanner weighing 1.2 kg including a laptop (ESEQuant Tubescanner device, Qiagen Lake Constance GmbH, Stockach, Germany).

예를 들어, 비오틴 또는 겨자무과산화효소 (horseradish peroxidase)로 표지된 역방향 프라이머를 사용하여 분석에 필요한 단계 수를 줄이기 위해 다른 표지 전략의 사용을 조사한 것이다. 사용된 증폭 온도를 최적화하고 표면 차단제를 사용하고자 한 방법이다. 이러한 변화의 조합은 1 x 10 -15 M 의 검출 한계 (LOD)를 낮추어 훨씬 더 신속한 증폭 및 검출 프로토콜을 용이하게 한 방법이다(J. Clin. Microbiol., 50 (2012), pp. 2234-2238). 역전사-재조합효소 중합효소 증폭(reverse transcription recombinase polymerase amplification, RPA)은 상기한 RPA 방법에서 역전사 효소를 첨가한 것이다.For example, the use of different labeling strategies has been investigated to reduce the number of steps required for the analysis, using reverse primers labeled with biotin or horseradish peroxidase. One approach has been to optimize the amplification temperature used and to use surface blocking agents. The combination of these changes has facilitated a much more rapid amplification and detection protocol, lowering the limit of detection (LOD) to 1 x 10 -15 M (J. Clin. Microbiol., 50 (2012), pp. 2234-2238). Reverse transcription recombinase polymerase amplification (RPA) is the addition of reverse transcriptase to the RPA method described above.

본 발명에서 사용되는 용어 "실시간 RT-PCR (real-time RT-PCR)"은 각각의 의미를 가지는 PCR 및 실시간 (RT-) PCR의 총합을 의미한다. 각각의 의미를 살펴보면, PCR은 DNA의 특정 영역을 시험관 내에서 대량으로 증폭하는 기술을 의미하며, RT-PCR은 시험관 내에서 RNA를 DNA로 역전사시킨 다음, 이렇게 만들어진 상보적 DNA(complementary DNA; cDNA)의 특정 영역을 대량으로 증폭하는 기술을 의미한다. 실시간 (RT-)PCR은 특정 영역 증폭의 결과가 실시간으로 모니터링되는 것을 의미한다. The term "real-time RT-PCR" used in the present invention refers to the sum of PCR and real-time (RT-) PCR, each of which has its own meaning. When examining each meaning, PCR refers to a technology for amplifying a specific region of DNA in large quantities in a test tube, and RT-PCR refers to a technology for reverse transcribing RNA into DNA in a test tube and then amplifying a specific region of the complementary DNA (cDNA) thus produced in large quantities. Real-time (RT-)PCR means that the results of amplifying a specific region are monitored in real time.

본 발명에서 사용되는 용어 "프라이머 (primer)"는 주형 (template) 핵산에 상보적으로 결합하여 합성을 위한 시발점으로 기능하는 자유 3'-수산화기 (free 3'-hydroxyl group)를 가지는 짧은 핵산 단편을 의미한다. 프라이 머는 적절한 반응 완충 용액 (buffer) 및 온도에서 중합 반응을 위한 효소 [DNA 중합 효소 (DNA polymerase), 역전사 효소 (reverse transcriptase) 등] 및 상이한 4가지 데옥시뉴클레오사이드 트리포스페이트 (deoxynucleoside triphosphates; dNTPs)의 존재 하에서 주형에 상보적인 가닥의 합성을 개시할 수 있는데, 프 라이머 길이 및 반응 조건 등은 당업계에 공지된 것을 기초로 변형할 수 있다. 프라이머는 필요할 경우 분광학 적, 광화학적, 생화학적, 면역화학적 또는 화학적 수단에 의해 직접적으로 또는 간접적으로 검출 가능한 표지를 포함할 수 있으며, 표지의 예로는 효소, 방사선 동위원소, 형광성 분자, 화학 그룹 등이 있다. The term "primer" used in the present invention means a short nucleic acid fragment having a free 3'-hydroxyl group that complementarily binds to a template nucleic acid and functions as a starting point for synthesis. The primer can initiate the synthesis of a strand complementary to the template in the presence of an enzyme for polymerization reaction [DNA polymerase, reverse transcriptase, etc.] and four different deoxynucleoside triphosphates (dNTPs) at an appropriate reaction buffer and temperature, and the primer length and reaction conditions can be modified based on those known in the art. The primer may include a label that is directly or indirectly detectable by spectroscopic, photochemical, biochemical, immunochemical or chemical means, if necessary, and examples of the label include enzymes, radioisotopes, fluorescent molecules, chemical groups, etc.

본 발명에 있어서, 상기 프라이머는 아프리카돼지열병 바이러스 및 돼지열병바이러스를 검출할 수 있는 한 특별 히 이에 제한되지 않으나, 바람직하게는 서열번호 1 내지 2, 서열번호 3 내지 4의 올리고뉴클레오타이드 (oligonucleotide)들을 사용할 수 있다. In the present invention, the primer is not particularly limited to those capable of detecting African swine fever virus and swine fever virus, but preferably, oligonucleotides of SEQ ID NOs: 1 to 2 and SEQ ID NOs: 3 to 4 can be used.

