Наставление по применению тест-системы «ХЛА-ПСИТ» для выявления возбудителя хламидиоза Chlamydia psittaci методом полимеразной цепной реакции
(утв. Минсельхозпродом России 26.04.1999 № 13-7-2/1578)
Утверждаю
Заместитель руководителя
Департамента ветеринарии
В. В. Селиверстов
от 26 апреля 1999 г. № 13-7-2/1578
НАСТАВЛЕНИЕ
ПО ПРИМЕНЕНИЮ ТЕСТ-СИСТЕМЫ «ХЛА-ПСИТ» ДЛЯ ВЫЯВЛЕНИЯ
ВОЗБУДИТЕЛЯ ХЛАМИДИОЗА CHLAMYDIA PSITTACI
МЕТОДОМ ПОЛИМЕРАЗНОЙ ЦЕПНОЙ РЕАКЦИИ
Наставление разработано Всероссийским Государственным научно-исследовательским институтом контроля, стандартизации и сертификации ветеринарных препаратов, Центральным научно-исследовательским институтом эпидемиологии.
Одобрено Советом по ветеринарным препаратам 17.12.98 г., протокол № 5, № ПВР 1.05.0867-98
1. Общие положения
1.1. Тест-система предназначена для выявления ДНК Chlamydia psittaci методом полимеразной цепной реакции (ПЦР) в биологическом материале от животных и птиц. В основе метода лежит многократное повторение циклов денатурации ДНК в исследуемой пробе при температуре 95 °C, отжига специфических олигонуклеотидных затравок (праймеров) при температуре 62 гр. C и синтеза комплементарных цепей ДНК с помощью фермента при температуре 72 °C.
В данной тест-системе используется неконкурентный внутренний стандарт (фрагмент ДНК фага лямбда, позволяющий контролировать эффективность протекания всего процесса для каждой исследуемой пробы).
В состав тест-системы, рассчитанной на проведение 100 анализов, входят:
- набор для выделения ДНК (набор № 1)
- набор для проведения ПЦР (набор № 2)
- набор для электрофоретического анализа продуктов ПЦР (набор № 3)
1.2 Набор для выделения ДНК состоит из следующих компонентов:
Лизирующий раствор — 1 флакон 30,0 мл
Отмывочный раствор № 1 — 1 пробирка, 20,0 мл
Концентрат для отмывочного раствора № 2 — 1 пробирка, 20,0 мл
Суспензия сорбента — 2 пробирки по 2,0 мл
Буфер для элюции ДНК с сорбента — 2 пробирки по 5,0 мл
1.3 Набор для проведения ПЦР состоит из следующих компонентов:
Смесь праймеров «Chla» — 1 пробирка, 0,25 мл
Смесь праймеров «ВС-Л» — 1 пробирка, 0,25 мл
Смесь нуклеотидов — 1 пробирка, 0,5 мл
5-кратный реакционный буфер — 1 пробирка, 1,0 мл
Деионизованная вода — 1 пробирка, 2,0 мл
Фермент Taq-полимераза — 1 пробирка, 0,1 мл
Положительная контрольная ДНК (ДНК C. psittaci) — 1 пробирка, 0,2 мл
ДНК внутреннего стандарта (ДНК ВС-Л) — 1 пробирка, 1,0 мл
Воск для ПЦР — 2 пробирки по 1,0 мл
Масло минеральное — 1 пробирка, 5,0 мл
1.4 Набор для электрофоретического анализа продуктов ПЦР состоит из следующих компонентов:
Концентрат буфера с бромидом этидия — 3 флакона по 25,0 мл
Агароза для электрофореза — 3 пробирки по 2,0 г
1.5. Тест-система должна быть упакована в картонную коробку с этикеткой, на которой указаны: полное наименование тест-системы, перечень наборов, входящих в него, наименование предприятия-изготовителя, номер серии, номер контроля, дата изготовления и срок годности, условия хранения и обозначения ТУ. В каждую упаковку вкладывают наставление по применению тест-системы.
