利用CRISPR/Cas12a系统检测猪伪狂犬病毒相关基因的方法的建立

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猪伪狂犬病是由猪伪狂犬病毒(Pseudorabies virus,PRV)感染引起的,是严重威胁猪生产安全的一种急性、热性、高度接触性传染病,受感染的幼龄猪死亡率高达100%。2011年底,中国许多接种Bartha-K61疫苗的农场爆发了伪狂犬病(PR),严重损害了国内外养猪业的利益,对国民经济、人类健康、动物福利和生产力造成不可挽回的重大经济损失。目前对于疾病防控而言,简单且高效的现场诊断是预防疾病的关键环节之一,能从根源上抑制疾病的传播和流行。现如今国内外检测核酸常用且准确的方法是实时荧光定量PCR检测技术,但是该技术需要专业人员操作并且需要严格的实验过程,无法应用于现场检测。近年来,随着张峰团队发现了CRISPR/Cas9系统,并且发现了SHERLOCK系统,使得快速检测看到希望。本研究根据CRISPR/Cas12a能特异性切割目的基因以及能够非特异性切割荧光基团,创造性的提出Cas12a的现场快速核酸检测体系。本论文研究结果如下:1.通过多重序列基因比对,筛选出PRV的两个稳定遗传的基因保守序列:PRV-GE与PRV-TK基因,然后合成含有病毒基因的质粒载体。在基因上寻找PAM位点,在附近设计sgRNA,最后根据Cas12a特异性切割dsDNA的特点,通过体外转录合成的病毒序列特异性的sgRNA,对病毒序列进行切割,能够激活Cas12a非特异性地切割报告探针,荧光基团与淬灭基团进行分离,荧光基团发挥其荧光作用,在荧光读取器的作用下,能够直面清楚地观察结果。2.PRV-GE基因通过cas12a体系检测,经过单因素方差分析得出效率最高的是sgRNA3,PRV-TK基因得出效率最高的是sgRNA2。3.经过常规聚合酶链式反应(Polymerase Chain Reaction,PCR)扩增之后,与Cas12a结合介导地检测该反应,由PRV-TK基因与PRV-GE基因经过PCR扩增介导的Cas12a荧光检测报告系统的灵敏度高、特异性好。4.将横向流动试纸条与Cas12a检测技术相结合,在无荧光读取器的条件下,能够通过流动试纸条检测,结果更为直观。5.建立的cas12a检测技术可用于现场检测,该技术特异性强,不结合扩增技术的Cas12a荧光检测在20min内能够完成,相应的便携式试纸条检测时间在1h内能够完成,对于早期防控起到至关重要的作用。
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