技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明屬于食品安全的分子生物學(xué)檢測(cè)方法領(lǐng)域,特別涉及一種金黃色葡萄球菌的LAMP引物組及檢測(cè)試劑盒。
背景技術(shù):
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金黃色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)屬于微球菌科葡萄球菌屬,是一種革蘭氏陽(yáng)性球菌,廣泛分布于自然界,如:空氣、水、灰塵、地面及人和動(dòng)物的排泄物中,是人類化膿性感染以及細(xì)菌性中毒中最常見(jiàn)的病原體之一。如條件適宜,金黃色葡萄球菌會(huì)大量繁殖,產(chǎn)生一定量的腸毒素,引起食物中毒。近年來(lái),美國(guó)疾病控制中心報(bào)告,由金黃色葡萄球菌引起的感染占第二位,僅次于大腸桿菌,而我國(guó)每年由金黃色葡萄球菌引起的食物中毒事件已居于全世界第四位。目前,世界各國(guó)都把金黃色葡萄球菌列為食品衛(wèi)生的法定檢測(cè)項(xiàng)目。金黃色葡萄球菌所引起的疾病已成為全球性的公共衛(wèi)生問(wèn)題,嚴(yán)重危害人類安全和健康。
目前我國(guó)對(duì)于金黃色葡萄球菌包括耐藥金黃色葡萄球菌的檢測(cè)方法包括傳統(tǒng)的微生物培養(yǎng)及生化鑒定、免疫檢測(cè)和PCR檢測(cè)技術(shù)等。傳統(tǒng)檢測(cè)金黃色葡萄球菌的培養(yǎng)方法操作繁瑣,檢測(cè)時(shí)間長(zhǎng),且靈敏度較低;免疫學(xué)方法縮短了檢測(cè)時(shí)間,雖然靈敏度較高但特異性差。采用PCR技術(shù)可以快速、靈敏地從食品中檢測(cè)金黃色葡萄球菌,但因PCR技術(shù)對(duì)模板DNA的質(zhì)量有較高要求,需要的熱循環(huán)及凝膠電泳等設(shè)備價(jià)格昂貴而很難在基層得到推廣及現(xiàn)場(chǎng)快速測(cè)定。
環(huán)介導(dǎo)等溫?cái)U(kuò)增(loop-mediated isothermal amplification,LAMP)技術(shù)是一種新型等溫核酸擴(kuò)增方法,主要利用4種不同的特異性引物識(shí)別靶基因的6個(gè)特定區(qū)域,并利用一種具有鏈置換活性的DNA聚合酶(BstDNAploymerase),在恒溫條件(65℃左右)下快速擴(kuò)增核酸,保證了擴(kuò)增的高特異性和高效率,在1h內(nèi)能達(dá)到109~1010靶序列拷貝。LAMP方法具有操作簡(jiǎn)單、檢測(cè)快速、靈敏度和特異性高且成本低廉等優(yōu)點(diǎn),已在核酸研究、疾病診斷、病原檢測(cè)等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
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本發(fā)明的目的在于提供一種金黃色葡萄球菌的LAMP引物組。根據(jù)金黃色葡萄球菌耐熱核酸酶基因(nuc)保守區(qū)序列設(shè)計(jì)環(huán)介導(dǎo)等溫?cái)U(kuò)增引物,利用LAMP技術(shù)擴(kuò)增靶基因的特定區(qū)域,從分子水平上實(shí)現(xiàn)金黃色葡萄球菌的快速檢測(cè),為金黃色葡萄球菌檢測(cè)提供一種更有效更快速的核酸篩查檢測(cè)方法。
本發(fā)明的另一目的在于提供上述LAMP檢測(cè)試劑盒及使用方法。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