Внутрь коробки тест-системы вложены три запаянных полиэтиленовых пакета с вышеперечисленными наборами. На этикетке каждого из наборов должно быть указано наименование набора, перечень компонентов, количество пробирок каждого компонента, количество препарата в каждой пробирке, номер серии набора, дата изготовления, срок годности, условия хранения.
На пробирки с каждым компонентом должна быть нанесена этикетка с указанием краткого наименования компонента, количества препарата в пробирке, номера серии и даты изготовления.
1.6 Тест-систему транспортируют и хранят при температуре 2 — 8 гр. C.
При получении и вскрытии коробки тест-системы исследователем можно хранить набор для выделения ДНК и набор для электрофоретического анализа продуктов ПЦР — при температуре 2 — 25 гр. C в темном сухом месте, а набор для прове-нии ПЦР — при температуре 2 — 8 гр. C.
1.7 Срок годности тест-системы — 6 мес со дня изготовления.
2. Отбор материала для исследования
2.1. При отборе образцов материала, а также при подготовке проб для исследования необходимо соблюдать меры, предупреждающие обсеменение объектов внешней среды, руководствуясь при этом действующими правилами и инструкциями по данному вопросу.
2.2 Для исследования используют:
- соскобы слизистых оболочек (конъюнктивы, урогенитального тракта, а у птиц — клоаки), помет птиц;
- паренхиматозные органы павших или вынужденно убитых животных, кусочки плодовых оболочек, паренхиматозные органы и перевязанный с двух сторон сычуг аборт-плодов, сперму замороженную (или пробы эякулята), мочу от производителей, подозрительных по заболеванию.
2.3. Жидкости для исследования отбирают в объеме 20 мл, из тканей и органов вырезают кусочки размером 3 x 3 x 3 см (при невозможности толщина кусочков может быть меньше).
2.4. Материалы доставляют в лабораторию в день взятия или на следующий день, сохраняя при 4 °C. Допускается хранение материала при минус 20 °C в течение 1 мес. Пробы мочи нужно доставлять в тот же день.
3. Подготовка исследуемого материала
3.1. Все манипуляции, связанные с подготовкой проб, проводятся пипеточными дозаторами переменных объемов (типа «Ленпипет») с использованием одноразовых полипропиленовых пробирок на 1,5 мл и 10,0 мл (ПО «Ленполимер») и наконечников с аэрозольным барьером. Одноразовая пластиковая посуда (пробирки, наконечники) после применения должна сбрасываться в специальный контейнер, содержащий дезинфицирующий 10%-ный раствор хлорной извести или 5%-ный раствор хлорамина Б. После 3-часовой выдержки раствор выливают в канализацию, а отработанный пластик выбрасывают в мусорный контейнер.
3.2. Пробы исследуемых жидкостей, в объеме 10 мл (при необходимости объем проб доводят до требуемого путем добавления физиологического раствора) и центрифугируют при 3*10 куб. об/мин в течение 10 — 15 мин. Супернатант осторожно сливают, оставив над осадком примерно 0,5 мл жидкости. Осадок ресуспендируют в оставшейся надосадочной жидкости, переносят в пробирку типа «эппендорф» и осаждают на микроцентрифуге при (11 — 12)*10 куб. об/мин в течение 8 — 10 мин. Супернатант удаляют, осадок ресуспендируют в 100 мкл физиологического раствора и используют для выделения ДНК.
3.3. Пробы органов, плодовых оболочек, размером 3 x 3 x 3 мм помещают в пробирки типа «эппендорф» тщательно растирают отдельными стеклянными палочками, добавляют по 1 мл физиологического раствора и тщательно перемешивают. Смесь отстаивают при температуре 20 — 25 °C в течение 30 мин, после чего верхнюю фазу переносят в другие пробирки типа «эппендорф» и центрифугируют при (11 — 12)*10 куб. об/мин в течение 8 — 10 мин. Надосадочную жидкость отбрасывают, осадок ресуспендируют в 100 мкл физиологического раствора и используют для выделения ДНК.
3.4. Сперму в объеме 0,5 мл разводят равным объемом физиологического раствора, осаждают на микроцентрифуге при 5*10 куб. об/мин в течение 3 — 5 мин, надосадочную жидкость используют для выделения ДНК.
