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1、柯萨奇病毒的RT-PCR实验室诊断,属于小病毒科肠道病毒属,最易在灵长类动物细胞中生长。 病毒分为、两组。柯萨奇病毒组有个血清型,柯萨奇病毒组有个血清型。,柯萨奇病毒,单股正链RNA,全长大约7.4Kb,病毒直径为2530nm,球形,无包膜,病毒衣壳由VP1-VP4等构成,呈20面体立体对称。,柯萨奇病毒(Coxsackie virus,CV ) 的诊断方法: 病毒分离、动物接种 操作烦琐, 成功率低, 影响诊断的敏感性; ELISA 法 检测患者血清中相应的特异性IgM 、 IgG抗体, 但不能获得有关病毒更多的信息; RT - PCR 法 既可以通过检测病人样本中的病毒RNA 来明确诊断,
2、 也可以通过进一步的测序来分析病毒流行株特定序列, 为基因分型提供依据。,两端为保守的非编码区,中间为编码区。5端共价结合一小分子蛋白质Vpg(约7kDa),与病毒RNA合成和基因组装配有关;3端带有polyA尾。编码区编码的病毒结构蛋白VP1VP4,VP1、VP2和VP3均暴露在病毒衣壳的表面,有中和抗原位点;VP4位于衣壳内部,一旦病毒VP1与受体结合后,VP4即被释出,衣壳松动,病毒基因组脱壳穿入。,逆转录PCR,或者称反转录PCR(reverse transcription-PCR, RT-PCR),是聚合酶链式反应(PCR)的一种广泛应用的变形。在RT-PCR中,由一条RNA单链转录
3、为互补DNA(cDNA)称作“逆转录”,由依赖RNA的DNA聚合酶(逆转录酶)来完成。一条RNA链被逆转录成为互补DNA,再以此为模板通过PCR进行DNA扩增。,Types of RT-PCR Reactions,Standard RT-PCR usually with one-step (recommended) Sensitive and specific Nested PCR More sensitive than standard Contamination is a major problem Only for very experienced labs Real Time RT-P
4、CR Sensitive and specific Reagent and equipment costs are a factor High throughput,RT-PCR实验程序:标本的采集、标本RNA的提取、引物、RT-PCR反应体系、温度循环参数、琼脂糖电泳、凝胶成像、结果判定及序列测定,一步法:反转录PCR在一个管子里完成,得到的全部cDNA产物都一起经PCR扩增,灵敏度更高。 两步法:反转录和PCR分开,灵活而且严谨,但灵敏度不如前者高。,RNA操作注意事项,全程戴手套 灭菌、清洁的塑料管或无RNA酶的玻璃制品 高压带滤芯枪尖 RNA提取试剂要保证无RNA酶 所有试剂开盖时要标
5、明日期 在RNA提取、RT-PCR和测序过程中使用无RNA 酶水 操作快捷,提取后的RNA应放在-70度 备有冰盒,全程中保持RNA在低温状态下 避免反复冻融RNA,防止RNA降解。,PCR反应系统的组成: 耐热DNA聚合酶(Taq酶):这是由耐热水生细菌体内提取的一种DNA聚合酶。 模板DNA:即待分析的目的DNA,其长度不宜大于10kb。 两种引物:为了保证DNA聚合酶能够对两条互补链均能进行延伸,需要两种引物,分别位于两条互补模板DNA链的3-端。 四种脱氧核糖核苷酸:用作底物的dNTPS。 缓冲溶液:保证DNA聚合酶催化时所需的适当的溶液pH值,PCR技术类似于DNA的天然复制过程,其
6、特异性依赖于与靶序列两端互补的寡核苷酸引物。PCR由变性-退火-延伸三个基本反应步骤构成: 模板DNA的变性:模板DNA经加热至93左右一定时间后,使模板DNA双链或经PCR扩增形成的双链DNA解离,使之成为单链,以便它与引物结合,为下轮反应作准备; 模板DNA与引物的退火(复性):模板DNA经加热变性成单链后,温度降至55左右,引物与模板DNA单链的互补序列配对结合; 引物的延伸:DNA模板-引物结合物在TaqDNA聚合酶的作用下,以dNTP为反应原料,靶序列为模板,按碱基配对与半保留复制原理,合成一条新的与模板DNA 链互补的半保留复制链。重复循环变性-退火-延伸三过程,就可获得更多的“半
7、保留复制链”,而且这种新链又可成为下次循环的模板。每完成一个循环需24分钟,23小时就能将待扩目的基因扩增放大几百万倍。到达平台期(Plateau)所需循环次数取决于样品中模板的拷贝。,PCR 注意事项,PCR关键环节 模板; 引物; 酶 dNTP; 循环条件; 寻找原因亦应针对上述环节进行分析研究。,模 板,1、杂质蛋白质;特别是染色体中的组蛋白; 2、Taq酶抑制剂; 3、在提取制备模板时丢失过多; 4、模板核酸变性不彻底; 5、模板降解。 RT-PCR的关键步骤是在RNA的反转录,要求RNA模版为完整的且不含DNA、蛋白质等杂质。,引 物,引物质量、浓度、两条引物的浓度是否对称,是PCR
