新型基因芯片检测禽流感病毒、鸡新城疫病毒和鸡减蛋综合征病毒

建立了可同时筛选禽流感病毒(AIV)通用型、H4、H5、H6、H7、H9、N1、N2、N9亚型及鸡新城疫病毒(NDV)、鸡减蛋综合征病毒(EDSV)的基因芯片检测方法.从GenBank中下载相关序列,利用分子生物学软件设计特异性引物和杂交探针.使用Dr.chip系统进行芯片点样、杂交、显色、读数,优化反应条件后做灵敏度、特异性试验,然后应用于临床检验.结果显示,各病原间无交叉反应,探针可特异性识别靶基因;病原的最低浓度为4.83 pg/μL,灵敏度较高;每个梯度的两个反应结果一致,重复性良好.对临床样品检验,结果同病毒分离鉴定方法一致.本研究建立的基因芯片检测方法可用于禽流感通用型、H4、H5、H6、H7、H9、N1、N2、N9亚型及NDV、EDSV的鉴别检测.     

皮毛中5种病毒基因芯片检测方法的研究

根据GenBank上蓝舌病病毒(BTV)、O型口蹄疫病毒(FMDV)、山羊痘病毒(GPV)、绵羊痘病毒(SPPV)和牛病毒性腹泻病毒(BVDV)等5种病毒的特异性保守序列,分别设计多重荧光标记引物和相应寡核苷酸探针.使用芯片点样液稀释各探针至终浓度30μmol/L,点样制备11×11阵列芯片.核酸杂交后,建立并优化基因芯片检测方法.结果显示,使用470 mL/L甲酰胺杂交液,42℃摇转杂交4h为最佳基因芯片杂交条件.建立的基因芯片检测方法与伪狂犬病病毒(PRV)、猪繁殖与呼吸综合征病毒(PRRSV)、禽流感病毒(AIV)和新城疫病毒(NDV)等无交叉反应,检测敏感性可达20拷贝病毒核酸.制备的基因芯片稳定,保存6个月可用.对151份临床样品进行基因芯片和商业化PCR试剂盒平行检测,两者的符合率为100％.     

5种常见犬腹泻病毒基因芯片检测方法的建立

为建立一种简便、快速、高效的可同时区分犬腺病毒1型(canine adenovirus type 1,CAV-1)、犬腺病毒2型(canine adenovirus type 2,CAV-2)、犬冠状病毒(canine coronavirus,CCV)、犬瘟热病毒(canine distemper virus,CDV)、犬细小病毒(canine parvovirus,CPV) 5种常见犬腹泻病毒的基因芯片诊断方法,本研究以CAV-1、CAV-2、CCV、CDV、CPV 5种犬腹泻病毒为靶病毒,根据NCBI上收录的病毒基因序列在其保守区域内设计引物,在此基础上根据变异区域设计针对每种病毒的探针2～3条,优化检测体系的各反应条件,确定该检测方法的特异性与敏感性,建立可同时区分5种病毒的基因芯片检测方法。结果显示,建立的基因芯片检测方法可同时检测以上述5种犬腹泻病毒,其中PCR的退火温度为55℃、延伸时间为1 min 15 s;探针与PCR产物的杂交温度40℃、杂交时间2.5 h时,该方法对CAV-1、CAV-2、CCV、CDV和CPV 5种病毒标准品的检测限分别为0.2 fg/μL、2 fg/μL、2 fg/μL、20 pg/μL和0.02 fg/μL,具有较高的灵敏性;同时对犬副流感病毒进行特异性试验,发现无阳性信号出现,具有较强的特异性;对14份临床腹泻样品检测结果显示,基因芯片方法对CAV-1、CAV-2、CCV、CDV和CPV 5种病毒的阳性检出率分别为28.57%、50.00%、64.28%、14.28%和85.71%,并且基因芯片检测方法的敏感性较PCR要高10～100倍。以上结果表明,本研究建立的基因芯片检测方法具有特异、敏感等特点,对临床中犬类混合感染病毒检测具有一定的诊断意义。     

