RU2841370C1 - Method of detecting the antibiotic resistance gene bla-oxa-1 in ultra-low concentrations and specific oligonucleotides for use in the method - Google Patents
Method of detecting the antibiotic resistance gene bla-oxa-1 in ultra-low concentrations and specific oligonucleotides for use in the method Download PDFInfo
- Publication number
- RU2841370C1 RU2841370C1 RU2024128984A RU2024128984A RU2841370C1 RU 2841370 C1 RU2841370 C1 RU 2841370C1 RU 2024128984 A RU2024128984 A RU 2024128984A RU 2024128984 A RU2024128984 A RU 2024128984A RU 2841370 C1 RU2841370 C1 RU 2841370C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- oxa
- bla
- antibiotic resistance
- resistance gene
- detection
- Prior art date
Links
Abstract
Description
Изобретение относится к области генной инженерии и биотехнологии, а именно к числу средств направляющих РНК, которые могут быть использованы в системах CRISPR-Cas 12 в составе рибонуклеопротеиновых комплексов для выявления (обнаружения, детекции) гена антибиотикоустойчивости bla-ОХА-1, а также к диагностическим способам и наборам.The invention relates to the field of genetic engineering and biotechnology, namely to a number of RNA guide agents that can be used in CRISPR-Cas 12 systems as part of ribonucleoprotein complexes for identifying (detecting) the antibiotic resistance gene bla-OXA-1, as well as to diagnostic methods and kits.
Изобретение позволяет in vitro выявлять единичные копии гена антибиотикоустойчивости bla-OXA-1.The invention allows for the in vitro detection of single copies of the antibiotic resistance gene bla-OXA-1.
Направляющие РНК, описанные в настоящей заявке, могут быть использованы для детекции гена антибиотикоустойчивости bla-ОХА-1 после проведения специфической амплификации фрагментов гена антибиотикоустойчивости bla-ОХА-1. Амплификация при этом может быть проведена различными способами, среди которых полимеразная цепная реакция (PCR); петлевая изотермическая амплификация (LAMP); геликаза-зависимая амплификация (HDA); рекомбиназа-опосредованная амплификация (RPA); амплификация со смещением цепи (SDA); амплификация, основанная на последовательности нуклеиновых кислот (NASBA); опосредованная транскрипцией амплификация (ТМА); амплификация, опосредованная никирующим ферментом (NEAR); круговая амплификация (RCA) и многие другие виды амплификации.The guide RNAs described in this application can be used to detect the bla-OXA-1 antibiotic resistance gene after specific amplification of fragments of the bla-OXA-1 antibiotic resistance gene. The amplification can be carried out by various methods, including polymerase chain reaction (PCR); loop-mediated isothermal amplification (LAMP); helicase-dependent amplification (HDA); recombinase-mediated amplification (RPA); strand displacement amplification (SDA); nucleic acid sequence-based amplification (NASBA); transcription-mediated amplification (TMA); nicking enzyme-mediated amplification (NEAR); circular amplification (RCA) and many other types of amplification.
Направляющие РНК, описанные в настоящей заявке, могут быть использованы для разработки высокочувствительных и высокотехнологичных диагностических систем нового поколения на основе CRISPR технологий для совершенствования методов диагностики инфекционных заболеваний.The guide RNAs described in this application can be used to develop highly sensitive and high-tech next-generation diagnostic systems based on CRISPR technologies to improve diagnostic methods for infectious diseases.
Для решения эпидемиологических задач по расшифровке вспышек инфекционных болезней, выявления и идентификации возбудителя, а также детекции специфических бактериальных генов необходимы разработка и внедрение в практику работы надзорных и мониторинговых служб современных технологий молекулярной эпидемиологии. Одной из таких технологий является использование элементов генетического редактирования системы CRISPR-Cas. Данная технология развивается достаточно эффективно в отношении создания средств лечения некоторых болезней, несмотря на ряд трудностей, связанных с возникновением непредвиденных мутаций. При углубленных исследованиях в области применения CRISPR-Cas системы, было выяснено, что она может быть использована для тонких диагностических процедур при выявлении возбудителя/ей инфекции у человека, а также их генотипирования.To solve epidemiological problems of decoding outbreaks of infectious diseases, detecting and identifying the pathogen, and detecting specific bacterial genes, it is necessary to develop and implement modern molecular epidemiology technologies into the practice of surveillance and monitoring services. One of these technologies is the use of elements of genetic editing of the CRISPR-Cas system. This technology is developing quite effectively in relation to the creation of treatments for certain diseases, despite a number of difficulties associated with the occurrence of unforeseen mutations. In-depth studies in the field of application of the CRISPR-Cas system have shown that it can be used for fine diagnostic procedures in identifying the pathogen/s of infection in humans, as well as their genotyping.
В 2018 году было показано, что один из ферментов CRISPR системы - Cas12 после распознавания своей целевой ДНК-мишени начинает неспецифически гидролизовать одноцепочечную ДНК. Такое свойство Cas12 можно использовать в качестве индикатора присутствия определенной мишени, например, генома вируса или бактерии. Исследователи использовали это открытие для создания технологической платформы обнаружения нуклеиновых кислот, известной как DETECTR (DNA Endonuclease Targeted CRISPR Trans Reporter - ДНК-нацеленная эндонуклеаза CRISPR транс репортер). Впервые DETECTR была использована для выявления и генотипирования вируса папилломы человека (HPV). Предложенная платформа объединяет нуклеазу Cas12a, ее направляющую РНК, специфичную к нуклеиновой кислоте HPV, флуоресцентную репортерную молекулу. Технология DETECTR используется для обнаружения целевой ДНК-мишени после предварительной амплификации [J.S. Chen, Е. Ma, L.B. Harrington, М. Da Costa, X. Tian, J.M. Palefsky, J.A. Doudna, CRISPR-Cas 12a target binding unleashes indiscriminate single-stranded DNase activity, Science 360 (6387) (2018) 436-439].In 2018, it was shown that one of the enzymes of the CRISPR system, Cas12, after recognizing its target DNA, begins to non-specifically hydrolyze single-stranded DNA. This property of Cas12 can be used as an indicator of the presence of a specific target, for example, the genome of a virus or bacteria. Researchers used this discovery to create a nucleic acid detection technology platform known as DETECTR (DNA Endonuclease Targeted CRISPR Trans Reporter). DETECTR was first used to detect and genotype the human papillomavirus (HPV). The proposed platform combines the Cas12a nuclease, its guide RNA specific to the HPV nucleic acid, and a fluorescent reporter molecule. The DETECTR technology is used to detect the target DNA after preliminary amplification [J.S. Chen, E. Ma, L.B. Harrington, M. Da Costa, X. Tian, J.M. Palefsky, J.A. Doudna, CRISPR-Cas 12a target binding releases indiscriminate single-stranded DNase activity, Science 360 (6387) (2018) 436-439].
He менее важным приложением системы CRISPR-Cas является идентификация бактериальных патогенов и детекция специфических бактериальных генов. Так, например, с помощью платформы SHERLOCK удалось корректно генотипировать ряд штаммов Escherichia coli и Pseudomonas aeruginosa при низкой перекрестной реактивности. Кроме того, платформа SHERLOCK использована для дифференциации клинических изолятов Klebsiella pneumoniae с двумя различными генами антибиотикоустойчивости, что открывает значительные перспективы к созданию мультиплексных систем для одновременной идентификации бактериальных патогенов и выявления у них генов антибиотикоустойчивости.An equally important application of the CRISPR-Cas system is the identification of bacterial pathogens and the detection of specific bacterial genes. For example, using the SHERLOCK platform, it was possible to correctly genotype a number of strainsEscherichia coli And Pseudomonas aeruginosaa with low cross-reactivity. In addition, the SHERLOCK platform has been used to differentiate clinical isolatesKlebsiella pneumoniaewith two different antibiotic resistance genes, which opens up significant prospects for the creation of multiplex systems for the simultaneous identification of bacterial pathogens and detection of antibiotic resistance genes in them.
В связи с этим крайне актуальной является задача разработки новых эффективных методик выявления генов антибиотикоустойчивости у бактериальных патогенов, основанных на генетических технологиях, таких как CRISPR-Cas.In this regard, the task of developing new effective methods for identifying antibiotic resistance genes in bacterial pathogens based on genetic technologies such as CRISPR-Cas is extremely urgent.
Из уровня техники известны научные статьи, описывающие обнаружение гена антибиотикоустойчивости bla-ОХА-1 в биологическом материале [Colom К., Perez J., Alonso R., Fernandez-Aranguiz A., Larino E., Cisterna R. Simple and reliable multiplex PCR assay for detection of blaTEM, bla(SHV) and bla-OXA-1 genes in Enterobacteriaceae. FEMS Microbiol Lett. 2003; 223 (2): 147-151. doi:10.1016/S0378-1097(03)00306-9; Ogutu J.O., Zhang Q., Huang Y. et al. Development of a multiplex PCR system and its application in detection of blaSHV, blaTEM, blaCTX-M-1, blaCTX-M-9 and bla-OXA-1 group genes in clinical Klebsiella pneumoniae and Escherichia coli strains. J Antibiot (Tokyo). 2015; 68 (12): 725-733. doi:10.1038/ja.2015.68]. Однако в приведенных публикациях отсутствует информация о чувствительности представленных методов. Также известна публикация, описывающая выявление родственных генов антибиотикоустойчивости семейства bla-ОХА методом ПЦР, чувствительность которого составляет 3,2 копиии/реакция [Probst К., Boutin S., Bandilla М., Heeg К., Dalpke А.Н. Fast and automated detection of common carbapenemase genes using multiplex real-time PCR on the BD MAX™ system. J Microbiol Methods. 2021;185:106224. doi:10.1016/j.mimet.2021.106224].The state of the art includes scientific articles describing the detection of the antibiotic resistance gene bla-OXA-1 in biological material [Colom K., Perez J., Alonso R., Fernandez-Aranguiz A., Larino E., Cisterna R. Simple and reliable multiplex PCR assay for detection of blaTEM, bla(SHV) and bla-OXA-1 genes in Enterobacteriaceae. FEMS Microbiol Lett. 2003; 223 (2): 147-151. doi:10.1016/S0378-1097(03)00306-9; Ogutu J.O., Zhang Q., Huang Y. et al. Development of a multiplex PCR system and its application in detection of blaSHV, blaTEM, blaCTX-M-1, blaCTX-M-9 and bla-OXA-1 group genes in clinical Klebsiella pneumoniae and Escherichia coli strains. J Antibiot (Tokyo). 2015; 68 (12): 725-733. doi:10.1038/ja.2015.68]. However, the cited publications do not provide information on the sensitivity of the presented methods. There is also a publication describing the detection of related antibiotic resistance genes of the bla-OXA family by PCR, the sensitivity of which is 3.2 copies/reaction [Probst K., Boutin S., Bandilla M., Heeg K., Dalpke A.N. Fast and automated detection of common carbapenemase genes using multiplex real-time PCR on the BD MAX™ system. J Microbiol Methods. 2021;185:106224. doi:10.1016/j.mimet.2021.106224].
