Russian veterinary journal Russian veterinary journal Российский ветеринарный журнал 2500-4379 41112 10.32416/2500-4379-2020-2-5-12 АКТУАЛЬНАЯ ТЕМА VITAL TOPIC АКТУАЛЬНАЯ ТЕМА Application of the real-time PCR in veterinary practice Применение метода ПЦР в режиме реального времени в ветеринарной практике Доронин Максим Игоревич Doronin Maksim Igorevich doronin@arriah.ru

кандидат биологических наук;

candidate of sciences in biology;

 Лозовой Дмитрий Анатольевич Lozovoy Dmitriy Anatol'evich lozovoy@arriah.ru

доктор ветеринарных наук;

doctor of veterinary sciences;

 Щербаков Алексей Владимирович Scherbakov Aleksey Vladimirovich ascherbakov@arriah.ru

кандидат биологических наук;

candidate of sciences in biology;

 Макаров Владимир Владимирович Makarov Vladimir Vladimirovich vvm-39@mail.ru

доктор биологических наук;

doctor of sciences in biology;

 Федеральное государственное бюджетное учреждение «Федеральный центр охраны здоровья животных» (ФГБУ ВНИИЗЖ) Владимир Россия Federal Center for Animal Health Vladimir Russian Federation Федеральное государственное бюджетное учреждение «Федеральный центр охраны здоровья животных» (ФГБУ ВНИИЗЖ) Владимир Россия Federal Center for Animal Health Vladimir Russian Federation Федеральное государственное бюджетное учреждение «Федеральный центр охраны здоровья животных» (ФГБУ ВНИИЗЖ) Владимир Россия Federal Center for Animal Health Vladimir Russian Federation Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Российский университет дружбы народов» Москва Россия People's Friendship University of Russian Moscow Russian Federation ФГБУ «Центр ветеринарии» Москва Россия FGBU «Veterinary Center» Moscow Russian Federation 2020 2 5 12 https://logospress.editorum.ru/en/nauka/article/41112/view

На сегодняшний день для лабораторных диагностических исследований при различных инфекционных заболеваниях животных широко применяют молекулярно-генетические методы анализа. В лекции отражены сведения об истории изобретения полимеразной цепной реакции в режиме реального времени (ПЦР-РВ), сущности процессов, протекающих во время данной реакции, основные этапы ее постановки, особенности подготовки биологического материала для исследования в ПЦР-РВ. Представлен спектр возможностей использования метода ПЦР-РВ для качественного исследования биологического материала при подозрении на заражение животных некоторыми вирусными и бактериальными агентами, а также количественной оценки содержания вирусов в тканях, органах или в организме по аналогии с общепринятыми методами титрования инфекционности без непосредственной манипуляции с патогенными агентами. Количественный вариант ПЦР-РВ дает возможность ветеринарным врачам оценивать патогенетическую динамику развития заболевания, следить за эффектом антивирусной и антибактериальной терапии, отслеживать возникновение вариантов возбудителей с высокой резистентностью к используемым препаратам. Благодаря разработкам ВНИИЗЖ, качественный и количественный метод ПЦР-РВ в настоящее время можно использовать в отечественной ветеринарной науке и лабораторной практике для диагностики широкого спектра инфекционных заболеваний животных.

To date the molecular genetic methods of analysis are widely used for laboratory diagnostic tests in various infectious diseases of animals. This discourse reflects information about the history of the invention of real-time polymerase chain reaction (PCR-RV), the nature of the processes that occur during this reaction, the main stages of the reaction, the preparation of biological material for research in PCR-RV. The spectrum of possibilities of using the PCR-RV method for a qualitative study of biological material in cases of suspected infection of animals with certain viral and bacterial agents, as well as a quantitative assessment of the virus content in tissues, organs or in the body by analogy with conventional methods for titrating infectiousness without direct manipulation with pathogenic agents, is presented. . A quantitative PCR-RV option allows veterinarians to evaluate the pathogenetic dynamics of the development of the disease, monitor the effect of antiviral and antibacterial therapy, and monitor the emergence of pathogen variants with high resistance to the drugs used. Thanks to the development of ARRIAH, the qualitative and quantitative PCR-RV method can now be used in domestic veterinary science and laboratory practice for the diagnosis of a wide range of animal infectious diseases.

