Vznik a šírenie rôznych vírusov boli vždy významnou hrozbou pre globálne verejné zdravie. Efektívne metódy detekcie vírusu sú rozhodujúce pre včasnú prevenciu, kontrolu a liečbu. V posledných rokoch sa technológia izotermálnej amplifikácie RNA objavila ako silný nástroj v oblasti detekcie vírusu. Ako dodávateľ RNA izotermálnych amplifikačných súprav sa často pýtam, či sa tieto súpravy môžu použiť na detekciu vírusovej RNA. V tomto blogu sa ponorím do tejto otázky, skúmam zásady, výhody, obmedzenia a praktické aplikácie súprav izotermálnej amplifikácie RNA pri detekcii vírusovej RNA.
Princípy izotermálnej amplifikácie RNA
Izotermálna amplifikácia RNA je technika, ktorá umožňuje amplifikáciu špecifických RNA sekvencií pri konštantnej teplote, na rozdiel od tradičnej polymerázovej reťazovej reakcie (PCR), ktorá vyžaduje zmeny cyklických teploty. Existuje niekoľko typov metód izotermálnej amplifikácie RNA, ako je izotermálna amplifikácia sprostredkovaná slučkou (LAMP), amplifikácia založená na nukleových kyselinách (NASBA) a amplifikácia rekombinázy polymerázy (RPA).
Lamp používa sadu štyroch až šiestich primérov, ktoré rozpoznávajú šesť až osem rôznych oblastí na cieľovej RNA. Na syntézu DNA z templátu RNA po reverznej transkripcii sa používa DNA polymeráza vlákna - posun DNA. Reakcia môže prebiehať pri konštantnej teplote (zvyčajne okolo 60 - 65 ° C) a produkty amplifikácie tvoria charakteristické štruktúry slučky, ktoré môžu byť detegované zákalom, fluorescenciou alebo zmenou farieb.
NASBA je metóda, ktorá kombinuje reverznú transkripciu, trávenie RNázy H a aktivitu RNA polymerázy závislej DNA. Môže špecificky zosilniť ciele RNA pri konštantnej teplote (zvyčajne 41 ° C). Reakcia generuje veľké množstvo amplikónov RNA, ktoré sa dajú zistiť rôznymi prostriedkami vrátane hybridizačných testov.
RPA je založená na schopnosti rekombináz spárovať oligonukleotidové priméry s homológnymi sekvenciami v dvojitej prameňovej DNA. Keď sú priméry viazané na cieľovú DNA (reverzná - transkribovaná z RNA), DNA polymeráza rozširuje priméry, čo vedie k amplifikácii cieľovej sekvencie pri konštantnej teplote (zvyčajne okolo 37 ° C).
Výhody izotermálnych amplifikačných súprav RNA na detekciu vírusu RNA
1. Jednoduchosť a rýchlosť
Jednou z najvýznamnejších výhod súprav izotermálnej amplifikácie RNA je ich jednoduchosť. Na rozdiel od PCR, ktorý vyžaduje, aby sa tepelný cykler zmenil teploty, môže sa izotermická zosilnenie vykonávať pomocou jednoduchého vyhrievacieho bloku alebo vodného kúpeľa. Vďaka tomu je zariadenie prístupnejšie, najmä v nastaveniach zdrojov - obmedzené. Napríklad vo vidieckych oblastiach alebo rozvojových krajinách, kde je prístup k drahým laboratórnym zariadením obmedzený, môžu byť súpravy izotermálnej zosilnenia hier - menič.
Je pozoruhodná aj rýchlosť izotermického zosilnenia. Niektoré izotermálne amplifikačné reakcie môžu byť dokončené do 15 - 60 minút, oveľa rýchlejšie ako tradičné PCR, ktoré zvyčajne trvá niekoľko hodín. Tento rýchly čas obratu je rozhodujúci pre včasnú diagnostiku a odpoveď pri ohniskách vírusu.
2. Citlivosť a špecifickosť
Súpravy na izotermálnu amplifikáciu RNA môžu dosiahnuť vysokú citlivosť a špecifickosť. Návrh primérov v týchto súpravách je starostlivo optimalizovaný tak, aby zacieľoval špecifické oblasti vírusovej RNA. Napríklad v Lamp, použitie viacerých primérov zvyšuje špecifickosť reakcie. Súčasne je amplifikačná účinnosť týchto metód vysoká, čo umožňuje detekciu malého počtu molekúl vírusovej RNA.
3. Všestrannosť
Izotermálne amplifikačné súpravy RNA sa môžu použiť na detekciu širokého spektra vírusov vrátane vírusov chrípky, koronavírusov, vírusov hepatitídy a vírusov dengue. Môžu sa aplikovať v rôznych typoch vzoriek, ako sú krv, sliny, nosné tampóny a moč. Táto univerzálnosť z nich robí cenným nástrojom v rôznych oblastiach vrátane klinickej diagnostiky, epidemiologického dohľadu a testovania bezpečnosti potravín.
