Жоба Қазақстанда айналымда жүрген блютанг вирусының генотиптерін генетикалық сипаттауды жүргізуге және жануарлардың осы қауіпті ауруын бақылау жөніндегі шаралардың тиімділігін арттыруға бағытталған. Қазақстан аумағы блютанг бойынша қолайлы деп саналғанымен (вирустың анықталған изоляттары BTV-9w вакцина тәрізді топотипіне жатқызылған), елдің оңтүстік өңірінде қойлардың катаральды қызбасының таралуы үшін тамаша жағдайлар жасалған. Елге эпизоотия тудыруы мүмкін вирустың вакциналық емес изоляттарын енгізу қаупі сақталады. Сондықтан, малдың стандартты жүргізілетін серологиялық мониторингінен басқа, мұнда BTV-9w топотипін саралап анықтау және ауру тасымалдаушыларының ПТР-диагностикасын жүргізу қажет. Нақты уақыттағы ПТР негізінде әзірленіп жатқан отандық тест-жүйе диагностикаға қаражат үнемдеуге және Қазақстандағы блютангты бақылаудың тиімділігін арттыруға мүмкіндік береді.
Құрамында РНҚ бар блютанг вирусы (BTV) Orbivirus тұқымдасына жататын Reoviridae тұқымдасына жатады. HBV геномы он сызықты қос тізбекті РНҚ сегменттерімен ұсынылған. Вирустық геном бес құрылымдық емес (NS1, NS2, NS3, NS3 A, NS4) және жеті құрылымдық (VP1 VP7) ақуыздарды кодтайды. Қазіргі уақытта 29 BTV серотиптері бар, олардың ішінде жеке топотиптер ерекшеленуі мүмкін.
Вирустың тасымалдаушылары- Culicoides тұқымдасының қан соратын биттері. Қойлар КЛО-ға ең сезімтал. Сиырлар, буйволдар, ешкілер және жабайы күйіс қайыратын жануарлар ұзақ уақыт бойы аурудың клиникалық белгілерін көрсетпестен вирус тасымалдаушы бола алады. КЛО-ға сезімтал жануарларды серологиялық талдау әдістерімен шектеулі тестілеу Қазақстанда тұрақты негізде жүргізіледі (негізінен импортталатын мал сыналады). Басқа зерттеу топтары Қазақстан аумағында серопозитивті, сондай-ақ блютанг бойынша ПТР-позитивті жануарларды анықтауды атап өтті. Алайда, анықталған үлгілердің серотипі анықталмады және олардың генетикалық сипаттамасы жүргізілмеді.
Жобаның жаңалығы BTV қазақстандық изоляттарына толық генетикалық сипаттама беру, жабайы күйіс қайыратын жануарлардың қазақстандық өкілдерін және Culicoides sp тасымалдаушыларын тестілеу болып табылады. Блютанг вирусының белгілерінің болуы, сондай-ақ нақты уақыттағы сандық ПТР әдісімен блютанг вирусын анықтауға және BTV генетикалық сипаттамасын жүргізуге арналған жаңа праймерлерді әзірлеуде. Қазақстанда осындай зерттеулер бұрын жүргізілген жоқ.
Қазақстанда анықталған блютанг вирусының изоляттарына генетикалық сипаттама беру және оларды дифференциалды анықтау үшін нақты уақыттағы ПТР негізінде отандық тест-жүйені әзірлеу.
Ауру тасымалдаушы жануарлар мен жәндіктерден (Culicoides sp.) клиникалық үлгілерді шектеулі (мақсатты жинау жүргізіледі). Оңтүстік Қазақстанның блютанг бойынша қауіпті аудандарында және олардың зертханалық диагностикасын жүргізу. Оңтүстік Қазақстанда айналымда жүрген блютанг вирусының нұсқаларына генетикалық сипаттама жүргізіледі. Блютанг вирусының РНҚ-сын анықтау және BTV-9 серотипінің West топотипін анықтау үшін отандық RT-PCR негізіндегі сынақ жүйесі әзірленеді. Тест-жүйенің жиынтығы мен қаптамасының дизайны жасалынып, әзірленген тест-жүйеге құжаттама ресімделеді. Тест-жүйенің сынақ партиясын өндіру және оның сапасына бақылау жүргізу жүзеге асырылды.