8、失败或扩增条带不理想、容易弥散的常见原因。有些批号的引物合成质量有问题,两条引物一条浓度高,一条浓度低,造成低效率的不对称扩增,对策为: 选定一个好的引物合成单位; 引物的浓度不仅要看OD值,更要注重引物原液做琼脂糖凝胶电泳,一定要有引物条带出现,而且两引物带的亮度应大体一致,如一条引物有条带,一条引物无条带,此时做PCR有可能失败,应和引物合成单位协商解决。如一条引物亮度高,一条亮度低,在稀释引物时要平衡其浓度。 引物应高浓度小量分装保存,防止多次冻融或长期放冰箱冷藏部分,导致引物变质降解失效。 引物设计不合理,如引物长度不够,引物之间形成二聚体等。,Mg2+ 酶,Mg2+浓度:Mg2+离子
9、浓度对PCR扩增效率影响很大,浓度过高可降低PCR扩增的特异性,浓度过低则影响PCR扩增产量甚至使PCR扩增失败而不出扩增条带。酶失活:需更换新酶,或新旧两种酶同时使用,以分析是否因酶的活性丧失或不够而导致假阴性。,物理原因,变性对PCR扩增来说相当重要,如变性温度低,变性时间短,极有可能出现假阴性; 退火温度过低,可致非特异性扩增而降低特异性扩增效率,退火温度过高影响引物与模板的结合而降低PCR扩增效率。,出现片状拖带或涂抹带,PCR扩增有时出现涂抹带或片状带或地毯样带。其原因往往由于酶量过多或酶的质量差,dNTP浓度过高, Mg2+浓度过高,退火温度过低,循环次数过多引起。其对策有: 1、
10、减少酶量,或调换另一来源的酶; 2、减少dNTP的浓度。适当降低Mg2+浓度。增加模板量,减少循环次数; 3、减少模板量。,如何避免污染,严格分区:标本处理区与PCR扩增区、产物分析区,要有 一定的隔离,操作器材专用,要有一定的方向性。如:体系配制 标本制备PCR扩增产物分析产物处理。 试剂:引物和探针尽量分装,不要原瓶多次取用。 加样:原则是模板最后加,其他试剂按照体积从大往小的加。操作多份样品时,制备反应混合液,先将dNTP、缓冲液、引物和酶混合好,然后分装,这样即可以减少操作,避免污染,又可以增加反应的精确度。 耗材:使用一次性吸头,严禁与PCR产物分析室的吸头混用; PCR产物:机器运
11、行完后,取出PCR产物时不能随便丢弃,应该用塑料手套或其他打结包好后丢入垃圾桶。,TRIZOL法提取核酸 RT-PCR法检测柯萨奇病毒(两步法) 逆转录(RT) 聚合酶链反应(PCR) PCR产物的检测和鉴定 引物:CVB3的3D基因引物,TRIZOL法提取核酸 1)取250ul病毒悬液加到1.5ml离心管中,然后加入750ul TRIZOL溶液,混匀5秒后离心。 2)加入200ul 氯仿溶液,充分混匀5秒钟 3)室温放置10分钟后,10000RPM,室温离心20分钟 4)将上清液转移到一支新的1.5ml离心管中 5)再加入500ul异丙醇溶液,摇匀10秒钟 6)室温静置至少15分钟 7)14
12、000RPM,4离心25分钟 8)倒掉上清液,加入950ul冰冷的70%乙醇 9)14000RPM,4离心20分钟 10)用吸尖小心吸出上清液倒掉 11)室温干燥后加入15ul dH2O,-70保存,逆转录(RT) 配液:RNA 3l(1g) 随机引物 1l 加水至10l 混匀,瞬时离心,70 5min 立即冰水浴,瞬时离心,依次添加下列试剂 M-MLV Buffer 5 4l dNTP 10mM 1l M-MLV 200U/l 1l 加水至20l,混匀,瞬时离心, 42 15min;95 5min;4 维持。 cDNA于-20 冰箱冻存。,聚合酶链反应(PCR) 配液:25ul体系 2mix
13、12.5 PrimerA(100ug/ml) 1ul PrimerS(100ug/ml) 1ul cDNA 1ul ddH2O 9.5ul,反应程序: 95 5min 95 15sec 60 20sec 35cycles 72 20sec 72 10min 4 保存,PCR产物的检测和鉴定 1)取100ml电泳缓冲液(1TAE)加入到干净的三角瓶中,再加入1.7g琼脂糖粉末,轻轻摇动三角瓶,是琼脂糖微粒呈均匀混浊状态。 2)微波炉加热使琼脂糖熔化。 3)熔化的琼脂糖自然冷却到60左右,加入5ul溴化乙锭(EB),混匀后倒入已准备好的胶床中,凝胶厚度约为0.30.5cm。 4)室温下静置,凝胶固
14、化。拿出已经做好的胶,将带凝胶的胶床置于电泳槽中。 5)向电泳糟中加入电泳缓冲液(1TAE),缓冲液的量以超过凝胶表面1-2mm为宜。 6)核酸样品5ul中加入大约1ul的6loading buffer,用加样器轻轻混合均匀。 7)用加样器吸取样品,轻轻加入到凝胶的样品孔中。 8)根据指示剂(溴酚蓝)迁移的位置判断是否终止电泳,如可以终止,则切断电源取出凝胶。 9)凝胶成像仪观察电泳条带,保存记录。,1:逆转录30min所得模板;2:逆转录30min所得模板稀释100倍; 3:逆转录15min所得模板;4:逆转录15min所得模板稀释100倍; 5:Marker;6:阳性对照; 7:阴性对照;8:空白对照。,谢谢观看! 2020,