 инфекционные болезни животных диагностические исследования обратная транскрипция ПЦР в режиме реального времени animal infectious diseases diagnostic studies reverse transcription real-time PCR

Mazlum A., Zhukov I.Yu., Aronova E.V., Igolkin A.S., Vlasova N.N., Metodicheskie rekomendacii po ocenke urovnya reprodukcii virusa afrikanskoj chumy` svinej s ispol`zovaniem PCzR v rezhime real`nogo vremeni [Guidelines for assessing the level of reproduction of African swine fever virus using real-time PCR], Vladimir, Federal Center for Animal Health, 2019, 19 p. (In russ.) Mazlum A., Zhukov I.Yu., Aronova E.V., Igolkin A.S., Vlasova N.N., Metodicheskie rekomendacii po ocenke urovnya reprodukcii virusa afrikanskoj chumy` svinej s ispol`zovaniem PCzR v rezhime real`nogo vremeni [Guidelines for assessing the level of reproduction of African swine fever virus using real-time PCR], Vladimir, Federal Center for Animal Health, 2019, 19 p. (In russ.) Patent RF № 2674076, 25.12.2017 Sposob opredeleniya titra infekcionnoj aktivnosti virusa yashhura v neinaktivirovannom sy`r`e dlya vakciny` s primeneniem metoda obratnoj transkripcii i polimeraznoj cepnoj reakcii v rezhime real`nogo vremeni, [Method for determining the titer of the infectious activity of the foot and mouth disease virus in non-inactivated raw materials for a vaccine using the method of reverse transcription and polymerase chain reaction in real time], Patent of Russia № 2017145889. (In russ.) Patent RF № 2674076, 25.12.2017 Sposob opredeleniya titra infekcionnoj aktivnosti virusa yashhura v neinaktivirovannom sy`r`e dlya vakciny` s primeneniem metoda obratnoj transkripcii i polimeraznoj cepnoj reakcii v rezhime real`nogo vremeni, [Method for determining the titer of the infectious activity of the foot and mouth disease virus in non-inactivated raw materials for a vaccine using the method of reverse transcription and polymerase chain reaction in real time], Patent of Russia № 2017145889. (In russ.) Abdul-Careem M.F., Hunter B.D., Nagy E., Read L.R., Sanei B. Spencer J.L., Development of a real-time PCR assay using SYBR Green chemistry for monitoring Marek’s disease virus genome load in feather tips, J. Virol. Methods, 2006, No. 133, pp. 34-40. Abdul-Careem M.F., Hunter B.D., Nagy E., Read L.R., Sanei B. Spencer J.L., Development of a real-time PCR assay using SYBR Green chemistry for monitoring Marek’s disease virus genome load in feather tips, J. Virol. Methods, 2006, No. 133, pp. 34-40. Boom R., Sol C.J., Heijtink R., Wertheim van Dillen P.M., Rapid and simple method for purification of nucleic acid, J. Clin. Microbiol., 1990, No. 28, pp. 495-593. Boom R., Sol C.J., Heijtink R., Wertheim van Dillen P.M., Rapid and simple method for purification of nucleic acid, J. Clin. Microbiol., 1990, No. 28, pp. 495-593. Hoffman B., Beer M., Reid S.M., Mertens P., Oura C.A., Van Rijn P.A., Slomka M.J., Banks J., Brown I.H., Alexander D.J. & King D.P., A review of RT-PCR technologies used in veterinary virology and disease control: sensitive and specific diagnosis of five livestock diseases notifiable to the World Organisation for Animal Health, Vet. Microbiol., 2009, No. 139 (1-2), pp. 1-23. Hoffman B., Beer M., Reid S.M., Mertens P., Oura