The authors thank Dr. Eric Rhodes for preparing the clones used in the development of Standard curve reagent, Brian McMinn for assistance in sample processing, Larry Wymer for statistical analysis, Dr. Mark Borchardt, U.S. Department of Agriculture, Marshfield, WI, for supplying the Sabin poliovirus serotype 3 used in this study and Dr. H. W. Virgin, Washington University, St. Louis, MO, for murine norovirus. The authors also acknowledge Gretchen Sullivan for assistance in preparation of stock laboratory reagents, Dr. Mohammad Karim for propagation of murine norovirus stocks, and local private well owners and utilities for allowing us to collect water samples. Although this work was reviewed by EPA and approved for publication, it may not necessarily reflect official Agency policy. Mention of trade names or commercial products does not constitute endorsement or recommendation for use.

Hinweis: Verwenden Sie Datenblätter, um alle Schritte des Protokolls verfolgen; B. Datenblätter werden in der ergänzenden Materialien Tabellen S2-S4 gegeben. 1. Standard Curve Vorbereitung <ol><li> Vorbereitung einer Arbeitsstammlösung der Standardkurve Reagenz (zB Armored RNA EPA-1615), indem sie von der vom Hersteller in einer Konzentration von 2,5 x 10 8 Teilchen / ml (2,5 x 10 8 GC / ml) unter Verwendung von TSM geliefert Konzentration verdünnen III-Puffer. Teilen Sie die Arbeits Lager in 250 ul Aliquots mit 1,5 ml Mikrozentrifugenröhrchen und bei -20 ° C. HINWEIS: Siehe ergänzenden Materialien Protokoll Schritt S1, um Anweisungen an den Vorbereitung Arbeitsvorräte von Viren und Plasmide für die Verwendung als alternative Standardkurve Reagenzien. </li><li> Auftauen eine oder mehrere der Arbeitsaktienteilmengen. Bereiten Sie fünf 10-fache serielle Verdünnungen mit 1,5 ml Mikrozentrifugenröhrchen, so dass Konzentrationen von 2,5 × 10 7, 2,5 × 10 6, 2,5 x10 5, 2,5 × 10 4 und 2,5 x 10 3 GC / ml. <ol><li> Bereiten Sie die erste Verdünnung durch Zugabe von 25 ul der 2,5 x 10 8 GC / ml Arbeits Lager bis 225 ul TSM III-Puffer. Mischen Sie für 5-15 Sekunden mit einem Vortex-Mischer. </li><li> Bereiten Sie die nächste Verdünnung durch Zugabe von 25 &amp; mgr; l der Verdünnung in Schritt 1.2.1 bis 225 ul TSM III Puffer hergestellt. Mischen Sie immer und auch weiterhin einen ähnlichen Prozess, um die nächsten drei 10fache Verdünnungen herzustellen. </li></ol></li><li> Entpacken Sie die RNA aus der Standardkurve Arbeits Lager und die fünf Verdünnungen sofort nach dem Verfahren in Abschnitt 3. </li></ol> 2. Tertiär Konzentration <ol><li> Vorbereitung einer Zentrifugalkonzentrators (30.000 Molekulargewicht Cutoff) für jede Probe durch die Zugabe von mindestens 10 ml 1x PBS, 0,2% Rinderserumalbumin (BSA) auf die obere Probenkammer gesammelt. Stellen Sie sicher, dass Lösung hat den dünnen Kanal Konzentrationskammer gefüllt ist, und halten Sie dann O / N bei 4 ° C. <ol><li&gt; Entsorgen Sie die Flüssigkeit. Spülen Sie den Konzentrator einmal mit mindestens 10 ml sterilem analysenreinem Wasser, um überschüssiges BSA zu entfernen und dann das Wasser verwerfen. </li></ol></li><li> Fügen Sie eine Menge von Sekundärwasser Konzentrats aus jeder Testprobe gleich S, der Assayprobe Volume in separate Zentrifugalkonzentratoren. <ol><li> Berechnen Sie S nach Gleichung 1, <img alt="Gleichung 1" src="/files/ftp_upload/52646/52646eq1.jpg" /> Wobei D das Volumen der ursprünglichen Wasserprobe untersucht wird, ist TSV gesamten Probenvolumen und FCSV ist der abschließende Konzentrierte Probenvolumen. Siehe ergänzenden Materialien S2 ein Beispiel für die Berechnung des S. </li></ol></li><li> Zentrifuge jede Testprobe bei 3000-6000 · g bei 4ºC in einem Schwingbecher-Rotor für 20 - 30 min. Überprüfen Sie die Lautstärke in der dünnen Kanal Konzentrationskammer. <ol><li> Wenn das Volumen größer als 400 &amp; mgr; l, zentrifugieren für 20 min oder länger. Weiter Zentrifugieren, bis die Probe in the dünnen Kanal Konzentrationskammer auf weniger als 400 &amp; mgr; verringert. Den Überstand entfernen. </li></ol></li><li> Waschen der Seiten des Zentrifugalkonzentrators mit 1 ml sterilem 0,15 M Natriumphosphat, pH 7-7,5 Virusrückgewinnung zu erhöhen. Zentrifuge wieder 3000-6000 · g und 4 ° C, bis die Probe auf weniger als 400 &amp; mgr; l verringert. Wiederholen Sie diesen Waschschritt ein weiteres Mal. </li><li> Mit Hilfe eines 100 bis 200 &amp; mgr; l-Mikropipette, sorgfältig zu messen und übertragen jeweils konzentrierte Probe in ein 1,5 ml Mikrozentrifugenröhrchen (dh Transfer 200 ul in die Mikrozentrifugenröhrchen und dann den verbleibenden Konzentrat durch Einstellen der Mikropipette, bis die Restflüssigkeit vollständig ausgearbeitet werden in die Pipettenspitze). Hinzufügen 0,15 M Natriumphosphat, pH 7-7,5, um das Endvolumen auf 400 ± 2 ul einzustellen. </li><li> Auszug Nukleinsäure sofort durch Fortschreiten zu Schritt 3. Halten Sie alle konzentrierten Proben, die nicht processe werden kannd sofort bei 4 ° C für nicht mehr als 24 Stunden. </li></ol> 3. Nukleinsäure-Isolierung <ol><li> Mit 200 ul Extraktionspuffer, hergestellt wie in Stufe 3.3 und 200 ul des tertiären Konzentrat aus Schritt 2.5 oder Standardkurve Verdünnungs beschrieben von jeder Testprobe aus Schritt 1.3 Zur Abtrennung markierter 1,5 ml Mikrozentrifugenröhrchen. Gefriert übrigen bei oder unter -70 ° C tert.-Konzentrate. Extrahieren Sie die Nukleinsäuren aus jeder Probe gemäß den Anweisungen des Nukleinsäure-Extraktion Kit Herstellers für die Spin-Protokoll für Blutproben mit den folgenden Ausnahmen. </li><li> Sie Protease auf die Wasserproben nicht hinzu oder benutzen Sie die mit der Nukleinsäureextraktion mitgelieferten Extraktionspuffer. </li><li> Bereiten Extraktionspuffer mit Carrier-RNA <ol><li> Add 310 ul Träger RNA-Verdünnungspuffer in eine Ampulle, die 310 &amp; mgr; g Träger-RNA. Mischen Sie zu lösen und dann in 6 Teilmengen, die etwa 50 &amp; mgr; l zu teilen. Lagerung bei -20° C. </li><li> Hinzuzufügen 28 ul aufgetautes Carrier-RNA pro ml Extraktionspuffer, um einen Träger-RNA-Konzentration von 0,027 ug / ul zu erhalten. Verwenden Sie den Carrier-RNA-Extraktionspuffer geändert anstelle von, dass mit dem Extraktions-Kits geliefert. </li></ol></li><li> Vorbereitung einer Stammlösung an Elutionspuffer durch Zugabe Ribonuklease (RNase) Inhibitor in einer Endkonzentration von 400 Einheiten / ml in der mit dem Extraktionskit gelieferten Elutionspuffer. <ol><li> Eluieren RNA von der Nukleinsäure bindenden Spinsäule, indem 50 ul Elutionspuffer mit RNase-Inhibitor in die Kolonne. Mindestens 1 Minute warten und dann bei 6.000 × g zentrifugieren für 1 min bei RT. </li><li> Wiederholen Sie Schritt 3.4.1 und entfernen und entsorgen Sie die Spalte. </li></ol></li><li> Bereiten Aliquots der RNA-Extrakte aus Schritt 3.4.2. Bereiten Sie 6 Teilmengen der Standardkurve Arbeits Lager und jede Standardkurve Verdünnung mit je mindestens 15 &amp; mgr; l. Herstellung von 4-Aliquots von allen anderen RNA-Proben, die mindestens22 &amp; mgr; l jeder. Lagern ein Aliquot von jeder Probe und Standardkurve steuert bei 4 ° C, wenn sie durch reverse Transkription innerhalb von 4 h zu verarbeiten; Andernfalls speichern Sie alle Teilmengen bei oder unter -70 ° C. </li></ol> 4. Reverse Transkription (RT) <ol><li> Vorzubereiten 100 uM Vorratslösungen der einzelnen Oligonukleotid-Primer und Sonden in Tabelle 1 aufgelistet, indem ein Volumen von PCR-Grade-Wasser zu jedem Röhrchen unter Verwendung einer Menge (in Mikrolitern) gleich zehn mal der Anzahl Nanomol (nmol) des Oligonucleotids in die vorliegende Fläschchen (wie auf dem Etikett oder dem Datenblatt des Herstellers (zB gezeigt, resuspendieren ein Primer, der 36,3 nmol in 363 ul). Mischen Sie sich aufzulösen. <ol><li> Verdünnen Sie die 100 uM Lösungen 1:10 mit PCR-grade Wasser auf 10 &amp; mgr; M Arbeitslösungen vorzubereiten. </li></ol></li><li> Bereiten RT Master Mix 1 und 2 in einem Reinraum mit der Führung in der Tabelle 2. Pipette 16,5 ul RT Master Mix 1 zu jedem PCR-Platte auch mit einer Mehrkanalpipette. </li><li> Tauwetter, wenn eingefroren, die Nukleinsäureextrakte von