牛布鲁氏菌病、结核、炭疽、口蹄疫、病毒性腹泻黏膜病、副流感、传染性鼻气管炎可视化基因芯片检测方法的建立

针对现有牛病病原检测方法指标单一,操作复杂的现状,拟建立一种可高效检测牛布鲁氏菌病、结核、炭疽、口蹄疫、病毒性腹泻黏膜病、副流感、传染性鼻气管炎的基因芯片技术。根据已公布的各病原核酸序列,设计引物和探针。利用多重PCR方法扩增目的片段,扩增产物与探针特异性杂交,芯片反应显色后肉眼观察进行检测结果判定。优化反应条件、建立检测方法,同时对检测方法的灵敏度、可重复性、特异性、保存期等进行评价。结果显示,该基因芯片检测方法单一病原灵敏度检测可达1.0×10~(-6) ng/μL,混合病原灵敏度检测可达1.4×10~(-5) ng/μL;各病原间无交叉反应,检测健康牛血清、组织,牛流行性热病毒也均无响应;针对同一阳性质控品,芯片重复率达100%。保存期试验表明,芯片在2～8℃至少可保存6个月。检测30份临床样本,结果与标准方法结果一致。实验建立的方法具有高通量、高灵敏度、高特异性等特点,可在3 h内完成同时对七种牛重要疫病的检测,在牛群疫病诊断、净化及流行病学调查等方面有良好的应用前景。     

多重PCR结合基因芯片技术检测5种猪繁殖障碍性病毒病方法的研究

为建立运用多重PCR和基因芯片技术同时检测5种猪繁殖障碍性病毒病的方法。本研究根据GenBank中登录的猪瘟病毒(CSFV)、猪细小病毒(PPV)、猪繁殖与呼吸综合征病毒(PRRSV)、猪日本乙型脑炎病毒(JEV)及猪圆环病毒2型(PCV2)的基因序列设计特异性引物与探针,制备相应的寡核苷酸芯片,检测了5种猪繁殖障碍性疾病病毒的标准毒株,并对16份临床样品进行检测。通过多重PCR扩增出带有荧光标记的5种病毒的特异性基因片段,并与固定有特异性探针的基因芯片杂交。结果显示,本研究建立的多重PCR结合基因芯片检测方法特异性强、稳定性好,灵敏度可达10~2拷贝/μL。16份临床样品检测结果显示阳性率达87.5%(14/16)。以上结果表明该方法特异性好、灵敏度高,可高效检测以上5种病毒,为其临床诊断及流行病学调查提供了有效的检测方法。     

多重PCR结合基因芯片技术检测5种猪繁殖障碍性病毒病方法的研究

为建立运用多重PCR和基因芯片技术同时检测5种猪繁殖障碍性病毒病的方法。本研究根据GenBank中登录的猪瘟病毒(CSFV)、猪细小病毒(PPV)、猪繁殖与呼吸综合征病毒(PRRSV)、猪日本乙型脑炎病毒(JEV)及猪圆环病毒2型(PCV2)的基因序列设计特异性引物与探针,制备相应的寡核苷酸芯片,检测了5种猪繁殖障碍性疾病病毒的标准毒株,并对16份临床样品进行检测。通过多重PCR扩增出带有荧光标记的5种病毒的特异性基因片段,并与固定有特异性探针的基因芯片杂交。结果显示,本研究建立的多重PCR结合基因芯片检测方法特异性强、稳定性好,灵敏度可达10~2拷贝/μL。16份临床样品检测结果显示阳性率达87.5%(14/16)。以上结果表明该方法特异性好、灵敏度高,可高效检测以上5种病毒,为其临床诊断及流行病学调查提供了有效的检测方法。     

鉴别牛5种重要病毒的LAMP-基因芯片方法的建立

为建立牛的主要疫病的快速、准确及高通量鉴别诊断技术,以赤羽病病毒(AKV)、牛白血病病毒(BLV)、蓝舌病病毒(BTV)、牛病毒性腹泻病毒(BVDV)和小反刍兽疫病毒(PPRV)5种牛传染病病原为研究对象,将LAMP技术与微流控芯片技术有机结合,建立了相应的基因芯片检测技术,并优化了该基因芯片的反应条件。结果表明,建立的基因芯片可同时检测上述5种病原,特异性好,60 min反应时间即可给出检测结果。其中AKV和PPRV的敏感性为10~3 copies/μL,BLV的敏感性为10~5 copies/μL,BTV和BVDV的敏感性为10~2 copies/μL,与LAMP检测的敏感性一致。成功建立了基于LAMP技术的5重RT-LAMP基因芯片,可同时快速准确检测上述5种病毒,为口岸检疫探索出一种能快速、高通量检测动物疫病的方法。     