C.A., Van Rijn P.A., Slomka M.J., Banks J., Brown I.H., Alexander D.J. & King D.P., A review of RT-PCR technologies used in veterinary virology and disease control: sensitive and specific diagnosis of five livestock diseases notifiable to the World Organisation for Animal Health, Vet. Microbiol., 2009, No. 139 (1-2), pp. 1-23. Hole K., Velazques-Salinas L. & Clavijo A., Improvement and optimization of a multiplex real time RT-PCR assay for the detection and typing of vesicular stomatitis virus, J. Vet. Diagn. Invest., 2010, No. 22, pp. 428-433. Hole K., Velazques-Salinas L. & Clavijo A., Improvement and optimization of a multiplex real time RT-PCR assay for the detection and typing of vesicular stomatitis virus, J. Vet. Diagn. Invest., 2010, No. 22, pp. 428-433. Mackay I.M., Real-time PCR in the microbiology laboratory, Clin Microbiol Infect., 2004, No. 10, pp. 190-212. Mackay I.M., Real-time PCR in the microbiology laboratory, Clin Microbiol Infect., 2004, No. 10, pp. 190-212. Mackay I.M., Arden K.E., Nitsche A., Real-time PCR in virology, Nucleic Acids Res., 2002, No. 30, pp. 1292-1305. Mackay I.M., Arden K.E., Nitsche A., Real-time PCR in virology, Nucleic Acids Res., 2002, No. 30, pp. 1292-1305. OIE, Manual of Diagnostic Tests and Vaccines for Terrestrial Animals. 7th ed. Paris, 2018, 1834 p. OIE, Manual of Diagnostic Tests and Vaccines for Terrestrial Animals. 7th ed. Paris, 2018, 1834 p. Peirson S.N., Butler J.N., Forster R.S., Experimental validation of novel and conventional approaches to quantitative real-time PCR data analysis, Nucleic Acids Res., 2003, No. 31, e73. Peirson S.N., Butler J.N., Forster R.S., Experimental validation of novel and conventional approaches to quantitative real-time PCR data analysis, Nucleic Acids Res., 2003, No. 31, e73. Read S.J., Recovery efficiencies on nucleic acid extraction kits as measured by quantitative LightCycler PCR, Mol. Pathol., 2001, No. 54, pp. 86-90. Read S.J., Recovery efficiencies on nucleic acid extraction kits as measured by quantitative LightCycler PCR, Mol. Pathol., 2001, No. 54, pp. 86-90. Shaw A.E., Reid S.M., Ebert K., Hutchinks G.H., Ferris N.P. & King D.P., Protocol: Implementation of a one-step real-time RT-PCR protocol for diagnosis of foot-and-mouth disease, J. Virol. Methods, 2007, No. 143, pp. 81-85. Shaw A.E., Reid S.M., Ebert K., Hutchinks G.H., Ferris N.P. & King D.P., Protocol: Implementation of a one-step real-time RT-PCR protocol for diagnosis of foot-and-mouth disease, J. Virol. Methods, 2007, No. 143, pp. 81-85. Wilson W.C., Letchworkth G.J., Jimenez C., Herrero M.V., Navarro R., Paz P., Cornish T.E., Smoliga G., Pauszek S.J., Dornak C., George M. & Rodriguez L.L., Field evaluation of a multiplex real-time reverse transcription polymerase chain reaction assay for detection of vesicular stomatitis virus, J. Vet. Diagn. Invest., 2009, No. 21, pp. 179-186. Wilson W.C., Letchworkth G.J., Jimenez C., Herrero M.V., Navarro R., Paz P., Cornish T.E., Smoliga G., Pauszek S.J., Dornak C., George M. & Rodriguez L.L., Field evaluation of a multiplex real-time reverse transcription polymerase chain reaction assay for detection of vesicular stomatitis virus, J. Vet. Diagn. Invest., 2009, No. 21, pp. 179-186.