jeder Feldprobe und Lab Befestigte Probenmatrix (LFSM, dh ausgesät Wassermatrixprobe). <ol><li> Verdünnen jedes Feld und LFSM Probe 1: 5 und 1:25 Elutionspuffer, enthaltend 400 Einheiten / ml RNase-Inhibitor. </li><li> Tauwetter, wenn eingefroren, aber nicht zu verdünnen Lab Fortified Blank weiß (LFB, dh ein positiver Qualitätskontrolle mit gesäten analysenreinem Wasser), Lab Reagenzienblind (LRB, dh ein negativer Qualitätskontrolle mit analysenreinem Wasser), Performance Evaluation (PE , dh verwendet ausgesät analysenreinem Wasser Proben an das Labor Leistung vor dem Beginn einer Studie), Leistungstest (PT zu bewerten, dh ausgesät Reagenzqualität Wasserproben mit Titern unbekannt einem Analysten, die während einer Untersuchung verwendet werden, um Labor-Leistung zu bewerten ), NA Batch negativen Extraktionskontrolle oder RNA extrahiert aus der Standardkurve gesetzt. </li></ol&gt; </li><li> Zeigen 6,7 ul der RNA aus jeder Probe, Kontrolle und Standardkurve in getrennte PCR-Platte Brunnen, mit drei Vertiefungen für die Proben und Kontrollen sowie zwei Vertiefungen für Standardkurven (siehe Abbildung S1 für eine RT Platte Beispiel). <ol><li> Zeigen 6,7 ul Elutionspuffer in separate PCR-Platte Brunnen für Nicht-Template-Kontrollen (NTC). Fügen Sie 2-8 NTC pro RT Platte, unter Verwendung von zwei für die erste Probe und dann zwei weitere für jeden vierten zusätzlichen Probe. </li><li> Verteilen Sie die negativen Extraktion und NTC Kontrollen in der gesamten Platte. </li></ol></li><li> Verschließen Sie die PCR-Platte mit einer hitzebeständigen Plattenversiegelung. Mischen Sie die Proben für 5-10 sec und dann bei ≥ 500 · g kurz zentrifugieren. </li><li> Inkubiere die Platte für 4 min bei 99 ° C und dann schnell abgekühlt auf 4 ° C in einem Thermocycler. Zentrifuge erneut bei ≥ 500 · g kurz. </li><li> Die Plattendichtung vorsichtig entfernen und fügen Sie dann 16,8 ul RT Master Mix 2 in jede Vertiefung. Seal die Platte wieder mit einem hitzebeständigen Plattenversiegelung, gefolgt von Mischen und eine kurze Zentrifugation bei ≥ 500 x g. </li><li> Die Platte wird in einem Thermocycler ausgeführt für 15 min bei 25 ° C, gefolgt von 60 min bei 42 ° C, 5 min bei 99 ° C, und dann mit einem 4 ° C Haltezyklus. </li><li> Prozess sofort oder innerhalb von 8 Stunden durch qPCR (Schritt 5) oder Proben bei oder unterhalb -70 ° C, bis sie verarbeitet werden können. Lagerung von Proben, die innerhalb von 8 Stunden bei 4 ° C verarbeitet werden können. </li></ol> 5. quantitative Echtzeit-PCR (qPCR) <ol><li> Die mittlere Hepatitis G Cq Wert für jede Menge von Hepatitis-G-Reagenz vor der Ausführung keine Testproben. <ol><li> Führen Sie eine RT-Test 10 Mal hergestellt wie für NTC steuert (Schritt 4.1.1) beschrieben. Führen Sie das Hepatitis-G-qPCR-Assay, wie unten beschrieben (Schritte 5.2 bis 5.5.3). Berechnen Sie den mittleren Cq Wert der 10 Wiederholungen. </li><li> Stellen Sie die Hepatitis-G Reagenzienmenge in RT Master Mix 1 (Tabelle 2), Falls erforderlich, um eine mittlere Cq Wert zwischen 25 und 32 Einheiten erhalten. Ausgleich den Betrag angehoben oder durch Änderung der Wassermenge gesenkt wird hinzugefügt, um die RT Master Mix 1 Endvolumen bei 16,5 &amp; mgr; l pro Test zu halten. </li><li> Bestätigen Sie alle Einstellungen durch Wiederholen der Schritte 5.1.1 bis 5.1.2 und Änderung Tabelle 2, um die angepassten Mengen zu reflektieren. </li></ol></li><li> Bereiten qPCR Master-Mixes in einem Reinraum mit den Führungen in Tabelle 3 für Enterovirus, Tabelle 4 und Tabelle 5 für Norovirus Genogruppe I, Tabelle 6 zur Norovirus Genogruppe II, Tabelle 7 für murine Norovirus (Norovirus Genogruppe V), und Tabelle 8 zur Behandlung von Hepatitis G. Mix jedes Master-Mix und dann Zentrifuge bei ≥ 500 · g kurz. </li><li> Fügen Sie die PCR-Master-Mix in die entsprechenden Vertiefungen einer markierten optischen Reaktionsplatte, mit 14 ul pro Vertiefung und separater Platten für jede qPCR-Assay (siehe Abbildung S2 </strong&gt; für ein mögliches Layout für eine qPCR-Assay, basierend auf der RT-Layout in Abbildung S1). </li><li> Auftauen RT Platte aus Schritt 4.8 bei RT, wenn eingefroren. Mischen Sie mit einem Tellermischer und dann bei ≥ 500 · g kurz zentrifugieren. </li><li> Verzichtet werden 6 ul der entsprechenden cDNA in die entsprechenden Vertiefungen der optischen Reaktionsplatte. Mischen Sie die Proben in der optischen Reaktionsplatte und Zentrifuge bei 500 xg ≥ kurz. <ol><li> Führen Sie das Hepatitis-G-qPCR-Assay auf der unverwässerten und verwässerten Feld und LFSM Proben vor, die alle anderen qPCR-Assays. Verwenden Sie die niedrigste Verdünnung des Feldes oder LFSM Probe, die &lt;1 Cq Wert größer als der Mittelwert Hepatitis G Cq Wert für die Enteroviren und Noroviren qPCR-Assays. </li><li> Die quantitative PCR Thermocycler Software entsprechend den Anweisungen des Herstellers eingestellt. Identifizieren Sie die Standardkurve Proben als Standards und für jede Standardkurve Verdünnung, geben Sie in Tabelle 9 gezeigten genomischen Kopie Werte. </li><li&gt; Führen der Platte in der quantitativen PCR-Thermocycler für 10 min bei 95 ° C, gefolgt von 45 Zyklen von 15 sec bei 95 ° C und 1 min bei 60 ° C. </li></ol></li><li> Bestimmen, ob jeder Standardkurve entspricht den zulässigen Werten in Tabelle 10 angegeben. Siehe ergänzenden Materialien Abschnitt S3 für Beispiele. <ol><li> Berechnen Sie die Gesamtstandardabweichung (StdDev) für die Standardkurve unter Verwendung von Gleichung 2, <img alt="Gleichung 2" src="/files/ftp_upload/52646/52646eq2.jpg" /> wobei Cq ist der Wert für jede Standardkurve Replikat berichtet, ist Cq der Mittelwert für jeden Satz von Replikaten ist #Cq die Gesamtzahl der Cq Werte für alle Standard-Steuer Replikate, die positive Werte (also nicht unbestimmt) haben, und # Stds ist die Anzahl der Standard-Steuerelementen, die positive Werte haben. </li><li> Wenn die quantitative PCR Thermocycler-Software nicht die Berechnung der Steigung für jede Standardkurve, die Berechnung der Steigung unter Verwendung von Gleichung 3,60; <img alt="Gleichung 3" src="/files/ftp_upload/52646/52646eq3.jpg" /> wobei Cq ist der Mittelwert der höchsten und niedrigsten Verdünnungen verwendet, und melden Sie sich GC ist das Protokoll der genomischen Kopie Wert für den höchsten und niedrigsten Verdünnungen aus der Tabelle 9 verwendet. </li><li> Berechnen Sie die R 2 Wert unter Verwendung der Gleichung 4. <img alt="Gleichung 4" src="/files/ftp_upload/52646/52646eq4.jpg" /> wobei Cq ist der Mittelwert aller Cq Werte und Log GC ist die mittlere Log GC-Wert für jede Wiederholung. </li><li> Berechnen Sie die% Wirkungsgrad unter Verwendung von Gleichung 5: <img alt="Gleichung 5" src="/files/ftp_upload/52646/52646eq5.jpg" /></li></ol></li><li> Notieren Sie die von den Thermocycler-Software für alle Testproben auf der Basis von Standardkurven, die die Kriterien in der Tabelle 10 angegeben und die mittlere GC-Werte für jede Probe treffen berechnet GC-Werte. Wiederholung alle Proben mit Standardkurven, die die Kriterien nicht erfüllen, in <strong&gt; Tabelle 10 oder in denen irgendwelche negativen Kontrollen (LRB, NA Batch negativen Extraktionskontrolle oder NTC) sind positiv. Aufbereiten keine Proben, die die Kriterien nicht erfüllen oder falsche Positivkontrollen während der Wiederholung. </li><li> Bestimmen die GC pro Liter (GC L) für jede Testprobe unter Verwendung von Gleichung 6: <img alt="Gleichung 6" src="/files/ftp_upload/52646/52646eq6.jpg" /> wenn GC ist der Mittelwert genomische Kopienzahl aus Schritt 5.7, ist die Gesamtverdünnungsfaktor für die Volumenverringerung, die während der tertiären Konzentration vorkommen der Faktor, 199 &#39;, RNA-Extraktion und RT-qPCR Schritten ist der Verdünnungsfaktor, der zur Hemmung kompensiert DF und D ist das Volumen des ursprünglichen Wasserprobe in Litern getestet. Siehe ergänzenden Materialien Abschnitt S4 ein Beispiel für die Berechnung der GC L. </li><li> Berechnen Sie die Gesamt GC von LFB und LRB Proben durch Multiplikation der mittleren GC-Wert aus Schritt 5.5 durch 199 und dividiert durch 0,3. </li></ol>

