Molecular diagnostics of potato infections with PVY and PLRV by immunochromatography

Abstract

Для молекулярной диагностики инфекций картофеля Y-вирусом и вирусом скручива-ния листьев картофеля (ВСЛК) разработаны иммунохроматографические тест-системы. Чтобы размножить антиген -капсидный белок труднодоступного флоэмно-ограничен-ного ВСЛК, был создан бинарный вектор, содержащий кДНК рекомбинантной РНК то-бамовируса, в которой ген капсидного белка был заменен на ген белка оболочки ВСЛК. Рекомбинантная тобамовирусная РНК упаковывалась белком оболочки ВСЛК в сфери-ческие вирусные частицы. Химерный вирус был инфекционен, а выход его и белка обо-лочки ВСЛК при выделении был в 800 раз выше, чем у дикого типа. К химерному вирусу были получены антитела для лабораторного и полевого анализа инфекции картофеля. На основании опыта разработки и применения диагностических тест-систем предлага-ется тактика рациональной массовой лабораторной и практической диагностики вирус-ных заболеваний организмов на молекулярном уровне. Ключевые слова: Y-вирус картофеля, вирус скручивания листьев картофеля, химерный вирус, иммунохроматография, инфекция, молекулярная диагностика.Молекулярная диагностика инфекций является частным случаем поиска целевой нуклеотидной по-следовательности и/или целевого антигена. В об-щем случае молекулярная диагностика не зависит от биологической природы патогена и организма хозяина, меняется только метод подготовки об-разца к анализу [1].Современная массовая диагностика основана на двух принципах молекулярного взаимодействия: на молекулярной гибридизации комплементарных гетероциклических оснований нуклеиновых кислот и на узнавании антигена антителом. В недалеком будущем геномное секвенирование и генетические паспорта организмов станут обычными. В этом слу-чае молекулярная диагностика сможет не только устанавливать окончательный диагноз, но и, воз-можно, позволит узнать, как возникло заболевание.В лабораторной диагностике фитопатогенов наиболее часто используются иммуноферментные и иммунохимические анализы (ИФА, ИХА), им-мунохроматографические тест-системы (ИХТС), иммуночипы; ДНК(РНК)-зонды, ПЦР и ОТ-ПЦР (обратная транскрипция-полимеразная цепная ре-акция), ДНК(олигонуклеотиды)-чипы. Для дости-жения предельной чувствительности диагностического анализа, например, в технологии ОТ-ПЦР-МГА (молекулярный-гибридизационный анализ)-ИФА, системы усиления сигнала комбинируют [2].Доминирующими в практической лабораторной диагностике вирусов растений являются технологии иммуноферментного анализа, молекулярного гиб-ридизационного анализа и различные варианты полимеразной цепной реакции ввиду их высокой чувствительности, специфичности и производи-тельности. Для одновременного выявления не-скольких патогенов в одном образце предлагаются различные технические решения, из которых наи-более перспективным представляется развитие чиповой технологии.В МГУ на кафедре вирусологии биологиче-ского факультета и в НИИ ФХБ имени А.Н. Бело-зерского совместно с ВНИИКХ имени А.Г. Лорха разработано несколько высокоэффективных мето-дов молекулярной диагностики вирусных и вироид-ной инфекций картофеля для анализа Центральной коллекции оздор...

Silver-enhanced lateral flow immunoassay for highly-sensitive detection of potato leafroll virus

“…The obtained 15-fold improvement of LFIA sensitivity is superior compared with the variants of silver enhancement reported in previous works: 10-fold increase for ochratoxin A (Anfossi et al, 2013), Helicobacter pylori (Byzova et al, 2015), and Ralstonia solanacearum (Panferov et al, 2016); 4-fold increase for cadmium (Xing et al, 2014); 3-fold increase for prostate-specific antigen (Rodriguez et al, 2016); 2.5-fold increase for fumonisin B1; and 2-fold increase for deoxynivalenol (Yu et al, 2015). Compared to other techniques of PLRV detection, the proposed silver-enhanced LFIA is more sensitive than previously-described LFIAs in conventional format with an LOD of 30 ng/mL (Kondakova, Butenko, Skurat, & Drygin, 2016) and more rapid than tissue print immunoassay with a duration of 4-5 h (Samsatly, Jawhari, Najjar, Sobh, & Abou-Jawdah, 2014). Moreover, due to possibility of on-site application, this LFIA is a good alternative for PLRV assays based on reverse transcription polymerase chain reactions (Cating, Funke, Kaur, Hamm, & Frost, 2015;Ju, 2011;Zhang et al, 2017) or loop-mediated isothermal amplification (Ahmadi, Almasi, Fatehi, Struik, & Moradi, 2013;Almasi, Manesh, Jafary, & Dehabadi, 2013).…”