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Nucleic Acids Res:利用新的引物数据库快速检测和识别RNA病毒

来源:生物谷 2017-01-03 21:00


2017年1月3日/生物谷BIOON/---在一项新的研究中,来自韩国大邱庆北科学技术院(Daegu Gyeongbuk Institute of Science and Technology, DGIST)的研究人员编制出一种综合性的新的遗传信息公共数据库,从而能够利用聚合酶链式反应(PCR)方法检测和识别RNA病毒。这一数据库在抵抗潜在的未来流行病时应当会被证明是无价之宝。相关研究结果于2016年11月29日在线发表在Nucleic Acids Research期刊上,论文标题为“MRPrimerV: a database of PCR primers for RNA virus detection”。

RNA病毒是将RNA作为它们的遗传信息。它们会导致很多传染病,包括流感、脊髓灰质炎和麻疹。近几年,因RNA病毒导致的新的致命性疾病已出现,尤其是严重急性呼吸综合征(SARS)和中东呼吸综合征(MERS)。

2002,SARS流行病在中国南方出现。在它被最终控制之前,它杀死了37个国家的774人。经估计去年在韩国爆发的MERS流行病已导致外国游客旅游下降40%,对韩国经济产生严重不利的影响。

在这两种流行病中,由于缓慢而又不可靠的病毒诊断,病情扩散得比较快。当这些流行病爆发时,为了理解和控制它们,准确的病原体检测和识别是比较重要的,从而让它们对公共健康的影响最小化。

由于PCR---涉及对一种DNA片段进行扩增产生它的上千或上百万个拷贝---的低成本但又具有较高的灵敏度和特异性,PCR被广泛地用于快速而又准确的病毒鉴别。

PCR利用“热循环”---需要重复地加热和冷却来进行DNA解链和DNA聚合酶促发的DNA复制---开展扩增反应。引物是一段短的DNA序列,通常长18~22个核苷酸,作为DNA合成的一个起始点。

然而,很少有在线数据库收集了针对RNA病毒的高质量PCR引物,而已有的那些数据库存在一些限制,从而降低了它们的有用性。

为了满足这个需求,DGIST信息与通信工程系科学家Min-Soo Kim、DGIST大脑与认知科学系科学家JaeHyung Koo及其团队编制出一种综合性的新的PCR引物数据库,从而能够更加快速地和高效地检测和识别RNA病毒。

这种新的DGIST参考资源,即MTPrimerV数据库,含有可用于检测1,818种病毒的152, 380, 247个PCR引物对,涵盖7,144种基因编码序列(gene-coding sequence, CDS)。

这些储存于计算机中的引物能够检测包括在最新的NCBI RefSeq数据库中的全部RNA病毒,其中NCBI RefSeq数据库是一种开放存取的DNA、RNA核苷酸序列和它们的蛋白序列的数据集。

由于对所有的人类序列和病毒序列都进行过严格的相似性测试,包含在MRPrimerV数据库(网址为:http://MRPrimerV.com)中的每个引物极其具有靶片段特异性。

DGIST研究人员作出结论,“我们认为MRPrimerV的公众可访问性将促进病毒宏基因组学研究以便评价病毒变异性以及执行其他的科学任务,从而促进对潜在的流行病作出有效的反应。”

2016年5月,DGIST研究人员已为针对多种靶序列的qPCR实验快速地设计高质量的引物,已开发出一种被称作MRPrimerW的数据库(Nucleic Acids Research, doi:10.1093/nar/gkw380):它提供完整的341, 963, 135个引物对,涵盖99%的人类基因和小鼠基因。可免费访问该数据库网站:http://MRPrimerW.com。

2015年6月,针对引物设计需要付出大量的人工努力---包括利用类似BLAST的工具对非靶标序列进行同源性测试---来获得可行的和有效的引物,DGIST研究人员开发出一种全新的被称作MRPrimer的方法一次性地设计存在于一种DNA数据库中的所有可行的和有效的引物对(Nucleic Acids Research, doi:10.1093/nar/gkv632)。想要了解MRPrimer方法,可访问网站:http://MRPrimer.com。(生物谷 Bioon.com)

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MRPrimerV: a database of PCR primers for RNA virus detection

Hyerin Kim1,†, NaNa Kang2,†, KyuHyeon An1, Doyun Kim2, JaeHyung Koo2,* and Min-Soo Kim1,*

doi:10.1093/nar/gkw1095

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