Новая техника повышает чувствительность ПЦР-детекции патогенов

Учёные Министерства сельского хозяйства США (USDA) и их коллеги разработали процедуру, улучшающую ПЦР-методы выявления фитопатогенов.

ПЦР-тесты — ценный инструмент диагностики болезней растений, наносящих экономический ущерб. Однако способность теста получить «генетический отпечаток» патогена зависит от наличия минимального количества его клеток в образце. Иначе генетический материал нельзя исследовать и амплифицировать в объёме, достаточном для детекции.

Такие недостатки диагностики особенно дорого обходятся, когда бессимптомные семена или растения, предназначенные для продажи, сертифицируют как свободные от патогенов, хотя это не так.

Для решения проблемы учёные разработали предварительный этап Bio-PCR. Он использует агар или жидкую питательную среду для увеличения числа клеток целевого организма в образце перед амплификацией генетического материала. За 4–72 часа (в зависимости от патогена) клетки создают тысячи новых копий, что позволяет детектировать их с помощью прямой ПЦР.

Помимо повышения чувствительности в 100–1000 раз по сравнению с обычными ПЦР-методами, техника обогащения предотвращает вмешательство ингибиторов в действие ключевого фермента Taq-полимеразы.

Bio-PCR лучше всего работает с быстрорастущими бактериями, такими как Ralstonia solanacearum (вызывает бактериальное увядание картофеля и томата) и Acidovorax avenae (вызывает бактериальную пятнистость плодов арбуза). Однако метод также улучшает детекцию медленнорастущих патогенов, например, Xylella fastidiosa (вызывает болезнь Пирса винограда и ожог листьев деревьев).

В исследованиях с X. fastidiosa Bio-PCR обнаружил бактерию в 90% инфицированных образцов винограда по сравнению с 13% при использовании обычных ПЦР-методов.