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K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Evaluation+of+removal+of+noroviruses+during+wastewater+treatment,+using+real-time+reverse+transcription-PCR:+different+behaviors+of+genogroups+I+and+II.">Evaluation of removal of noroviruses during wastewater treatment, using real-time reverse transcription-PCR: different behaviors of genogroups I and II.</a> Appl. Environ. Microbiol. 73 (24), 7891-7897 (2007).</li><li>Butot, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Evaluation+of+various+real-time+RT-PCR+assays+for+the+detection+and+quantitation+of+human+norovirus.">Evaluation of various real-time RT-PCR assays for the detection and quantitation of human norovirus.</a> J. Virol. Methods. 167 (1), 90-94 (2010).</li><li>Loisy, F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Real-time+RT-PCR+for+norovirus+screening+in+shellfish.">Real-time RT-PCR for norovirus screening in shellfish.</a> J. Virol. Methods. 123 (1), 1-7 (2005).</li><li>Reynolds, K. A., Gerba, C. P., Pepper, I. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Detection+of+infectious+enteroviruses+by+an+integrated+cell+culture-PCR+procedure.">Detection of infectious enteroviruses by an integrated cell culture-PCR procedure.</a> Appl. Environ. Microbiol. 62 (4), 1424-1427 (1996).</li><li>Ming, H. X., Zhu, L., Zhang, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Rapid+quantification+of+infectious+enterovirus+from+surface+water+in+Bohai+Bay,+China+using+an+integrated+cell+culture-qPCR.">Rapid quantification of infectious enterovirus from surface water in Bohai Bay, China using an integrated cell culture-qPCR.</a> Mar. Pollut. Bull. 62 (10), 2047-2054 (2011).</li><li>Parshionikar, S., Laseke, I., Fout, G. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Use+of+propidium+monoazide+in+reverse+transcriptase+PCR+to+distinguish+between+infectious+and+noninfectious+enteric+viruses+in+water+samples.">Use of propidium monoazide in reverse transcriptase PCR to distinguish between infectious and noninfectious enteric viruses in water samples.</a> Appl. Environ. Microbiol. 76 (13), 4318-4326 (2010).</li><li>Sanchez, G., Elizaquivel, P., Aznar, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Discrimination+of+infectious+hepatitis+A+viruses+by+propidium+monoazide+real-time+RT-PCR.">Discrimination of infectious hepatitis A viruses by propidium monoazide real-time RT-PCR.</a> Food Environ. Virol. 4 (1), 21-25 (2012).</li><li>Kim, S. Y., Ko, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Using+propidium+monoazide+to+distinguish+between+viable+and+nonviable+bacteria,+MS2+and+murine+norovirus.">Using propidium monoazide to distinguish between viable and nonviable bacteria, MS2 and murine norovirus.</a> Lett. Appl. Microbiol. 55 (3), 182-188 (2012).</li><li>Fout, G. S., Schaefer, F. W., Messer, J. W., Dahling, D. R., Stetler, R. 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Environ. Microbiol. 74 (10), 2990-2996 (2008).</li><li>Rodriguez, R. A., Thie, L., Gibbons, C. D., Sobsey, M. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Reducing+the+effects+of+environmental+inhibition+in+quantitative+real-time+PCR+detection+of+adenovirus+and+norovirus+in+recreational+seawaters.">Reducing the effects of environmental inhibition in quantitative real-time PCR detection of adenovirus and norovirus in recreational seawaters.</a> J. Virol. Methods. 181 (1), 43-50 (2012).</li><li>Iker, B. C., Bright, K. R., Pepper, I. L., Gerba, C. P., Kitajima, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Evaluation+of+commercial+kits+for+the+extraction+and+purification+of+viral+nucleic+acids+from+environmental+and+fecal+samples.">Evaluation of commercial kits for the extraction and purification of viral nucleic acids from environmental and fecal samples.</a> J. Virol. Methods. 191 (1), 24-30 (2013).</li><li>Fey, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Establishment+of+a+real-time+PCR-based+approach+for+accurate+quantification+of+bacterial+RNA+targets+in+water,+using+Salmonella+as+a+model+organism.">Establishment of a real-time PCR-based approach for accurate quantification of bacterial RNA targets in water, using Salmonella as a model organism.</a> Appl. Environ. 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S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=New+electropositive+filter+for+concentrating+enteroviruses+and+noroviruses+from+large+volumes+of+water.">New electropositive filter for concentrating enteroviruses and noroviruses from large volumes of water.</a> Appl. Environ. Microbiol. 75 (8), 2393-2399 (2009).</li><li>Gibbons, C. D., Rodriguez, R. A., Tallon, L., Sobsey, M. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Evaluation+of+positively+charged+alumina+nanofibre+cartridge+filters+for+the+primary+concentration+of+noroviruses,+adenoviruses+and+male-specific+coliphages+from+seawater.">Evaluation of positively charged alumina nanofibre cartridge filters for the primary concentration of noroviruses, adenoviruses and male-specific coliphages from seawater.</a> J. Appl. Microbiol. 109 (2), 635-641 (2010).</li></ol>

The authors have nothing to disclose.