본 발명에서 사용되는 용어 "프로브 (probe)"는 혼성화 (hybridization)에 의해 상보적인 목적 핵산 서열의 존 재를 검출하는데 사용되어지는 짧게는 수 염기 내지 길게는 수백 염기에 해당하는 DNA 또는 RNA 핵산 단편을 의 미하는데, 올리고뉴클레오타이드 프로브, 단일 가닥 DNA 프로브, RNA 프로브 등의 형태로 제작될 수 있다. 프로 브는 해당 염기서열의 5'과 3'말단에 각각 검출에 이용되는 표지자를 포함할 수 있으며, 이러한 표지자로는 형광단 (fluorophore)과 퀀처 (quencher)가 각각 5'과 3'말단에 표지 될 수 있다. 이에 따라, 프로브에 형광단과 퀀처가 서로 결합한 형태로 존재할 때에는 상호 간섭에 의해 발광이 억제되고, PCR 반응 등을 통해 프로브의 분해가 이루어지면 프로브에 표지된 형광단과 퀀처 간의 간섭이 사라져 발광을 하게 된다. 상기 5' 말단에 표지 될 수 있는 형광단은 당업계에서 통상적으로 사용되는 형광 물질이 제한 없이 사용될 수 있는데, 예를 들면, 6-카르복시플루오레세인 (6-Carboxyfluorescein; FAM), TET, 핵사클로로-6-카르복시플루오레세인 (Hexachloro-6- carboxyfluorescein; HEX), JOE, ROX, TMR, 시아닌-5 (Cyanine-5; Cy5), 텍사스 레드 (Texas Red, TxR), 및 칼 레드 610 (CAL Red 610) 등이 사용될 수 있다. The term "probe" used in the present invention refers to a DNA or RNA nucleic acid fragment, ranging from a few bases to several hundred bases, which is used to detect the presence of a complementary target nucleic acid sequence by hybridization, and can be produced in the form of an oligonucleotide probe, a single-stranded DNA probe, an RNA probe, etc. The probe may include markers used for detection at the 5' and 3' ends of the corresponding base sequence, respectively, and such markers may include a fluorophore and a quencher labeled at the 5' and 3' ends, respectively. Accordingly, when the fluorophore and quencher exist in the probe in a form in which they are bound to each other, luminescence is suppressed due to mutual interference, and when the probe is decomposed through a PCR reaction or the like, the interference between the fluorophore and quencher labeled on the probe disappears, allowing luminescence to occur. The fluorophore that can be labeled at the 5' end may be any fluorescent substance commonly used in the art without limitation, and examples thereof include 6-carboxyfluorescein (FAM), TET, hexachloro-6-carboxyfluorescein (HEX), JOE, ROX, TMR, Cyanine-5 (Cy5), Texas Red (TxR), and CAL Red 610.

상기 3' 말단에 표지될 수 있는 퀀처 또한 당업계에서 통상적 으로 사용되는 퀀처가 제한 없이 사용될 수 있는데, 예를 들면, BHQ-1, BHQ-2, 및 TARMA 등이 사용될 수 있다. 이처럼 형광 물질이 표지된 프로브를 사용하여 실시간 (RT-)PCR을 수행하면, 증폭된 산물을 실시간으로 모니터 링할 수 있고, DNA 및 RNA의 정량이 가능하며, 전기영동이 필요 없어 빠르고 간편하게 정확한 진단이 가능하다는 장점을 갖는다. 또한, 본 발명의 프라이커 세트는 recombinase polymerization assay에 사용될 수 있다.The quencher that can be labeled at the 3' end can also be any quencher commonly used in the art without limitation, and for example, BHQ-1, BHQ-2, and TARMA can be used. When real-time (RT-)PCR is performed using a probe labeled with a fluorescent substance in this way, the amplified product can be monitored in real time, DNA and RNA can be quantified, and there is an advantage in that accurate diagnosis is possible quickly and easily because electrophoresis is not required. In addition, the primer set of the present invention can be used in a recombinase polymerization assay.

본 발명에 있어서, 상기 프로브는 아프리카돼지열병 바이러스 및 돼지열병 바이러스를 검출할 수 있는 한 특별히 이에 제한되지 않는다. In the present invention, the probe is not particularly limited as long as it can detect African swine fever virus and swine fever virus.

상기 프라이머 및 프로브는 기본 성질을 변화시키지 않는 추가의 특징을 혼입하는 것이 가능하다. 즉, 본 발명에서 목적으로 하는 아프리카돼지열병 바이러스 및 돼지열병 바이러스를 검출할 수 있는 효과를 나타내는 한, 당 업계에 공지된 통상적인 수단을 이용하여 프라이머 및 프로브가 변형될 수 있다.The above primers and probes can incorporate additional features that do not change their basic properties. That is, the primers and probes can be modified using conventional means known in the art, as long as they exhibit the effect of detecting African swine fever virus and swine fever virus, which are the targets of the present invention.

본 명세서에서는 프라이머 및 프로브의 염기서열을 나타냄에 있어 국제 생화학 연합 (International Union of Biochemistry; IUB) 중의성 코드 (ambiguity code)를 사용하였다. 염기서열에서 A는 아데닌 (adenine)을, C는 시토신 (cytosine)을, G는 구아닌 (guanine)을, T는 티민 (thymine)을, R은 아데닌과 구아닌 둘 다 가능한 자리를, Y는 시토신과 티민 둘 다 가능한 자리를 나타낸다. 이는 본 명세서의 모든 염기서열을 제시하는 데에 있어 동일하게 적용되었다.In this specification, the International Union of Biochemistry (IUB) ambiguity code is used to indicate the base sequences of primers and probes. In the base sequence, A represents adenine, C represents cytosine, G represents guanine, T represents thymine, R represents a position where both adenine and guanine are possible, and Y represents a position where both cytosine and thymine are possible. This was equally applied to presenting all base sequences in this specification.