До сих пор большинство наборов для обнаружения бета-лактамаз расширенного спектра, к которым в том числе относится бета-лактамаз а, кодируемая геном bla-ОХА-1, основаны на методологии диффузионного теста в агаре и определении изоэлектрической точки, которая обычно считается достаточной для идентификации штаммов, продуцирующих бета-лактамазы расширенного спектра. Однако из-за появления большого количества различных бета-лактамаз bla-SHV, bla-ТЕМ и bla-СТХ-М изоэлектрофокусирование, по-видимому, не является подходящим методом для установления фенотипа бета-лактамаз расширенного спектра. Кроме того, описанные методы требуют продолжительного времени, специализированного оборудования, а также квалифицированного персонала (микробиология).Until now, most kits for detection of extended-spectrum beta-lactamases, including beta-lactamase a, encoded by the bla-OXA-1 gene, are based on the agar diffusion test methodology and determination of the isoelectric point, which is generally considered sufficient for identification of strains producing extended-spectrum beta-lactamases. However, due to the emergence of a large number of different bla-SHV, bla-TEM and bla-CTX-M beta-lactamases, isoelectric focusing is apparently not an appropriate method for establishing the phenotype of extended-spectrum beta-lactamases. In addition, the described methods require a long time, specialized equipment, and qualified personnel (microbiology).
Ближайшими аналогами заявляемого решения являются изобретения по патентам RU 2734520 (дата приоритета 15.04.2020) направленное на получение направляющих РНК, предназначенных для разработки высокочувствительных и высокотехнологичных диагностических систем нового поколения для выявления гена антибиотикоустойчивости blaVIM-2 (металло-бета-лактамаза класс В VIM-2) Pseudomonas aeruginosa; RU 2782588 (дата приоритета 27.12.2021), раскрывающее техническую возможность получения направляющих РНК, предназначенных для разработки высокочувствительных и высокотехнологичных диагностических систем нового поколения для выявления гена антибиотикоустойчивости mecA Staphylococcus aureus на основе CRISPR технологий; RU 2791880 (дата приоритета 27.12.2021), раскрывающее возможность получения направляющих РНК, предназначенных для разработки высокочувствительных и высокотехнологичных диагностических систем нового поколения для выявления exoU, кодирующего экзотоксин системы секреции третьего типа, Pseudomonas aeruginosa на основе CRISPR технологий. Однако, для расширения спектра подобных диагностических систем и совершенствования методов диагностики инфекционных заболеваний, эпидемиологического надзора и контроля за распространением антибиотикоустойчивых микроорганизмов необходимо разрабатывать новые методы для выявления генов антибиотикоустойчивости патогенных микроорганизмов.The closest analogues of the claimed solution are inventions under patents RU 2734520 (priority date 15.04.2020) aimed at obtaining guide RNAs intended for the development of highly sensitive and high-tech diagnostic systems of a new generation for detecting the antibiotic resistance gene blaVIM-2 (metallo-beta-lactamase class B VIM-2) of Pseudomonas aeruginosa ; RU 2782588 (priority date 27.12.2021), disclosing the technical feasibility of obtaining guide RNAs intended for the development of highly sensitive and high-tech diagnostic systems of a new generation for detecting the antibiotic resistance gene mecA of Staphylococcus aureus based on CRISPR technologies; RU 2791880 (priority date 27.12.2021), which discloses the possibility of obtaining guide RNAs intended for the development of highly sensitive and high-tech next-generation diagnostic systems for the detection of exoU encoding the exotoxin of the type 3 secretion system of Pseudomonas aeruginosa based on CRISPR technologies. However, in order to expand the range of such diagnostic systems and improve methods for diagnosing infectious diseases, epidemiological surveillance and monitoring the spread of antibiotic-resistant microorganisms, it is necessary to develop new methods for identifying antibiotic resistance genes of pathogenic microorganisms.
Исходя из вышеизложенного, возникает техническая проблема, заключающаяся в необходимости разработки и получения направляющих РНК для выявления единичных копий гена антибиотикоустойчивости bla-OXA-1, in vitro.Based on the above, a technical problem arises, which consists in the need to develop and obtain guide RNAs for the detection of single copies of the antibiotic resistance gene bla-OXA-1, in vitro .
Предложенная технология перспективна для разнообразных применений, включая количественное определение ДНК/РНК, быструю мультиплексную детекцию экспрессии, другие виды чувствительной детекции, например, выявление загрязнения образцов нуклеиновыми кислотами. Технология, основанная на CRISPR-Cas, является многофункциональной, устойчивой к ошибкам технологией детекции ДНК, пригодной для быстрой постановки диагнозов, включая инфекционные заболевания, и генотипирования инфекционных агентов и выявление генов антибиотикоустойчивости и генов, кодирующих экзотоксины, бактериальных патогенов.The proposed technology is promising for a variety of applications, including DNA/RNA quantification, rapid multiplex expression detection, and other sensitive detections, such as nucleic acid contamination detection. CRISPR-Cas-based technology is a multifunctional, error-tolerant DNA detection technology suitable for rapid diagnosis, including infectious diseases, and genotyping of infectious agents and detection of antibiotic resistance genes and exotoxin-encoding genes of bacterial pathogens.
Применение предложенной технологии делает возможным создание диагностических систем нового поколения, которые будут обладать следующими свойствами:The use of the proposed technology makes it possible to create new generation diagnostic systems that will have the following properties:
• высокая чувствительность;• high sensitivity;
• возможность проведения диагностики у постели больного;• the ability to conduct diagnostics at the patient’s bedside;
• возможность проведения диагностики в полевых условиях без применения специализированного высокотехнологичного оборудования;• the ability to carry out diagnostics in field conditions without the use of specialized high-tech equipment;
• скорость и простота анализа;• speed and ease of analysis;
• сниженная стоимость анализа;• reduced cost of analysis;
• отсутствие необходимости оснащения диагностической лаборатории дорогостоящим оборудованием;• no need to equip the diagnostic laboratory with expensive equipment;
• отсутствие необходимости проведения выделения нуклеиновых кислот возбудителя.• no need to isolate the nucleic acids of the pathogen.
Изобретение относится к новым средствам - направляющим РНК, которые могут быть использованы в системах CRISPR-Cas 12 для ультрачувствительного выявления, идентификации, обнаружения или детекции гена антибиотикоустойчивости bla-ОХА-1 в биологических образцах.The invention relates to new agents - guide RNAs that can be used in CRISPR-Cas 12 systems for ultrasensitive detection, identification, detection or sensing of the antibiotic resistance gene bla-OXA-1 in biological samples.
Технической задачей предложенного изобретения является разработка новых средств - направляющих РНК, которые могут быть использованы в системах CRISPR-Cas 12 с белками Cas 12, такими как белок LbCpfl из Lachnospiraceae, для ультрачувствительного выявления гена антибиотикоустойчивости bla-ОХА-1.The technical task of the proposed invention is to develop new means - guide RNAs that can be used in CRISPR-Cas 12 systems with Cas 12 proteins, such as the LbCpfl protein from Lachnospiraceae , for ultrasensitive detection of the antibiotic resistance gene bla-OXA-1.
При осуществлении настоящего изобретения, согласно приведенной в формуле изобретения совокупности существенных признаков, достигается неожиданный технический результат возможность ультрачувствительного выявления гена антибиотикоустойчивости bla-ОХА-1 до единичных копий гена антибиотикоустойчивости bla-ОХА-1 в одной реакции. Изобретение обеспечивает повышение эффективности выявления гена антибиотикоустойчивости bla-ОХА-1 до 2,5 раз.In the implementation of the present invention, according to the set of essential features given in the invention formula, an unexpected technical result is achieved - the possibility of ultrasensitive detection of the antibiotic resistance gene bla-OXA-1 to single copies of the antibiotic resistance gene bla-OXA-1 in one reaction. The invention provides an increase in the efficiency of detection of the antibiotic resistance gene bla-OXA-1 up to 2.5 times.
Технический результат достигается за счет:The technical result is achieved due to:
• разработки молекул направляющих РНК, которые могут быть использованы в системах CRISPR-Cas 12 для ультра чувствительного выявления гена антибиотикоустойчивости bla-ОХА-1, где указанные направляющие РНК выбраны из последовательностей SEQ ID NO: 1-3, способны связываться с целевыми высоко консервативными участками гена антибиотикоустойчивости bla-ОХА-1, содержат РНК-шпильку, которая распознается РНК-направляемой ДНК-эндонуклеазой LbCpfl из Lachnospiraceae, с обеспечением выявления единичных копий гена антибиотикоустойчивости bla-ОХА-1.• development of guide RNA molecules that can be used in CRISPR-Cas 12 systems for ultra-sensitive detection of the bla-OXA-1 antibiotic resistance gene, wherein said guide RNAs are selected from the sequences of SEQ ID NO: 1-3, are capable of binding to target highly conserved regions of the bla-OXA-1 antibiotic resistance gene, contain a hairpin RNA that is recognized by the RNA-guided DNA endonuclease LbCpfl from Lachnospiraceae , ensuring detection of single copies of the bla-OXA-1 antibiotic resistance gene.
• применения РНК-направляемой ДНК-эндонуклеазы LbCpfl из Lachnospiraceae, полученных согласно способу, разработанному авторами ранее (Патент RU 2707542, дата приоритета 28.03.2019), для создания рибонуклеопротеиновых комплексов (РПК) системы CRISPR-Cas, пригодных для детекции гена антибиотикоустойчивости bla-OXA-1 в ультра низких концентрациях (единичные копии).• the use of RNA-guided DNA endonuclease LbCpfl from Lachnospiraceae , obtained according to the method previously developed by the authors (Patent RU 2707542, priority date 03/28/2019), to create ribonucleoprotein complexes (RPCs) of the CRISPR-Cas system suitable for detecting the antibiotic resistance gene bla-OXA-1 in ultra-low concentrations (single copies).
• разработки набора специфических олигонуклеотидов, выбранных из SEQ ID NO: 4-5, для предварительной амплификации фрагмента гена антибиотикоустойчивости bla-ОХА-1.• development of a set of specific oligonucleotides selected from SEQ ID NO: 4-5 for preliminary amplification of a fragment of the antibiotic resistance gene bla-OXA-1.
• оптимизации условий проведения предварительной амплификации фрагмента гена антибиотикоустойчивости bla-ОХА-1.• optimization of conditions for preliminary amplification of the bla-OXA-1 antibiotic resistance gene fragment.
• определения условий проведения ультрачувствительной детекции гена антибиотикоустойчивости bla-ОХА-1 и установления последовательности стадий метода.• determining the conditions for conducting ultrasensitive detection of the antibiotic resistance gene bla-OXA-1 and establishing the sequence of stages of the method.
Направляющие РНК, согласно настоящему изобретению, соответствуют высоко консервативным фрагментам гена антибиотикоустойчивости bla-ОХА-1. Наиболее предпочтительны направляющие РНК, распознающиеся РНК-направляемой ДНК-эндонуклеазой LbCpfl из Lachnospiraceae, характеризующиеся, имеющие или содержащие нуклеотидную последовательность, выбранную из:The guide RNAs according to the present invention correspond to highly conserved fragments of the antibiotic resistance gene bla-OXA-1. Most preferred are guide RNAs recognized by the RNA-guided DNA endonuclease LbCpfl from Lachnospiraceae , characterized by, having or containing a nucleotide sequence selected from:
• SEQ ID NO: l;• SEQ ID NO: l;
• SEQ ID NO: 2;• SEQ ID NO: 2;
• SEQ ID NO: 3;• SEQ ID NO: 3;
• или идентичной любой из них по меньшей мере на 80%, 81%, 82%, 83%, 84%, 85%, 86%, 87%, 88%, 89%, 90%, 91%, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97%, 98% или 99%,• or at least 80%, 81%, 82%, 83%, 84%, 85%, 86%, 87%, 88%, 89%, 90%, 91%, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97%, 98% or 99% identical to any of them,
•или комплементарной любой из них,•or complementary to any of them,
• или гибридизующейся с любой из них в строгих условиях.• or hybridizing with any of them under strict conditions.