一種金黃色葡萄球菌的LAMP引物組,包括一對(duì)外引物、一對(duì)內(nèi)引物和一環(huán)引物,其核苷酸序列分別如下所示:
SAnuc-F3:CGCTACTAGTTGCTTAGTGTTA,
SAnuc-B3:GCTAAGCCACGTCCATAT;
SAnuc-FIP:ACTGTTGGATCTTCAGAACCACCAAGTCTAAGTAGCTCAGCAA,
SAnuc-BIP:AGCGATTGATGGTGATACGGTTCAGGACCATATTTCTCTACACC;
SAnuc-LF:TACGCCGTTATCTGTTTGTGA,
SAnuc-LB:AGGTCAACCAATGACATTCAGA。
一種含有上述LAMP引物組的檢測(cè)試劑盒,包括以下物質(zhì):(1)DNA聚合酶;(2)2×反應(yīng)緩沖液;(3)熒光染料;(4)密封液;(5)標(biāo)準(zhǔn)陽(yáng)性模板;(6)陰性對(duì)照;(7)上述的LAMP引物組。
在上述檢測(cè)試劑盒中,所述LAMP引物組的濃度的比例如下:外引物、內(nèi)引物、環(huán)引物的摩爾比為:1-2:4-8:2-4。
在上述檢測(cè)試劑盒中,所述DNA聚合酶為Bst DNA聚合酶。
在上述檢測(cè)試劑盒中,所述2×反應(yīng)緩沖液包含buffer緩沖液、甜菜堿和dNTPs,三者體積比為10:8:7。
在上述檢測(cè)試劑盒中,所述熒光染料為濃度是0.02mM的SYTO-9。
在上述檢測(cè)試劑盒中,所述密封液為礦物油。
在上述檢測(cè)試劑盒中,所述標(biāo)準(zhǔn)陽(yáng)性模板為金黃色葡萄球菌標(biāo)準(zhǔn)菌株基因組DNA;所述陰性對(duì)照為滅菌超純水。
使用上述LAMP試劑盒檢測(cè)金黃色葡萄球菌的方法,包括以下步驟:
(1)待檢樣品的提?。翰捎盟蠓◤拇龣z樣品中提取DNA;
(2)反應(yīng)體系及條件:25μl反應(yīng)體系含有:SAnuc-F3 0.2μM,SAnuc-B3 0.2μM,SAnuc-FIP 0.8μM,SAnuc-BIP 0.8μM,SAnuc-LF 0.4μM,SAnuc-LB 0.4μM,2×反應(yīng)液12.5μl,DNA聚合酶8U,SYTO-9 0.5μl,待檢樣品2μl,用超純水補(bǔ)齊至25μl;密封液加入體積為20μl;同時(shí)設(shè)置陽(yáng)性對(duì)照和陰性對(duì)照;將配置好的PCR管混勻后離心,63℃反應(yīng)45~60min,并在80℃持續(xù)2min;
(3)檢測(cè)結(jié)果判斷:將上述反應(yīng)管置于熒光PCR儀(如ABI stepone、ZYD-S1)中,根據(jù)擴(kuò)增曲線來(lái)判斷檢測(cè)結(jié)果。擴(kuò)增曲線呈“S”形,檢測(cè)結(jié)果為陽(yáng)性,即檢測(cè)樣品中含有金黃色葡萄球菌;無(wú)“S”形擴(kuò)增曲線出現(xiàn),檢測(cè)結(jié)果為陰性,即檢測(cè)樣品不含有金黃色葡萄球菌。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明具有如下有益效果:
(1)特異性好:本發(fā)明根據(jù)金黃色葡萄球菌耐熱核酸酶基因(nuc)設(shè)計(jì)六條特異引物,對(duì)靶基因6個(gè)區(qū)域進(jìn)行特異擴(kuò)增,特異性強(qiáng),且與其他菌株無(wú)交叉反應(yīng)。
(2)快速高效:整個(gè)擴(kuò)增只用45~60min即可完成,擴(kuò)增產(chǎn)量可達(dá)109~1010個(gè)拷貝;