본 발명의 진단 키트는 아프리카돼지열병 바이러스 및 돼지열병 바이러스를 경제적으로 빠르고 간편하게 수행하기 위한 실시간 RT-PCR 진단 키트로서, 상기 조성물에 포함되는 서열번호 1 내지 4 중 1종 이상의 프라이머 및 프로브 뿐만 아니라 분석 방법에 적합한 한 종류 또는 그 이상의 다른 구성 성분 조성물, 용액 또는 장치를 포함할 수 있다The diagnostic kit of the present invention is a real-time RT-PCR diagnostic kit for performing African swine fever virus and swine fever virus economically, quickly, and easily, and may include not only one or more primers and probes among sequence numbers 1 to 4 included in the composition, but also one or more other component compositions, solutions, or devices suitable for the analysis method.

구체적인 일례로서, 본 발명의 진단 키트는 역전사 반응 및 PCR 분석을 수행하기 위해 필요한 필수 요소를 포함할 수 있다. 상기 진단 키트는 각 검출 부위에 대한 특이적인 각각의 프라이머/프로브 세트 외에도 아프리카돼 지열병바이러스 및 돼지열병바이러스 RNA로부터 cDNA를 합성하기 위한 역전사 효소, cDNA의 특정 영역을 대량으 로 증폭하기 위한 DNA 중합 효소, 반응 완충 용액, dNTPs, RNA 분해 효소 억제제 (RNase inhibitor), 멸균수, 테스트 튜브 또는 다른 적절한 용기 등을 포함할 수 있다As a specific example, the diagnostic kit of the present invention may include essential elements necessary for performing reverse transcription reaction and PCR analysis. In addition to each primer/probe set specific for each detection site, the diagnostic kit may include reverse transcriptase for synthesizing cDNA from African swine fever virus and swine fever virus RNA, DNA polymerase for amplifying a specific region of cDNA in large quantities, a reaction buffer solution, dNTPs, an RNase inhibitor, sterile water, a test tube or other appropriate container, etc.

본 발명에서 각 테스트 튜브에 포함되는 성분들로는, 이에 국한되지 않지만, 아프리카돼지열병바이러스 및 돼지 열병바이러스를 동시 검사를 위한 다중 올리고 혼합 조성물, DNA 중합 효소, 역전사 효소, RNA 분해 효소 억제 제, dATP, dCTP, dGTP, dTTP, Tris-HCl, MgCl2, KCl, BSA 및 핵산 분해 효소 제거수 (nuclease-free water) 등 이 있으며, 특정 반응을 위해 사용되는 성분 또는 반응물의 최적량은 당업자에 의해 결정될 수 있다.Ingredients included in each test tube in the present invention include, but are not limited to, a multi-oligo mixture composition for simultaneous testing of African swine fever virus and swine fever virus, DNA polymerase, reverse transcriptase, RNAi inhibitor, dATP, dCTP, dGTP, dTTP, Tris-HCl, MgCl2, KCl, BSA, and nuclease-free water, and the optimal amount of the component or reactant used for a specific reaction can be determined by a person skilled in the art.

본 발명의 또 다른 일 양태에 따르면, 본 발명은 상기 진단 키트를 이용하여 시료 중의 아프리카돼지열병 바이러스 및 돼지열병 바이러스를 감별 검출하는 방법을 제공한다.According to another aspect of the present invention, the present invention provides a method for differentially detecting African swine fever virus and swine fever virus in a sample using the diagnostic kit.

구체적으로 본 발명의 아프리카돼지열병 바이러스를 검사하는 방법은 (a) 검체에서 핵산을 분리하는 단계; 및 (b) 상기 분리된 핵산을 대상으로, 서열번호 1 및 2의 뉴클레오타이드 서열을 포함하는 프라이머 쌍을 포함하는 조성물 또는 진단 키트를 이용하여 실시간 RT-PCR 반응을 통해 표적 서열을 특이적으로 증폭 검출하는 단계를 포함한다.Specifically, the method for testing African swine fever virus of the present invention comprises: (a) a step of isolating nucleic acid from a specimen; and (b) a step of specifically amplifying and detecting a target sequence through a real-time RT-PCR reaction using a composition or diagnostic kit including a primer pair including nucleotide sequences of SEQ ID NOS: 1 and 2 as a target of the isolated nucleic acid.

또한, 본 발명의 돼지열병 바이러스를 검사하는 방법은 (a) 검체에서 핵산을 분리하는 단계; 및 (b) 상기 분리된 핵산을 대상으로, 서열번호 3 및 4의 뉴클레오타이드 서열을 포함하는 프라이머 쌍을 포함하는 조성물 또는 진단 키트를 이용하여 PCR 반응을 통해 표적 서열을 특이적으로 증폭 검출하는 단계를 포함한다. In addition, the method for testing the swine fever virus of the present invention comprises: (a) a step of isolating nucleic acid from a specimen; and (b) a step of specifically amplifying and detecting a target sequence through a PCR reaction using a composition or diagnostic kit including a pair of primers including nucleotide sequences of SEQ ID NOS: 3 and 4 as a target of the isolated nucleic acid.

또한, 본 발명의 아프리카돼지열병 바이러스 및 돼지열병 바이러스를 동시에 검사하는 방법은 구체적으로, (a) 아프리카돼지열병 바이러스 및 돼지열병 바이러스 감염이 의심되는 동물로부터의 검체에서 핵산을 분리하는 단계; 및 (b) 상기 분리된 핵산을 대상으로, 상기 아프리카돼지열병바이러스 및 돼지열병바이러스 검출용 진단 키트를 이용하여 PCR 반응을 통해 표적 서열을 특이적으로 증폭 검출하는 단계를 포함한다. In addition, the method for simultaneously testing for African swine fever virus and swine fever virus of the present invention specifically includes: (a) a step of isolating nucleic acid from a specimen from an animal suspected of being infected with African swine fever virus and swine fever virus; and (b) a step of specifically amplifying and detecting a target sequence through a PCR reaction using the diagnostic kit for detecting African swine fever virus and swine fever virus as the target of the separated nucleic acid.