Großen nationalen Studien der viralen Kontamination von Quelle und trinken Wasser erfordern den Einsatz von mehreren analytischen Laboratorien. Unter diesen Bedingungen ist ein Standardverfahren ist notwendig, um sicherzustellen, dass die durch die mehreren Laboratorien erzeugten Daten vergleichbar. Es gibt viele veröffentlichte molekulare Methoden zur Virenerkennung, aber nur sehr wenige standardisierte molekularbiologischen Methoden. EPA-Verfahren 1615 ist eine standardisierte Methode speziell für die Detektion von Enterovirus und Norovirus in Wasser Matrizen durch RT-qPCR gestaltet. Standardisierte molekulare Methoden zur Virenerkennung in Lebensmitteln zur Verfügung (CEN / TS 15216-1 und ISO CEN / TS 15216-2 ISO, 7. April 2013) 16,17 und haben auf den Nachweis von Hepatitis A-Virus und Norovirus im Frühjahr angewandt worden Wasser 16. Alle Standardmethoden müssen Qualitätskontrollen und Leistungskriterien zu minimieren, inter- und intraLabor Variation und falsch positive Daten aufgrund von Laborkontamination schließen. Um falsche Daten weiter zu verringern, EPA-Methode 1615 folgt EPA Leitlinien für molekulare Methoden, 18, ​​die Trennung von Arbeit während der Verarbeitung und eine Möglichkeit, Arbeitsabläufe festgelegt. Es enthält eine Hepatitis-G-1,19 internen Kontrolle und Verfahren zu falsch negativen Ergebnissen aufgrund von Inhibitoren der RT-qPCR 15 zu minimieren. Es nutzt quantitative Assays zusammen mit standardisierten Mengen von sowohl Wasser als Probe entnommen und Wasser untersucht, so dass alle Felddaten werden in Genomkopien pro Liter des Feldes oder Trinkwasser abgetastet ausgedrückt. Während effiziente Einzelrohr (einstufig) RT-PCR-Assays sind im Handel erhältlich, absichtlich verwendet das Verfahren separaten Assays. Dies hat den Nachteil einer Minimierung der Probenmenge, die in jeder Reaktion getestet werden kann, aber eine höhere Flexibilität bei Verwendung mehrerer Primer-Sätze. RT-qPCR-Assays werden und nur so gut begrenzt, da die Primer und Sonden verwendet werden, und wahrscheinlich keine Primer-Set werden alle Virusvarianten innerhalb einer Gruppe zu erkennen. Das Enterovirus-Primer-Set, da entschieden wurdesie zielt auf die konservierten 5&#39;-nicht-kodierende Region, 20,21 erfasst eine Vielzahl von Enterovirusserotypen und Viren durch sie erfasst werden mit Auswirkungen auf die Gesundheit durch den Verzehr von unbehandeltem Grundwasser 1 verbunden. Zwei Primer-Sets zur Detektion Genogruppe I Noroviruses 22,23 eingesetzt. Die erste war aufgrund der starken Korrelation zwischen dem Gesundheitseffekte bei jungen Kindern ausgewählt und detektiert Virus 1. Die zweite Genogruppe Ich Primer-Set und der Primer-Set für Genogruppe II Noroviren verwendet wurden ausgewählt, weil sie die verschiedensten Stämme 24,25 zu erkennen. Trotz der großen Vorteile der qPCR und RT-qPCR Verfahren zum Nachweis viraler RNA in Wasser, gibt es mehrere Einschränkungen. Zunächst sind beide infektiösen und nicht-infektiösen Viruspartikel, einschließlich der von Desinfektionsmitteln inaktiviert, können durch diese Verfahren amplifiziert werden. Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass diese Borchardt geringeres Problem für unbehandelte Grundwasser from Aquiferen ähnlich denen in den Gemeinden untersucht, als für desinfizierte Oberflächengewässer 1. Für kultivierbaren Viren können dieses Problem unter Verwendung von PCR in Kombination mit Kultur 26,27 überwunden werden. Das Problem ist auch für einige Viren durch Verwendung von Nukleinsäure-Vernetzungsmittel 28-30 angesprochen. Dieser letztere Ansatz ist effektiver für Viren durch Hypochlorit inaktiviert und nicht effektiv für diejenigen, die durch UV-inaktiviert. Eine zweite Einschränkung dieser molekularen Verfahren ist, dass das Volumen der konzentrierten Probe, die typischerweise analysiert werden kann, ist viel kleiner als die für Kulturverfahren 6,31 verwendet. Dieses Problem wird häufig entweder durch Ersetzen eines Polyethylenglykol-basiertes Verfahren für die sekundäre Standardkonzentration durch organische Flockung, die die Probe in einem kleineren Volumen resuspendiert werden, oder durch die Zugabe eines tertiären Probenkonzentrationsschritt 6,32,33 ermöglicht gehandhabt . Verfahren 1615 verwendet ZentrifugierenUGAL Ultrafiltration zur tertiären Konzentration bereitzustellen. Zentrifugalen Ultrafiltration entfernt Wasser und Komponenten, weniger als 30.000 Daltons was sich in Konzentration von Viren in Proben und eine Verringerung der kleinen Gewichts Inhibitoren molekularer Assays Molekular. Diese ternäre Konzentrationsschritt führt zu einer Gesamtkonzentrationsfaktor von&gt; 10 5 für jedes Virus, das im Wasser vorlag getestet. Eine dritte Einschränkung ist die Anwesenheit von Inhibitoren der molekularen Verfahren in Umweltproben. Obwohl zahlreiche Ansätze, um Inhibitoren zu entfernen sind entwickelt worden, keine effektiven Ansatz für alle Wasser Matrizen und Virus-Typen 6,34,35, so dass die Verwendung von internen Kontrollen entwickelt, um den Grad der Hemmung wesentliche schätzen. Das Hepatitis-G-Reagens bei diesem Verfahren verwendete diese Forderung erfüllt, indem ein konstantes Niveau der viralen RNA in allen Reaktionen und einer RT-qPCR-Assay zum Schätzen Hemmung. Wenn der beste ter Inhibitor Removal Ansätze nicht zu einer Hemmung zu entfernen, Probenkonzentrate können, solange Viruskonzentrationen höher als Inhibitorkonzentrationen 14,15 sind verdünnt werden. Die hier beschriebene Standardkurve Verfahren hat sowohl Vorteile als auch eine große Einschränkung. Ein Vorteil ist, dass das verwendete Reagenz liefert alle notwendigen Komponenten in einem einzigen Reagenz, wodurch eine einzige Steuerung für alle Assays verwendet werden. Dieses Reagenz ist besonders von Vorteil für Norovirus-Assays. Norovirus Partikel können nur von infizierten Individuen, die es sehr schwierig, Viruspartikel zur Verwendung als Standards zu erhalten, erhalten werden. Ein wichtiger Vorteil ist, dass es ein RNA-Standard für alle Ziel-RNA-Viren in einem Reagenz, wie mit einem RNA-Standard ist für eine genaue Quantifizierung von RNA 36. Jedoch ist ihre Fähigkeit, Virus genau zu quantifizieren, dass Matrixeffekte werden nicht berücksichtigt beschränkt. Dies bedeutet, dass genomische KopieZahlenwerte können nicht berücksichtigt absolute werden und sollte nur in relativen Zahlen betrachtet werden. Es wird empfohlen, eine ausreichende Anzahl von Standardkurve arbeiten stock Aliquots (Schritt 1.2) bereit, komplette Studien decken. Beispielsweise liefert jeder 250-ul-Aliquot ausreichend Reagenz für 6 RT Platten. Wenn bekannt ist, dass eine Studie Analyse von 500 Proben erfordern würde ein Minimum von 12 Teilmengen benötigt werden (500 Proben / 7 Proben pro Platte RT / RT 6 Platten pro Aliquot). EPA-Methode 1615 ist ein Performance-basierte Methode. Viele Hersteller stellen äquivalente Reagenzien, die den hier festgelegt und diese Reagenzien können, solange die Leistungskriterien erfüllt werden ausgewechselt werden. Die Standardkurve, die auch als eine positive RT-qPCR-Steuerung, ist der Wert bei der Problembehandlung von Leistungsproblemen. Die Leistung kann durch Abbau von RNA, Reagenz Haltbarkeit, Versagen der Gefriergerätekalibrierung und technischen Fehler zurückgehen. Performance-Probleme sollten verdächtig seined, wenn Standardkurven unterscheiden sich von der in 4 dargestellt ist, oder wenn sie die Leistungsbeschreibung für die Standardkurven nicht erfüllen. Die RT-qPCR-Assay ist sehr robust; Totalausfall ist durch unsachgemäße Handhabung von RNA oder technische Fehler (zB eine fehlende Reagenz) wahrscheinlich. Große Sorgfalt sollte beim Umgang mit RNA-Proben zwischen Extraktion und RT-Schritt, um RNA-Abbau von Ribonukleasen zu reduzieren genommen werden. Poliovirus-Rückforderungen von Boden und analysenreines Wasser und murine Norovirus Rückforderungen aus dem Grundwasser erfüllt die EPA-Methode 1615 Performance Akzeptanzkriterien (Tabelle 11) und sind vergleichbar mit denen von anderen 33,37,38 gemeldet. Murine Norovirus Rückforderungen von LFB Proben waren viel niedriger als die des Poliovirus und würde die Poliovirus spezifischen Akzeptanzkriterien nicht erfüllt haben. Die Gründe für die niedrigeren murine Norovirus Erholung von analysenreinem Wasser sind nicht bekannt. Ähnlich wie die Ergebnisse hier, Karim und Colleagues berichteten von einer Rückgewinnung für Norovirus GI.1 von 4% aus Leitungswasser 39. Lee et al. 37 berichtete mittlere Wiederfindung für murine Norovirus und Menschen Norovirus GII.4 von 18% und 26% aus destilliertem Wasser mit Scheibenfilter sind. Verwenden von ähnlichen Bedingungen wie Lee und Kollegen, Kim und Ko beobachteten Ausbeuten von 46% und 43% für diese Viren bzw. 38. Gibbons et al. 40 um 100% Wiedergewinnung von menschlichem Norovirus GII.4 aus Meerwasser gewonnen, aber Kim und Ko 38 festgestellt, dass die Zugabe von Salz zu destilliertem Wasser bei ähnlichen oder höheren als Meerwasser erheblich verringert Einziehungen des murinen Virus und Konzentrationen resultierte in etwa einem zweifachen Verringerung GII.4 Erholung.