(3)操作便捷:不需要使用昂貴、精密的設(shè)備,對(duì)儀器要求低,只需要一部恒定溫度儀就能反應(yīng)和檢測(cè),條件比較簡(jiǎn)單;
(4)鑒定簡(jiǎn)單:可通過(guò)觀察擴(kuò)增曲線直接判斷陰陽(yáng)性,不需要繁瑣的電泳等其他任何分析步驟,適合現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)。
附圖說(shuō)明:
圖1為L(zhǎng)AMP靈敏性實(shí)驗(yàn)結(jié)果示意圖;其中,從左至右依次為濃度1ng/μl、100pg/μl、10 pg/μl和1 pg/μl金黃色葡萄球菌基因組DNA模板LAMP反應(yīng)結(jié)果。
圖2為L(zhǎng)AMP特異性實(shí)驗(yàn)結(jié)果示意圖;
具體實(shí)施方式:
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做詳細(xì)的說(shuō)明,但不應(yīng)該當(dāng)作對(duì)本發(fā)明的限制。
實(shí)施例1:一種金黃色葡萄球菌的LAMP引物的設(shè)計(jì)合成和檢測(cè)試劑盒的建立
(1)LAMP引物的設(shè)計(jì)合成
根據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道,以金黃色葡萄球菌nuc基因作為靶基因,采用引物設(shè)計(jì)軟件Primer Explorer 4.0設(shè)計(jì)包括環(huán)引物在內(nèi)的6條LAMP引物。引物由生工生物工程(上海)股份有限公司合成,6條引物序列如下:
SEQ NO.1 :SAnuc-F3:CGCTACTAGTTGCTTAGTGTTA
SEQ NO.2 :SAnuc-B3:GCTAAGCCACGTCCATAT
SEQ NO.3 :SAnuc-FIP: ACTGTTGGATCTTCAGAACCACCAAGTCTAAGTAGCTCAGCAA
SEQ NO.4:SAnuc-BIP:
AGCGATTGATGGTGATACGGTTCAGGACCATATTTCTCTACACC
SEQ NO.5 :SAnuc-LF:TACGCCGTTATCTGTTTGTGA
SEQ NO.6 :SAnuc-LB:AGGTCAACCAATGACATTCAGA
(2)金黃色葡萄球菌LAMP檢測(cè)試劑盒除包括上述LAMP引物組外,還包括DNA聚合酶、2×反應(yīng)液、熒光染料、密封液、陽(yáng)性對(duì)照和陰性對(duì)照。其中反應(yīng)液包含buffer緩沖液、甜菜堿和dNTPs,各成分體積比為10:8:7。
(3)檢測(cè)方法:
1)待檢樣品的提?。翰捎盟蠓ǎ瑢悠废♂屢褐蠓?,上清液作為擴(kuò)增反應(yīng)DNA模板。
2)恒溫基因擴(kuò)增檢測(cè)反應(yīng)體系及條件:25μl反應(yīng)體系含有:SAnuc-F3 0.2μM,SAnuc-B3 0.2μM,SAnuc-FIP 0.8μM,SAnuc-BIP 0.8μM,SAnuc-LF 0.4μM,SAnuc-LB 0.4μM,2×反應(yīng)液12.5μl,DNA聚合酶8U,SYTO-9 0.5μl,待檢樣品2μl,用超純水補(bǔ)齊至25μl。密封液加入體積為20μl。同時(shí)設(shè)置陽(yáng)性對(duì)照和陰性對(duì)照。
將配置好的PCR管混勻后離心,63℃反應(yīng)45~60min,并在80℃持續(xù)2min。
3)檢測(cè)結(jié)果判斷:將上述反應(yīng)管置于熒光PCR儀(如ABI stepone、ZYD-S1)中,根據(jù)擴(kuò)增曲線來(lái)判斷檢測(cè)結(jié)果。擴(kuò)增曲線呈“S”形,檢測(cè)結(jié)果為陽(yáng)性,即檢測(cè)樣品中含有金黃色葡萄球菌;無(wú)“S”形擴(kuò)增曲線出現(xiàn),檢測(cè)結(jié)果為陰性,即檢測(cè)樣品不含有金黃色葡萄球菌。