본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 상기 검체는 사육돼지 및 야생멧돼지로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있으며, 이로부터 분리된 혈액, 혈청, 혈장, 분변 및 조직 등을 포함한다.According to a preferred embodiment of the present invention, the sample may be selected from the group consisting of domesticated pigs and wild boars, and includes blood, serum, plasma, feces, tissues, etc. isolated therefrom.

본 발명에 따르면, 당업계에서의 공지의 방법에 따라 검체에서 핵산을 추출한 다음, 추출된 핵산을 함유한 추출 액에 본 발명의 프라이머/프로브 세트들을 포함하는 조성물을 포함하는 진단 키트를 이용하여 단일 튜브에서 RT-PCR을 실시한다. 증폭 및 검출의 결과는 실시간으로 확인되는데, 예를 들어 특정 프로브에 표지된 형광 물질의 발광이 확인되면, 이는 검체 내에 아프리카돼지열병 바이러스가 존재함을 의미하며, 마찬가지 방식으로 특정의 프로브에 표지된 형광 물질의 발광이 확인되면, 이는 검체 내에 돼지열병 바이러스가 존재함을 의미한다. 즉, 검체 내의 아프리카돼지열병 바이러스 및 돼지열병 바이러스 검출 여부와 함께 감별진단 또한 가능하다.According to the present invention, nucleic acid is extracted from a specimen according to a method known in the art, and then RT-PCR is performed in a single tube using a diagnostic kit including a composition including primer/probe sets of the present invention on an extract liquid containing the extracted nucleic acid. The results of amplification and detection are confirmed in real time. For example, if luminescence of a fluorescent substance labeled with a specific probe is confirmed, this means that African swine fever virus is present in the specimen, and in a similar manner, if luminescence of a fluorescent substance labeled with a specific probe is confirmed, this means that African swine fever virus is present in the specimen. In other words, it is possible to detect African swine fever virus and swine fever virus in a specimen, as well as perform differential diagnosis.

본 발명에서는 아프리카돼지열병 바이러스를 특이적으로 증폭 검출할 수 있는 신규한 프라이머/프로브 세트들 및 돼지열병 바이러스를 특이적으로 증폭 검출할 수 있는 신규한 프라이머/프로브 세트들을 설계하고, 상기 프라이머/프로브 세트들을 포함하는 조성물 및 이를 포함하는 진단 키트를 이용하여 아프리카돼지열병 바이러스 및 돼지열병 바이러스를 동시에 선택적으로 진단할 수 있음을 확인하였다. 본 발명의 조성물 및 이를 포함하는 진단 키트는 단일 튜브 내 실시간 RT-PCR 또는 recombinase polymerization assay에 사용될 수 있다. 반응을 통해 최적의 증폭효율과 특이성을 갖는 검사를 할 수 있도록 구성되어 있으며, 돼지에서 아프리카돼지열병바이러스와 반드시 감별진단 해야하는 바이러스 전염병들, 예를 들면, PRRSV Type I (E38), PRRSV Type II (LMY), PEDV CU777, Aujeszky's Disease virus, BVDV 1 및 BVDV 2에 대한 비특이 반응이 존재하지 않도록 제작되어 있으므로, 아프리카돼지열병 바이러스 및 돼지열병 바이러스 감별진단 에 유용하게 이용될 수 있을 것이다.In the present invention, novel primer/probe sets capable of specifically amplifying and detecting African swine fever virus and novel primer/probe sets capable of specifically amplifying and detecting African swine fever virus are designed, and it is confirmed that African swine fever virus and swine fever virus can be selectively diagnosed simultaneously using a composition including the primer/probe sets and a diagnostic kit including the same. The composition of the present invention and the diagnostic kit including the same can be used in a single tube real-time RT-PCR or recombinase polymerization assay. It is configured to enable testing with optimal amplification efficiency and specificity through reaction, and is manufactured so that non-specific reactions do not exist for viral infectious diseases that must be differentially diagnosed with African swine fever virus in pigs, such as PRRSV Type I (E38), PRRSV Type II (LMY), PEDV CU777, Aujeszky's Disease virus, BVDV 1, and BVDV 2, so it can be usefully used for differential diagnosis of African swine fever virus and swine fever virus.

이하, 본 발명을 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail.

[실시예 1] 아프리카 돼지열병 바이러스(ASF virus)의 세포 및 바이러스 동정[Example 1] Cell and virus identification of African swine fever virus (ASF virus)

일차 돼지 폐포 대식세포(PAMs)는 10% 태아 소 혈청이 보충된 RPMI 1640 배지(Thermo Scientific, Waltham, MA, USA)에서 37°C, 5% CO2의 조건에서 배양된 돼지의 폐에서 수집되었으며 부착 세포들(adherent cell population)은 OIE 지침에 따라 밤새 배양한 후 확보하였다. ASFV의 역가는 HAD 분석으로 수행되었으며 50% HAD dose/ml(HAD50)로 표시하였다.Primary porcine alveolar macrophages (PAMs) were collected from porcine lungs and cultured in RPMI 1640 medium (Thermo Scientific, Waltham, MA, USA) supplemented with 10% fetal bovine serum at 37°C, 5% CO2, and adherent cell populations were harvested after overnight culture according to the OIE guidelines. ASFV titer was performed by HAD assay and expressed as 50% HAD dose/ml (HAD50).