Мамадалиев С.М., ветеринария ғылымдарының докторы, профессор, вирусолог. Хирш индексі: 3. ORCID: https://orcid.org/0000-0002-7767-0251. Scopus ID: 37000092700. WoS ID: N-8389-2017.
Жигайлов А.В. – биология ғылымдарының кандидаты (молекулалық биология). Хирш индексі: 2. ORCID: https://orcid.org/0000-0002-9646-033X. Scopus ID: 6508121286. WoS ID: N-6073-2015.
Мальцева Э.Р. – PhD-докторант (биотехнология), молекулалық биология саласындағы маман. Хирш индексі: 2. ORCID: http://orcid.org/0000-0001-9198-695X. Scopus ID: 57202717826. WoS ID: N-4309-2017.
Неупокоева А.С. – биотехнология мамандығының магистрі. Хирш индексі: 1. ORCID: http://orcid.org/0000-0001-7257-8037. Scopus ID: 57217703182. WoS ID: N-9341-2017.
Бисенбай А.О. – PhD-докторант (биотехнология). ORCID: https://orcid.org/0000-0002-7109-2534. Scopus ID: 57217425178. WoS ID: AAX-9935-2020.
Найзабаева Д.А. –биотехнология мамандығының магистрі. ORCID: http://orcid.org/0000-0002-0606-4289. Scopus ID: 57218288692.WoS ID: AAY-5696-2020.
Куатбекова С.А. – магистр, ветеринария саласындағы маман.
2021 жыл
Ауру тасымалдаушы жануарлар мен жәндіктерден (Culicoide ssp) клиникалық үлгілерді шектеулі (мақсатты) жинау жүргізілді. Оңтүстік Қазақстанның блютанг бойынша қауіпті аудандарында олардың зертханалық диагностикасы жүргізілді
Mega-x компьютерлік бағдарламасы мен GenBank ресурсын пайдалана отырып, блютанг вирусын анықтау және генетикалық сипаттау үшін праймерлер синтезделді, геномның консервативті учаскелерін анықтау мақсатында әртүрлі серотиптердің және блютанг вирусының жеке топотиптерінің геномдарын талдау жүргізілді. Блютанг вирусының нуклеин қышқылдарын анықтау үшін 10 BTV сегментінің консервативті аймақтарына 2 праймер синтезделіп, тазартылды. Ішкі бақылауды анықтау үшін (күйіс қайыратын жануарлардың бета-актин геніне) 2 праймер синтезделіп, тазартылды. Блютанг вирусының геномын генетикалық сипаттау үшін 2 BTV-9W сегментіне арналған 9 праймер, 1 және 3 BTV-9W сегменттеріне арналған 6 праймер, 4, 5 және 6 BTV-9W сегменттеріне арналған 4 праймер, 7 BTV сегментіне арналған 3 праймер, 8, 9 және 9 сегменттеріне арналған 2 праймер синтезделіп, тазартылды 10 BTV.
Culicoide ssp жинағы өткізілді. Оңтүстік Қазақстанның блютанг бойынша қауіпті аудандарында олардың түр бойынша анықтаған. Жиналған жәндіктердің гомогенизациясы жүргізілді; РНҚ гомогенаттардан оқшауланған. Қазақстанда Culicoides spp ағаш биттерінің өкілдерінің таралуына қатысты әдеби дереккөздерге талдау жүргізілді. (Diptera: Ceratopogonidae). ҚР оңтүстік өңірінде мокреттер жиналды. Барлық жинау нүктелері үшін координаттар жазылады. Жиналған Culicoides spp-ді визуалды сәйкестендіру жүргізілді. жәндіктер детерминанты мен бинокулярды қолдану. Подгенусқа дейін анықталған жәндіктер бассейндерге жынысы, жинау орны және жүйелі тобы бойынша таралады. Жиналған ағаш биттерінің ішінде төрт субгенера анықталды Culicoides spp.: Trithecoides, Hofmania, Oaecata және Avaritia. Қалыптасқан ағаш биттерінің бассейндері Автоматты гомогенизаторда гомогенизацияланған, жалпы РНҚ препараттары тризолды қолдана отырып, ағаш биттерінің гомогенаттарынан оқшауланған.