Набор специфических олигонуклеотидов для проведения предварительной амплификации фрагмента гена антибиотикоустойчивости bla-ОХА-1, согласно настоящему изобретению, соответствуют высоко консервативному участку гена антибиотикоустойчивости bla-ОХА-1. Наиболее предпочтительны олигонуклеотиды, характеризующиеся, имеющие или содержащие нуклеотидную последовательность, выбранную из:A set of specific oligonucleotides for carrying out preliminary amplification of a fragment of the antibiotic resistance gene bla-OXA-1, according to the present invention, correspond to a highly conserved region of the antibiotic resistance gene bla-OXA-1. Most preferred are oligonucleotides characterized by, having or containing a nucleotide sequence selected from:
• SEQ ID NO: 4;• SEQ ID NO: 4;
• SEQ ID NO: 5;• SEQ ID NO: 5;
• или идентичной любой из них по меньшей мере на 80%, 81%, 82%, 83%, 84%, 85%, 86%, 87%, 88%, 89%, 90%, 91%, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97%, 98% или 99%,• or at least 80%, 81%, 82%, 83%, 84%, 85%, 86%, 87%, 88%, 89%, 90%, 91%, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97%, 98% or 99% identical to any of them,
• или комплементарной любой из них,• or complementary to any of them,
• или гибридизующейся с любой из них в строгих условиях.• or hybridizing with any of them under strict conditions.
Согласно предложенному изобретению, получают рибонуклеопротеиновые комплексы (РПК), состоящие из по меньшей мере одной направляющей РНК и РНК-направляемой ДНК-нуклеазы системы CRISPR-Cas LbCpfl из Lachnospiraceae, пригодные для использования для выявления гена антибиотикоустойчивости bla-ОХА-1 в ультранизких концентрациях (единичные копии).According to the proposed invention, ribonucleoprotein complexes (RNCs) are obtained, consisting of at least one guide RNA and an RNA-guided DNA nuclease of the CRISPR-Cas system LbCpfl from Lachnospiraceae , suitable for use in detecting the antibiotic resistance gene bla-OXA-1 in ultra-low concentrations (single copies).
Препараты РПК представляют собой растворы, содержащие направляющую РНК, выбранную из SEQ ID NO: 1-3, объединенную с белком системы CRISPR-Cas (LbCpfl из Lachnospiraceae) или лиофильно высушенные РПК.The RPC preparations are solutions containing a guide RNA selected from SEQ ID NO: 1-3, combined with a protein of the CRISPR-Cas system (LbCpfl from Lachnospiraceae ) or freeze-dried RPC.
Полученные направляющие РНК могут быть использованы в составе набора для обнаружения гена антибиотикоустойчивости bla-ОХА-1 с инструкцией по применению.The obtained guide RNAs can be used as part of a kit for detecting the antibiotic resistance gene bla-OXA-1 with instructions for use.
Способ обнаружения гена антибиотикоустойчивости bla-ОХА-1 предусматривает:The method for detecting the antibiotic resistance gene bla-OXA-1 involves:
i) проведение предварительной амплификации материала образца от пациента, предположительно содержащего ген антибиотикоустойчивости bla-ОХА-1 с использованием одного или нескольких специфических олигонуклеотидов, выбранных из SEQ ID NO: 4-5, с целью получения мишени - предварительно амплифицированного фрагмента гена антибиотикоустойчивости bla-ОХА-1,i) performing preliminary amplification of the sample material from the patient, presumably containing the antibiotic resistance gene bla-OXA-1, using one or more specific oligonucleotides selected from SEQ ID NO: 4-5, in order to obtain a target - a pre-amplified fragment of the antibiotic resistance gene bla-OXA-1,
ii) приготовление реакционной смеси для детекции, содержащей мишень, полученную на стадии (i); рибонуклеопротеиновый комплекс системы CRISPR-Cas, сформированный из РНК-направляемой ДНК-эндонуклеазы LbCpfl из Lachnospiraceae, и по меньшей мере одной направляющей РНК с SEQ ID NO: 1-3; флюоресцентный зонд и буфер для детекции,ii) preparing a detection reaction mixture comprising a target obtained in step (i); a ribonucleoprotein complex of the CRISPR-Cas system formed from the RNA-guided DNA endonuclease LbCpfl from Lachnospiraceae and at least one guide RNA with SEQ ID NO: 1-3; a fluorescent probe and a detection buffer,
iii) проведение 30-60 циклов детекции в реакционной смеси, полученной на стадии (ii), в амплификаторе,iii) carrying out 30-60 detection cycles in the reaction mixture obtained in step (ii) in a thermocycler,
с обнаружением таким образом гена антибиотикоустойчивости bla-ОХА-1.with the discovery of the antibiotic resistance gene bla-OXA-1.
Предварительно амплифицированный фрагмент гена антибиотикоустойчивости bla-OXA-1, согласно предложенному способу, может быть представлен фрагментом размером 262 п.о. гена антибиотикоустойчивости bla-ОХА-1.The pre-amplified fragment of the antibiotic resistance gene bla-OXA-1, according to the proposed method, can be represented by a 262 bp fragment of the antibiotic resistance gene bla-OXA-1.
Предложенный способ обеспечивает выявление гена антибиотикоустойчивости bla-OXA-1 в ультранизких концентрациях, вплоть до единичных копий.The proposed method ensures the detection of the antibiotic resistance gene bla-OXA-1 in ultra-low concentrations, down to single copies.
Специфический олигонуклеотид для использования в способе выбирается из группы SEQ ID NO: 4-5 и используется для предварительной амплификации высоко консервативного фрагмента гена антибиотикоустойчивости bla-ОХА-1, который распознается рибонуклеопротеиновым комплексом.A specific oligonucleotide for use in the method is selected from the group SEQ ID NO: 4-5 and is used for preliminary amplification of a highly conserved fragment of the antibiotic resistance gene bla-OXA-1, which is recognized by the ribonucleoprotein complex.
Набор для использования в способе обнаружения гена антибиотикоустойчивости bla-ОХА-1 содержит рибонуклеопротеиновый комплекс системы CRISPR-Cas, сформированный из РНК-направляемой ДНК-эндонуклеазы LbCpfl из Lachnospiraceae, и по меньшей мере одной направляющей РНК с SEQ ID NO: 1-3; флюоресцентный зонд, буфер для детекции и инструкцию по применению.A kit for use in a method for detecting the bla-OXA-1 antibiotic resistance gene comprises a ribonucleoprotein complex of the CRISPR-Cas system formed from the RNA-guided DNA endonuclease LbCpfl from Lachnospiraceae and at least one guide RNA with SEQ ID NO: 1-3; a fluorescent probe, a detection buffer and instructions for use.
Набор может дополнительно включать компоненты для проведения предварительной амплификации высококонсервативного фрагмента гена антибиотикоустойчивости bla-ОХА-1, в том числе один или несколько специфических олигонуклеотидов, выбранных из SEQ ID NO: 4-5.The kit may additionally include components for preliminary amplification of a highly conserved fragment of the bla-OXA-1 antibiotic resistance gene, including one or more specific oligonucleotides selected from SEQ ID NO: 4-5.
При этом по меньшей мере одна направляющая РНК в составе набора может находиться в комплексе с белком системы CRISPR-Cas (LbCpfl из Lachnospiraceae) в одном контейнере или отдельно в разных контейнерах.In this case, at least one guide RNA in the kit may be in a complex with a protein of the CRISPR-Cas system (LbCpfl from Lachnospiraceae ) in one container or separately in different containers.
Предложенная технология позволяет определить единичные копии гена антибиотикоустойчивости bla-ОХА-1 в биологических образцах пациента, выбранных из жидкости и/или ткани, предположительно содержащих ген антибиотикоустойчивости bla-OXA-1. Биологическим образцом может быть образец крови, сыворотки или плазмы крови, клеток крови, слюны, мокроты, лимфоидных тканей, тканей кроветворных органов и других биологических материалов от пациента, которые могут быть использованы для анализа на наличие гена антибиотикоустойчивости bla-ОХА-1.The proposed technology allows for the detection of single copies of the bla-OXA-1 antibiotic resistance gene in patient biological samples selected from fluid and/or tissue presumably containing the bla-OXA-1 antibiotic resistance gene. A biological sample may be a sample of blood, serum or blood plasma, blood cells, saliva, sputum, lymphoid tissues, hematopoietic organ tissues and other biological materials from a patient that can be used to analyze for the presence of the bla-OXA-1 antibiotic resistance gene.
Краткое описание чертежейBrief description of the drawings
Фиг. 1. Визуализация амплифицированного фрагмента гена антибиотикоустойчивости bla-ОХА-1 (размером 262 п.о.) после предварительной амплификации с использованием олигонуклеотидов ОХА-1 for 2 и ОХА-1 rev 1 при помощи электрофореза в агарозном геле, где цифрами 1-8 обозначены:Fig. 1. Visualization of the amplified fragment of the antibiotic resistance gene bla-OXA-1 (262 bp in size) after preliminary amplification using oligonucleotides OXA-1 for 2 and OXA-1 rev 1 using electrophoresis in agarose gel, where the numbers 1-8 indicate:
1 - Продукт, полученный в ходе амплификации 1,25×10б копий модельной матрицы pGEM-T-bla-OXA-1;1 - Product obtained during the amplification of 1.25×10 b copies of the model template pGEM-T-bla-OXA-1;
2 - Продукт, полученный в ходе амплификации 1,25×105 копий модельной матрицы pGEM-T-bla-OXA-1;2 - Product obtained during amplification of 1.25×10 5 copies of the model template pGEM-T-bla-OXA-1;
3 - Продукт, полученный в ходе амплификации 1,25×104 копий модельной матрицы pGEM-T-bla-OXA-1;3 - Product obtained during the amplification of 1.25× 104 copies of the model template pGEM-T-bla-OXA-1;
4 - Продукт, полученный в ходе амплификации 1250 копий модельной матрицы pGEM-T-bla-OXA-1;4 - Product obtained during the amplification of 1250 copies of the model template pGEM-T-bla-OXA-1;
5 - Продукт, полученный в ходе амплификации 125 копий модельной матрицы pGEM-T-bla-OXA-1;5 - Product obtained during the amplification of 125 copies of the model template pGEM-T-bla-OXA-1;
6 - Продукт, полученный в ходе амплификации 12,5 копии модельной матрицы pGEM-T-bla-OXA-1;6 - Product obtained during the amplification of 12.5 copies of the model matrix pGEM-T-bla-OXA-1;
7 - Продукт, полученный в ходе амплификации 1,25 копии модельной матрицы pGEM-T-bla-OXA-1;7 - Product obtained during the amplification of 1.25 copies of the model template pGEM-T-bla-OXA-1;
8 - отрицательный контроль, не содержащий модельной матрицы pGEM-T-bla-OXA-1;8 - negative control, not containing the model matrix pGEM-T-bla-OXA-1;
М - стандарты молекулярных масс: снизу-вверх 100, 200, 300, 400, 500, 600, 700, 800, 900, 1000, 1200, 1500, 2000, 3000 пар нуклеотидов (GeneRuler 100 bp Plus, Thermo Fisher Scientific, США).M - molecular weight standards: from bottom to top 100, 200, 300, 400, 500, 600, 700, 800, 900, 1000, 1200, 1500, 2000, 3000 nucleotide pairs (GeneRuler 100 bp Plus, Thermo Fisher Scientific, USA).