즉, 1차 PAMs 세포를 96-웰 플레이트에 시딩한 다음 샘플을 플레이트에 추가하고 10x 희석액을 사용하여 3중으로 적정하였다. ASFV의 양은 OIE의 가이드라인(OIE, 2012)에 따라 감염된 세포 주위의 적혈구의 혈액흡착을 나타내는 특징적인 로제트 형성을 확인함으로써 결정하였다. HAD는 4일 동안 관찰하였고 HAD50은 Reed와 Muench(Reed and Muench, 1938)의 방법을 이용하여 계산하였다.That is, primary PAMs cells were seeded in 96-well plates, and then samples were added to the plates and titrated in triplicate using 10x dilutions. The amount of ASFV was determined by confirming the characteristic rosette formation indicating hemadsorption of erythrocytes around infected cells according to the OIE guidelines (OIE, 2012). HAD was observed for 4 days and HAD50 was calculated using the method of Reed and Muench (Reed and Muench, 1938).

ASFV 게놈 DNA는 세포 상청액 또는 조직 균질액에서 QIAamp DNA Mini Kit(QIAgen, Hilden, Germany)를 사용하여 추출하였다. 실시간 PCR은 OIE의 권고에 따라 표 1과 같은 특정 프라이머로 수행하였다. 실시간 PCR은 OIE 권장 절차에 따라 Agilent AriaMx Real-Time PCR System(Agilent)에서 수행하였고, 양성대조군은 알려진 ASFV 양성 DNA로 구성되었고, 음성 대조군은 뉴클레아제가 없는 멸균수를 이용하였다.ASFV genomic DNA was extracted from cell supernatants or tissue homogenates using the QIAamp DNA Mini Kit (QIAgen, Hilden, Germany). Real-time PCR was performed according to the OIE recommendations with specific primers as listed in Table 1. Real-time PCR was performed on an Agilent AriaMx Real-Time PCR System (Agilent) according to the OIE recommended procedures. The positive control consisted of known ASFV-positive DNA and the negative control was sterile water without nuclease.

NameName Sequence (5'-3')Sequence (5'-3') NoteNote King's primer FKing's primer F CTG CTC ATG GTA TCA ATC TTA TCG ACTG CTC ATG GTA TCA ATC TTA TCG A [7]
[7]
King's primer RKing's primer R GAT ACC ACA AGA TC(AG) GCC GTGAT ACC ACA AGA TC(AG) GCC GT OIE ProbeOIE Probe FAM-CCA CGG GAG GAA TAC CAA CCC AGT G-TAMRAFAM-CCA CGG GAG GAA TAC CAA CCC AGT G-TAMRA

[실시예 2] 돼지열병 바이러스(CSF virus)의 세포 및 바이러스 동정[Example 2] Cell and virus identification of swine fever virus (CSF virus)

CSFV-VN91 바이러스를 1991년 Hung Yen 지방에서 죽은 돼지로부터 분리하였다(GenBank # LC374604). CSFV 분리 균주는 10% 태아 소 혈청(FBS; Thermo Scientific) 및 1% 페니실린-스트렙토마이신 용액(Thermo scientific)을 함유하는 DMEM(Thermo Scientific, Waltham, MA, USA)에서 배양된 PK15a 세포주(ATCC, Manassas, VA, USA)에서 4회 계대 배양하였다. CSFV의 TCID50(50% Median Tissue Culture infectious dose)은 기존에 OIE에서 나타난대로 계산하였다. 간략하게, CSFV를 PBS로 희석한 희석액을 제조하였고, 상기 희석액은 10배 간격으로 희석하였다. 각각의 희석액의 100μl를 10%의 소태아 혈청(FBS; Thermo Scientific) 및 1% 페니실린-스트렙토마이신 용액(Thermo Scientific)을 포함하는 DMEM(Thermo Scientific, Waltham, MA, USA)배지에서 배양된 PK15a 세포주(ATCC, Manassas, VA, USA)에 접종하였다. CSFV-VN91 virus was isolated from a dead pig in Hung Yen province in 1991 (GenBank # LC374604). The CSFV isolate was cultured in PK15a cells (ATCC, Manassas, VA, USA) in DMEM (Thermo Scientific, Waltham, MA, USA) containing 10% fetal bovine serum (FBS; Thermo Scientific) and 1% penicillin-streptomycin solution (Thermo scientific) for four passages. The 50% median tissue culture infectious dose (TCID50) of CSFV was calculated as previously described by OIE. Briefly, dilutions of CSFV in phosphate-buffered saline (PBS) were prepared and the dilutions were serially diluted 10-fold. 100 μl of each dilution was inoculated into PK15a cells (ATCC, Manassas, VA, USA) cultured in DMEM (Thermo Scientific, Waltham, MA, USA) medium containing 10% fetal bovine serum (FBS; Thermo Scientific) and 1% penicillin-streptomycin solution (Thermo Scientific).

음성 대조군을 포함하여, 각각의 역가측정을 40회 반복하였다. 세포를 37℃에서 48시간 동안 배양하고, 각 유형의 PK15 세포에서 복제된 CSFV(TCID50) 역가를 IPMA 방법으로 검출하였다. Reed 및 Muench 수학적 기법을 이용하여 바이러스 현탁액의 EID50/mL 계산을 수행하였다.Each titer measurement was repeated 40 times, including the negative control. The cells were cultured at 37°C for 48 h, and the replicated CSFV (TCID50) titer in each type of PK15 cells was detected by the IPMA method. The EID50/mL of the virus suspension was calculated using the Reed and Muench mathematical technique.