猪细小病毒检测基因芯片的构建及初步应用

本研究以猪细小病毒VP2基因为目的基因设计引物和探针,通过不对称PCR扩增Cy3标记的DNA片段与固定于芯片上的探针进行杂交,对杂交芯片进行扫描分析,根据荧光信号的强度来确定是否存在猪细小病毒。结果表明,采用浓度为5μmol/L的探针与PCR产物于47℃杂交1 h即可得到清晰的荧光信号,检测灵敏度可达34.5 ng/μL,同时用制备的基因芯片对临床20份疑似猪细小病毒病感染的病料进行检测,检测结果与PCR检测结果符合率达100%,表明基因芯片检侧技术是一种灵敏度高、特异好的检侧方法。该方法的建立可以快速有效地对猪细小病毒做出诊断,具有较好的应用前景。     

5种常见犬腹泻病毒基因芯片检测方法的建立

为建立一种简便、快速、高效的可同时区分犬腺病毒1型（canine adenovirus type 1,CAV-1）、犬腺病毒2型（canine adenovirus type 2,CAV-2）、犬冠状病毒（canine coronavirus,CCV）、犬瘟热病毒（canine distemper virus,CDV）、犬细小病毒（canine parvovirus,CPV） 5种常见犬腹泻病毒的基因芯片诊断方法,本研究以CAV-1、CAV-2、CCV、CDV、CPV 5种犬腹泻病毒为靶病毒,根据NCBI上收录的病毒基因序列在其保守区域内设计引物,在此基础上根据变异区域设计针对每种病毒的探针2~3条,优化检测体系的各反应条件,确定该检测方法的特异性与敏感性,建立可同时区分5种病毒的基因芯片检测方法。结果显示,建立的基因芯片检测方法可同时检测以上述5种犬腹泻病毒,其中PCR的退火温度为55℃、延伸时间为1 min 15 s;探针与PCR产物的杂交温度40℃、杂交时间2.5 h时,该方法对CAV-1、CAV-2、CCV、CDV和CPV 5种病毒标准品的检测限分别为0.2 fg/μL、2 fg/μL、2 fg/μL、20 pg/μL和0.02 fg/μL,具有较高的灵敏性;同时对犬副流感病毒进行特异性试验,发现无阳性信号出现,具有较强的特异性;对14份临床腹泻样品检测结果显示,基因芯片方法对CAV-1、CAV-2、CCV、CDV和CPV 5种病毒的阳性检出率分别为28.57%、50.00%、64.28%、14.28%和85.71%,并且基因芯片检测方法的敏感性较PCR要高10~100倍。以上结果表明,本研究建立的基因芯片检测方法具有特异、敏感等特点,对临床中犬类混合感染病毒检测具有一定的诊断意义。     

可视化猪瘟病毒基因芯片鉴别检测方法的建立

为建立一种能够快速鉴别猪瘟病毒野毒和疫苗弱毒株的临床检测方法,本实验针对猪瘟病毒野毒株及疫苗弱毒株分别设计了特异性鉴别引物及探针,利用RT-PCR方法特异性扩增目的基因后进行芯片杂交反应并显色,直观判定检测结果,经反应条件优化建立了一种鉴别检测猪瘟病毒的基因芯片方法,并对该方法的特异性、敏感性及重复性进行了试验。结果显示,该芯片检测方法仅能鉴别检测出猪瘟病毒野毒株与疫苗弱毒株,不能检测猪的其他12种主要传染病病原,特异性较强。对猪瘟病毒野毒株和疫苗弱毒株重组质粒标准品的最低检出限分别为6.98拷贝/μL和6.92×10~1拷贝/μL,敏感性较高。选择不同批次基因芯片对同一质粒标准品的检测结果均为阳性,重复性良好。利用该方法检测177份临床样本,结果与国标猪瘟病毒RT-nPCR检测方法(GB/T26875-2018)相比较,总体符合率为99.43%(176/177)。可视化猪瘟病毒鉴别诊断基因芯片方法可在2 h内完成对猪瘟野毒感染和疫苗免疫的临床样本的鉴别检测,且检测结果可用肉眼直观判定,在基层猪瘟流行病学监测及我国猪瘟的防控和净化方面具有良好的应用前景。     

基孔肯亚病毒和辛德毕斯病毒检测基因芯片的建立

根据GenBank中收录的基孔肯亚病毒和辛德毕斯病毒基因的保守序列,合成2种病毒E基因序列及引物,设计针对2种病毒的寡核苷酸探针,制备基孔肯亚病毒与辛德毕斯病毒特异性检测基因芯片,并对该芯片的灵敏性、特异性和重复性进行了验证。结果显示,所建立基因芯片检测方法的灵敏度是普通PCR方法的100倍。利用所制备的基因芯片,能检测到基孔肯亚病毒和辛德毕斯病毒特异性杂交信号,阴性对照病毒（基因Ⅰ型流行性乙型脑炎病毒,基因Ⅲ型流行性乙型脑炎病毒,猪繁殖与呼吸综合征病毒及流感病毒）均无杂交信号。本试验初步建立了基孔肯亚病毒与辛德毕斯病毒特异性基因芯片检测方法,该方法灵敏度高、特异性强,适用于基孔肯亚病毒与辛德毕斯病毒的流行病学调查和种特异性鉴定。     