Фиг. 2. Профиль флуоресценции в реальном времени для предварительно амплифицированного фрагмента гена антибиотикоустойчивости bla-ОХА-1, обработанного рибонуклеопротеиновым комплексом, содержащим направляющую РНК crRNA bla-ОХА-1 №63 и белок LbCpfl, на котором посредством графика визуализировано выявление фрагмента модельной матрицы pGEM-T-bla-OXA-1 с помощью рибонуклеопротеиновых комплексов LbCpfl из Lachnospiraceae, содержащих направляющую РНК crRNA bla-ОХА-1 №63, где:Fig. 2. Real-time fluorescence profile of a pre-amplified fragment of the antibiotic resistance gene bla-OXA-1 treated with a ribonucleoprotein complex containing the guide RNA crRNA bla-OXA-1 #63 and the LbCpfl protein, which graphically visualizes the detection of a fragment of the model template pGEM-T-bla-OXA-1 by the ribonucleoprotein complexes LbCpfl from Lachnospiraceae containing the guide RNA crRNA bla-OXA-1 #63, where:
- по вертикали указаны значения нормализированного флуоресцентного сигнала, создаваемого красителем;- the vertical axis shows the values of the normalized fluorescent signal generated by the dye;
- по горизонтали указано время флуоресценции, в минутах;- the horizontal axis shows the fluorescence time, in minutes;
- на кривых 9-16 показано количество копий нуклеиновой кислоты на реакцию, а именно:- curves 9-16 show the number of copies of nucleic acid per reaction, namely:
9 - 1 250 000 копий/реакция;9 - 1,250,000 copies/reaction;
10 - 125 000 копий/реакция;10 - 125,000 copies/reaction;
11 - 12 500 копий/реакция;11 - 12,500 copies/reaction;
12 - 1250 копий/реакция; 12 - 1250 copies/reaction;
13 - 125 копий/реакция;13 - 125 copies/reaction;
14 - 12,5 копий/реакция;14 - 12.5 copies/reaction;
15 - 1,25 копий/реакция;15 - 1.25 copies/reaction;
16 - К - (отрицательный контроль).16 - K - (negative control).
Фиг. 3. Профиль флуоресценции в реальном времени для предварительно амплифицированного фрагмента гена антибиотикоустойчивости bla-ОХА-1, обработанного рибонуклеопротеиновым комплексом, содержащим направляющую РНК crRNA bla-ОХА-1 №185 и белок LbCpfl, на котором посредством графика визуализировано выявление фрагмента модельной матрицы pGEM-T-bla-OXA-1 с помощью рибонуклеопротеиновых комплексов LbCpfl из Lachnospiraceae, содержащих направляющую РНК crRNA bla-ОХА-1 №185, где:Fig. 3. Real-time fluorescence profile of a pre-amplified fragment of the antibiotic resistance gene bla-OXA-1 treated with a ribonucleoprotein complex containing the guide RNA crRNA bla-OXA-1 #185 and the protein LbCpfl, which graphically visualizes the detection of a fragment of the model template pGEM-T-bla-OXA-1 using the ribonucleoprotein complexes LbCpfl from Lachnospiraceae containing the guide RNA crRNA bla-OXA-1 #185, where:
- по вертикали указаны значения нормализированного флуоресцентного сигнала, создаваемого красителем;- the vertical axis shows the values of the normalized fluorescent signal generated by the dye;
- по горизонтали указано время флуоресценции, в минутах;- the horizontal axis shows the fluorescence time, in minutes;
- на кривых 17-24 показано количество копий нуклеиновой кислоты на реакцию, а именно:- curves 17-24 show the number of copies of nucleic acid per reaction, namely:
17 - 1 250 000 копий/реакция; 17 - 1,250,000 copies/reaction;
18 - 125 000 копий/реакция; 18 - 125,000 copies/reaction;
19 - 12 500 копий/реакция;19 - 12,500 copies/reaction;
20 - 1250 копий/реакция;20 - 1250 copies/reaction;
21 - 125 копий/реакция;21 - 125 copies/reaction;
22 - 12,5 копий/реакция;22 - 12.5 copies/reaction;
23 - 1,25 копий/реакция;23 - 1.25 copies/reaction;
24 - К - (отрицательный контроль).24 - K - (negative control).
Фиг. 4. Профиль флуоресценции в реальном времени для предварительно амплифицированного фрагмента гена антибиотикоустойчивости bla-ОХА-1, обработанного рибонуклеопротеиновым комплексом, содержащим направляющую РНК crRNA bla-ОХА-1 №221 и белок LbCpfl, на котором посредством графика визуализировано выявление фрагмента модельной матрицы pGEM-T-bla-OXA-1 с помощью рибонуклеопротеиновых комплексов LbCpfl из Lachnospiraceae, содержащих направляющую РНК crRNA bla-ОХА-1 №221, где:Fig. 4. Real-time fluorescence profile of a pre-amplified fragment of the antibiotic resistance gene bla-OXA-1 treated with a ribonucleoprotein complex containing the guide RNA crRNA bla-OXA-1 #221 and the protein LbCpfl, which graphically visualizes the detection of a fragment of the model template pGEM-T-bla-OXA-1 by the ribonucleoprotein complexes LbCpfl from Lachnospiraceae containing the guide RNA crRNA bla-OXA-1 #221, where:
- по вертикали указаны значения нормализированного флуоресцентного сигнала, создаваемого красителем;- the vertical axis shows the values of the normalized fluorescent signal generated by the dye;
- по горизонтали указано время флуоресценции, в минутах;- the horizontal axis shows the fluorescence time, in minutes;
- на кривых 25-32 показано количество копий нуклеиновой кислоты на реакцию, а именно:- curves 25-32 show the number of copies of nucleic acid per reaction, namely:
25 - 1 250 000 копий/реакция; 25 - 1,250,000 copies/reaction;
26 - 125 000 копий/реакция; 26 - 125,000 copies/reaction;
27 - 12 500 копий/реакция;27 - 12,500 copies/reaction;
28 - 1250 копий/реакция;28 - 1250 copies/reaction;
29 - 125 копий/реакция;29 - 125 copies/reaction;
30 - 12,5 копий/реакция;30 - 12.5 copies/reaction;
31 - 1,25 копий/реакция;31 - 1.25 copies/reaction;
32 - К - (отрицательный контроль).32 - K - (negative control).
Фиг. 5. Значения флуоресценции в конечной точке (60 цикл анализа, 60 минут) для предварительно амплифицированного фрагмента гена антибиотикоустойчивости bla-ОХА-1, обработанного рибонуклеопротеиновыми комплексами, содержащим направляющие РНК crRNA bla-ОХА-1 №63, crRNA bla-ОХА-1 №185 и crRNA bla-ОХА-1 №221, где посредством графика визуализировано выявление фрагмента модельной матрицы pGEM-T-bla-ОХА-1 с помощью рибонуклеопротеиновых комплексов LbCpfl из Lachnospiraceae, при этом:Fig. 5. End-point fluorescence values (60 analysis cycles, 60 minutes) for a pre-amplified fragment of the antibiotic resistance gene bla-OXA-1 treated with ribonucleoprotein complexes containing guide RNAs crRNA bla-OXA-1 #63, crRNA bla-OXA-1 #185 and crRNA bla-OXA-1 #221, where the graph visualizes the detection of the pGEM-T-bla-OXA-1 model template fragment using LbCpfl ribonucleoprotein complexes from Lachnospiraceae , with:
- по вертикали указаны значения нормализированного флуоресцентного сигнала, создаваемого красителем;- the vertical axis shows the values of the normalized fluorescent signal generated by the dye;
- по горизонтали указано количество копий модельной матрицы в реакции;- the horizontal axis indicates the number of copies of the model matrix in the reaction;
- столбцом визуализирована эффективность выявления единичных копий фрагмента модельной матрицы pGEM-T-bla-OXA-1 с использованием crRNA bla-ОХА-1 №63;- column the efficiency of detection of single copies of the pGEM-T-bla-OXA-1 model matrix fragment using crRNA bla-OXA-1 No. 63 was visualized;
- столбцом визуализирована эффективность выявления единичных копий фрагмента модельной матрицы pGEM-T-bla-OXA-1 с использованием crRNA bla-ОХА-1 №185;- column the efficiency of detection of single copies of the pGEM-T-bla-OXA-1 model matrix fragment using crRNA bla-OXA-1 No. 185 was visualized;
- столбцом визуализирована эффективность выявления единичных копий фрагмента модельной матрицы pGEM-T-bla-OXA-1 с использованием crRNA bla-ОХА-1 №221.- column The efficiency of detection of single copies of the pGEM-T-bla-OXA-1 model matrix fragment using crRNA bla-OXA-1 No. 221 was visualized.
Фиг. 6. Визуализация амплифицированного с клинических образцов фрагмента гена антибиотикоустойчивости bla-ОХА-1 (размером 262 п.о.) после предварительной амплификации с использованием олигонуклеотидов OXA-l_for_2 и OXA-1_rev_1 при помощи электрофореза в агарозном геле.Fig. 6. Visualization of the bla-OXA-1 antibiotic resistance gene fragment (262 bp in size) amplified from clinical samples after preliminary amplification using OXA-l_for_2 and OXA-1_rev_1 oligonucleotides using electrophoresis in agarose gel.
Фиг. 7. Значения флуоресценции в конечной точке (60 цикл анализа, 60 минут) для предварительно амплифицированного с клинических образцов фрагмента гена антибиотикоустойчивости bla-ОХА-1, обработанного рибонуклеопротеиновыми комплексами, содержащим направляющие РНК crRNA bla-ОХА-1 №63, crRNA bla-ОХА-1 №185 и crRNA bla-ОХА-1 №221, где посредством графика визуализировано выявление фрагмента гена антибиотикоустойчивости bla-ОХА-1 с помощью рибонуклеопротеиновых комплексов LbCpf1 из Lachnospiraceae на ограниченной панели клинических образцов, при этом:Fig. 7. End-point fluorescence values (60 assay cycles, 60 minutes) for a pre-amplified fragment of the antibiotic resistance gene bla-OXA-1 from clinical samples treated with ribonucleoprotein complexes containing guide RNAs crRNA bla-OXA-1 #63, crRNA bla-OXA-1 #185 and crRNA bla-OXA-1 #221, where the graph visualizes the detection of the antibiotic resistance gene fragment bla-OXA-1 using the ribonucleoprotein complexes LbCpf1 from Lachnospiraceae on a limited panel of clinical samples, with:
- по вертикали указаны значения нормализированного флуоресцентного сигнала, создаваемого красителем;- the vertical axis shows the values of the normalized fluorescent signal generated by the dye;
- по горизонтали указаны идентификаторы образца;- sample identifiers are indicated horizontally;
- столбцом показана эффективность выявления фрагмента гена антибиотикоустойчивости bla-ОХА-1, содержащегося в составе препаратов, выделенных из клинических образцов, с использованием crRNA bla-ОХА-1 №63;- column the efficiency of detection of the fragment of the antibiotic resistance gene bla-OXA-1 contained in the composition of drugs isolated from clinical samples using crRNA bla-OXA-1 No. 63 was demonstrated;
- столбцом показана эффективность выявления фрагмента гена антибиотикоустойчивости bla-ОХА-1, содержащегося в составе препаратов, выделенных из клинических образцов, с использованием crRNA bla-ОХА-1 №185;- column the efficiency of detection of the fragment of the antibiotic resistance gene bla-OXA-1 contained in the composition of drugs isolated from clinical samples using crRNA bla-OXA-1 No. 185 was demonstrated;
- столбцом показана эффективность выявления фрагмента гена антибиотикоустойчивости bla-ОХА-1, содержащегося в составе препаратов, выделенных из клинических образцов, с использованием crRNA bla-ОХА-1 №221. - column The efficiency of detection of the fragment of the antibiotic resistance gene bla-OXA-1 contained in the composition of drugs isolated from clinical samples using crRNA bla-OXA-1 No. 221 was demonstrated.