CSFV의 면역페록시다제 단층 분석법(IPMA)Immunoperoxidase monolayer assay (IPMA) for CSFV

TN5 세포를 96-웰 세포 배양 플레이트에 시딩하고, 실온에서 24시간 동안 CSFV VN91로 접종하였다. 그 후 배양액을 제거하고 PBS로 세포를 세척한 후 4% 파라포름알데히드에 10분 동안 고정한 후 PBS로 2회 세척하였다. 메탄올 중 1% H2O2 용액을 5분 동안 세포에 첨가하고, 이어서 세포를 PBS로 2회 세척하였다. 1% Tween 80(PBS-T) 및 음성 SPF 돼지 혈청이 보충된 인산염 완충 식염수에서 항-CSFV 항체를 감염된 TN5 세포에 첨가하고 세포를 37°C에서 1시간 동안 배양하였다. 이 후, 혈청 희석액을 제거하고 세포를 PBS-T로 세척하였다. 그런 다음 세포를 37°C에서 1시간 동안 퍼옥시다제 표지 염소 항-돼지 IgG 항체(Sigma-Aldrich)와 함께 배양하였다. 이 후, 플레이트를 PBS-T로 세척하고, 0.05% H2O2(Sigma-Aldrich)를 각 웰에 첨가하고 실온에서 20분 동안 인큐베이션하였다. 기질 용액을 Na-아세테이트 완충액으로 교체하여 반응을 정지시키고 광학현미경으로 염색을 분석하였다.TN5 cells were seeded in 96-well cell culture plates and inoculated with CSFV VN91 for 24 h at room temperature. The medium was then removed, the cells were washed with PBS, fixed in 4% paraformaldehyde for 10 min, and then washed twice with PBS. A 1% H2O2 solution in methanol was added to the cells for 5 min, and then the cells were washed twice with PBS. Anti-CSFV antibodies in phosphate-buffered saline supplemented with 1% Tween 80 (PBS-T) and negative SPF swine serum were added to the infected TN5 cells, and the cells were incubated for 1 h at 37°C. The serum dilution was then removed, and the cells were washed with PBS-T. The cells were then incubated with peroxidase-labeled goat anti-swine IgG antibodies (Sigma-Aldrich) for 1 h at 37°C. Afterwards, the plates were washed with PBS-T, 0.05% H2O2 (Sigma-Aldrich) was added to each well, and incubated at room temperature for 20 min. The reaction was stopped by replacing the substrate solution with Na-acetate buffer, and the staining was analyzed by light microscopy.

[실시예 3] ASFV 및 CSFV 감별 및 진단[Example 3] Differentiation and diagnosis of ASFV and CSFV

ASFV 및 CSFV 샘플 수집ASFV and CSFV sample collection

임상 징후 및 사후 병변을 기반으로 베트남 북부의 여러 지방에서 ASF 및 CSF로 의심되는 돼지를 이용하였다. 장간막 림프절, 비장, 신장, 소장 및 간을 포함한 조직은 OIE(OIE 2012)의 지침에 따라 수집하였다. 음성 샘플은 2018년 초 베트남 북부에서 수집하였다. 상기 음성 샘플은 돼지 PVC2(porcine circovirus type 2), PCV3, 돼지 생식기 및 호흡기 증후군 바이러스(PRRS), 돼지 인플루엔자 바이러스(SIV), PEDV 및 TGEV를 포함한 기타 병원체, ASFV 및 CSFV에 음성이었다. Based on clinical signs and postmortem lesions, pigs suspected of having ASF and CSF were used from several provinces in Northern Vietnam. Tissues including mesenteric lymph nodes, spleen, kidney, small intestine and liver were collected according to the guidelines of the OIE (OIE 2012). Negative samples were collected in Northern Vietnam in early 2018. The negative samples were negative for porcine porcine circovirus type 2 (PVC2), PCV3, porcine reproductive and respiratory syndrome virus (PRRS), swine influenza virus (SIV), PEDV and other pathogens including TGEV, ASFV and CSFV.

현장 시료용 RNA 추출, One-step Realtime RT-PCR 및 cDNA 합성RNA extraction for field samples, one-step real-time RT-PCR and cDNA synthesis

High Pure Viral Nucleic Acid Kit(Roche Diagnostics, Rotkreuz, Switzerland)를 사용하여 세포 상층액 및 조직 균질액으로부터 총 RNA를 추출하였다. 시료 내 CSFV의 RNA는 Taqman 프로브를 이용하여 실시간 원스텝 역전사효소-중합효소 연쇄 반응(qRT-PCR)으로 검출하였다. Superscript III Platinum Onestep qRT-PCR(Invitrogen) 키트를 qRT-PCR에 사용하였다(정방향 프라이머: ATG CCC WTA GTA GGA CTA GCA; 역방향 프라이머: TCA ACT CCA TGT GCC ATG TAC; 및 Taqman 프로브: TGA TGG GGG TAC GAC CTG ATA GGGT). 40μM 농도의 각각의 프라이머와 10μM의 프로브를 반응에 사용하였다. Ct값이 35미만일때 양성으로 간주하였고, Ct 값이 35이상일때 양성으로 의심되었으며 Ct 값이 얻어지지 않으면 음성으로 간주하였다. CSFV가 확인되면 M-MLV Reverse Transcription System(Promega)을 이용하여 RNA 추출물로부터 상보적인 DNA를 생산하여 염기서열 분석을 하였다. Total RNA was extracted from cell supernatants and tissue homogenates using a High Pure Viral Nucleic Acid Kit (Roche Diagnostics, Rotkreuz, Switzerland). CSFV RNA in the samples was detected by real-time one-step reverse transcriptase-polymerase chain reaction (qRT-PCR) using a Taqman probe. The Superscript III Platinum Onestep qRT-PCR kit (Invitrogen) was used for qRT-PCR (forward primer: ATG CCC WTA GTA GGA CTA GCA; reverse primer: TCA ACT CCA TGT GCC ATG TAC; and Taqman probe: TGA TGG GGG TAC GAC CTG ATA GGGT). Each primer at a concentration of 40 μM and the probe at 10 μM were used in the reaction. A Ct value less than 35 was considered positive, a Ct value ≥35 was suspected to be positive, and a case where no Ct value was obtained was considered negative. Once CSFV was confirmed, complementary DNA was produced from the RNA extract using the M-MLV Reverse Transcription System (Promega) and sequenced.