Еліміздің инфекция қаупі бар аймақтарында BTV-ге сезімтал жануарлардан тұтас қан мен сарысу үлгілерін мақсатты түрде жинау. Барлығы 520 қойдан, 27 ешкіден, 11 сиырдан, 27 түйеден және 20 Бұхара бұғысынан үлгілер жиналды. Жануарлардың қанынан жалпы РНҚ үлгілері бөліп алынған.
ИФА әдісімен жануарлардың сарысуларына серологиялық талдау жүргізілді, жалпы басымдылық қойлар үшін 6,15% және ешкілер үшін 3,7% құрады. Сиырлар, түйелер мен бұғылардың арасында серопозитивті жануарлар табылған жоқ. Жануарлардың қанынан РНҚ-ға RT-PCR талдауы жүргізілді. Бір қансорғыш шыбын пулында және қой қанынан алынған үш РНҚ үлгісінде вирустың нуклеин қышқылы анықталды.
2022 жыл
Оңтүстік Қазақстанда айналымда жүрген блютанг вирусының нұсқаларына генетикалық сипаттама жүргізілді.
– RT-PCR оң үлгілерінен жалпы РНҚ бөлініп, жоғары өнімді superscript IV ревертазасын пайдалана отырып, кері транскрипция реакциясы жүргізілген. Синтезделген кДНҚ-ның осы он үлгісінен жоғары дәлдіктегі ДНҚ полимеразасын (2 және 10 сегменттер) пайдалана отырып, күшейтулер алынды.
-Ішінара секвенирленген Seg-2 және Seg-10 бойынша блютанг вирусының изоляттарына генетикалық сипаттама жүргізіліп, кейіннен филогенетикалық талдау жүргізілді. Екі локуста да барлық үлгілер BTV-9W вирусының генотиптік үлгілерімен кластерленген.
– Жануарлардың он RT-PCR алынған 2 және 10 BTV сегменттерінің реттелген учаскелерінің нуклеотидтер тізбегі NCBI дерекқорына орналастырылған, оларға: OM307411 – OM307420 (10 – сегмент) және om307421-om307430 (2-сегмент) нөмірлері берілген.
– Позитивті блютанг үлгілерінің классикалық ПТР әдісімен генетикалық сипаттама жасалды.
– Серотипке тән праймерлерді пайдалана отырып, классикалық КT-ПТР әдісімен Seg-2 локусы бойынша он ПТР-оң сынамалары (9-қойдан, 1-Culicoides sp.) талданды. Барлық сегіз үлгі 9 серотипіне жататыны анықталды.
– Үлгілер мұрағатталып,– 70°С температурада сақтауға орналастырылған.
ПТР-позитивті блютанг үлгілерінің ДНҚ секвенирлеу әдісімен генетикалық сипаттама жүргізілді. ДНҚ секвенциясы нәтижелері бойынша филогенетикалық талдау жүргізілді.
-Сегіз ПТР-оң үлгілерге қатысты Seg-10 және Seg-2 локустары бойынша жоғары дәлдіктегі Phusion полимеразасын пайдалана отырып, ДНҚ күшейтілді.
-Сэнгер бойынша Seg-10 және Seg-2 ДНҚ фрагменттерінің реттілігі жүргізілді. MEGA-x бағдарламасындағы ДНҚ секвенциясының нәтижелері бойынша филогенетикалық талдау жүргізілді, 9 серотиптің барлық үлгілері вирустың тек мезогендік вакцина штамдарын қамтитын “Батыс” топотипіне жататыны анықталды.
-BTV-9W генетикалық толық геномдық талдауға арналған праймерлер таңдалды. Бір РНҚ үлгісі үшін вирустың толық геномдық реттілігі жасалды. Геномдық талдау жүргізілді және вирустың реассорттық емес екендігі анықталды: барлық геномдық сегменттер генетикалық тұрғыдан 9 серотиптің “Батыс” топотипінің өкілдеріне жақын.