Примеры осуществления изобретенияExamples of implementation of the invention
ПРИМЕР 1: ПОДБОР ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЕЙ-МИШЕНЕЙ В ГЕНЕ АНТИБИОТИКОУСТОЙЧИВОСТИ BLA-ОХА-1 ДЛЯ СОЗДАНИЯ НАПРАВЛЯЮЩИХ РНКEXAMPLE 1: SELECTION OF TARGET SEQUENCES IN THE BLA-OXA-1 ANTIBIOTIC RESISTANCE GENE TO CREATE GUIDE RNAS
Для подбора последовательностей-мишеней в гене антибиотикоустойчивости bla-OXA-1 для создания направляющих РНК были использованы современные алгоритмы in silico анализа нуклеотидных последовательностей и программы, находящиеся в открытом доступе, включая Benchling (https://www.benchling.com/molecular-biology/). Был составлен перечень участков гена антибиотикоустойчивости bla-ОХА-1 с теоретически рассчитанной вероятностью их расщепления в высоко консервативных участках (Таблица 1). Направляющие РНК, специфически узнающие высоко консервативные участки гена антибиотикоустойчивости bla-ОХА-1, представлены уникальными последовательностями SEQ ID NO: 1-3.To select target sequences in the bla-OXA-1 antibiotic resistance gene for creating guide RNAs, modern in silico algorithms for nucleotide sequence analysis and open-source programs, including Benchling (https://www.benchling.com/molecular-biology/), were used. A list of regions of the bla-OXA-1 antibiotic resistance gene was compiled with a theoretically calculated probability of their cleavage in highly conserved regions (Table 1). Guide RNAs that specifically recognize highly conserved regions of the bla-OXA-1 antibiotic resistance gene are represented by unique sequences SEQ ID NO: 1-3.
ПРИМЕР 2: ПОДГОТОВКА МАТЕРИАЛА ДЛЯ ОБНАРУЖЕНИЯ ГЕНА АНТИБИОТИКОУСТОЙЧИВОСТИ BLA-OXA-1 МЕТОДОМ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОЙ АМПЛИФИКАЦИИEXAMPLE 2: PREPARATION OF MATERIAL FOR DETECTION OF THE ANTIBIOTIC RESISTANCE GENE BLA-OXA-1 BY THE METHOD OF PRE-AMPLIFICATION
Подготовку материала для обнаружения гена антибиотикоустойчивости bla-ОХА-1 проводили методом предварительной амплификации. В качестве модельной матрицы, содержащей фрагмент гена антибиотикоустойчивости bla-ОХА-1, использовали плазмидную ДНК pGEM-T-bla-OXA-1, содержащую в своем составе фрагмент гена антибиотикоустойчивости bla-ОХА-1 размером 321 п.о.The material for detection of the antibiotic resistance gene bla-OXA-1 was prepared by the preliminary amplification method. Plasmid DNA pGEM-T-bla-OXA-1, containing a fragment of the antibiotic resistance gene bla-OXA-1 of 321 bp, was used as a model matrix containing a fragment of the antibiotic resistance gene bla-OXA-1.
Предварительную амплификацию участка, соответствующего фрагменту гена антибиотикоустойчивости bla-ОХА-1, проводили с использованием специфических олигонуклеотидов с SEQ ID NO: 4 и SEQ ID NO: 5.Preliminary amplification of the region corresponding to the fragment of the antibiotic resistance gene bla-OXA-1 was carried out using specific oligonucleotides with SEQ ID NO: 4 and SEQ ID NO: 5.
Продукт, кодирующий фрагмент гена антибиотикоустойчивости bla-ОХА-1, получали при проведении ПЦР с использованием специфических олигонуклеотидов ОХА-l_for_2 и OXA-1_rev_1 (ГенТерра, Россия) и полимеразы TaqF (ФБУН ЦНИИ Эпидемиологии Роспотребнадзора, Россия). Размер амплифицированного фрагмента составлял 262 пары нуклеотидов.The product encoding the fragment of the antibiotic resistance gene bla-OXA-1 was obtained by PCR using specific oligonucleotides OXA-l_for_2 and OXA-1_rev_1 (GenTerra, Russia) and TaqF polymerase (Central Research Institute of Epidemiology of Rospotrebnadzor, Russia). The size of the amplified fragment was 262 nucleotide pairs.
Температурный профиль амплификации для получения ПЦР-продуктов фрагментов гена антибиотикоустойчивости bla-ОХА-1:Temperature profile of amplification for obtaining PCR products of fragments of the antibiotic resistance gene bla-OXA-1:
1. денатурация: 95°С в течение 3 минут;1. denaturation: 95°C for 3 minutes;
2. 40 циклов амплификации: 95°С - 15 сек, 55°С - 45 сек, 72°С - 30 сек;2. 40 amplification cycles: 95°C - 15 sec, 55°C - 45 sec, 72°C - 30 sec;
3. финальная элонгация: 72°С в течение 5 минут.3. final elongation: 72°C for 5 minutes.
В ходе подготовки материала для обнаружения гена антибиотикоустойчивости bla-OXA-1 методом предварительной амплификации проводили титрование модельной матрицы pGEM-T-bla-OXA-1 путем приготовления серийных разведений (Таблица 2).During the preparation of the material for the detection of the antibiotic resistance gene bla-OXA-1 by the preliminary amplification method, titration of the model matrix pGEM-T-bla-OXA-1 was carried out by preparing serial dilutions (Table 2).
Для оценки эффективности предварительной амплификации полученный фрагмент гена антибиотикоустойчивости bla-OXA-1 визуализировали при помощи электрофореза в агарозном геле (фиг. 1).To assess the efficiency of preliminary amplification, the obtained fragment of the antibiotic resistance gene bla-OXA-1 was visualized using electrophoresis in agarose gel (Fig. 1).
Подготовленный описанным способом материал использовали для экспериментов по выявлению гена антибиотикоустойчивости bla-ОХА-1 с помощью рибонуклеопротеиновых комплексов LbCpfl из Lachnospiraceae, содержащих направляющие РНК crRNA bla-ОХА-1 №63, crRNA bla-ОХА-1 №185 и crRNA bla-ОХА-1 №221, без предварительной очистки.The material prepared in the described manner was used for experiments to identify the antibiotic resistance gene bla-OXA-1 using ribonucleoprotein complexes LbCpfl from Lachnospiraceae containing guide RNAs crRNA bla-OXA-1 No. 63, crRNA bla-OXA-1 No. 185 and crRNA bla-OXA-1 No. 221, without preliminary purification.
ПРИМЕР 3: СОЗДАНИЕ РИБОНУКЛЕОПРОТЕИНОВЫХ КОМПЛЕКСОВ ДЛЯ ОБНАРУЖЕНИЯ ГЕНА АНТИБИОТИКОУСТОЙЧИВОСТИ BLA-ОХА-1EXAMPLE 3: CREATION OF RIBONUCLEOPROTEIN COMPLEXES FOR DETECTION OF THE ANTIBIOTIC RESISTANCE GENE BLA-OXA-1
В качестве направляющих РНК для обнаружения гена антибиотикоустойчивости bla-ОХА-1 были использованы специфические РНК-олигонуклеотиды, приведенные в Таблице 3.Specific RNA oligonucleotides listed in Table 3 were used as guide RNAs to detect the antibiotic resistance gene bla-OXA-1.
Создание готового рибонуклеопротеинового комплекса, содержащего белок семейства CRISPR-Cas 12 LbCpfl из Lachnospiraceae, и направляющую РНК авторы проводили по стандартному протоколу с некоторыми модификациями [С.Anders, М. Jinek, In vitro enzymology of Cas9, Methods Enzymol. 546 (2014) 1-20, https://doi.org/10.1016/B978-0-12-801155-0.00001-51]. Для формирования готового рибонуклеопротеинового комплекса 250 нг Cas-белка LbCpfl из Lachnospiraceae и направляющую РНК смешивали и инкубировали 10 минут при комнатной температуре. Полученный таким способом рибонуклеопротеиновый комплекс готов для выявления гена антибиотикоустойчивости bla-OXA-1.The authors created a ready-made ribonucleoprotein complex containing the CRISPR-Cas 12 LbCpfl protein from Lachnospiraceae and guide RNA according to the standard protocol with some modifications [C. Anders, M. Jinek, In vitro enzymology of Cas9, Methods Enzymol. 546 (2014) 1–20, https://doi.org/10.1016/B978-0-12-801155-0.00001-51]. To form the ready-made ribonucleoprotein complex, 250 ng of the Cas protein LbCpfl from Lachnospiraceae and guide RNA were mixed and incubated for 10 minutes at room temperature. The ribonucleoprotein complex obtained in this way is ready for detection of the antibiotic resistance gene bla-OXA-1.
ПРИМЕР 4: ОБНАРУЖЕНИЕ ЕДИНИЧНЫХ КОПИЙ ГЕНА АНТИБИОТИКОУСТОЙЧИВОСТИ BLA-OXA-1 С ПОМОЩЬЮ РИБОНУКЛЕОПРОТЕИНОВЫХ КОМПЛЕКСОВ CRTSPR7CAS НА ПРИМЕРЕ МОДЕЛЬНОЙ МАТРИЦЫEXAMPLE 4: DETECTION OF SINGLE COPIES OF THE ANTIBIOTIC RESISTANCE GENE BLA-OXA-1 USING CRTSPR7CAS RIBONUCLEOPREINE COMPLEXES USING A MODEL MATRIX
Предварительно амплифицированный материал, полученный способом, описанным в Примере 2, использовали в качестве матрицы для обнаружения гена антибиотикоустойчивости bla-ОХА-1 с помощью рибонуклеопротеиновых комплексов CRISPR-Cas, полученных способом, описанным в Примере 3.The pre-amplified material obtained by the method described in Example 2 was used as a template for detection of the antibiotic resistance gene bla-OXA-1 using CRISPR-Cas ribonucleoprotein complexes obtained by the method described in Example 3.
