基于MS2噬菌体病毒样颗粒的沙粒病毒系列核酸检测质控品的构建

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目的:基于MS2噬菌体制备沙粒病毒(Arenavirus)核酸检测质评样本(胡宁病毒,Junin virus,JUNV;马丘波病毒,Machupo virus,MACV),可用于国内开展沙粒病毒核酸检测的EQA活动,以期提高实验室沙粒病毒核酸检测质量。方法:本研究通过查阅大量文献,经BLAST比对选取检测频率高的基因区间序列,送公司分别合成JUNV和MACV基因片段;利用MS2噬菌体病毒样颗粒的表达载体平台,将合成的JUNV和MACV基因片段连接于p ACYC-MS2质粒中,目标重组质粒转入Top 10 E.Coli.感受态细胞中扩增,再对目标重组质粒进行提取、PCR扩增、琼脂糖电泳和测序分析鉴定确认;构建成功目标重组质粒转化至BL21(DE3)E.Coli.中进行诱导性表达、超声破碎菌、分子筛层析柱纯化得到病毒样颗粒(Virus-like particles,VLPs),对JUNV和MACV的两种重组病毒样颗粒分别进行了耐酶性试验、SDS-PAGE法、逆转录PCR、琼脂糖电泳以及测序鉴定;最后,用数字PCR对p ACYC-MS2-JUNVVLPS和p ACYC-MS2-MACV VLPS分别进行绝对定量。结果:目标重组质粒的验证:通过PCR验证目的片段大小一致,再提取质粒进行测序验证,测序结果比对吻合度为100%,表明已成功构建目标重组质粒p ACYC-MS2-JUNV和p ACYC-MS2-MACV。病毒样颗粒的鉴定:1.进行耐酶性试验,酶消化后的VLPS在DNA 1,000~2,500bp之间可看到明亮条带;2.经SDS-PAGE法验证病毒样颗粒蛋白分子量约为14KDa,与预期相符;3.提取目标VLPS中的RNA进行逆转录PCR鉴定,琼脂糖凝胶电泳上条带与目的条带大小相同;4.逆转录PCR产物再次进行测序鉴定,测序拼接的顺序与目的基因片段完全吻合,表明已成功制备了包裹有JUNV部分RNA的VLPS即p ACYC-MS2-JUNV VLPS和包裹有MACV部分RNA的VLPS即p ACYC-MS2-MACV VLPS。最终通过数字PCR对p ACYC-MS2-JUNV VLPS和p ACYC-MS2-MACV VLPS进行绝对定量:经RT-q PCR初步估算p ACYC-MS2-JUNV VLPS和p ACYC-MS2-MACV VLPS的表达浓度,再选择适当的稀释样本进行数字PCR,计算得出p ACYC-MS2-JUNV VLPS的拷贝数为9.3×1012copies/m L;p ACYC-MS2-MACV VLPS的拷贝数为2.0×1012copies/m L。结论:本研究成功构建了包裹有JUNV部分RNA的VLPS即p ACYC-MS2-JUNV VLPS和包裹有MACV部分RNA的VLPS即p ACYC-MS2-MACV VLPS,可用于JUNV RT-PCR和MACV RT-PCR检测的阳性质控品,将用于开展JUNV和MACV核酸检测项目的EQA活动,为提高我国实验室JUNV和MACV核酸检测的准确性并推动其标准化进程发挥关键作用。
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