2023 жыл
-Блютанг вирусының РНҚ-сын анықтау үшін РТ-ПТР негізіндегі сынақ жүйесін әзірлеу үшін RT-kpcr мақсаттарын қамтитын вирустық геномның қысқа учаскелері анықталды. “BTV-9W-2F” және “BTV-9W-1F” праймерлерін пайдалана отырып, Seg-2 бойынша RT-qPCR нысанасын қамтитын 542 ж.н. ДНҚ фрагменті күшейтілді. “BTV-S10-F” және “BTV-S10-R” праймерлерін пайдалана отырып, Seg-10 бойынша RT-qPCR нысанасын қамтитын 746 ж.н. ДНҚ учаскесі күшейтілді. Екі күшейту де TOPO ™ ta Cloning ™ Kit (Thermo Fisher Scientific) коммерциялық жинағын және DH5 штаммының E. coli. Құзыретті жасушаларын пайдалана отырып, pCR2.1-TOPO векторына тікелей клондалған.
-ПТР және рестрикциялық талдау әдістерін қолдана отырып, ДНҚ клондарының скринингі жүргізілді. Қажетті өлшемдегі кірістірулері бар таңдалған ДНҚ клондары GeneJET Plasmid miniprep Kit (Thermo Fisher Scientific) коммерциялық жинағы арқылы бөліп алынған.
– M13 праймерлерін (түзу және кері праймерлер) пайдаланып кірістірудің нуклеотидтер тізбегін тексеру үшін Сэнгер ДНҚ секвенирлеу жасалынды.
– BTV-9 серотипінің West топотипінің 2 және 10 геномдық сегменттерінің Т7 промоторы мен терминаторының бақылауындағы ДНҚ құрылымдары экспрессиялық штаммның E. coli бактерияларының жасушаларын өзгертті. Оларда бақылау РНҚ жасалды, содан кейін олар бактериялардан оқшауланды. BTV-9W вакцинасынан РНҚ, сондай-ақ оң және BTV теріс қой қан үлгілерінің RT-PCR оқшауланған. Seg10 BTV сегментінің консервативті локусын анықтауға арналған екі праймер мен зондтан тұратын жүйенің сезімталдығы нақты уақыт режимінде нақты уақыт режимінде бір сатылы сандық RT-qPCR әдісімен пысықталды. 1:10, 1:20 және 1:50 оң бақылау сұйылтулары пайдаланылды (сәйкесінше Ct мәндері 6, 6,5 және 8). Дәлдік 1: 20 бақылау сұйылту арқылы он нүкте бойынша, CT мәні-6,4-тен 6,6-ға дейін сыналған;
– Тест жүйесінің реакциялық қоспасының құрамы әзірленді және оңтайландырылды. Бір және Кросс реакцияларға негізделген праймерлер мен сынамалардың құрамы таңдалды: “BTV-S10-qPCR-F” (5’-TGGAYAAAGCRATGTCAAA), “BTV-S10-qPCR-R” (5’-CATCATCACGAAACGCTTC), “BTV-S2-qPCR-F” (5’-ACCGTTCGGGAAATTCATG), “BTV-S2-qPCR-R” (5’-GGAATGTGTCAAGTCTATCAGC), “BTV-Seg2-qPCR-Pr” (5´-JOE-ACCGTTCGCCCAGTTGAAGAGGCA-BHQ1), “BTV-Seg10-qPCR-Pr” (5´-FAM-GCTGCATTCGCATCGTACGC-BHQ1). ОлигоДНҚ үшін оңтайлы концентрация таңдалды. Mg2+ иондарының концентрациясы, бұқа сарысуы альбумині, буфер, праймерлер мен үлгілердің концентрациясы бойынша оңтайландыру жүргізілді. Тест-жүйенің таңдалған құрамының термоциклдеу режимін пысықтау жүргізілді.