3.5. Соскоб слизистых оболочек разводят в 0,5 — 1,0 мл физиологического раствора, осаждают на микроцентрифуге при (11 — 12)*10 куб. об/мин в течение 8 — 10 мин. Надосадочную жидкость отбрасывают, а осадок ресуспендируют в 100 мкл физиологического раствора и используют для выделения ДНК. Если слизь очень густая (не всасывается в отверстие наконечника пипетки), то к пробе добавляют 1 — 2 мл раствора меркаптоэтанола (0,1М), разменивают на вортексе, оставляют на рабочем столе на 3 — 5 мин, а затем центрифугируют в вышеуказанном режиме. Осадок ресуспендируют в 100 мкл физиологического раствора и используют для выделения ДНК.
3.6. Пробы помета птиц 0,1 — 0,2 г вносят в пробирку с 0,5 мл физиологического раствора, перемешивают и осаждают на микроцентрифуге при 2*10 куб. об/мин, в течение 1 мин. Из надосадочной жидкости выделяют ДНК.
4. Проведение ПЦР-анализа
4.1. ПЦР-анализ проводят в три этапа в трех отдельных помещениях (зонах), для работы в которых требуются следующие материалы и оборудование:
Для выделения ДНК из испытуемого материала — ЗОНА 1
- 100 мл спирта этилового ректификованного по ГОСТ 5962-67;
- настольный бокс с бактерицидной лампой «Циклотемп» (СП «РТС»);
- термостат для пробирок типа «эппендорф» на 25 — 100 гр. C (фирма «Биоком»);
- микроцентрифуга до (12 — 16)*10 куб. об/мин («Elmi», «Hettish»);
- центрифуга/вортекс «Micro-spin», «Minigen» («Биоком»);
- отдельный набор автоматических пипеток переменного объема («Биоком»);
- одноразовые наконечники с аэрозольным барьером («Биоком» «Хеликон»);
- одноразовые полипропиленовые пробирки на 1,5 мл типа «эппендорф» («Хеликон»);
- штативы для пробирок, наконечников («Хеликон»);
- отдельный халат и одноразовые резиновые перчатки;
- холодильник на 2 — 8 гр. C с морозильной камерой на минус 20 °C.
Для проведения амплификации (ПЦР) — ЗОНА 2
- амплификатор («ДНК-технология», «Perkin elmer»);
- ПЦР-бокс «Циклотемп» (СП «РТС») или отдельный стол с УФ-лампой;
- отдельный халат и одноразовые перчатки;
- отдельный набор автоматических пипеток переменного объема («Биоком»);
- одноразовые наконечники в штативах («Биоком»);
- одноразовые микропробирки для ПЦР на 0,5 мл («Хеликон»);
- штативы для микропробирок на 0,5 мл («Хеликон»);
- холодильник на 2 — 8 гр. C, морозильник на минус 20 °C для выделенных ДНК;
- термостат для микропробирок с воском на 95 °C («Биоком»).
Для электрофоретического анализа продуктов ПЦР — ЗОНА 3
- камера для горизонтального электрофореза («Хеликон», «ДНК-технология») на 50 проб;
- источник постоянного тока с напряжением 150 — 200 В («ДНК-технология»);
- ультрафиолетовый трансиллюминатор для просмотра гелей («Биоком»);
- фотоаппарат для фотографирования гелей и фотопленка «Микрат-300»;
- бачок для проявления пленки, проявитель, фиксаж;
- аквадистиллятор;
- отдельный халат и одноразовые резиновые перчатки;
- отдельная автоматическая пипетка 10 — 40 мкл и наконечники в штативе;
- мерный цилиндр на 1 л;
- колба коническая из термостойкого стекла для плавления агарозы;
- электроплитка или микроволновая печь для плавления агарозы.
4.2 Порядок работы
ЭТАП 1. Выделение ДНК из исследуемого материала
Работа проводится в зоне 1. Выделение ДНК из 100 мкл подготовленного материала проводят с помощью набора № 1. Предварительно готовят отмывочный раствор № 2, смешав в отдельном флаконе 20 мл концентрата из набора, 80 мл дистиллированной воды и 100 мл 96%-ного этилового спирта. Смесь хорошо перемешивают и хранят при температуре 20 — 22 °C под плотно закрытой крышкой. Проверяют состоящие сорбента — при отстаивании он должен занимать приблизительно половину объема суспензии.