猪瘟、猪圆环病毒病和猪繁殖与呼吸综合征寡核苷酸芯片诊断方法的建立与初步应用

猪繁殖与呼吸综合征病毒（PRRSV）、猪瘟病毒（CSFV）和猪圆环病毒Ⅱ型（PCV-2）是引发猪繁殖障碍的主要病原,建立其基因芯片快速检测体系,对开发猪繁殖障碍快速检测试剂盒具有重要意义。根据GenBank中已发表的PRRSV、CSFV和PCV-2的病毒基因组序列,设计合成特异性引物和特异性较强的60mer的寡核苷酸探针,并将探针按所设计阵列固定于表面经氨基化修饰的玻片上,制备出寡核苷酸芯片。通过引物标记及特异性验证,建立了带标记引物的多重PCR检测体系,从而产生大量可与寡核苷酸探针特异性互补的带标记的DNA片段。将标有荧光染料的扩增产物与芯片上寡核苷酸探针杂交,扫描、分析芯片上荧光信号。结果表明,芯片上各样本对应探针位点呈现阳性荧光信号,而阴性对照和空白对照则基本不能检测到荧光信号。分别用基因芯片检测方法和PCR/RT-PCR检测60份临床病料,两者符合率高达92%,表明该检测技术能够用于临床病料的检测及快速诊断PRRSV、CSFV和PCV-2。     

同时检测猪圆环病毒2型、猪细小病毒和伪狂犬病毒连接酶检测反应-PCR基因芯片检测方法的建立

为快速、灵敏、准确地同时检测和鉴别猪圆环病毒2型(PCV2)、猪细小病毒(PPV)和伪狂犬病毒(PRV)的方法,本研究采用连接酶检测反应(LDR)-PCR和基因芯片技术建立一种新型检测方法.首先在3种病毒的保守区内分别设计一对LDR探针,两端各连接一段通用序列,依次进行LDR、通用引物荧光标记扩增和芯片杂交,同时比较引物标记和Cy5 -dCTP标记方法的灵敏度.结果表明该方法可以特异地检测PCV2、PPV和PRV3种病毒,而对牛病毒性腹泻病毒、猪传染性胃肠炎病毒、猪流行性腹泻病毒、猪繁殖与呼吸障碍综合征病毒、猪瘟病毒、乙型脑炎病毒、猪圆环病毒1型检测结果均为阴性;对3种病毒的最低检测限少于10个拷贝;Cy5-dCTP标记检测的灵敏度显著高于引物标记.利用建立的方法对41例临床样品进行检测,与普通PCR检测结果符合率为97.6％～100％.该方法的建立为基础研究和临床应用提供了技术平台.     

Detection of Foot and Mouth Disease and Porcine Reproductive and Respiratory Syndrome Viral Genes Using Microarray Chip

Two viral pathogens, namely, porcine reproductive and respiratory syndrome virus (PRRSV) and foot and mouth disease virus (FMDV), were selected as models for multiple pathogen detection in a cDNA microarray. Two signature regions selected from ORF2 (around 500 bp) and ORF5 (around 600 bp) of PRRVS (America serotype), and one signature region from structural genes VP1 (around 500 bp) of FMDV type O were designed and spotted on a nylon membrane. For PCR sensitivity study, the cloned FMDV–VP1 template could be diluted to near one copy and its PCR product was still detectable in gel electrophoresis. In the microarray detection, the labelling FMDV probes (3 mg/ml) could be diluted 320 times and still maintained a visible colour when hybridized with the chip. Using the mixing primers, the microarray chip demonstrated rapid and accurate detection of the specific genes. To our knowledge, this preliminary study is the first example reported applying the long signature sequences to the multiple pathogen detection in cDNA microarray.     

