Тенитилов Никита Алексеевич, аспирант, ветеринарный врач лаборатории молекулярных и генетических исследований,
ул. Гвардейская, 6, мкр. Юрьевец, г. Владимир, 600901.
Nikita A. Tenitilov, Postgraduate Student, Veterinarian, Molecular and Genetic Research Laboratory,
ul. Gvardeyskaya, 6, Yur’evets, Vladimir 600901.
Ярыгина Наталья Анатольевна, аспирант, ветеринарный врач лаборатории молекулярных и генетических исследований,
ул. Гвардейская, 6, мкр. Юрьевец, г. Владимир, 600901.
Natalya A. Yarygina, Postgraduate Student, Veterinarian, Molecular and Genetic Research Laboratory,
ul. Gvardeyskaya, 6, Yur’evets, Vladimir 600901.
Спрыгин Александр Владимирович, доктор биологических наук, заведующий лабораторией молекулярных и генетических исследований,
ул. Гвардейская, 6, мкр. Юрьевец, г. Владимир, 600901.
Alexander V. Sprygin, Dr. Sci. (Biology), Head of Laboratory for Molecular and Genetic Research,
ul. Gvardeyskaya, 6, Yur’evets, Vladimir 600901.
Введение. Трансграничные и эмерджентные инфекции крупного и мелкого рогатого скота, такие как чума мелких жвачных животных, болезнь Шмалленберга и другие, в условиях развивающейся глобализации представляют серьезную эпизоотическую и экономическую угрозу. С учетом текущей геополитической обстановки необходимость в современных диагностических системах отечественного производства ощущается особенно остро. Подобные системы могут быть разработаны с использованием методов генной инженерии.
Цель исследования. Анализ отечественных и зарубежных публикаций, посвященных получению рекомбинантных белков возбудителей трансграничных и эмерджентных инфекций крупного и мелкого рогатого скота. Создание на основе обработанных данных генетических конструкций для дальнейшей разработки на их основе диагностических средств, в частности иммуноферментных тест-систем.
Материалы и методы. При помощи инструментов биоинформатики проведен анализ и оптимизация кодонного состава последовательностей, кодирующих нуклеокапсидные белки вирусов чумы мелких жвачных животных и болезни Шмалленберга. Оптимизированные фрагменты генов были синтезированы de novo и клонированы в экспрессирующий вектор pET-32b(+). Успешность вставки целевой последовательности в вектор подтверждали методом полимеразной цепной реакции и рестрикционного анализа.
Результаты. Представлена информация о разработанных на основе рекомбинантных антигенов иммуноферментных тест-системах для диагностики чумы мелких жвачных животных и болезни Шмалленберга. Освещены основные технологические аспекты получения рекомбинантных антигенов для дальнейшего их использования в диагностической системе с учетом особенностей биологии конкретного инфекционного агента, а также описана собственная методология создания векторов для экспрессии белков возбудителей обозреваемых болезней.
Заключение. Наиболее перспективными для использования в качестве рекомбинантных антигенов в иммуноферментных тест-системах, направленных на выявление антител к вирусам чумы мелких жвачных животных и болезни Шмалленберга, являются полные и усеченные нуклеокапсидные белки вирионов. При этом биофизические свойства и антигенная структура данных белков позволяют получать их в культуре клеток Escherichia coli. Следует отметить, что для получения значительных количеств функциональных белков в растворимой форме может понадобиться их экспрессия в составе слитых белков с повышающими растворимость и облегчающими корректный фолдинг тегами.
Introduction. Transboundary and emerging infections of cattle and small ruminants, such as peste des petits ruminants, Schmallenberg virus infection, etc., pose a serious animal health and economic threat in the context of developing globalization. Given the current geopolitical situation, the need for modern domestically produced diagnostic systems is particularly acute. Such systems can be developed using genetic engineering methods.
Objective. Analysis of domestic and foreign publications on the production of recombinant proteins of pathogens of transboundary and emerging infections of cattle and small ruminants. Creation of genetic constructs based on the processed data for further development of diagnostic tools, in particular ELISA test systems.
Materials and methods. Using bioinformatics tools, codon composition of the sequences encoding the nucleocapsid proteins of peste des petits ruminants virus (PPRV) and Schmallenberg virus (SBV) was analyzed and optimized. The optimized gene fragments were synthesized de novo and cloned into the pET-32b(+) expression vector. Successful insertion of the target sequence into the vector was confirmed by polymerase chain reaction and restriction analysis.
Results. Information on ELISA test systems developed on the basis of recombinant antigens for the diagnosis of peste des petits ruminants and Schmallenberg virus infection is presented. The main technological aspects of obtaining recombinant antigens for their further use in a diagnostic system factored in the biological features of a particular pathogen are highlighted. Our proprietary methodology for creating protein expression vectors for the pathogens of the diseases under review is additionally described.
Conclusion. The most promising recombinant antigens for use in ELISA test systems designed to detect antibodies against PPRV and SBV are full-length and truncated virion nucleocapsid proteins. Furthermore, the biophysical properties and antigenic structure of these proteins enable their production in Escherichia coli. It should be noted that production of significant amounts of functional proteins in soluble form may require their expression as part of fusion proteins with tags enhancing solubility and facilitating correct folding.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.