В ряд полипропиленовых пробирок вместимостью 1,5 мл вносят по 100 мкл предварительно подготовленных исследуемых проб, а также по 100 мкл контрольных проб 1-го этапа анализа («контролей выделения»): отрицательные пробы элюирующий буфер и физиологический раствор (последний вносят в случае подготовки пробы с его использованием), положительная проба — ДНК C. pecorum (из набора № 2), разведенная 1:10 элюирующим буфером (90 мкл + 10 мкл).
Вносят по 300 мкл лизирующего раствора (в каждую пробу отдельным наконечником с аэрозольным барьером) и тщательно пипетируют 5 — 10 раз до полного лизиса пробы, стараясь при этом не вспенивать раствор.
В лизированный материал добавляют 10 мкл ДНК ВС-Л. Прогревают пробирку в термостате при 65 гр. C 5 мин, тщательно перемешивают на вортексе до полного растворения материала.
Добавляют 20 мкл ресуспендированного на вортексе сорбента (в каждую пробирку отдельным наконечником), хорошо перемешивают содержимое пробирки на вортексе и оставляют в штативе на 2 мин для осаждения сорбента и еще раз перемешивают и отстаивают 5 — 7 мин.
Осаждают сорбент на вортексе-центрифуге в течение 30 с и удаляют супернатант из каждой пробирки отдельным наконечником (удобно использовать вакуумный отсос с колбой-ловушкой для удаляемой жидкости).
Вносят по 200 мкл отмывочного раствора № 1, перемешивают на вортексе до полного ресуспендирования (если сорбент плохо разбивается, тогда его разбивают при помощи наконечника пипетки), осаждают на вортексе-центрифуге в течение 30 с и удаляют супернатант в колбу-ловушку.
Вносят по 800 мкл отмывочного раствора № 2, перемешивают на вортексе до полного ресуспендирования сорбента, осаждают на микроцентрифуге при 10*10 куб. об/мин в течение 30 с и удаляют супернатант в колбу-ловушку.
Повторяют процедуру отмывки раствором № 2, тщательно удаляют супернатант и высушивают осадок сорбента при открытых крышках пробирок в термостате при 65 гр. C в течение 5 — 7 мин.
Вносят по 50 мкл элюирующего буфера, ресуспендируют, помещают в термостат при 65 гр. C на 5 мин, встряхивая на вортексе через каждую минуту.
Осаживают на микроцентрифуге при 10*10 куб. об/мин в течение 1 мин. Проба готова к постановке ПЦР, супернатант содержит очищенную ДНК.
ЭТАП 2. Постановка ПЦР (амплификация ДНК).
Пробирку с воском ставят в термостат при 95 гр. C до полного расплавления. Готовят «нижнюю» реакционную смесь, используя стерильные наконечники (полистирол выдерживает автоклавирование при 120 °C в течение 15 мин):
- для амплификации ДНК Chlamydia: к 0,25 мл праймеров «Chla» добавляют 0,25 мл нуклеотидов, смешивают на вортексе;
- для амплификации ДНК ВС-Л: к 0,25 мл праймеров «ВС-Л» добавляют 0,25 мл нуклеотидов, смешивают на вортексе.
Раскапывают в микропробирки для ПЦР по 5 мкл «нижней» смеси, наслаивают сверху по 10 мкл расплавленного воска так, чтобы он полностью накрыл жидкость, закрывают крышки, на верхней части которых наносят пометки «Chla» или «ВС-Л».
Если воск покрыл жидкость неровно или образовались пузыри, прогревают пробирки в амплификаторе 5 мин при 95 гр. C и охлаждают. В таком виде пробирки хранятся в морозильнике несколько месяцев, можно приготовить сразу 50 — 100 штук.
Готовят «верхнюю» смесь: к 0,5 мл 5-кратного реакционного буфера добавляют 0,45 мл деионизованной воды и 0,05 мл Taq-полимеразы, хорошо перемешивают на вортексе. Смесь хранится при 2 — 8 °C в течение месяца (не замораживать!).