甲型H1N1与季节性H1N1流感病毒检测基因芯片的制备与初步应用

建立DNA微列阵技术检测甲型H1N1和季节性H1N1流感病毒的方法,进而探讨该方法用于检测临床标本的可行性。通过生物医学数据库甲型H1N1流感病毒及季节性H1N1亚型流感HA与NA基因进行检索和筛选,应用分子生物学软件,进行序列分析、引物及探针设计,并进行验证。试验所设计的探针可以对甲型H1N1流感与季节性H1N1流感病毒进行区分,用该方法检测了长春市CDC送检的6份疑似甲型H1N1流感病毒临床病例,4份阳性,检测结果同实时荧光定量PCR方法一致。结果表明,利用本研究建立的DNA微列阵技术检测甲型H1N1流感病毒方法,特异性和敏感性强,可作为甲型H1N1流感病毒临床标本检测方法。     

细菌16SrDNA基因芯片的构建及应用

本试验为建立能检测兽医临床重要病原菌的基因芯片方法,采用通用引物扩增菌株16S rDNA V1-V3区,制备16SrDNA PCR产物基因芯片,对5种兽医临床微生物进行检测.结果显示,制备的基因芯片能特异性地检测金黄色葡萄球菌、链球菌和鸡毒支原体,以及这3种菌株混合样品,但对大肠杆菌及沙门菌检测结果不理想.基因芯片检测灵敏度为3μg/L.     

猪胸膜肺炎放线杆菌、肺炎支原体和多杀性巴氏杆菌联合检测芯片的研制及应用

本研究旨在建立联合检测胸膜肺炎放线杆菌、猪肺炎支原体和多杀性巴氏杆菌的DNA芯片.用7个从3种病菌基因组中扩增出的不同特异性靶DNA制作基因芯片,并对芯片的靶DNA和探针浓度、杂交温度、重复性、特异性和灵敏度进行了研究.结果表明,检测芯片的特异性强,能与测试的李氏放线杆菌、猪鼻支原体和副猪嗜血杆菌等9种病原区分;灵敏度高,在50μL标记反应体系中,能检测到10～50 pg基组DNA,芯片可重复利用.用芯片对44株目标菌的不同型标准菌株、分离株和疫苗株进行了检测.其信号值≥1 000,信号噪音比(SNR)≥6.用芯片对45头病猪和97头健康猪的临床样品选择培养物进行了检测,其检出率分别为多杀性巴氏杆菌71.1%和49.5%、胸膜肺炎放线杆菌42.2%和26.8%、猪肺炎支原体20%和22.7%,混合感染率分别为42.2%和24.7%.在检测临床样品时,芯片法与PCR的符合率为97.8%～100%,与分离鉴定法的符合率为87.6%～95.6%.研究表明,研制的芯片特异性强、敏感性高、可重复使用,是一种能有效用于胸膜肺炎放线杆菌、猪多杀性巴氏杆菌和猪肺炎支原体鉴定和联合检测的新工具.     

猪瘟病毒基因分型寡核苷酸芯片方法的建立

根据猪瘟病毒（CSFV）E2基因序列,设计41条针对CSFV 3个基因群共10个亚群各亚群寡核苷酸探针。利用欧盟猪瘟诊断手册推荐的CSFV E2基因套式RT-PCR方法,在内套PCR过程中进行Cy3-dCTP掺入荧光标记,制备芯片杂交样品。用标记的PCR产物与寡核苷酸探针阵列杂交,置于GenePix 4100A扫描仪中扫描,利用Ge-nePix Pro 6.0软件分析杂交图像。特异性和灵敏度试验显示,芯片方法与本室发表的CSFV real-time RT-PCR方法的灵敏度相近,芯片探针与猪繁殖与呼吸综合征病毒（PRRSV）、猪2型圆环病毒（PCV2）、猪伪狂犬病毒（PRV）样品无非特异性杂交。以包括1.1、2.1、2.2、2.3亚群的8份CSF阳性样品进行芯片的检测验证,结果表明,通过特异性的杂交图谱或杂交信号分析可准确判定样品所属的基因亚群,寡核苷酸芯片的检测结果与测序的分型结果全部符合。本研究为将寡核苷酸芯片技术用于猪瘟病毒的基因分型和分子流行病学研究奠定了基础。     

DNA微阵列与基因表达研究概况

DNA微阵列技术是 90年代兴起的一种对成百上千甚至上万个基因同时进行检测的新技术 ,它具有高通量和并行化的特点 ,广泛应用于基因表达、预测基因功能、检测基因突变和多态性分析、发现新药物和药物靶器官以及疫苗设计等方面。文章对 DNA微阵列的基本原理、DNA微阵列制备技术、杂交信号检测以及数据分析。 c DNA微阵列与细胞周期相关基因表达、细菌基因表达、病毒基因表达、肿瘤基因表达进行了概述。