Nucleic Acids Res：利用新的引物資料庫快速檢測和識別RNA病毒

2017年1月3日/生物谷BIOON/---在一項新的研究中，來自韓國大邱慶北科學技術院（Daegu Gyeongbuk Institute of Science and Technology, DGIST）的研究人員編製出一種綜合性的新的遺傳信息公共資料庫，從而能夠利用聚合酶鏈式反應（PCR）方法檢測和識別RNA病毒。這一資料庫在抵抗潛在的未來流行病時應當將會是無價之寶。相關研究結果於2016年11月29日在線發表在Nucleic Acids Research期刊上，論文標題為「MRPrimerV: a database of PCR primers for RNA virus detection」。

RNA病毒---含有作為它們的遺傳信息的RNA---導致很多傳染病，包括流感、脊髓灰質炎和麻疹。近幾年，因RNA病毒導致的新的致命性疾病已出現，尤其是嚴重急性呼吸綜合征（SARS）和中東呼吸綜合征（MERS）。

2002，SARS流行病在中國南方出現。在它被最終控制之前，它殺死了37個國家的774人。經估計去年在韓國爆發的MERS流行病已導致外國遊客旅遊下降40%，對韓國經濟產生嚴重不利的影響。

在這兩種流行病中，由於緩慢而又不可靠的病毒診斷，病情擴散得比較快。當這些流行病爆發時，為了理解和控制它們，準確的病原體檢測和識別是比較重要的，從而讓它們對公共健康的影響最小化。

由於PCR---涉及對一種DNA片段進行擴增產生它的上千或上百萬個拷貝---的低成本但又具有較高的靈敏度和特異性，PCR被廣泛地用於快速而又準確的病毒鑒別。

PCR利用「熱循環」---需要重複地加熱和冷卻來進行DNA解鏈和DNA聚合酶促發的DNA複製---開展擴增反應。引物是一段短的DNA序列，通常長18～22個核苷酸，作為DNA合成的一個起始點。

然而，很少有在線資料庫收集了針對RNA病毒的高質量PCR引物，而已有的那些資料庫存在一些限制，從而降低了它們的有用性。

為了滿足這個需求，DGIST信息與通信工程系科學家Min-Soo Kim、DGIST大腦與認知科學系科學家JaeHyung Koo及其團隊編製出一種綜合性的新的PCR引物資料庫，從而能夠更加快速地和高效地檢測和識別RNA病毒。

這種新的DGIST參考資源，即MTPrimerV資料庫，含有可用於檢測1,818種病毒的152, 380, 247個PCR引物對，涵蓋7,144種基因編碼序列（gene-coding sequence, CDS）。

這些儲存於計算機中的引物能夠檢測包括在最新的NCBI RefSeq資料庫中的全部RNA病毒，其中NCBI RefSeq資料庫是一種開放存取的DNA、RNA核苷酸序列和它們的蛋白序列的數據集。

由於對所有的人類序列和病毒序列都進行過嚴格的相似性測試，包含在MRPrimerV資料庫（網址為：http://MRPrimerV.com）中的每個引物極其具有靶片段特異性。

DGIST研究人員作出結論，「我們認為MRPrimerV的公眾可訪問性將促進病毒宏基因組學研究以便評價病毒變異性以及執行其他的科學任務，從而促進對潛在的流行病作出有效的反應。」

2016年5月，DGIST研究人員已為針對多種靶序列的qPCR實驗快速地設計高質量的引物，已開發出一種被稱作MRPrimerW的資料庫（Nucleic Acids Research, doi:10.1093/nar/gkw380）：它提供完整的341, 963, 135個引物對，涵蓋99%的人類基因和小鼠基因。可免費訪問該資料庫網站：http://MRPrimerW.com。

2015年6月，針對引物設計需要付出大量的人工努力---包括利用類似BLAST的工具對非靶標序列進行同源性測試---來獲得可行的和有效的引物，DGIST研究人員開發出一種全新的被稱作MRPrimer的方法一次性地設計存在於一種DNA資料庫中的所有可行的和有效的引物對（Nucleic Acids Research, doi:10.1093/nar/gkv632）。想要了解MRPrimer方法，可訪問網站：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