Obmedzenia Izotermálnych amplifikačných súprav RNA na detekciu vírusovej RNA
1. Výzvy na dizajn primerov
Navrhovanie primérov na izotermálnu amplifikáciu môže byť náročnejšie ako pre PCR. Pretože metódy izotermálnej amplifikácie sa spoliehajú na viacero primérov, ktoré rozpoznávajú špecifické oblasti cieľovej RNA, priméry musia byť starostlivo navrhnuté tak, aby sa predišlo ne -špecifickej amplifikácii a tvorbe primerov - dimér. Vyžaduje si to hlboké pochopenie sekvencie cieľového vírusu a mechanizmu amplifikácie.
2. Falošné - pozitívne a nepravdivé - negatívne výsledky
Aj keď sú metódy izotermálnej amplifikácie vo všeobecnosti citlivé a špecifické, stále sa môžu vyskytnúť falošné - pozitívne a falošné negatívne výsledky. Falošné - pozitívne výsledky môžu byť spôsobené kontamináciou počas procesu prípravy alebo zosilnenia vzorky. Falošné - negatívne výsledky môžu byť spôsobené prítomnosťou inhibítorov vo vzorke, nízkym zaťažením vírusu alebo nesprávnym návrhom primerov.
3. Obmedzená multiplexovacia schopnosť
V porovnaní s PCR majú metódy izotermálnej amplifikácie obmedzené multiplexovacie schopnosti. Je zložitejšie navrhnúť viaceré sady primérov pre rôzne ciele vírusu v jednej reakcii, pretože priméry môžu navzájom interferovať, čo vedie k zníženej amplifikačnej účinnosti alebo k net -špecifickej amplifikácii.
Praktické aplikácie Izotermálnych amplifikačných súprav RNA pri detekcii vírusovej RNA
1. Bod - testovanie starostlivosti (POCT)
Izotermálne amplifikačné súpravy RNA sú vhodné pre POCT. Ich jednoduchosť a rýchlosť ich robia ideálnymi na použitie na klinikách, lekárskych kanceláriách a dokonca aj v teréne. Napríklad v prípade detekcie vírusu chrípky môže rýchla a presná diagnóza v mieste starostlivosti pomôcť lekárom urobiť včasné rozhodnutia o liečbe a zabrániť šíreniu vírusu.
2. Epidemiologický dohľad
V epidemiologickom dohľade s veľkým rozsahom môžu byť súpravy izotermálnej amplifikácie RNA použité na rýchle skríning veľkého počtu vzoriek. Napríklad počas vypuknutia koronavírusu sa tieto súpravy môžu použiť na testovanie veľkého počtu jednotlivcov v krátkom období, čo je rozhodujúce pre pochopenie šírenia vírusu a formulovanie vhodných kontrolných opatrení.
3. Výskum a vývoj
V oblasti virologického výskumu sú Izotermálne amplifikačné súpravy RNA cennými nástrojmi na štúdium genómov vírusov, génovej expresie a interakcií vírusu - hostiteľa. Môžu sa použiť na detekciu a kvantifikáciu vírusovej RNA v bunkových kultúrach, zvieracích modeloch a klinických vzorkách, čo poskytuje dôležité informácie pre vývoj vakcíny a výskum antivírusového liečiva.
Naše súpravy na izotermálne zosilnenie RNA
Ako dodávateľ ponúkame celý rad vysokokvalitných súprav na izotermické zosilnenie RNA, ako napríkladMIRA RNA izotermálna rýchla amplifikačná súprava Nukleový kyselina Testovaný pásik,MIRA DNA izotermálna rýchla amplifikačná súprava základnáaMIRA RNA izotermálna rýchla amplifikačná súprava BASIC - II. Tieto súpravy sú navrhnuté s vysoko kvalitnými činidlami a optimalizovanými súpravami primérov, aby sa zabezpečila vysoká citlivosť, špecifickosť a reprodukovateľnosť. Sú ľahko použiteľné a môžu sa prispôsobiť podľa rôznych potrieb zákazníkov.
Záver
Záverom možno povedať, že na detekciu vírusovej RNA sa môžu skutočne použiť súpravy izotermálnej amplifikácie RNA. Ponúkajú niekoľko výhod, vrátane jednoduchosti, rýchlosti, citlivosti a všestrannosti, vďaka ktorým sú vhodné pre širokú škálu aplikácií, od bodu - testovania starostlivosti po epidemiologické sledovanie veľkého rozsahu. Majú však aj určité obmedzenia, ako sú výzvy na návrh základov a obmedzené multiplexovacie schopnosti.
Ak vás zaujíma naše súpravy na izotermické zosilnenie RNA pre detekciu vírusovej RNA alebo máte nejaké otázky týkajúce sa ich žiadosti, neváhajte nás kontaktovať kvôli obstarávaniu a ďalším diskusiám. Zaviazali sme sa, že vám poskytuje najlepšie produkty a technickú podporu.
Odkazy
- Notomi, T., Okayama, H., Masubuchi, H., Yonekawa, T., Watanabe, K., Amino, N., & Hase, T. (2000). Izotermálna amplifikácia DNA sprostredkovaná slučkou. Nukleové kyseliny Research, 28 (12), E63 - E63.
- Compton, J. (1991). Amplifikácia nukleových kyselín - založená na sekvencii. Nature, 350 (6313), 91 - 92.
- Piepenburg, O., Williams, Ch, Stemple, DL a Armes, NA (2006). Detekcia DNA pomocou rekombinantných proteínov. PLOS Biology, 4 (7), E204.