동일한 방식으로, ASFV에 대한 qRT-PCR을 수행하였다. 보다 구체적으로, ASFV(GenBank: AY578706)의 참조 서열에 기초하여 P72 유전자의 보존된 영역을 표적으로 하는 한 쌍의 프라이머 및 프로브를 디자인하여 사용하였다(정방향 프라이머, 5'-GCCGAAGGG AATGGATACTGAGGGAATAGCAA-3'; 역방향 프라이머 5'-TCCC GAGAACTCTCACAATATCCAAACAGCAG-3 프라이머).In the same manner, qRT-PCR for ASFV was performed. More specifically, a pair of primers and probe targeting the conserved region of the P72 gene was designed and used based on the reference sequence of ASFV (GenBank: AY578706) (forward primer, 5'-GCCGAAGGG AATGGATACTGAGGGAATAGCAA-3'; reverse primer 5'-TCCC GAGAACTCTCACAATATCCAAACAGCAG-3 primer).

ASFV 및 CSFV RPA 반응ASFV and CSFV RPA responses

RPA 반응을 위하여, 본 발명에서 서열번호 1 및 2의 ASFV에 대한 프라이머 세트를 설계하여 사용하였고, 서열번호 3 및 4의 CFV에 대한 프라이머를 설계하여 사용하였다. 하기 표 2 및 표 3에 하기 서열을 나타내었다.For the RPA reaction, primer sets for ASFV of sequence numbers 1 and 2 in the present invention were designed and used, and primers for CFV of sequence numbers 3 and 4 were designed and used. The sequences are shown in Tables 2 and 3 below.

Sequence nameSequence name 5'Modification5'Modification Sequence (5'-3')Sequence (5'-3') RPA product sizeRPA product size ASFV_151FASFV_151F FITCFITC CCACAAGATCAGCCGTAGTGAGATAGACCCCACCCACAAGATCAGCCGTAGTGAGATAGACCCCAC 151bp151bp ASFV_151RASFV_151R BiotinBiotin GATGATCCGGGTGCGATGATGATTACCTTTGGATGATCCGGTGTGCGATGATGATTACCTTTG

Sequence nameSequence name 5' Modification5' Modification Sequence (5'-3')Sequence (5'-3') RPA product sizeRPA product size CSFV_200F CSFV_200F FITCFITC TGAAGCTGGTAAGCCCCAAAAATTACAGAAGGTGAAGCTGGTAAGCCCCAAAAATTACAGAAGG 200bp200bp CSFV_200R CSFV_200R DigoxigeninDigoxigenin TACCCCTCTCACCACTGGAATCTAACCTTGTATACCCCTCTCACCACTGGAATCTAACCTTGTA

TwistAmp exo 키트(TwistDX, Cambridge, UK)를 사용하여 50μL 반응 부피에서 RPA 반응을 수행하였다. 반응 성분은 각 RPA 프라이머 420nM, 마그네슘 아세테이트 14mM 및 핵산 템플릿을 포함하고 있다. 바이러스 주형 및 마그네슘 아세테이트를 제외한 모든 시약은 동결 건조된 효소 펠렛이 들어 있는 각 0.2mL 반응 튜브에 분배된 마스터 믹스에서 준비하였다. 바이러스 핵산을 각 튜브에 첨가한 후, 마그네슘 아세테이트를 튜브 뚜껑으로 피펫팅한 다음, 뚜껑을 조심스럽게 닫고 미니스핀 원심분리기를 사용하여 마그네슘 아세테이트를 재수화된 물질로 원심분리하였다. 샘플을 잠시 와류시키고 다시 한번 회전시킨 후 튜브를 즉시 Genie III 스캐너 장치(Optigene, Horsham, UK)에 넣어 39°C에서 20분 동안 반응을 수행하였다. 형광 신호를 실시간으로 수집하였다. RPA 분석의 민감도를 평가하기 위하여, pET30a-CSFV 템플릿의 1.56X107 복사본을 1.56X107에서 1.56X102 범위의 농도로 순차적으로 10배씩 희석하고 각 희석액의 1μL를 RPA 분석 및 실시간 PCR 방법을 수행하였다. ASFV RPA 분석의 경우, pET30a-ASFV 템플릿의 1.65X107 복사본을 1.65X107 에서 1.65X102 copies/μL 범위의 농도로 순차적으로 10배 희석하고 각 희석액의 1μL를 RPA 분석 및 실시간 PCR 방법을 수행하였다.RPA reactions were performed in a 50 μL reaction volume using the TwistAmp exo kit (TwistDX, Cambridge, UK). The reaction components included 420 nM of each RPA primer, 14 mM magnesium acetate, and nucleic acid template. All reagents except the viral template and magnesium acetate were prepared from a master mix dispensed into individual 0.2 mL reaction tubes containing lyophilized enzyme pellets. After viral nucleic acid was added to each tube, the magnesium acetate was pipetted into the tube cap, the cap was carefully closed, and the magnesium acetate was centrifuged using a minispin centrifuge to rehydrate the material. The samples were briefly vortexed and spun again, and the tubes were immediately placed in a Genie III scanner device (Optigene, Horsham, UK) and the reaction was performed at 39°C for 20 min. Fluorescence signals were collected in real time. To evaluate the sensitivity of the RPA analysis, 1.56 X 10 7 copies of the pET30a-CSFV template were serially diluted 10-fold to concentrations ranging from 1.56 X 10 7 to 1.56 X 10 2 , and 1 μL of each dilution was subjected to RPA analysis and real-time PCR. For the ASFV RPA analysis, 1.65 X 10 7 copies of the pET30a-ASFV template were serially diluted 10-fold to concentrations ranging from 1.65 X 10 7 to 1.65 X 10 2 copies/μL, and 1 μL of each dilution was subjected to RPA analysis and real-time PCR.