Для обнаружения гена антибиотикоустойчивости bla-ОХА-1 с помощью рибонуклеопротеиновых комплексов CRISPR-Cas готовили реакционную смесь, содержащую следующие компоненты:To detect the antibiotic resistance gene bla-OXA-1 using CRISPR-Cas ribonucleoprotein complexes, a reaction mixture was prepared containing the following components:
• 10×буфер (100 mM TrisHCl pH 8,0, 1 М NaC1);• 10×buffer (100 mM TrisHCl pH 8.0, 1 M NaC1);
• 50 mM MgCl2 (конечная концентрация в реакционной смеси 10 mM);• 50 mM MgCl 2 (final concentration in the reaction mixture 10 mM);
• 250 нг рибонуклеопротеинового комплекса (LbCpfl из Lachnospiraceae и направляющие РНК crRNA bla-ОХА-1 №63, crRNA bla-ОХА-1 №185 и crRNA bla-ОХА-1 №221);• 250 ng ribonucleoprotein complex (LbCpfl from Lachnospiraceae and guide RNAs crRNA bla-OXA-1 No. 63, crRNA bla-OXA-1 No. 185 and crRNA bla-OXA-1 No. 221);
• 10 pmol флуоресцентный зонд (6FAM-TTATT-BHQ1);• 10 pmol fluorescent probe (6FAM-TTATT-BHQ1);
• Мишень (предварительно амплифицированный фрагмент гена антибиотикоустойчивости bla-ОХА-1);• Target (pre-amplified fragment of the antibiotic resistance gene bla-OXA-1);
• вода mQ.• water mQ.
Реакционные смеси, содержащие все необходимые компоненты, помещали в амплификатор QuantStudio 5 (Thermo Fisher Scientific, США) и задавали следующие параметры реакции:Reaction mixtures containing all the necessary components were placed in a QuantStudio 5 amplifier (Thermo Fisher Scientific, USA) and the following reaction parameters were set:
30-60 циклов:30-60 cycles:
1. 37°С - 35 сек,1. 37°С - 35 sec,
2. 37°С - 25 сек, съемка флуоресценции.2. 37°C - 25 sec, fluorescence imaging.
В первую очередь были проведены эксперименты по обнаружению единичных копий гена антибиотикоустойчивости bla-ОХА-1 с помощью рибонуклеопротеиновых комплексов CRISPR-Cas, сформированных на основе LbCpfl из Lachnospiraceae, с использованием в качестве мишени модельной матрицы - плазмидной ДНК pGEM-T-bla-ОХА-1, содержащую в своем составе фрагмент гена антибиотикоустойчивости Ыа-ОХА-1 размером 321 п.о.First of all, experiments were conducted to detect single copies of the antibiotic resistance gene bla-OXA-1 using CRISPR-Cas ribonucleoprotein complexes formed on the basis of LbCpfl from Lachnospiraceae , using as a target a model matrix - plasmid DNA pGEM-T-bla-OXA-1, containing in its composition a fragment of the antibiotic resistance gene bla-OXA-1 of 321 bp.
Было показано, что рибонуклеопротеиновые комплексы CRISPR-Cas обладают способностью выявлять единичные копии гена антибиотикоустойчивости bla-ОХА-1. Типичные результаты анализа приведены на примерах профилей флуоресценции в реальном времени для предварительно амплифицированного фрагмента гена антибиотикоустойчивости bla-ОХА-1, обработанного рибонуклеопротеиновыми комплексами, содержащими направляющие РНК crRNA bla-ОХА-1 №63, crRNA bla-ОХА-1 №185 и crRNA bla-ОХА-1 №221 и белок LbCpfl, на Фиг. 2, Фиг. 3 и Фиг. 4, соответственно.CRISPR-Cas ribonucleoprotein complexes have been shown to be able to detect single copies of the bla-OXA-1 antibiotic resistance gene. Representative results of the assay are shown in real-time fluorescence profiles of a pre-amplified bla-OXA-1 antibiotic resistance gene fragment treated with ribonucleoprotein complexes containing the guide RNAs crRNA bla-OXA-1#63, crRNA bla-OXA-1#185, and crRNA bla-OXA-1#221 and the LbCpfl protein in Fig. 2, Fig. 3, and Fig. 4, respectively.
Отметим, что комплексы CRISPR-Cas 12 выявляют ген bla-ОХА-1 с различной эффективностью. Так, для crRNA bla-ОХА-1 №63 и crRNA bla-OXA-1 №221 в среднем уже на 5-м цикле анализа (5 минут) значение сигнала, полученного в ходе детекции единичных копий (1,25 копий/реакция) гена антибиотикоустойчивости bla-ОХА-1, превышало значение «шума» (неспецифической флуоресценции контрольного образца, не содержащего мишени) минимум в пять раз, а к 8-му циклу (8 минут анализа) - в 10 и более раз. Тогда как для crRNA bla-ОХА-1 №185 значение сигнала, полученного в ходе детекции единичных копий (1,25 копий/реакция) гена антибиотикоустойчивости bla-ОХА-1, превышало значение «шума» (неспецифической флуоресценции контрольного образца, не содержащего мишени) в 5 раз к 23 циклу (23 минут анализа) и в 10 и более раз - к 32 циклу (32 минуты).It should be noted that CRISPR-Cas 12 complexes detect the bla-OXA-1 gene with varying efficiency. Thus, for crRNA bla-OXA-1 #63 and crRNA bla-OXA-1 #221, on average, already at the 5th analysis cycle (5 minutes), the signal value obtained during the detection of single copies (1.25 copies/reaction) of the antibiotic resistance gene bla-OXA-1 exceeded the “noise” value (non-specific fluorescence of the control sample not containing the target) by at least five times, and by the 8th cycle (8 minutes of analysis) - by 10 or more times. Whereas for crRNA bla-OXA-1 No. 185, the signal value obtained during detection of single copies (1.25 copies/reaction) of the antibiotic resistance gene bla-OXA-1 exceeded the “noise” value (non-specific fluorescence of the control sample not containing the target) by 5 times by the 23rd cycle (23 minutes of analysis) and by 10 or more times by the 32nd cycle (32 minutes).
В ходе работ была оценена эффективность выявления гена антибиотикоустойчивости bla-ОХА-1, содержащегося в составе модельной матрицы, с использованием различных направляющих РНК. Было показано, что рибонуклеопротеиновые комплексы CRISPR-Cas, сформированные на основе LbCpfl из Lachnospiraceae и направляющих РНК, выявляют ген антибиотикоустойчивости bla-ОХА-1 с различной эффективностью, и их можно расположить в следующем порядке по уменьшению активности: crRNA bla-ОХА-1 №63 ≈ crRNA bla-ОХА-1 №221>crRNA bla-OXA-1 №185 (Фиг. 5).In the course of the work, the efficiency of detection of the antibiotic resistance gene bla-OXA-1 contained in the model matrix was assessed using various guide RNAs. It was shown that the CRISPR-Cas ribonucleoprotein complexes formed on the basis of LbCpfl from Lachnospiraceae and guide RNAs detect the antibiotic resistance gene bla-OXA-1 with varying efficiency, and they can be arranged in the following order by decreasing activity: crRNA bla-OXA-1 #63 ≈ crRNA bla-OXA-1 #221>crRNA bla-OXA-1 #185 (Fig. 5).
ПРИМЕР 5: ОБНАРУЖЕНИЕ ГЕНА АНТИБИОТИКОУСТОЙЧИВОСТИ BLA-OXA-1 С ПОМОЩЬЮ РИБОНУКЛЕОПРОТЕИНОВЫХ КОМПЛЕКСОВ CRISPR/CAS НА ОГРАНИЧЕННОЙ ПАНЕЛИ КЛИНИЧЕСКИХ ОБРАЗЦОВEXAMPLE 5: DETECTION OF THE ANTIBIOTIC RESISTANCE GENE BLA-OXA-1 USING CRISPR/CAS RIBONUCLEOPROTEIN COMPLEXES IN A LIMITED PANEL OF CLINICAL SAMPLES
Разработанные направляющие РНК были апробированы на ограниченной панели клинических образцов (10 шт.), содержащих ген антибиотикоустойчивости bla-ОХА-1 (ранее подтверждено методом секвенирования следующего поколения).The developed guide RNAs were tested on a limited panel of clinical samples (10 pcs.) containing the antibiotic resistance gene bla-OXA-1 (previously confirmed by next-generation sequencing).
Для обнаружения гена антибиотикоустойчивости bla-ОХА-1 с помощью рибонуклеопротеиновых комплексов CRISPR-Cas была проведена предварительная амплификация фрагмента гена антибиотикоустойчивости bla-ОХА-1. Для проведения предварительной амплификации из клинических образцов 10 пациентов с помощью коммерчески доступного набора «РИБО-преп» (ФБУН ЦНИИ Эпидемиологии Роспотребнадзора, Россия) согласно инструкции производителя были выделены препараты ДНК.To detect the antibiotic resistance gene bla-OXA-1 using CRISPR-Cas ribonucleoprotein complexes, preliminary amplification of the antibiotic resistance gene fragment bla-OXA-1 was performed. To perform preliminary amplification, DNA preparations were isolated from clinical samples of 10 patients using the commercially available RIBO-prep kit (Central Research Institute of Epidemiology of Rospotrebnadzor, Russia) according to the manufacturer's instructions.
Продукт, кодирующий фрагмент гена антибиотикоустойчивости bla-ОХА-1, получали с помощью ПЦР с использованием специфических олигонуклеотидов ОХА-l_for_2 и OXA-1_rev_1 (ГенТерра, Россия) и визуализировали при помощи электрофореза в агарозном геле (Фиг. 6).The product encoding the fragment of the antibiotic resistance gene bla-OXA-1 was obtained by PCR using specific oligonucleotides OXA-l_for_2 and OXA-1_rev_1 (GenTerra, Russia) and visualized by electrophoresis in agarose gel (Fig. 6).
Полученный таким способом материал использовали в качестве матрицы для обнаружения гена антибиотикоустойчивости bla-ОХА-1 с помощью рибонуклеопротеиновых комплексов CRISPR-Cas, полученных способом, описанным в Примере 3.The material obtained in this way was used as a matrix for detection of the antibiotic resistance gene bla-OXA-1 using CRISPR-Cas ribonucleoprotein complexes obtained by the method described in Example 3.
Обнаружение гена антибиотикоустойчивости bla-ОХА-1 с помощью рибонуклеопротеиновых комплексов CRISPR-Cas проводили способом, описанным в Примере 4.Detection of the antibiotic resistance gene bla-OXA-1 using CRISPR-Cas ribonucleoprotein complexes was performed as described in Example 4.
В ходе проведенного анализа было показано, что рибонуклеопротеиновые комплексы CRISPR-Cas обладают способностью выявлять ген антибиотикоустойчивости bla-ОХА-1 в препаратах ДНК, выделенных из клинических образцов. При этом в среднем уже на 7 цикле (7 минут) анализа значение сигнала превышало значение «шума» (неспецифической флуоресценции контрольного образца, не содержащего мишени) более чем в 5 раз, а к 8 циклу (8 минут) анализа - более чем в 10 раз (Таблица 4).The analysis showed that CRISPR-Cas ribonucleoprotein complexes have the ability to detect the antibiotic resistance gene bla-OXA-1 in DNA preparations isolated from clinical samples. At the same time, on average, already at the 7th cycle (7 minutes) of the analysis, the signal value exceeded the "noise" value (non-specific fluorescence of the control sample not containing the target) by more than 5 times, and by the 8th cycle (8 minutes) of the analysis - by more than 10 times (Table 4).
Типичные результаты анализа приведены на примерах значений флуоресценции в конечной точке (60 цикл анализа, 60 минут) для предварительно амплифицированного фрагмента гена антибиотикоустойчивости bla-ОХА-1 (10 независимых клинических образцов), обработанных рибонуклеопротеиновыми комплексами, содержащими направляющие РНК crRNA bla-ОХА-1 №63, crRNA bla-ОХА-1 №185 и crRNA bla-ОХА-1 №221 и белок LbCpfl, на Фиг. 7.Typical assay results are shown in the examples of end-point fluorescence values (60 assay cycles, 60 minutes) for a pre-amplified fragment of the antibiotic resistance gene bla-OXA-1 (10 independent clinical samples) treated with ribonucleoprotein complexes containing guide RNAs crRNA bla-OXA-1 #63, crRNA bla-OXA-1 #185 and crRNA bla-OXA-1 #221 and the LbCpfl protein in Fig. 7.