Quantitative PCR (qPCR, siehe Zusatzmaterialien für Definitionen der in diesem Manuskript verwendet) und reverse Transkription-qPCR (RT-qPCR) sind wertvolle Werkzeuge zur Detektion und Quantifizierung menschlicher Darmviren in der Umwelt- und trinken Wasser, und vor allem für viele Viren, die zu tun nicht replizieren oder repliziert schlecht in Zellkultursystemen. Beide Tools haben gezeigt, dass viele Virus-Typen in der Umwelt- und trinken Wasser in der ganzen Welt 1-6 vorhanden sind. Ihre Verwendung bei der Krankheitsausbruch Untersuchungen mit Sequenzierung der amplifizierten genomischen Fragmente gekoppelt hat Beweise für wässrige Virusübertragung zur Verfügung gestellt, wie sie haben gezeigt, dass das Virus im Trinkwasser gefunden, ist identisch mit Schuppen von Ausbruch Patienten 7-10. Sowohl qPCR und RT-qPCR sind nützlich, die öffentliche Gesundheit Werkzeuge. Zum Beispiel Daten aus Studien, die von der US Environmental Protection Agency (EPA) hat gezeigt, eine starke Beziehungschen Indikator Messungen durch qPCR und Auswirkungen auf die Gesundheit in Erholungsgewässer. Als Ergebnis enthält EPA Finale 2012 Freizeitangebot der Wasserqualitätskriterien eine qPCR Verfahren zur Überwachung von Freizeitstrände 11,12. Borchardt und Kollegen auch festgestellt, eine starke Beziehung zwischen akuter Gastroenteritis in Gemeinden mit unbehandeltem Grundwasser und Viren in das Grundwasser, wie durch RT-qPCR 1 gemessen. Der Zweck dieses Papiers ist es, die molekularen Testkomponente des EPA-Methode 1615 13,14 beschreiben. Dieser Assay verwendet RT-qPCR, eine quantitative Einschätzung des Enterovirus und Norovirus Genomkopien (GC) pro Liter, bezogen auf das ursprüngliche Volumen der Umwelt oder im Trinkwasser geleitet durch eine elektro Filter bereitzustellen. Ein Überblick über die molekularen Verfahren ist in Abbildung 1. Protokoll Abschnitt 1 Details der Verfahren zur Herstellung der Standardkurve gezeigt. Diese Standards werden von einem Reagenz, das ein RN enthält, hergestelltEine Kopie der Zielsequenz für alle Primer / Sonden-Sets. Abschnitt 2 beschreibt die tertiäre Konzentrationsverfahren. Abschnitt 3 gibt die Methode zur Extraktion von RNA aus den konzentrierten Wasser und Kontrollproben. Die RNA aus jeder Testprobe ist umgekehrt mit dreifachen Tests und zufällige Primer an prime die Transkription (Abschnitt 4) transkribiert. (; 2 Abschnitt 5) Die cDNA von jedem reverse Transkriptionsreaktion ist in fünf separaten virusspezifischen Assays, die dreifach durch qPCR analysiert werden geteilt. Der Assay verwendet Primer und Sonden, die von der wissenschaftlichen Literatur (Tabelle 1), die entworfen sind, um viele Enteroviren und noroviruses und einem Reagenz, das Hepatitis-G-RNA, um Testproben, die hemmend auf RT-qPCR 15 identifizieren, zu erfassen.

