Published November 8, 2023 | Version v1
Publication Open

A TaqMan-based RT-qPCR assay for serotyping of Southern African territories (SAT) 2 strains of Foot-and-Mouth disease virus (FMDV) in Southern Africa

  • 1. Botswana International University of Science and Technology
  • 2. Botswana Vaccine Institute (Botswana)

Description

Abstract Objective Determining the serotype of circulating virus strains is important in implementing effective vaccination. In this study, Foot-and-Mouth Disease (FMD) Southern African territory 2 (SAT2) specific primers and TaqMan probe were designed towards rapid SAT2 detection and serotyping. The primers were tested by endpoint reverse transcription (RT) polymerase chain reaction (PCR) and quantitative PCR (RT-qPCR) using the vaccine strain SAT2035. The SAT2 serotype-specific RT-qPCR assay was compared with currently used ELISA and VP1 sequencing using Cohen's kappa statistics. Results The primers yielded amplicons of band size 190 bp during endpoint RT-PCR. When coupled with the probe, the primers reaction efficiency was determined to be 99% with an r 2 value of 0.994. The results show that the SAT2 assay has comparable performance to VP1 sequencing (k = 1) and a moderate degree of agreement with ELISA (k = 0.571). The data shows that the newly designed assay could be considered for serotyping of SAT2 strains. However, for this assay to be complete there is a need to design effective SAT1 and SAT3 primers and probes that can be multiplexed to target other serotypes that co-circulate within relevant FMD endemic pools. For future implementation of the assay there is also a need to increase the number of field samples towards validation of the assay.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

الهدف التجريدي تحديد النمط المصلي لسلالات الفيروس المتداولة مهم في تنفيذ التطعيم الفعال. في هذه الدراسة، تم تصميم بادئات محددة لمرض الحمى القلاعية (FMD) في إقليم الجنوب الأفريقي 2 (SAT2) ومسبار TAQMAN من أجل الكشف السريع عن SAT2 والتنميط المصلي. تم اختبار البرايمر عن طريق تفاعل البوليميراز المتسلسل للنسخ العكسي للنقطة النهائية (RT) وتفاعل البوليميراز المتسلسل الكمي (RT - qPCR) باستخدام سلالة اللقاح SAT2035. تمت مقارنة اختبار RT - qPCR للنمط المصلي SAT2 مع تسلسل ELISA و VP1 المستخدم حاليًا باستخدام إحصائيات كابا لكوهين. النتائج أنتجت البرايمرات أمبليكات بحجم 190 نقطة أساس خلال نقطة النهاية RT - PCR. عند الاقتران بالمسبار، تم تحديد كفاءة تفاعل البرايمر لتكون 99 ٪ بقيمة r 2 تبلغ 0.994. تظهر النتائج أن اختبار SAT2 له أداء مماثل لتسلسل VP1 (k = 1) ودرجة معتدلة من التوافق مع ELISA (k = 0.571). تظهر البيانات أنه يمكن النظر في المقايسة المصممة حديثًا للتنميط المصلي لسلالات SAT2. ومع ذلك، لكي يكتمل هذا الفحص، هناك حاجة لتصميم برايمر ومسابير SAT1 و SAT3 فعالة يمكن مضاعفتها لاستهداف الأنماط المصلية الأخرى التي تتداول داخل برك الحمى القلاعية المستوطنة ذات الصلة. من أجل التنفيذ المستقبلي للفحص، هناك حاجة أيضًا إلى زيادة عدد العينات الميدانية نحو التحقق من صحة الفحص.

Translated Description (French)