Эффективность выявления гена антибиотикоустойчивости bla-ОХА-1, содержащегося в составе препаратов ДНК, выделенных из клинических образцов, с использованием различных направляющих РНК в составе рибонуклеопротеиновых комплексов CRISPR-Cas, сформированных на основе LbCpfl из Lachnospiraceae, оцененная по соотношению значений сигнала к значению «шума» при детекции, можно представить в следующем порядке по убыванию: crRNA bla-ОХА-1 №221 > crRNA bla-ОХА-1 №63 > crRNA bla-ОХА-1 №185 (Таблица 4).The efficiency of detection of the antibiotic resistance gene bla-OXA-1 contained in DNA preparations isolated from clinical samples using various guide RNAs in the CRISPR-Cas ribonucleoprotein complexes formed on the basis of LbCpfl from Lachnospiraceae , estimated by the ratio of signal to noise values during detection, can be presented in the following descending order: crRNA bla-OXA-1 #221 > crRNA bla-OXA-1 #63 > crRNA bla-OXA-1 #185 (Table 4).
Таким образом, разработанные направляющие РНК позволяют ультрачувствительно выявлять единичные копии гена антибиотикоустойчивости bla-ОХА-1, и способны обнаруживать его препаратах ДНК, выделенных из клинических образцов, после предварительной амплификации в составе рибонуклеопротеиновых комплексов CRISPR-Cas.Thus, the developed guide RNAs allow ultra-sensitive detection of single copies of the antibiotic resistance gene bla-OXA-1, and are capable of detecting it in DNA preparations isolated from clinical samples after preliminary amplification as part of CRISPR-Cas ribonucleoprotein complexes.
--->--->
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?><?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE ST26SequenceListing PUBLIC "-//WIPO//DTD Sequence Listing <!DOCTYPE ST26SequenceListing PUBLIC "-//WIPO//DTD Sequence Listing
1.2//EN" "ST26SequenceListing_V1_2.dtd">1.2//EN" "ST26SequenceListing_V1_2.dtd">
<ST26SequenceListing dtdVersion="V1_2" fileName="Sposob obnaruzheniya <ST26SequenceListing dtdVersion="V1_2" fileName="Detection method
gena antibiotikoustojchivosti bla-OXA-1 v ultranizkih koncentraciyah gena antibiotikoustojchivosti bla-OXA-1 v ultranizkih koncentraciyah
i specificheskie oligonukleotidy dlya ispolzovaniya v sposobe" and specific oligonucleotides for use in this way"
softwareName="WIPO Sequence" softwareVersion="1.0.0" softwareName="WIPO Sequence" softwareVersion="1.0.0"
productionDate="2024-09-25">productionDate="2024-09-25">
<ApplicationIdentification><ApplicationIdentification>
<IPOfficeCode>RU</IPOfficeCode> <IPOfficeCode>RU</IPOfficeCode>
<ApplicationNumberText>n/n</ApplicationNumberText> <ApplicationNumberText>n/n</ApplicationNumberText>
<FilingDate>2024-09-25</FilingDate> <FilingDate>2024-09-25</FilingDate>
</ApplicationIdentification></ApplicationIdentification>
<ApplicantFileReference>n/n</ApplicantFileReference> <ApplicantFileReference>n/n</ApplicantFileReference>
<EarliestPriorityApplicationIdentification> <EarliestPriorityApplicationIdentification>
<IPOfficeCode>RU</IPOfficeCode> <IPOfficeCode>RU</IPOfficeCode>
<ApplicationNumberText>n/n</ApplicationNumberText> <ApplicationNumberText>n/n</ApplicationNumberText>
<FilingDate>2024-09-25</FilingDate> <FilingDate>2024-09-25</FilingDate>
</EarliestPriorityApplicationIdentification> </EarliestPriorityApplicationIdentification>
<ApplicantName languageCode="ru">ФБУН ЦНИИ Эпидемиологии <ApplicantName languageCode="ru">Federal Budgetary Scientific Institution Central Research Institute of Epidemiology
Роспотребнадзора</ApplicantName>Rospotrebnadzor</ApplicantName>
<ApplicantNameLatin>FBUN CRIE</ApplicantNameLatin> <ApplicantNameLatin>FBUN CRIE</ApplicantNameLatin>
<InventionTitle languageCode="ru">Способ обнаружения гена <InventionTitle languageCode="en">Method for detecting a gene
антибиотикоустойчивости bla-OXA-1 в ультранизких концентрациях и antibiotic resistance of bla-OXA-1 at ultra-low concentrations and
специфические олигонуклеотиды для использования в specific oligonucleotides for use in
способе</InventionTitle>method</InventionTitle>
<SequenceTotalQuantity>5</SequenceTotalQuantity> <SequenceTotalQuantity>5</SequenceTotalQuantity>
<SequenceData sequenceIDNumber="1"> <SequenceData sequenceIDNumber="1">
<INSDSeq><INSDSeq>
<INSDSeq_length>40</INSDSeq_length> <INSDSeq_length>40</INSDSeq_length>
<INSDSeq_moltype>RNA</INSDSeq_moltype> <INSDSeq_moltype>RNA</INSDSeq_moltype>
<INSDSeq_division>PAT</INSDSeq_division> <INSDSeq_division>PAT</INSDSeq_division>
<INSDSeq_feature-table><INSDSeq_feature-table>
<INSDFeature><INSDFeature>
<INSDFeature_key>source</INSDFeature_key> <INSDFeature_key>source</INSDFeature_key>
<INSDFeature_location>1..40</INSDFeature_location> <INSDFeature_location>1..40</INSDFeature_location>
<INSDFeature_quals><INSDFeature_quals>
<INSDQualifier><INSDQualifier>
<INSDQualifier_name>mol_type</INSDQualifier_name> <INSDQualifier_name>mol_type</INSDQualifier_name>
<INSDQualifier_value>other RNA</INSDQualifier_value> <INSDQualifier_value>other RNA</INSDQualifier_value>
</INSDQualifier></INSDQualifier>
<INSDQualifier><INSDQualifier>
<INSDQualifier_name>organism</INSDQualifier_name> <INSDQualifier_name>organism</INSDQualifier_name>
<INSDQualifier_value>blaOXA-1</INSDQualifier_value> <INSDQualifier_value>blaOXA-1</INSDQualifier_value>
</INSDQualifier></INSDQualifier>
</INSDFeature_quals></INSDFeature_quals>
</INSDFeature></INSDFeature>
</INSDSeq_feature-table></INSDSeq_feature-table>
<INSDSeq_sequence>aatttctactaagtgtagatggttatttcttgcgaaaccc</INSDSeq <INSDSeq_sequence>aatttctactaagtgtagatggttatttcttgcgaaaccc</INSDSeq
_sequence>_sequence>
</INSDSeq></INSDSeq>
</SequenceData></SequenceData>
<SequenceData sequenceIDNumber="2"> <SequenceData sequenceIDNumber="2">
<INSDSeq><INSDSeq>
<INSDSeq_length>40</INSDSeq_length> <INSDSeq_length>40</INSDSeq_length>
<INSDSeq_moltype>RNA</INSDSeq_moltype> <INSDSeq_moltype>RNA</INSDSeq_moltype>
<INSDSeq_division>PAT</INSDSeq_division> <INSDSeq_division>PAT</INSDSeq_division>
<INSDSeq_feature-table><INSDSeq_feature-table>
<INSDFeature><INSDFeature>
<INSDFeature_key>source</INSDFeature_key> <INSDFeature_key>source</INSDFeature_key>
<INSDFeature_location>1..40</INSDFeature_location> <INSDFeature_location>1..40</INSDFeature_location>
<INSDFeature_quals><INSDFeature_quals>
<INSDQualifier><INSDQualifier>
<INSDQualifier_name>mol_type</INSDQualifier_name> <INSDQualifier_name>mol_type</INSDQualifier_name>
<INSDQualifier_value>other RNA</INSDQualifier_value> <INSDQualifier_value>other RNA</INSDQualifier_value>
</INSDQualifier></INSDQualifier>
<INSDQualifier><INSDQualifier>
<INSDQualifier_name>organism</INSDQualifier_name> <INSDQualifier_name>organism</INSDQualifier_name>
<INSDQualifier_value>blaOXA-1</INSDQualifier_value> <INSDQualifier_value>blaOXA-1</INSDQualifier_value>
</INSDQualifier></INSDQualifier>
</INSDFeature_quals></INSDFeature_quals>
</INSDFeature></INSDFeature>
</INSDSeq_feature-table></INSDSeq_feature-table>
<INSDSeq_sequence>aatttctactaagtgtagataagctactttcgagccatgc</INSDSeq <INSDSeq_sequence>aatttctactaagtgtagataagctactttcgagccatgc</INSDSeq
_sequence>_sequence>
</INSDSeq></INSDSeq>
</SequenceData></SequenceData>
<SequenceData sequenceIDNumber="3"> <SequenceData sequenceIDNumber="3">
<INSDSeq><INSDSeq>
<INSDSeq_length>40</INSDSeq_length> <INSDSeq_length>40</INSDSeq_length>
<INSDSeq_moltype>RNA</INSDSeq_moltype> <INSDSeq_moltype>RNA</INSDSeq_moltype>
<INSDSeq_division>PAT</INSDSeq_division> <INSDSeq_division>PAT</INSDSeq_division>
<INSDSeq_feature-table><INSDSeq_feature-table>
<INSDFeature><INSDFeature>
<INSDFeature_key>source</INSDFeature_key> <INSDFeature_key>source</INSDFeature_key>
<INSDFeature_location>1..40</INSDFeature_location> <INSDFeature_location>1..40</INSDFeature_location>
<INSDFeature_quals><INSDFeature_quals>
<INSDQualifier><INSDQualifier>
<INSDQualifier_name>mol_type</INSDQualifier_name> <INSDQualifier_name>mol_type</INSDQualifier_name>
<INSDQualifier_value>other RNA</INSDQualifier_value> <INSDQualifier_value>other RNA</INSDQualifier_value>
</INSDQualifier></INSDQualifier>
<INSDQualifier><INSDQualifier>
<INSDQualifier_name>organism</INSDQualifier_name> <INSDQualifier_name>organism</INSDQualifier_name>
<INSDQualifier_value>blaOXA-1</INSDQualifier_value> <INSDQualifier_value>blaOXA-1</INSDQualifier_value>
</INSDQualifier></INSDQualifier>
</INSDFeature_quals></INSDFeature_quals>
</INSDFeature></INSDFeature>
</INSDSeq_feature-table></INSDSeq_feature-table>
<INSDSeq_sequence>aatttctactaagtgtagatcgcaggaattgaatttgttc</INSDSeq <INSDSeq_sequence>aatttctactaagtgtagatcgcaggaattgaatttgttc</INSDSeq
_sequence>_sequence>
</INSDSeq></INSDSeq>
</SequenceData></SequenceData>
<SequenceData sequenceIDNumber="4"> <SequenceData sequenceIDNumber="4">
<INSDSeq><INSDSeq>
<INSDSeq_length>21</INSDSeq_length> <INSDSeq_length>21</INSDSeq_length>
<INSDSeq_moltype>DNA</INSDSeq_moltype> <INSDSeq_moltype>DNA</INSDSeq_moltype>
<INSDSeq_division>PAT</INSDSeq_division> <INSDSeq_division>PAT</INSDSeq_division>