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>1.5 mL tube chamber</td>
			<td>Diversified Biotech</td>
			<td>CHAM-3000</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>1&#176;C cool brick</td>
			<td>Diversified Biotech</td>
			<td>BRIK-2501</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>10X PCR Buffer II and 25-mM MgCl2</td>
			<td>Life Technologies</td>
			<td>N8080130</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>-20 &#176;C freezer</td>
			<td>VWR</td>
			<td>97043-346</td>
			<td>Must be a manual defrost freezer</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>-70 &#176;C or colder freezer</td>
			<td>Thermo Scientific</td>
			<td>MBF700LSAO-E</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>96-well chamber</td>
			<td>Diversified Biotech</td>
			<td>CHAM-1000</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Absolute ethanol</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>BP2818-100</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Armored RNA EPA-1615</td>
			<td>Asuragen</td>
			<td>Custom order</td>
			<td>Used for quantifying the RT-qPCR assay</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Armored RNA Hepatitis G virus</td>
			<td>Asuragen</td>
			<td>42024</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Autoclave</td>
			<td>Steris</td>
			<td>Amsco Lab Series</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Biosafety cabinet</td>
			<td>NuAir Laboratory Equipment Supply</td>
			<td>Labgard 437 ES</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Bovine serum albumin (BSA)</td>
			<td>Affymetrix</td>
			<td>10856</td>
			<td>Crystalline grade or better</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Buffer AVE</td>
			<td>Qiagen</td>
			<td>1026956</td>
			<td>Carrier RNA dilution buffer</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Buffer AVL</td>
			<td>Qiagen</td>
			<td>19073</td>
			<td>Extraction buffer</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Carrier RNA</td>
			<td>Qiagen</td>
			<td>Not applicable</td>
			<td>Use carrier RNA supplied with Buffer AVL</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Centrifuge bottles</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>05-562-23 or 05-562-26</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Centrifuge rotors</td>
			<td>Beckman Coulter</td>
			<td>339080, 336380</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cool safe box</td>
			<td>Diversified Biotech</td>
			<td>CSF-BOX</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dithiothreitol (DTT)</td>
			<td>Promega</td>
			<td>P1171</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>LightCycler&#174; 480 Probes Master kit</td>
			<td>Roche Diagnostics</td>
			<td>4707494001</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Microcentrifuge tubes</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>02-682-550</td>
			<td>Use ribonuclease- and deoxyribonuclease-free tubes with snap caps</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Microcide III</td>
			<td>Fitzgerald</td>
			<td>99R-103</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Microseal &#39;A&#39; film</td>
			<td>Bio-Rad Laboratories</td>
			<td>HSA5001</td>
			<td>Heat resistant</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Microseal &#39;F&#39; film</td>
			<td>Bio-Rad Laboratories</td>
			<td>MSA1001</td>
			<td>Freezer resistant</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Mini-plate spinner</td>
			<td>Labnet International</td>
			<td>MPS1000</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Multichannel pipette</td>
			<td>Rainin</td>
			<td>L8-20</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Multi-tube chamber</td>
			<td>Diversified Biotech</td>
			<td>CHAM-5000</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Optical reaction plate</td>
			<td>Life Technologies</td>
			<td>4314320</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PCR nucleotide mix</td>
			<td>Promega</td>
			<td>U1515</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PCR plate</td>
			<td>Bio-Rad Laboratories</td>
			<td>HSS9601</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PCR-grade water</td>
			<td>Roche</td>
			<td>3315932001</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Phosphate buffered saline (PBS)</td>
			<td>U.S. Biological</td>
			<td>D9820</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Plate mixer</td>
			<td>Scientific Industries</td>
			<td>MicroPlate Genie</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Prionex gelatin</td>
			<td>Sigma Aldrich</td>
			<td>G0411</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>QIAamp DNA Blood Mini Kit</td>
			<td>Qiagen</td>
			<td>51104</td>
			<td>Includes Buffers AW1 (first wash buffer), AW2 (second wash buffer), AE (elution buffer); ethanol must be added to Buffers AW1 and AW2 before use; Do not use Buffer AL supplied with the kit</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Quantitative PCR thermal cycler</td>
			<td>Life Technologies</td>
			<td>4351405</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Random primer</td>
			<td>Promega</td>
			<td>C1181</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Reagent Reservoir</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>21-381-27E</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Refrigerated centrifuge</td>
			<td>Beckman Coulter</td>
			<td>367501</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>RNase Inhibitor</td>
			<td>Promega</td>
			<td>N2515 or N2615</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>ROX reference dye</td>
			<td>Life Technologies</td>
			<td>12223</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>SuperScript II or III Reverse Transcriptase</td>
			<td>Life Technologies</td>
			<td>18064-022 or 18080044</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Surgical gloves</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>19-058-800</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Thermal cycler</td>
			<td>Life Technologies</td>
			<td>4314879</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Trisma base</td>
			<td>Sigma Aldrich</td>
			<td>T1503</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Vivaspin 20 centrifugal concentrator units</td>
			<td>Sartorius-Stedim</td>
			<td>VS2022</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

epa method 1615. measurement of enterovirus and norovirus occurrence in water by culture and rt-qpcr. part iii. virus detection by rt-qpcr

EPA Method 1615 measures enteroviruses and noroviruses present in environmental and drinking waters. This method was developed with the goal of having a standardized method for use in multiple analytical laboratories during monitoring period 3 of the Unregulated Contaminant Monitoring Rule. Herein we present the protocol for extraction of viral ribonucleic acid (RNA) from water sample concentrates and for quantitatively measuring enterovirus and norovirus concentrations using reverse transcription-quantitative PCR (RT-qPCR). Virus concentrations for the molecular assay are calculated in terms of genomic copies of viral RNA per liter based upon a standard curve. The method uses a number of quality controls to increase data quality and to reduce interlaboratory and intralaboratory variation. The method has been evaluated by examining virus recovery from ground and reagent grade waters seeded with poliovirus type 3 and murine norovirus as a surrogate for human noroviruses. Mean poliovirus recoveries were 20% in groundwaters and 44% in reagent grade water. Mean murine norovirus recoveries with the RT-qPCR assay were 30% in groundwaters and 4% in reagent grade water.

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EPA Method 1615. Measurement of Enterovirus and Norovirus Occurrence in Water by Culture and RT-qPCR. Part III. Virus Detection by RT-qPCR

Here we present a procedure to quantify enterovirus and norovirus in environmental and drinking waters using reverse transcription-quantitative PCR. Mean virus recovery from groundwater with this standardized procedure from EPA Method 1615 was 20% for poliovirus and 30% for murine norovirus.

EPA-Methode 1615 Messung der Enterovirus und Norovirus Vorkommen in Wasser, Kultur und RT-qPCR. Teil III. Virenerkennung durch RT-qPCR

EPA Method 1615 measures enteroviruses and noroviruses present in environmental and drinking waters. This method was developed with the goal of having a ...

epa-method-1615-measurement-enterovirus-norovirus-occurrence-water

Research

JoVE Journal

Environment

12.6K Aufrufe.  U.S. Environmental Protection Agency. Here we present a procedure to quantify enterovirus and norovirus in environmental and drinking waters using reverse transcription-quantitative PCR. Mean virus recovery from groundwater with this standardized procedure from EPA Method 1615 was 20% for poliovirus and 30% for murine norovirus.

Serie: EPA Method 1615. Measurement of Enterovirus and Norovirus Occurrence in Water by Culture and RT-qPCR. Part III. Virus Detection by RT-qPCR

A Small Volume Procedure for Viral Concentration from Water

Small-scale concentration of viruses (sample volumes 1-10 L, here simulated with spiked 100 ml water samples) is an efficient, cost-effective way to identify optimal parameters for virus concentration. Viruses can be concentrated from water using filtration (electropositive, electronegative, glass wool or size exclusion), followed by secondary concentration with beef extract to release viruses from filter surfaces, and finally tertiary concentration resulting in a 5-30 ml volume virus concentrate. In order to identify optimal concentration procedures, two different electropositive filters were evaluated (a glass/cellulose filter [1MDS] and a nano-alumina/glass filter [NanoCeram]), as well as different secondary concentration techniques; the celite technique where three different celite particle sizes were evaluated (fine, medium and large) followed by comparing this technique with that of the established organic flocculation method. Various elution additives were also evaluated for their ability to enhance the release of adenovirus (AdV) particles from filter surfaces. Fine particle celite recovered similar levels of AdV40 and 41 to that of the established organic flocculation method when viral spikes were added during secondary concentration. The glass/cellulose filter recovered higher levels of both, AdV40 and 41, compared to that of a nano-alumina/glass fiber filter. Although not statistically significant, the addition of 0.1% sodium polyphosphate amended beef extract eluant recovered 10% more AdV particles compared to unamended beef extract.

An approach was developed for identifying optimal viral concentration conditions for small volume water samples using spikes of human adenovirus. The techniques described here are used to identify concentration parameters for other viral targets, and applied to large-scale viral concentration experimentation.

Ein kleines Volumen Verfahren für Viral Konzentration von Wasser

Small-scale concentration of viruses (sample volumes 1-10 L, here simulated with spiked 100 ml water samples) is an efficient, cost-effective way to ...

Forschung

Umwelt

EPA Method 1615. Measurement of Enterovirus and Norovirus Occurrence in Water by Culture and RT-qPCR. I. Collection of Virus Samples

EPA Method 1615 was developed with a goal of providing a standard method for measuring enteroviruses and noroviruses in environmental and drinking waters. The standardized sampling component of the method concentrates viruses that may be present in water by passage of a minimum specified volume of water through an electropositive cartridge filter. The minimum specified volumes for surface and finished/ground water are 300 L and 1,500 L, respectively. A major method limitation is the tendency for the filters to clog before meeting the sample volume requirement. Studies using two different, but equivalent, cartridge filter options showed that filter clogging was a problem with 10% of the samples with one of the filter types compared to 6% with the other filter type. Clogging tends to increase with turbidity, but cannot be predicted based on turbidity measurements only. From a cost standpoint one of the filter options is preferable over the other, but the water quality and experience with the water system to be sampled should be taken into consideration in making filter selections.

EPA Method 1615 uses an electropositive filter to concentrate enteroviruses and noroviruses in environmental and drinking waters. This manuscript describes the procedure for collecting samples for Method 1615 analyses.

EPA-Methode 1615 Messung der Enterovirus und Norovirus Vorkommen in Wasser von Kultur und RT-qPCR. I. Sammlung von Virenproben

EPA Method 1615 was developed with a goal of providing a standard method for measuring enteroviruses and noroviruses in environmental and drinking waters. ...