– Бақылау және далалық үлгілерде әзірленген тест-жүйенің сезімталдығын бағалау жүргізілді. Оң бақылаулар алу үшін BL21(DE3) экспрессиялық штаммының E. coli жасушалары плазмидті ДНҚ T7-BTV9W-S10F_pET23c, T7-BTV9w-S10R_pET23c және T7-BTV9W-S2F_pET23c түрлендірді. Өскен ДНҚ клондары қажетті ДНҚ кассеталарының мазмұнына ПТР талдауымен тексеріледі. 1 мм IPTG индукциясы арқылы E. coli жасушаларында клондалған кДНҚ гендерінің экспрессиясы жүргізілді. Қалдық ДНҚ Turbo-ДНҚ I арқылы ыдырап, РНҚ-дан кейін протеинсізденіп, алкогольмен трансплантацияланды. Seg10 BTV бойынша ҚT-ПТР-ға оң жауап берген қанның үлгілерінен, сондай-ақ BTV-9W вакцина штаммынан жалпы препараттар алынды. Теріс бақылау ретінде BTV РНҚ жоқ жануарлардың қанынан бөліп алған РНҚ үлгілері пайдаланылды. Бақылау РНҚ сұйылтулары жасалды. Seg10 және Seg-2 локустары бойынша тест-жүйенің сезімталдығын анықтау жүргізілді. Сол локустар бойынша ел аумағында анықталған вирустың вакциналық және далалық штаммдарынан бөліп алған РНҚ-ның оң үлгілерінде пысықтау жүргізілді.
– Тұяқты сүтқоректілерге әсер ететін вирустарға тест-жинақтың аналитикалық ерекшелігін бағалау жүргізілді( тестілеу үшін тест-жүйені пайдалану көзделеді): ІҚМ вирустық диарея вирусында (BVDV) 1 және 2 типті (BVDV-1 және BVDV-2), қой шешек вирусында (SPPV), қойдың жұқпалы эктима вирусында (ORFV), нодулярлы дерматит вирусы (LSDV), ІҚМ папулезді стоматит вирусы (BPSV), инфекциялық ринотрахеит вирусы (IBR), парагрипп-3 вирусы (PI3), бұқа респираторлық синцитиальды вирус (BRSV). Жоғарыда аталған организмдердің нуклеин қышқылдарымен жұмыс істеу кезінде екі мақсатты локустың (Seg-2 BTV және Seg-10 BTV) ешқайсысында жалған оң нәтижелер анықталған жоқ. Сондай-ақ, блютанг вирусының штамдары бар үлгілер (бақылау және өріс RT-PCR оң BTV үлгілері) сыналды: BTV-4, BTV-14, BTV-9W. Seg-10 BTV локусы бойынша барлық үлгілер оң жауап берді: BTV-4 үшін ct = 24,54±1,01; BTV-14 үшін ct = 23,15±1,25; BTV-9W бақылау штаммы үшін ct = 21,28±0,95; BTV-9W далалық штаммы үшін ct = 22,45±0,90. Seg-2 BTV локусы бойынша Күткендей, BTV-9W топотипіне жататын блютанг вирусының штамдары үшін ғана оң жауап алынады: BTV-9W бақылау штаммы үшін ct = 21,06±0,98; BTV-9W далалық штаммы үшін Ct = 22,73±0,89.
– Блютанг вирусының барлық 29 белгілі серотиптерінің РНҚ-сын анықтауға және “BTV pan/9W plus 18S” нақты уақыт режимінде флуоресцентті детекциясы бар триплексті бірлескен кері транскрипция реакциясы және полимеразды тізбекті реакция әдісімен “West”серотипінің 9 топотипін жеке анықтауға арналған реагенттер жиынтығының құрамы әзірленді. Жиынтықты қолдану бойынша нұсқаулық әзірленді. Жинақтың қаптамасының дизайны орындалды. Үш бірлік санында тест-жинақтың сынақ партиясы шығарылды, партияның сапасына бағалау жүргізілді. Жиынтықтың сапасы расталды.
-CRL-NCB-SA-sop-045 “катаральды қызба вирусын (блютанг) анықтау және одан әрі генотиптеу үшін классикалық ПТР жүргізу”, CRL-NCB-sa-SOP-052 “Culicoides ағаш биттерін жинау процедурасы”, CRL-NCB-SA-SOP-056 “Антиденелерді анықтауға арналған бәсекелестік ИФА хаттамасы ID SCREEN Bluetongue Competition, ID.vet» жинағының көмегімен Блютанг вирусын анықтау арқылы жүзеге асырылды.