Мы представляем RT-LAMP анализ для обнаружения TiLV в тилапии рыбы с использованием простых инструментов в течение относительно короткого периода времени по сравнению с обычными методами RT-PCR. Этот протокол может помочь в борьбе с эпидемическим распространением TiLVD, особенно в развивающихся странах.
Болезнь озерного озера Тилапия (TiLVD), зарождающееся вирусное заболевание в тилапии, вызванное вирусом озера тилапия (TiLV), является постоянной проблемой в аквакультуре, которая привела к массовой заболеваемости и смертности тилапии во многих частях мира. Таким образом, для выявления первоначальной инфекции и предотвращения распространения заболевания в аквакультурном сельском хозяйстве необходим эффективный, быстрый и точный диагностический тест на инфекцию TiLV. В этом исследовании, очень чувствительныи и практические обратной транскрипции цикл опосредованного изотермального усиления (RT-LAMP) метод представлен для обнаружения вируса озера тилапии в рыбной ткани. Сравнение анализов RT-qPCR и RT-LAMP инфицированных образцов показало положительные результаты в 63 (100%) и 51 (80.95%) образцы, соответственно. Кроме того, анализ неинфицированных образцов показал, что все 63 неинфицированных тканей дали отрицательные результаты как для анализов РТ-кПЦР, так и для RT-LAMP. Перекрестная реактивность с пятью патогенами в тилапии оценивалась с помощью RT-LAMP, и все тесты показали отрицательные результаты. Оба печени и слизи образцов, полученных из инфицированных рыб показали сопоставимые результаты с помощью метода RT-LAMP, предполагая, что слизь может быть использована в RT-LAMP как нелетальный ассс, чтобы избежать убийства рыбы. В заключение, результаты показали, что представленный анализ RT-LAMP обеспечивает эффективный метод для обнаружения TiLV в ткани тилапии в течение 1 ч. Поэтому метод рекомендуется в качестве скринингового инструмента на фермах для быстрой диагностики TiLV.
Болезнь озера Tilapia (TiLVD) является вирусным заболеванием в тилапии(Oreochromis spp.), которая, как сообщается, вызывает смерть от тилапии во многих регионах мира, включая Азию1,2, Африку и Америку. Болезнь была впервые признана во время массовой смертности тилапии в 2009 году в Израиле, где количество диких тилапий в озере Киннерет резко упало с 257 до 8 тонн в год2. Болезнь вызвана вирусом озера Тилапия (TiLV), который был назначен семье Amnoonviridae как новый род Tilapinevirus и новый вид Tilapia tilapinevirus3. Генетическая характеристика TiLV показала, что вирус является новым окутанным, отрицательным смыслом, одноцепочечным РНК-вирусом, который имеет 10 сегментов, кодирующих 10 белков1,,2,,4. Различные виды тилапии в роду Sarotherodon, Oreochromis, и Тилапин и другие теплые рыбы воды (например, гигантские гурами (Osphronemus goramy)) было показано, чтобы быть восприимчивыми к TiLV2,5. В настоящее время этот вирус продолжает распространяться по всему миру, возможно, через движение инфицированных живой рыбы6,7, в то время как риск вирусной передачи через замороженные тилапии или его продукт ограничен8. Существенная смертность от инфекции TiLV может оказать значительно пагубное экономическое воздействие на индустрию тилапии. Например, экономический эффект от летнего синдрома смертности в Египте, связанный с инфекцией TiLV, был рассчитан на US$100 млн9. Соответственно, важно разработать быстрый и надлежащий метод диагностики для облегчения борьбы с этим заболеванием в рыбоводных хозяйствах.
До сих пор диагноз TiLVD был основан на молекулярных анализах, вирусной изоляции и гистопатологии. Для диагностики TiLV10,,11были разработаны различные протоколы ПЦР и грунтовки. Например, sYBR зеленый основе обратной транскрипции количественного ПЦР (RT-qPCR) метод с чувствительностью для обнаружения всего лишь две копии / КЛ вируса была разработана и проверена для обнаружения TiLV10. Другие методы ПЦР для обнаружения TiLV включают TaqMan количественные PCR11, RT-PCR2, вложенный RT-PCR12, и полу-гнездо RT-PCR13. Однако эти методы требуют сложного лабораторного оборудования и относительно длительных периодов времени для получения результатов из-за сложности реакций, что делает их непригодными для применения на местах.
Цикл опосредованное изотермального усиления (LAMP) анализ является быстрым, простым и практичным для поля применения14,15. Техника использует принцип реакции смещения нити, в то время как реакция усиления проходит в изотермических условиях без сложного и дорогого теплового циклизатора14,15. Следовательно, усиленные продукты LAMP или продукты RT-LAMP анализируются в трапа-подобных полосах с использованием электрофореза геля агарозы с флуоресцентным пятном либо для безопасной визуализации ДНК или РНК14, либо наблюдения невооруженным глазом за наличие мутной или белой осадки16,17,18. По этим причинам данная методика была использована для обнаружения на месте различных рыбных патогенов17,,18,,19,,20,,21,,22,,23,,24,,25,,26,,27. Целью данного исследования было создание быстрого, чувствительного и точного исследования RT-LAMP для обнаружения TiLV. Анализ RT-LAMP предлагает скрининг на TiLV в образцах рыбы в течение 30 минут. Методика может быть применена для диагностики и наблюдения TiLVD.
Аквакультура промышленности постоянно находится под угрозой вирусных инфекций, которые вызывают значительные экономические потери9,23,28. Например, возникающие TiLV представляет собой серьезную угрозу для тилапии-производителей во мног…
The authors have nothing to disclose.
Проект финансируется финансово Таиланд исследовательский фонд (TRF) грант номер RDG6050078 и Центр передовых исследований в области сельского хозяйства и продовольствия, Институт перспективных исследований, Университет Касетарт, Бангкок, Таиланд в рамках высшего образования научно-исследовательский фонд и Национальный исследовательский университет проекта Таиланда, Управление Высшего образования комиссии, Министерство образования, Таиланд. Исследование частично поддерживается стипендией для выпускников Высшей школы, Университет Касетсарта. Авторы хотели бы поблагодарить доктора Кванрави Сириканчана за рассказ о видео и Piyawatchara Сикарина для редактирования видео.
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 |