EPA Method 1615. Measurement of Enterovirus and Norovirus Occurrence in Water by Culture and RT-qPCR. II. Total Culturable Virus Assay

A standardized method is required when national studies on virus occurrence in environmental and drinking waters utilize multiple analytical laboratories. The U.S Environmental Protection Agency&#8217;s (USEPA) Method 1615 was developed with the goal of providing such a standard for measuring Enterovirus and Norovirus in these waters. Virus is concentrated from water using an electropositive filter, eluted from the filter surface with beef extract, and then concentrated further using organic flocculation. Herein we present the protocol from Method 1615 for filter elution, secondary concentration, and measurement of total culturable viruses. A portion of the concentrated eluate from each sample is inoculated onto ten replicate flasks of Buffalo Green Monkey kidney cells. The number of flasks demonstrating cytopathic effects is used to quantify the most probable number (MPN) of infectious units per liter. The method uses a number of quality controls to increase data quality and to reduce interlaboratory and intralaboratory variation. Laboratories must meet defined performance standards. Method 1615 was evaluated by examining virus recovery from reagent-grade and ground waters seeded with Sabin poliovirus type 3. Mean poliovirus recoveries with the total culturable assay were 111% in reagent grade water and 58% in groundwaters.

Here we present a procedure to measure total culturable viruses using the Buffalo Green Monkey kidney cell line. The procedure provides a standardized tool for measuring the occurrence of infectious viruses in environmental and drinking waters.

EPA-Methode 1615 Messung von Enterovirus und Norovirus Vorkommen in Wasser durch Kultur und RT-qPCR. II. Insgesamt kultivierbaren Virus Assay

A standardized method is required when national studies on virus occurrence in environmental and drinking waters utilize multiple analytical laboratories. ...

Removal of Trace Elements by Cupric Oxide Nanoparticles from Uranium In Situ Recovery Bleed Water and Its Effect on Cell Viability

In situ recovery (ISR) is the predominant method of uranium extraction in the United States. During ISR, uranium is leached from an ore body and extracted through ion exchange. The resultant production bleed water (PBW) contains contaminants such as arsenic and other heavy metals. Samples of PBW from an active ISR uranium facility were treated with cupric oxide nanoparticles (CuO-NPs). CuO-NP treatment of PBW reduced priority contaminants, including arsenic, selenium, uranium, and vanadium. Untreated and CuO-NP treated PBW was used as the liquid component of the cell growth media and changes in viability were determined by the MTT (3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyltetrazolium bromide) assay in human embryonic kidney (HEK 293) and human hepatocellular carcinoma (Hep G2) cells. CuO-NP treatment was associated with improved HEK and HEP cell viability. Limitations of this method include dilution of the PBW by growth media components and during osmolality adjustment as well as necessary pH adjustment. This method is limited in its wider context due to dilution effects and changes in the pH of the PBW which is traditionally slightly acidic&#160;however; this method could have a broader use assessing CuO-NP treatment in more neutral waters.

Removal of Trace Elements by Cupric Oxide Nanoparticles from Uranium In Situ Recovery Bleed Water and Its Effect on Cell Viability

Production bleed water (PBW) was treated with cupric oxide nanoparticles (CuO-NPs) and cellular toxicity was assessed in cultured human cells. The goal of this protocol was to integrate the native environmental sample into a cell culture format assessing the changes in toxicity due to CuO-NP treatment.

Die Entfernung der Spurenelemente von Kupferoxid Nanopartikeln aus Uranium<em&gt; In-situ-</em&gt; Wiederherstellung Blutwasser und Auswirkungen auf die Zelllebensfähigkeit

In situ recovery (ISR) is the predominant method of uranium extraction in the United States. During ISR, uranium is leached from an ore body and extracted ...

VacuSIP, an Improved InEx Method for In Situ Measurement of Particulate and Dissolved Compounds Processed by Active Suspension Feeders

Benthic suspension feeders play essential roles in the functioning of marine ecosystems. By filtering large volumes of water, removing plankton and detritus, and excreting particulate and dissolved compounds, they serve as important agents for benthic-pelagic coupling. Accurately measuring the compounds removed and excreted by suspension feeders (such as sponges, ascidians, polychaetes, bivalves) is crucial for the study of their physiology, metabolism, and feeding ecology, and is fundamental to determine the ecological relevance of the nutrient fluxes mediated by these organisms. However, the assessment of the rate by which suspension feeders process particulate and dissolved compounds in nature is restricted by the limitations of the currently available methodologies. Our goal was to develop a simple, reliable, and non-intrusive method that would allow clean and controlled water sampling from a specific point, such as the excurrent aperture of benthic suspension feeders, in situ. Our method allows simultaneous sampling of inhaled and exhaled water of the studied organism by using minute tubes installed on a custom-built manipulator device and carefully positioned inside the exhalant orifice of the sampled organism. Piercing a septum on the collecting vessel with a syringe needle attached to the distal end of each tube allows the external pressure to slowly force the sampled water into the vessel through the sampling tube. The slow and controlled sampling rate allows integrating the inherent patchiness in the water while ensuring contamination free sampling. We provide recommendations for the most suitable filtering devices, collection vessel, and storing procedures for the analyses of different particulate and dissolved compounds. The VacuSIP system offers a reliable method for the quantification of undisturbed suspension feeder metabolism in natural conditions that is cheap and easy to learn and apply to assess the physiology and functional role of filter feeders in different ecosystems.

VacuSIP, an Improved InEx Method for In Situ Measurement of Particulate and Dissolved Compounds Processed by Active Suspension Feeders

We introduce the VacuSIP, a simple, non-intrusive, and reliable method for clean and accurate point sampling of water. The system was developed and evaluated for the simultaneous collection of the water inhaled and exhaled by benthic suspension feeders in situ, to cleanly measure removal and excretion of particulate and dissolved compounds.

VACUSIP eine verbesserte Inex Methode für<em&gt; In Situ</em&gt; Messung von partikulären und gelösten Verbindungen, die durch Active Suspension Feeders Verarbeitet

Benthic suspension feeders play essential roles in the functioning of marine ecosystems. By filtering large volumes of water, removing plankton and ...

A Lipid Extraction and Analysis Method for Characterizing Soil Microbes in Experiments with Many Samples

Microbial communities are important drivers and regulators of ecosystem processes. To understand how management of ecosystems may affect microbial communities, a relatively precise but effort-intensive technique to assay microbial community composition is phospholipid fatty acid (PLFA) analysis. PLFA was developed to analyze phospholipid biomarkers, which can be used as indicators of microbial biomass and the composition of broad functional groups of fungi and bacteria. It has commonly been used to compare soils under alternative plant communities, ecology, and management regimes. The PLFA method has been shown to be sensitive to detecting shifts in microbial community composition.
An alternative method, fatty acid methyl ester extraction and analysis (MIDI-FA) was developed for rapid extraction of total lipids, without separation of the phospholipid fraction, from pure cultures as a microbial identification technique. This method is rapid but is less suited for soil samples because it lacks an initial step separating soil particles and begins instead with a saponification reaction that likely produces artifacts from the background organic matter in the soil. 
This article describes a method that increases throughput while balancing effort and accuracy for extraction of lipids from the cell membranes of microorganisms for use in characterizing both total lipids and the relative abundance of indicator lipids to determine soil microbial community structure in studies with many samples. The method combines the accuracy achieved through PLFA profiling by extracting and concentrating soil lipids as a first step, and a reduction in effort by saponifying the organic material extracted and processing with the MIDI-FA method as a second step.

The article describes a method that increases throughput while balancing effort and accuracy for extraction of lipids from the cell membranes of microorganisms for use in characterizing both total lipids and the relative abundance of indicator lipids to determine soil microbial community structure in studies with many samples.

Eine Lipid-Extraktions- und Analysemethode zur Charakterisierung von Boden-Mikroben in Experimenten mit vielen Proben

Microbial communities are important drivers and regulators of ecosystem processes. To understand how management of ecosystems may affect microbial ...