Ставят два ряда пробирок с «нижними» смесями («Chla» и «ВС-Л») в штатив по числу испытуемых проб, включая контрольные из 1-го этапа анализа («контроли выделения»), и добавляют пробирки для «контролей ПЦР» (деионизованная вода, ДНК C. psittaci и ДНК ВС-Л, разведенные деионизованной водой 1:10), нумеруют их в нижней части крышки.
Раскапывают на поверхность застывшего воска по 10 мкл «верхней» смеси, при этом она не должна протекать под воск и смешиваться с «нижней» смесью. В противном случае пробирку считают браком и выбрасывают.
Сверху раскапывают по 1 капле минерального масла.
Под масло вносят по 10 мкл проб — испытуемых и контрольных двух этапов анализа (для каждой пробы две пробирки — из ряда «Chla» и ряда «ВС-Л»).
Набирают на амплификаторе нужную программу:
Через 1 — 2 мин после запуска программы, когда температура в ячейке амплификатора достигнет 95 °C, ставят программу на паузу, помещают пробирки в ячейки, закрывают крышку прибора, убирают паузу и ждут окончания реакции (примерно 2,5 часа на амплификаторе с регулированием температур по матрице и 1 ч 40 с на амплификаторе с активным регулированием).
Длина амплифицированного специфического фрагмента ДНК: - Chlamydia psittaci — 1033 п.н. - ВС-Л — 500 п.н.
После окончания реакции (в тот же день или после хранения утром следующего дня) собирают пробирки в отдельный пакет и отправляют в комнату для анализа продуктов ПЦР (зону 3), который проводится разделением фрагментов ДНК в агарозном геле.
ЭТАП 3. Электрофоретический анализ продуктов ПЦР
Работа с амплифицированными ДНК должна проводиться в отдельной комнате лаборантом или сотрудником лаборатории, не производящим манипуляций в пре-ПЦР помещении («Правила проведения работ в диагностических лабораториях, использующие метод полимеразной цепной реакции. Основные положения», утвержденные Департаментом ветеринарии МСХиП РФ 27.01.1997 г. № 13-7-2/840).
В мерный цилиндр наливают 25 мл концентрированного буфера, доводят дистиллированной водой до 500 мл, закрывают цилиндр парафинированной пленкой («parafilm») и перемешивают.
Агарозу из одной пробирки набора пересыпают в стеклянную колбу из термостойкого стекла объемом 250 мл, наливают 100 мл готового буфера и плавят на кипящей водяной бане до полного растворения агарозы, после этого кипятят агарозу еще 20 мин и немного остужают, вращая колбу.
Заливают агарозный гель в форму по размеру используемой камеры (толщина 5 — 6 мм), помещают гребенки на расстоянии не менее 3 см друг от друга. После полного застывания геля (примерно 30 мин) осторожно вынимают гребенки, не повредив лунки, разрезают на полосы 3 — 3,5 см.
Помещают полосу готового геля в электрофорезную камеру так, чтобы лунки были обращены в сторону отрицательного электрода (ДНК из лунок должна двигаться к положительному электроду). Наливают буфера столько, чтобы он покрыл гель на 4 — 5 мм.
Ставят пробирки с продуктами амплификации в штатив в два ряда (на основе праймеров «Chla» и «ВС-Л»). Из-под слоя масла отбирают 15 мкл амплификата и вносят на дно лунки (например, амплификат пробы № 6 из ряда «Chla» вносят в одну полосу геля, затем амплификат той же пробы из ряда «ВС-Л» — в другую полосу). Можно пользоваться одним наконечником, промывая его (пилотируя 1 — 2 раза) буфером из камеры после внесения каждой пробы.
Подключают камеру к источнику тока, соблюдая полярность. Если нет нарушения контактов, то при прохождении тока от электродов должны подниматься пузырьки. Электрофорез проводят в градиенте напряжения 10 В/см до того момента, как краситель (ксиленцианол) пройдет примерно половину длины геля.
