従来のRT-PCR技術と比較して比較的短時間で簡単な機器を使用したティラピア魚のTiLV検出用RT-LAMPアッセイを発表します。このプロトコルは、特に発展途上国において、TiLVDの流行の広がりを制御するのに役立つ可能性がある。
ティラピア湖ウイルス病(TiLVD)は、ティラピア湖ウイルス(TiLV)によって引き起こされるチラピアの新興ウイルス病であり、世界の多くの地域でティラピアの大量罹患率と死亡率をもたらした養殖業における永続的な課題です。TiLV感染に対する効果的で迅速かつ正確な診断アッセイは、初期感染を検出し、養殖農業における病気の蔓延を防ぐために必要です。本研究では、魚類組織におけるティラピア湖ウイルスを検出するために、高感度かつ実用的な逆転写ループ媒介等温増幅法(RT-LAMP)法を発表した。感染したサンプルのRT-qPCRとRT-LAMPアッセイの比較は、63(100%)で肯定的な結果を明らかにしましたおよび 51 (80.95%)それぞれサンプル。さらに、感染していないサンプルの分析は、全63の未感染組織がRT-qPCRおよびRT-LAMPアッセイの両方に否定的な結果をもたらすことを示した。ティラピアの5つの病原体との交差反応性をRT-LAMPを用いて評価し、すべての試験は否定的な結果を示した。感染した魚から得られた肝臓と粘液の両方のサンプルは、RT-LAMP法を使用して同等の結果を示し、粘液は魚を殺すことを避けるために非致死的なアッセイとしてRT-LAMPで使用できることを示唆した。結論として、この結果は、提示されたRT-LAMPアッセイが1時間以内にティラピア組織におけるTiLV検出に有効な方法を提供することを実証した。したがって、この方法は、TiLVの迅速な診断のための農場でのスクリーニングツールとして推奨されます。
ティラピア湖ウイルス病(TiLVD)は、アジア1、2、アフリカ、アメリカを含む世界の多くの地域でティラピアの死亡を引き起こすと伝えられているティラピア(1,オロークロミス属)のウイルス性疾患です。この病気は、2009年にイスラエルでティラピアの大量死亡時に初めて認められ、キネレット湖の野生のティラピアの数は年間257トンから8トンに劇的に急落した。この疾患は、チラピア湖ウイルス(TiLV)によって引き起こされ、これは、新しい属ティラピネウイルスおよび新種ティラピアチラピネウイルス3としてアムヌーンウイルス科に割り当てられている。TiLVの遺伝的特徴付,けは、ウイルスが10タンパク質,1、2、4をコードする10個のセグメントを有する新規なエンベロープ、陰1性感覚、一本鎖RNAウイルスであることを示した。4セロロドン属のティラピアの様々な種、オレオクロミス、およびティラピンおよび他の温水魚(例えば、巨大なグーラ(オスフロネムス・ゴラミー))はTiLV2,55の影響を受けやすいことが示2されている。現在、このウイルスは、感染した生きた魚66、77の動きを通じて世界的に広がり続けているが、凍結チラピアまたはその製品を介したウイルス感染のリスクは8に制限されている。TiLV感染による実質的な死亡率は、ティラピア産業に著しく有害な経済的影響を及ぼす可能性がある。例えば、TiLV感染に伴うエジプトにおける夏の死亡率症候群の経済的影響は、1億米ドル9と計算された。したがって、養殖場におけるこの病気の管理を容易にする迅速かつ適切な診断方法を開発することが重要である。
これまでTiLVDの診断は、分子アッセイ、ウイルス分離、組織病理学に基づいていました。TiLV診断10,11,11用に異なるPCRプロトコルおよびプライマーが開発されている。例えば、ウイルスの検出感度を有するSYBRグリーンベースの逆転写定量PCR(RT-qPCR)法が開発され、TiLV検出10のために検証されている。TiLV 検出の他の PCR 法としては、TaqMan 定量 PCR11、RT-PCR2、入れ子になった RT-PCR12、および半ネスト RT-PCR13が挙げられます。しかし、これらの方法は、反応の複雑さのために結果を生み出すために洗練された実験室機器と比較的長い時間を必要とし、フィールドアプリケーションには適していません。
ループ媒介アイソ熱増幅(LAMP)アッセイは、迅速でシンプルで実用的な分野アプリケーション14,15,15です。この技術はストランド変位反応の原理を採用し、増幅反応は洗練された高価なサーマルサイクラー14,15,15を使用せずに等温条件下で実行される。その結果、増幅されたLAMP製品またはRT-LAMP製品は、DNAまたはRNA14の安全な可視化または濁度または白い沈殿物,16、17、18,17の存在のために肉眼で観察するための蛍光染色を有するアガロースゲル電気泳動を用いてラダー状のバンドで分析される。18これらの理由から、この技術は、異なる魚病原体,,,17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27のオンサイト検出に使用されています。20,21,22,17,18,19,26,27232425本研究の目的は、TiLV検出のための迅速で敏感で正確なRT-LAMPアッセイを確立することであった。RT-LAMPアッセイは30分以内に魚のサンプルのTiLVのためのスクリーニングを提供する。この技術はTiLVDの診断および監視のために適用されるかもしれない。
養殖産業は、継続的に実質的な経済的損失を引き起こすウイルス感染によって脅かされています9,23,,28.例えば、新興TiLVは、世界の多くの地域でティラピア生産国に大きな脅威を与えています1,,6,9.これまで、TiLVDを予防するための特定の治療法はありま?…
The authors have nothing to disclose.