Optimized Procedure for Determining the Adsorption of Phosphonates onto Granular Ferric Hydroxide using a Miniaturized Phosphorus Determination Method

This paper introduces a procedure to investigate the adsorption of phosphonates onto iron-containing filter materials, particularly granular ferric hydroxide (GFH), with little effort and high reliability. The phosphonate, e.g., nitrilotrimethylphosphonic acid (NTMP), is brought into contact with the GFH in a rotator in a solution buffered by an organic acid (e.g., acetic acid) or Good buffer (e.g., 2-(N-morpholino)ethanesulfonic acid) [MES] and N-cyclohexyl-2-hydroxyl-3-aminopropanesulfonic acid [CAPSO]) in a concentration of 10 mM for a specific time in 50 mL centrifuge tubes. Subsequently, after membrane filtration (0.45 &#181;m pore size), the total phosphorus (total P) concentration is measured using a specifically developed determination method (ISOmini). This method is a modification and simplification of the ISO 6878 method: a 4 mL sample is mixed with H2SO4 and K2S2O8 in a screw cap vial, heated to 148-150 &#176;C for 1 h and then mixed with NaOH, ascorbic acid and acidified molybdate with antimony(III) (final volume of 10 mL) to produce a blue complex. The color intensity, which is linearly proportional to the phosphorus concentration, is measured spectrophotometrically (880 nm). It is demonstrated that the buffer concentration used has no significant effect on the adsorption of phosphonate between pH 4 and 12. The buffers, therefore, do not compete with the phosphonate for adsorption sites. Furthermore, the relatively high concentration of the buffer requires a higher dosage concentration of oxidizing agent (K2S2O8) for digestion than that specified in ISO 6878, which, together with the NaOH dosage, is matched to each buffer. Despite the simplification, the ISOmini method does not lose any of its accuracy compared to the standardized method.

This paper introduces a procedure to investigate the adsorption of phosphonates onto iron-containing filter materials, particularly granular ferric hydroxide, with little effort and high reliability. In a buffered solution, the phosphonate is brought into contact with the adsorbent using a rotator and then analyzed via a miniaturized phosphorus determination method.

Optimierte Verfahren zur Bestimmung der Adsorption von Phosphonaten auf Granular Ferric Hydroxid mit einer miniaturisierten Phosphor Entschlossenheit Methode

This paper introduces a procedure to investigate the adsorption of phosphonates onto iron-containing filter materials, particularly granular ferric ...

Detection of Tilapia Lake Virus Using Conventional RT-PCR and SYBR Green RT-qPCR

The aim of this method is to facilitate the fast, sensitive and specific detection of Tilapia Lake Virus (TiLV) in tilapia tissues. This protocol can be used as part of surveillance programs, biosecurity measures and in TiLV basic research laboratories. The gold standard of virus diagnostics typically involves virus isolation followed by complementary techniques such as reverse-transcription polymerase chain reaction (RT-PCR) for further verification. This can be cumbersome, time-consuming and typically requires tissue samples heavily infected with virus. The use of RT-quantitative (q)PCR in the detection of viruses is advantageous because of its quantitative nature, high sensitivity, specificity, scalability and its rapid time to result. Here, the entire method of PCR based approaches for TiLV detection is described, from tilapia organ sectioning, total ribonucleic acid (RNA) extraction using a guanidium thiocyanate-phenol-chloroform solution, RNA quantification, followed by a two-step PCR protocol entailing, complementary deoxyribonucleic acid (cDNA) synthesis and detection of TiLV by either conventional PCR or quantitative identification via qPCR using SYBR green I dye. Conventional PCR requires post-PCR steps and will simply inform about the presence of the virus. The latter approach will allow for absolute quantification of TiLV down to as little as 2 copies and thus is exceptionally useful for TiLV diagnosis in sub-clinical cases. A detailed description of the two PCR approaches, representative results from two laboratories and a thorough discussion of the critical parameters of both have been included to ensure that researchers and diagnosticians find their most suitable and applicable method of TiLV detection.

This protocol diagnoses Tilapia Lake Virus (TiLV) in tilapia tissues using RT-PCR methodologies. The entire method is described from tissue dissection to total RNA extraction, followed by cDNA synthesis and detection of TiLV by either conventional PCR or quantitative PCR using dsDNA binding a fluorescent binding dye.

Erkennung von Tilapia See Virus mit konventionellen RT-PCR und SYBR Green RT-qPCR

The aim of this method is to facilitate the fast, sensitive and specific detection of Tilapia Lake Virus (TiLV) in tilapia tissues. This protocol can be ...

Microplot Design and Plant and Soil Sample Preparation for 15Nitrogen Analysis

Many&#160;nitrogen fertilizer studies evaluate the overall effect of a treatment on end-of-season measurements such as grain yield or cumulative N losses. A stable isotope approach is necessary to follow and quantify the fate of fertilizer derived N (FDN) through the soil-crop system. The purpose of this paper is to describe a small-plot research&#160;design utilizing non-confined 15N enriched microplots for multiple soil and plant sampling events over two growing seasons and provide sample collection, handling, and processing protocols for total 15N analysis. The methods were demonstrated using a replicated study from south-central Minnesota planted to corn (Zea mays L.). Each treatment consisted of six corn rows (76 cm row-spacing) 15.2 m long with a microplot (2.4 m by 3.8 m) embedded at one end. Fertilizer-grade urea was applied at 135 kg N&#8729;ha-1 at planting, while the microplot received urea enriched to 5 atom % 15N. Soil and plant samples were taken several times throughout the growing season, taking care to minimize cross-contamination by using separate tools and physically separating unenriched and enriched samples during all procedures. Soil and plant samples were dried, ground to pass through a 2 mm screen, and then ground to a flour-like consistency using a roller jar mill. Tracer studies require additional planning, sample processing time and manual labor, and incur higher costs for 15N enriched materials and sample analysis than traditional N studies. However, using the mass balance approach, tracer studies with multiple in-season sampling events allow the researcher to estimate FDN distribution through the soil-crop system and estimate unaccounted-for FDN from the system.

Microplot Design and Plant and Soil Sample Preparation for 15Nitrogen Analysis

A microplot design for 15N tracer research is described to accommodate multiple in-season plant and soil sampling events. Soil and plant sample collection and processing procedures, including grinding and weighing protocols, for 15N analysis are put forth.

Mikroplot-Design und Pflanzen- und Bodenprobenvorbereitung für 15Stickstoffanalysen

Many&#160;nitrogen fertilizer studies evaluate the overall effect of a treatment on end-of-season measurements such as grain yield or cumulative N losses. ...

Detection of Phytophthora capsici in Irrigation Water using Loop-Mediated Isothermal Amplification

Phytophthora capsici is a devastating oomycete pathogen that affects many important solanaceous and cucurbit crops causing significant economic losses in vegetable production annually. Phytophthora capsici is soil-borne and a persistent problem in vegetable fields due to its long-lived survival structures (oospores and chlamydospores) that resist weathering and degradation. The main method of dispersal is through the production of zoospores, which are single-celled, flagellated spores that can swim through thin films of water present on surfaces or in water-filled soil pores and can accumulate in puddles and ponds. Therefore, irrigation ponds can be a source of the pathogen and initial points of disease outbreaks. Detection of P. capsici in irrigation water is difficult using traditional culture-based methods because other microorganisms present in the environment, such as Pythium spp., usually overgrow P. capsici making it undetectable. To determine the presence of P. capsici spores in water sources (irrigation water, runoff, etc.), we developed a hand pump-based filter paper (8-10 &#181;m) method that captures the pathogen&#8217;s spores (zoospores) and is later used to amplify the pathogen&#8217;s DNA through a novel loop-mediated isothermal amplification (LAMP) assay designed for the specific amplification of P. capsici. This method can amplify and detect DNA from a concentration as low as 1.2 x 102 zoospores/mL, which is 40 times more sensitive than conventional PCR. No cross-amplification was obtained when testing closely related species. LAMP was also performed using a colorimetric LAMP master mix dye, displaying results that could be read with the naked eye for on-site rapid detection. This protocol could be adapted to other pathogens that reside, accumulate, or are dispersed via contaminated irrigation systems.

Detection of Phytophthora capsici in Irrigation Water using Loop-Mediated Isothermal Amplification

We developed a method to detect Phytophthora capsici zoospores in water sources using a filter paper DNA extraction method coupled with a loop-mediated isothermal amplification (LAMP) assay that can be analyzed in the field or in the lab.

Nachweis von Phytophthora capsici im Bewässerungswasser mit Loop-Mediad Isothermale Amplifikation

Phytophthora capsici is a devastating oomycete pathogen that affects many important solanaceous and cucurbit crops causing significant economic losses in ...