Выключают источник тока, переносят гель на трансиллюминатор, расположив полосы горизонтально лунками вверх и совместив уровень лунок (одна под другой) для удобства учета. Просматривают расположение полос ДНК под ультрафиолетовым излучением. (Глаза и лицо должны быть защищены специальной маской или стеклянной пластиной).
Электрофореграмму фотографируют с оранжевым светофильтром в проходящем ультрафиолете на поляроидную пленку или «Микрат 300». Документирование результатов можно проводить с помощью других систем: insta doc i, insta doc ii (фотографирующие), gel doc 1000, или Шатер ДВ (компьютерные).
5. Учет и интерпретация результатов
5.1. Учет результатов ПЦР-анализа следует начинать с результатов амплификации ДНК внутреннего стандарта. Все амплификаты «ВС-Л» (кроме «контролей ПЦР» — ДНК C. psittaci и деионизованная вода) должны содержать полосу 500 п.н. Если в дорожке какой-либо исследуемой пробы полоса ВС-Л отсутствует, то отрицательный результат анализа данной пробы на ДНК chlamydia psittaci учитывать нельзя.
Положительные пробы должны содержать специфическую светящуюся полосу большей или меньшей интенсивности строго на том же уровне, что и полоса с положительным контрольным образцом ДНК C. psittaci. В ярко положительных пробах может отсутствовать полоса ВС-Л и результат учитывают как положительный при условии правильного учета результатов анализа «контролей» см. таблицы № 1 и № 2.
| Результат ПЦР-анализа | результат амплификации исследуемой пробы | |
| . | с праймерами на ДНК ВС-Л | с праймерами на ДНК C. psittaci |
| положительный | + | + |
| положительный | - | + |
| отрицательный | + | - |
| недействительный | - | - |
Отрицательными считаются пробы, которые содержат только полосу ВС-Л.
Кроме полос 1036 п.н. и 500 п.н. в дорожках могут наблюдаться нечеткие размытые пятна праймер-димеров, которые располагаются ниже уровня 100 н.п. (в нижней части дорожки).
Если результаты анализа контрольных образцов не совпадают с приведенными в таблице № 2, то анализ считают недействительным и исследование повторяют.
При работе с материалом, содержащим много клеток, в ПЦР участвует большое количество неспецифической геномной ДНК. При этом в дорожках геля появляются характерные шмеры, равномерно располагающиеся от лунки до самого низа дорожки или концентрирующиеся около лунки. На фоне такого шмера в положительном образце видна специфическая полоса, а в отрицательном образце полоса отсутствует.
5.2 Результаты анализа не учитываются, если:
В дорожке какой-либо пробы отсутствуют обе полосы. Необходимо повторить исследование этой пробы с самого начала. Возможная причина — ошибка на первом этапе работы, приведшая к недостаточной сорбции ДНК или плохой очистке от ингибиторов.
В дорожке любого отрицательного контроля выявляется специфическая полоса. Возможно, произошла контаминация реактивов и проб положительной ДНК или продуктами амплификации положительной ДНК (1 и 2 этапы). Для проверки реактивов необходимо поставить не менее трех отрицательных контролей на этапе выделения ДНК и столько же на этапе постановки ПЦР для выявления источника контаминации. Если результат повторяется, необходимо сменить реактивы.
В дорожках появляются неспецифические полосы на разных уровнях. Возможные причины: неправильное проведение «горячего старта» или неверный температурный режим в ячейках амплификатора.
6. Предъявление рекламаций
В случае несоответствия препарата указанным в настоящем наставлении требованиям, использование тест-системы прекращают и данную серию препарата направляют с нарочным (или пересылают) во Всероссийский Государственный научно-исследовательский институт контроля, стандартизации и сертификации ветеринарных препаратов (123022, Москва, Звенигородское шоссе, 5) и в Центральную научно-методическую ветеринарную лабораторию (111622, Москва, Оранжерейная ул., 23) в соответствии с указанием ГУВ Минсельхоза России «О порядке предъявления рекламаций на ветпрепараты отечественного производства и закупаемые по импорту» № 227/28 от 8 мая 1992 года. Второй экземпляр сопроводительного письма направляют на предприятие-изготовитель.