ABSTRACT Nucleic acid amplification tests including reverse transcription quantitative PCR (RT-qPCR) are used to detect RNA from Severe Acute Respiratory Syndrome Coronavirus 2 (SARS-CoV-2), the causative agent of the Coronavirus disease 2019 (COVID-19) pandemic. Standardized measurements of RNA can facilitate comparable performance of laboratory tests in the absence of existing reference measurement systems early on in a pandemic. Interlaboratory study CCQM P199b “SARS-CoV-2 RNA copy number quantification” was designed to test the fitness-for-purpose of developed candidate reference measurement procedures (RMPs) for SARS-CoV-2 genomic targets in purified RNA materials, and was conducted under the auspices of the Consultative Committee for Amount of Substance: Metrology in Chemistry and Biology (CCQM) to evaluate the measurement comparability of national metrology institutes (NMIs) and designated institutes (DIs), thereby supporting international standardization. Twenty-one laboratories participated in CCQM P199b and were requested to report the RNA copy number concentration, expressed in number of copies per microliter, of the SARS-CoV-2 nucleocapsid ( N ) gene partial region (NC_045512.2: 28274-29239) and envelope ( E ) gene (NC_045512.2: 26245-26472) (optional measurements) in samples consisting of in vitro transcribed RNA or purified RNA from lentiviral constructs. Materials were provided in two categories: lower concentration (≈ (10 1 -10 4 ) /μL in aqueous solution containing human RNA background) and high concentration (≈ 10 9 /μL in aqueous solution without any other RNA background). For the measurement of N gene concentration in the lower concentration study materials, the majority of laboratories ( n = 17) used one-step reverse transcription-digital PCR (RT-dPCR), with three laboratories applying two-step RT-dPCR and one laboratory RT-qPCR. Sixteen laboratories submitted results for E gene concentration. Reproducibility (% CV or equivalent) for RT-dPCR ranged from 19 % to 31 %. Measurements of the high concentration study material by orthogonal methods (isotope dilution-mass spectrometry and single molecule flow cytometry) and a gravimetrically linked lower concentration material were in a good agreement, suggesting a lack of overall bias in RT-dPCR measurements. However methodological factors such as primer and probe (assay) sequences, RT-dPCR reagents and dPCR partition volume were found to be potential sources of interlaboratory variation which need to be controlled when applying this technique. This study demonstrates that the accuracy of RT-dPCR is fit-for-purpose as a RMP for viral RNA target quantification in purified RNA materials and highlights where metrological approaches such as the use of in vitro transcribed controls, orthogonal methods and measurement uncertainty evaluation can support standardization of molecular methods.

Two influenza A nucleoprotein variants (wt: G102R; and mutant: G102R and E292G) were studied with regard to macro-molecular interactions in oligomeric form (24-mers). The E292G mutation has been previously shown to provide cold adaptation. Molecular dynamic simulations of these complexes and trajectory analysis showed that the most significant difference between the obtained models was distance differences between nucleoprotein complex filaments. Influenza virus nucleoprotein complexes were isolated from strains bearing the corresponding NP amino acid substitutions mentioned above. The isolated complexes were characterized by transmission electron microscopy and differential scanning fluorimetry (DSF). Presence of the E292G substitution was shown by DSF to affect nucleoprotein complex melting temperature. In the filament interface peptide model, it was shown that the peptide corresponding in primary structure to the wild-type NP (SGYDFEREGYS, wild type peptide) is prone to temperature-dependent self-association, unlike the peptide carrying the substitution corresponding to E292G (SGYDFGREGYS, mutant peptide). It was also shown that the SGYDFEREGYS peptide (wt) is capable of interacting with a recombinant full-size monomeric nucleoprotein (with primary structure corresponding to wild type); this interaction's equilibrium dissociation constant is five orders of magnitude lower than for the SGYDFGREGYS peptide. Using small-angle neutron scattering (SANS), the supramolecular structures of isolated complexes of these proteins was studied at temperatures of 15, 32, and 37C. SANS data show that the structures of the studied complexes (mutant or normal proteins with RNA) at elevated temperature differ from the rod-like particle model and react differently to temperature changes. The data suggest that the mechanism behind cold adaptation with E292G is associated with a weakening of the interaction between filaments of the ribonucleoprotein complex and, as a result, the appearance of inter-chain interface flexibility necessary for complex function at low temperature.

Introduction. The traditional surveillance system for influenza and ARVI provides a general description of epidemics, but does not provide information on the age-related characteristics of the etiology and clinical peculiarities of severe acute respiratory diseases (SARI) in hospitalized patients. Aim. To monitor the etiology of SARI in hospitalized children and adults, assessing the impact of the COVID-19 pandemic on this process. Materials and methods. Standardized clinical and laboratory monitoring of SARI among 18,458 hospitalized patients was carried out in hospitals in three cities of Russia with weekly PCR detection of 11 types of pathogens. Results. According to the investigation of hospitalized patients with SARI for the period from 2018 to 2023, the viral etiology of respiratory diseases was deciphered in 58.3% of cases. Weekly monitoring showed a change in the etiological mosaic of SARI pathogens during the SARS-CoV-2 pandemic with a sharp decrease in the frequency of detection of influenza and respiratory syncytial virus (RSV) during the 2020–2021 season against the background of a significant increase of metapneumovirus and rhinovirus infections in children. During the 2022-2023 season an increase in the proportion of RSV infection in children under 6 years of age (up to 36.2%) was noted against the background of a significant decrease in the frequency of SARS-CoV-2. In the intensive care units (ICU), RSV infection was most often in children during the post-pandemic period (up to 30.1–53.6% of positive cases, p 0.001); in adults, SARS-CoV-2 was mostly detected (76,5–100% of cases, p 0.001). Conclusion. Hospital surveillance data significantly complements the epidemiological information obtained in the traditional surveillance system. Monitoring of infections has shown a continuously changing etiological infrastructure of SARI, with the disappearance of influenza and RSV during the COVID-19 pandemic and their return to circulation in the post-pandemic period.

We introduce a novel multicore DNA nanomachine (MDNM), utilizing four binary DNAzymes for nucleic acid detection without the need for a preamplification step. This innovation remarkably yields a reduction in limit of detection (LOD), over 5‐fold, as compared to single‐core systems. This reduces the required test time, highlighting the potential of MDNM in advancing nucleic acid detection.