결과result

상기, 결과들을 종합한 결과, 도 1 내지 9에 나타난 바와 같이, 실시간 PCR과 비교하여 민감도가 우수하여, 본 발명의 프라이머 세트를 이용하여 CSFV 및 ASFV에 대한 동시 진단이 가능할 수 있음을 확인하였다.As a result of synthesizing the above results, as shown in Figures 1 to 9, it was confirmed that the primer set of the present invention can be used for simultaneous diagnosis of CSFV and ASFV because the sensitivity is superior compared to real-time PCR.

전술한 본원의 설명은 예시를 위한 것이며, 본원이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본원의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.The above description of the present invention is for illustrative purposes only, and those skilled in the art will understand that the present invention can be easily modified into other specific forms without changing the technical idea or essential features of the present invention. Therefore, it should be understood that the embodiments described above are exemplary in all respects and not restrictive. For example, each component described as a single component may be implemented in a distributed manner, and likewise, components described as distributed may be implemented in a combined manner.

본원의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본원의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.The scope of the present application is indicated by the claims described below rather than the detailed description above, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalent concepts should be interpreted as being included in the scope of the present application.

서열목록 전자파일 첨부Attach electronic file of sequence list

Claims (6)

서열번호 1의 염기서열로 이루어진 정방향 프라이머와 서열번호 2의 염기서열로 이루어진 역방향 프라이머를 포함하는 아프리카돼지열병 바이러스(African swine fever virus, ASFV)에 대한 프라이머 세트; 및
서열번호 3의 염기서열로 이루어진 이루어진 정방향 프라이머와 서열번호 4의 염기서열로 이루어진 역방향 프라이머를 포함하는 돼지열병(classical swine fever)에 대한 프라이머세트를 포함하는 아프리카돼지열병바이러스 및 돼지열병바이러스를 동시에 진단하기 위한 조성물.
A primer set for African swine fever virus (ASFV) comprising a forward primer consisting of the base sequence of sequence number 1 and a reverse primer consisting of the base sequence of sequence number 2; and
A composition for diagnosing African swine fever virus and classical swine fever virus simultaneously, comprising a primer set for classical swine fever, the primer set comprising a forward primer consisting of a base sequence of sequence number 3 and a reverse primer consisting of a base sequence of sequence number 4.
제1항에 있어서, 상기 조성물은 유전자 증폭에 의해 실시되는 것인, 조성물.
A composition according to claim 1, wherein the composition is performed by genetic amplification.
제2항에 있어서, 상기 유전자 증폭은 PCR에 의해 실시되는 것인, 조성물.
A composition according to claim 2, wherein the gene amplification is performed by PCR.
제3항에 있어서, 상기 유전자 증폭은 RPA(recombinase polymerase amplification) 반응에 의해 실시되는 것인, 조성물.
A composition in claim 3, wherein the gene amplification is performed by a recombinase polymerase amplification (RPA) reaction.
제1항 내지 제4항의 어느 한 항의 조성물을 포함하는, 아프리카돼지열병 바이러스 및 돼지열병 바이러스를 동시에 진단하기 위한 키트.
A kit for diagnosing African swine fever virus and swine fever virus simultaneously, comprising a composition of any one of claims 1 to 4.
다음의 단계를 포함하는 아프리카돼지열병바이러스 및 돼지열병바이러스를 동시에 진단하는 방법:
(a) 분리된 시료로부터 핵산을 준비하는 단계;
(b) 서열번호 1 및 2의 뉴클레오타이드 서열을 포함하는 프라이머 쌍 및 서열번호 3 및 4의 뉴클레오타이드 서열을 포함하는 프라이쌍을 포함하는 조성물을 이용하여 상기 검체 시료 내 목적 뉴클 레오타이드 서열을 증폭하는 단계; 및
(c) 상기 증폭 결과를 확인하는 단계.
A method for diagnosing African swine fever virus and swine fever virus simultaneously, comprising the following steps:
(a) a step of preparing nucleic acid from a separated sample;
(b) a step of amplifying the target nucleotide sequence in the test sample using a composition comprising a primer pair comprising the nucleotide sequences of SEQ ID NOs: 1 and 2 and a primer pair comprising the nucleotide sequences of SEQ ID NOs: 3 and 4; and
(c) A step of confirming the above amplification results.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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