Résumé Objectif La détermination du sérotype des souches de virus en circulation est importante pour la mise en œuvre d'une vaccination efficace. Dans cette étude, les amorces spécifiques au territoire 2 d'Afrique australe (SAT2) de la fièvre aphteuse (FMD) et la sonde TaqMan ont été conçues pour la détection et le sérotypage rapides de SAT2. Les amorces ont été testées par réaction en chaîne de la polymérase (PCR) avec transcription inverse (RT) et PCR quantitative (RT-qPCR) en utilisant la souche vaccinale SAT2035. Le test RT-qPCR spécifique au sérotype SAT2 a été comparé au séquençage ELISA et VP1 actuellement utilisé à l'aide des statistiques kappa de Cohen. Résultats Les amorces ont donné des amplicons de 190 pb pendant la RT-PCR du critère d'évaluation. Lorsqu'il est couplé à la sonde, l'efficacité de la réaction des amorces a été déterminée à 99 % avec une valeur r 2 de 0,994. Les résultats montrent que le test SAT2 a des performances comparables au séquençage VP1 (k = 1) et un degré modéré d'accord avec ELISA (k = 0,571). Les données montrent que le test nouvellement conçu pourrait être envisagé pour le sérotypage des souches SAT2. Cependant, pour que ce test soit complet, il est nécessaire de concevoir des amorces et des sondes SAT1 et SAT3 efficaces qui peuvent être multiplexées pour cibler d'autres sérotypes qui circulent conjointement dans les pools endémiques pertinents de la fièvre aphteuse. Pour la mise en œuvre future du test, il est également nécessaire d'augmenter le nombre d'échantillons de terrain en vue de la validation du test.

Translated Description (Spanish)

Resumen Objetivo La determinación del serotipo de las cepas de virus circulantes es importante para implementar una vacunación eficaz. En este estudio, los cebadores específicos del territorio 2 de África Meridional (SAT2) de la fiebre aftosa (FMD) y la sonda TaqMan se diseñaron para la detección y serotipado rápidos de SAT2. Los cebadores se probaron mediante reacción en cadena de la polimerasa (PCR) de transcripción inversa (RT) de punto final y PCR cuantitativa (RT-qPCR) utilizando la cepa de vacuna SAT2035. El ensayo RT-qPCR específico del serotipo SAT2 se comparó con el ELISA y la secuenciación VP1 utilizados actualmente utilizando las estadísticas kappa de Cohen. Resultados Los cebadores produjeron amplicones de 190 pb de tamaño de banda durante la RT-PCR de punto final. Cuando se acopló con la sonda, se determinó que la eficiencia de la reacción de los cebadores era del 99% con un valor de r 2 de 0,994. Los resultados muestran que el ensayo SAT2 tiene un rendimiento comparable a la secuenciación de VP1 (k = 1) y un grado moderado de acuerdo con ELISA (k = 0,571). Los datos muestran que el ensayo recién diseñado podría considerarse para la serotipificación de cepas SAT2. Sin embargo, para que este ensayo se complete, existe la necesidad de diseñar cebadores y sondas SAT1 y SAT3 eficaces que puedan multiplexarse para dirigirse a otros serotipos que circulan conjuntamente dentro de los grupos endémicos de fiebre aftosa relevantes. Para la implementación futura del ensayo, también existe la necesidad de aumentar el número de muestras de campo para la validación del ensayo.

Files

s13104-023-06586-7.pdf

Files (1.7 MB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:2793a70ef8a5c6812718cafaa724b11e
1.7 MB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
اختبار RT - qPCR القائم على TaqMan للتنميط المصلي لسلالات 2 من سلالات فيروس الحمى القلاعية في جنوب إفريقيا
Translated title (French)
Un test RT-qPCR à base de TaqMan pour le sérotypage des territoires d'Afrique australe (SAT) 2 souches du virus de la fièvre aphteuse (FMDV) en Afrique australe
Translated title (Spanish)
Un ensayo RT-qPCR basado en TaqMan para la serotipificación de las cepas del virus de la fiebre aftosa (FMDV) de los territorios del sur de África (SAT) 2 en el sur de África

Identifiers

Other
https://openalex.org/W4388488569
DOI
10.1186/s13104-023-06586-7

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Botswana

References

  • https://openalex.org/W1183004234
  • https://openalex.org/W1508995393
  • https://openalex.org/W2032019813
  • https://openalex.org/W2078197470
  • https://openalex.org/W2149903385
  • https://openalex.org/W2164777277
  • https://openalex.org/W2171702038
  • https://openalex.org/W2602686235
  • https://openalex.org/W2799524357
  • https://openalex.org/W2903281487
  • https://openalex.org/W3081138971
  • https://openalex.org/W324255569
  • https://openalex.org/W4297907152