<INSDSeq_feature-table><INSDSeq_feature-table>
<INSDFeature><INSDFeature>
<INSDFeature_key>source</INSDFeature_key> <INSDFeature_key>source</INSDFeature_key>
<INSDFeature_location>1..21</INSDFeature_location> <INSDFeature_location>1..21</INSDFeature_location>
<INSDFeature_quals><INSDFeature_quals>
<INSDQualifier><INSDQualifier>
<INSDQualifier_name>mol_type</INSDQualifier_name> <INSDQualifier_name>mol_type</INSDQualifier_name>
<INSDQualifier_value>other DNA</INSDQualifier_value> <INSDQualifier_value>other DNA</INSDQualifier_value>
</INSDQualifier></INSDQualifier>
<INSDQualifier><INSDQualifier>
<INSDQualifier_name>organism</INSDQualifier_name> <INSDQualifier_name>organism</INSDQualifier_name>
<INSDQualifier_value>OXA-1</INSDQualifier_value> <INSDQualifier_value>OXA-1</INSDQualifier_value>
</INSDQualifier></INSDQualifier>
</INSDFeature_quals></INSDFeature_quals>
</INSDFeature></INSDFeature>
</INSDSeq_feature-table></INSDSeq_feature-table>
<INSDSeq_sequence>agcaatcatacaccaaagacg</INSDSeq_sequence> <INSDSeq_sequence>agcaatcatacaccaaagacg</INSDSeq_sequence>
</INSDSeq></INSDSeq>
</SequenceData></SequenceData>
<SequenceData sequenceIDNumber="5"> <SequenceData sequenceIDNumber="5">
<INSDSeq><INSDSeq>
<INSDSeq_length>20</INSDSeq_length> <INSDSeq_length>20</INSDSeq_length>
<INSDSeq_moltype>DNA</INSDSeq_moltype> <INSDSeq_moltype>DNA</INSDSeq_moltype>
<INSDSeq_division>PAT</INSDSeq_division> <INSDSeq_division>PAT</INSDSeq_division>
<INSDSeq_feature-table><INSDSeq_feature-table>
<INSDFeature><INSDFeature>
<INSDFeature_key>source</INSDFeature_key> <INSDFeature_key>source</INSDFeature_key>
<INSDFeature_location>1..20</INSDFeature_location> <INSDFeature_location>1..20</INSDFeature_location>
<INSDFeature_quals><INSDFeature_quals>
<INSDQualifier><INSDQualifier>
<INSDQualifier_name>mol_type</INSDQualifier_name> <INSDQualifier_name>mol_type</INSDQualifier_name>
<INSDQualifier_value>other DNA</INSDQualifier_value> <INSDQualifier_value>other DNA</INSDQualifier_value>
</INSDQualifier></INSDQualifier>
<INSDQualifier><INSDQualifier>
<INSDQualifier_name>organism</INSDQualifier_name> <INSDQualifier_name>organism</INSDQualifier_name>
<INSDQualifier_value>OXA-1</INSDQualifier_value> <INSDQualifier_value>OXA-1</INSDQualifier_value>
</INSDQualifier></INSDQualifier>
</INSDFeature_quals></INSDFeature_quals>
</INSDFeature></INSDFeature>
</INSDSeq_feature-table></INSDSeq_feature-table>
<INSDSeq_sequence>tggctgagtttttaactggg</INSDSeq_sequence> <INSDSeq_sequence>tggctgagtttttaactggg</INSDSeq_sequence>
</INSDSeq></INSDSeq>
</SequenceData></SequenceData>
</ST26SequenceListing></ST26SequenceListing>
<---<---
Claims (9)
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2841370C1 true RU2841370C1 (en) | 2025-06-06 |
Family
ID=
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2734520C1 (en) * | 2020-04-15 | 2020-10-19 | Федеральное бюджетное учреждение науки "Центральный научно-исследовательский институт эпидемиологии" Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека (ФБУН ЦНИИ Эпидемиологии Роспотребнадзора) | Method for detecting the antibiotic resistance gene blavim-2 (metal-beta-lactamase class b vim-2) pseudomonas aeruginosa in ultralow concentrations and specific oligonucleotides for use in the method |
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2734520C1 (en) * | 2020-04-15 | 2020-10-19 | Федеральное бюджетное учреждение науки "Центральный научно-исследовательский институт эпидемиологии" Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека (ФБУН ЦНИИ Эпидемиологии Роспотребнадзора) | Method for detecting the antibiotic resistance gene blavim-2 (metal-beta-lactamase class b vim-2) pseudomonas aeruginosa in ultralow concentrations and specific oligonucleotides for use in the method |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| VALE, ANA P. et al. Detection of blaOXA-1, blaTEM-1, and Virulence Factors in E. coli Isolated From Seals, Frontiers in veterinary science, 2021, vol. 8, 583759. TAO, SHUAN et al. The Application of the CRISPR-Cas System in Antibiotic Resistance, Infection and drug resistance, 2022, vol. 15, pp. 4155-4168. SHROPSHIRE, WILLIAM C. et al. IS26-mediated amplification of blaOXA-1 and blaCTX-M-15 with concurrent outer membrane porin disruption associated with de novo carbapenem resistance in a recurrent bacteraemia cohort, The Journal of antimicrobial chemotherapy, 2021, vol. 76,2, pp. 385-395. * |
| М.А. ТЮМЕНЦЕВА и др. CRISPR/Cas-белки для выявления генов антибиотикоустойчивости у патогенных микроорганизмов, Бактериология, 2023, т. 8, no.4, с. 47-50. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP2753629B1 (en) | Methods for detecting lyme disease | |
| RU2745637C1 (en) | Method for obtaining the crispr/cas ribonucleoprotein complex preparation and preparation for detection of the blavim-2 (metal-beta-lactamase class b vim-2) pseudomonas aeruginosa antibiotic resistance gene in ultra-low concentrations | |
| RU2841370C1 (en) | Method of detecting the antibiotic resistance gene bla-oxa-1 in ultra-low concentrations and specific oligonucleotides for use in the method | |
| RU2839763C1 (en) | METHOD FOR PRODUCING PREPARATION OF RIBONUCLEOPROTEIN CRISPR-Cas COMPLEX AND PREPARATION FOR DETECTING ANTIBIOTIC RESISTANCE GENE bla-OXA-1 IN ULTRA-LOW CONCENTRATIONS | |
| RU2839486C1 (en) | CRISPR-Cas12 KIT FOR DETECTING ANTIBIOTIC RESISTANCE GENE bla-OXA-1 IN ULTRA-LOW CONCENTRATIONS (VERSIONS) | |
| RU2839762C1 (en) | CRISPR-Cas12 SYSTEM FOR DETECTION OF ANTIBIOTIC RESISTANCE GENE bla-OXA-1 IN ULTRA-LOW CONCENTRATIONS | |
| RU2839761C1 (en) | CRISPR-Cas12 SYSTEM FOR DETECTION OF ANTIBIOTIC RESISTANCE GENE bla-NDM-1 IN ULTRA-LOW CONCENTRATIONS | |
| RU2841369C1 (en) | Method of detecting the antibiotic resistance gene bla-ndm-1 in ultra-low concentrations and specific oligonucleotides for use in the method | |
| RU2839482C1 (en) | CRISPR-Cas12 KIT FOR DETECTING ANTIBIOTIC RESISTANCE GENE bla-NDM-1 IN ULTRA-LOW CONCENTRATIONS (VERSIONS) | |
| RU2839484C1 (en) | METHOD FOR PRODUCING PREPARATION OF RIBONUCLEOPROTEIN CRISPR-Cas COMPLEX AND PREPARATION FOR DETECTING ANTIBIOTIC RESISTANCE GENE bla-NDM-1 IN ULTRA-LOW CONCENTRATIONS | |
| RU2829103C1 (en) | CRISPR-Cas12 SYSTEM FOR DETECTING ANTIBIOTIC RESISTANCE GENE bla-TEM-1B IN ULTRA-LOW CONCENTRATIONS | |
| RU2820307C1 (en) | METHOD FOR PREPARING PREPARATION OF RIBONUCLEOPROTEIN COMPLEX CRISPR-Cas AND PREPARATION FOR DETECTING ANTIBIOTIC RESISTANCE GENE bla-TEM-1B IN ULTRA-LOW CONCENTRATIONS | |
| RU2820306C1 (en) | METHOD FOR DETECTING ANTIBIOTIC RESISTANCE GENE bla-TEM-1B IN ULTRA-LOW CONCENTRATIONS AND SPECIFIC OLIGONUCLEOTIDES FOR USE IN METHOD | |
| RU2734520C1 (en) | Method for detecting the antibiotic resistance gene blavim-2 (metal-beta-lactamase class b vim-2) pseudomonas aeruginosa in ultralow concentrations and specific oligonucleotides for use in the method | |
| RU2791879C1 (en) | Crispr-cas12 system for detecting the exou gene encoding the type 3 secretion system exotoxin, pseudomonas aeruginosa, at ultra-low concentrations | |
| RU2743861C1 (en) | Crispr-cas system for detecting the antibiotic resistance gene blavim-2 (metallo-beta-lactamase class b vim-2) pseudomonas aeruginosa at ultra-low concentrations | |
| RU2782739C1 (en) | METHOD FOR PRODUCING A PREPARATION OF A RIBONUCLEOPROTEIN COMPLEX CRISPR-Cas AND A PREPARATION FOR DETECTING THE exoU GENE ENCODING AN EXOTOXIN OF THE THIRD TYPE SECRETION SYSTEM, PSEUDOMONAS AERUGINOSA | |
| RU2791880C1 (en) | Method for detecting the exou gene encoding the type 3 secretion system exotoxin, pseudomonas aeruginosa at ultralow concentrations and specific oligonucleotides for use in the method | |
| RU2747880C1 (en) | Method for detecting dna of john cunningham virus (jcpyv) at ultra-low concentrations and specific oligonucleotides for use in method | |
| RU2747819C1 (en) | Method for obtaining preparation of ribonucleoprotein complex crispr / cas and preparation for detecting dna of john cunningham virus (jcpyv) in ultra-low concentrations | |
| RU2747820C1 (en) | Crispr-cas system for detection of john cunningham virus (jcpyv) dna at ultra-low concentrations | |
| RU2782315C1 (en) | METHOD FOR OBTAINING A PREPARATION OF THE RIBONUCLEOPROTEIN COMPLEX CRISPR-Cas AND A PREPARATION FOR DETECTING THE mecA ANTIBIOTIC RESISTANCE GENE OF STAPHYLOCOCCUS AUREUS IN ULTRA-LOW CONCENTRATIONS | |
| RU2782588C1 (en) | Method for detecting the meca antibiotic resistance gene of staphylococcus aureus in ultra-low concentrations and specific oligonucleotides for use in the method | |
| RU2782314C1 (en) | Crispr-cas12 system for detecting the meca antibiotic resistance gene of staphylococcus aureus at ultra-low concentrations | |
| RU2802781C1 (en) | Method of obtaining a preparation of the ribonucleoprotein complex crispr-cas12 and a preparation for detecting human immunodeficiency virus (hiv-1) rna in ultra-low concentrations |