實(shí)施例2: LAMP靈敏度實(shí)驗(yàn)
將金黃色葡萄球菌標(biāo)準(zhǔn)菌株接種于營(yíng)養(yǎng)肉湯,36℃±1℃培養(yǎng)18小時(shí)。應(yīng)用Magen細(xì)菌基因DNA提取試劑盒提取培養(yǎng)產(chǎn)物中的細(xì)菌DNA。將金黃色葡萄球菌標(biāo)準(zhǔn)菌株抽提的DNA進(jìn)行10倍梯度稀釋,分別以1ng/μl、100pg/μl、10pg/μl、1pg/μl、100fg/μl五個(gè)梯度濃度DNA作為模板和陰性對(duì)照(滅菌超純水)按照實(shí)施例1的反應(yīng)體系和條件建立檢測(cè)方法,以確定試劑盒檢測(cè)方法的靈敏度。
參見(jiàn)圖1,結(jié)果表明:將金黃色葡萄球菌基因組DNA進(jìn)行10倍梯度稀釋后,建立的金黃色葡萄球菌LAMP檢測(cè)試劑盒可檢測(cè)樣品中1pg/μl的金黃色葡萄球菌DNA。
實(shí)施例3: LAMP特異性實(shí)驗(yàn)
應(yīng)用實(shí)施例1的LAMP檢測(cè)試劑盒對(duì)鼠傷寒沙門(mén)氏菌、阪崎腸桿菌、單細(xì)胞增生李斯特氏菌、福氏志賀氏菌、大腸埃希氏菌及副溶血性弧菌按照上述反應(yīng)體系和條件進(jìn)行特異性實(shí)驗(yàn),檢測(cè)結(jié)果如圖2所示。設(shè)置金黃色葡萄球菌基因組DNA為陽(yáng)性對(duì)照,滅菌雙蒸水為陰性對(duì)照。從圖2中可以看出,只有金黃色葡萄球菌出現(xiàn)“S”形擴(kuò)增曲線,呈現(xiàn)陽(yáng)性結(jié)果,其他菌株均未出現(xiàn)“S”形曲線,呈現(xiàn)陰性結(jié)果直至反應(yīng)時(shí)間延長(zhǎng)至60min。說(shuō)明實(shí)施例1的LAMP反應(yīng)體系只對(duì)金黃色葡萄球菌有特異性。
SEQUENCE LISTING
<110> 中華人民共和國(guó)廣州機(jī)場(chǎng)出入境檢驗(yàn)檢疫局,暨南大學(xué),廣州雙螺旋基因技術(shù)有限公司
<120> 一種金黃色葡萄球菌的LAMP引物組及檢測(cè)試劑盒與使用方法
<130>
<160> 6
<170> PatentIn version 3.5
<210> 1
<211> 22
<212> DNA
<213> 人工序列SAnuc-F3
<400> 1
cgctactagt tgcttagtgt ta 22
<210> 2
<211> 18
<212> DNA
<213> 人工序列SAnuc-B3
<400> 2
gctaagccac gtccatat 18
<210> 3
<211> 43
<212> DNA
<213> 人工序列SAnuc-FIP
<400> 3
actgttggat cttcagaacc accaagtcta agtagctcag caa 43
<210> 4
<211> 44
<212> DNA
<213> 人工序列SAnuc-BIP
<400> 4
agcgattgat ggtgatacgg ttcaggacca tatttctcta cacc 44
<210> 5
<211> 21
<212> DNA
<213> 人工序列SAnuc-LF
<400> 5
tacgccgtta tctgtttgtg a 21
<210> 6
<211> 22
<212> DNA
<213> 人工序列SAnuc-LB
<400> 6
aggtcaacca atgacattca ga 22