このプロジェクトは、タイの高等教育研究推進・国立研究大学プロジェクトの下、タイの高等教育研究基金(TRF)助成金番号RDG6050078と農業・食品先端研究センター、バンコク、タイの高等教育研究推進と国立研究大学プロジェクトの下で、タイの教育研究委員会のオフィス、タイの教育委員会のオフィスで資金を提供しています。研究の一部は、カセサート大学大学院大学院大学院奨学金によって支援されています。著者たちは、ビデオの物語を話してくれたクワンラウィー・シリカンチャナ博士と、ビデオを編集してくれたピヤウォッチアラ・シカリンに感謝したいと思います。
Tissue collection: | |||
Clove oil | Better Pharma | N/A | |
Tricaine methanesulfonate | Sigma-Aldrich | E10521 | An alternative option to clove oil |
RNA extraction: | |||
Acid guanidinium-phenol based reagent (TRIzol reagent) | ThermoFisher Scientific Corp. | 15596026 | |
Acid guanidinium-phenol based reagent (GENEzol reagent) | Geneaid | GZR100 | |
Direct-zol RNA Kit: | Zymo Research | R2071 | |
– Direct-zol RNA PreWash | |||
– RNA Wash Buffer | |||
– DNase/RNase-free water | |||
– Zymo-spin IIICG columns | |||
– Collection Tubes | |||
RT-LAMP: | |||
1x SD II reaction buffer | Biotechrabbit | BR1101301 | |
Magnesium sulfate (MgSO4) | Sigma-Aldrich | 7487-88-9 | |
dNTP set | Bioline | BIO-39053 | |
Betaine | Sigma-Aldrich | B2629 | |
Calcein mixture | Merck | 1461-15-0 | |
Bst DNA polymerase | Biotechrabbit | BR1101301 | |
AMV reverse transcriptase | Promega | M510A | |
Nuclease-free water | Invitrogen | 10320995 | |
Elite dry bath incubator, single unit | Major Science | EL-01-220 | |
Gel electrophoresis: | |||
Agarose | Vivantis Technologies | PC0701-500G | |
Tris-borate-EDTA (TBE) buffer | Sigma-Aldrich | SRE0062 | |
Tris-acetic-EDTA (TAE) buffer: | |||
– Tris | Vivantis Technologies | PR0612-1KG | |
– Acetic acid (glacial), EMSURE | Merck Millipore | 1000632500 | |
– Disodium Ethylenediaminetetraacetate dihydrate (EDTA), Vetec | Sigma-Aldrich | V800170-500G | |
Neogreen | NeoScience Co., Ltd. | GR107 | |
DNA gel loading dye (6X) | ThermoFisher Scientific Corp. | R0611 | |
DNA ladder and markers | Vivantis Technologies | PC701-100G | |
Mini Ready Sub-Cell GT (Horizontal electrophoresis system) | Bio-Rad | 1704487 | |
PowerPac HC power supply | Bio-Rad | 1645052 | |
Gel Doc EZ System | Bio-Rad | 1708270 | |
UV sample tray | Bio-Rad | 1708271 | |
NαBI imager | Neogene Science | ||
cDNA synthesis: | |||
ReverTra Ace qPCR RT Kit | Toyobo | FSQ-101 | |
Viva cDNA Synthesis Kit | Vivantis Technologies | cDSK01 | An alternative option for cDNA synthesis |
NanoDrop2000 (microvolume spectrophotometer) | ThermoFisher Scientific Corp. | ND-2000 | |
T100 Thermal Cycler | Bio-Rad | 1861096 | |
RT-qPCR: | |||
iTaq Universal SYBR Green Supermix | Bio-Rad | 1725120 | |
Nuclease-free water, sterile water | MultiCell | 809-115-CL | |
8-tube PCR strips, white | Bio-Rad | TLS0851 | |
Flat PCR tube 8-cap strips, optical | Bio-Rad | TCS0803 | |
CFX96 Touch Thermal Cycler | Bio-Rad | 1855196 | |
General equipment and materials: | |||
Mayo scissors | N/A | ||
Forceps | N/A | ||
Vortex Genie 2 (vortex mixer) | Scientific Industries | ||
Microcentrifuge LM-60 | LioFuge | CM610 | |
Corning LSE mini microcentrifuge | Corning | 6765 | |
Pipettes | Rainin | Pipete-Lite XLS | |
QSP filtered pipette tips | Quality Scientific Plastics | TF series | |
Corning Isotip filtered tips | Merck | CLS series | |
Nuclease-free 1.5 mL microcentrifuge tubes, NEST | Wuxi NEST Biotechnology | 615601 |