霍亂弧菌的切刻內切酶核酸恆溫擴增快速檢測試劑盒的製作方法
2023-05-14 07:43:31
專利名稱：霍亂弧菌的切刻內切酶核酸恆溫擴增快速檢測試劑盒的製作方法
技術領域：
本發明屬於致病微生物檢測技術領域，具體涉及一種霍亂弧菌的切刻內切酶核酸恆溫擴增快速檢測試劑盒。
背景技術：
霍亂弧菌(vbrio cholera)是霍亂(cholera)的病原菌。霍亂，又稱為亞細亞霍亂或傳染性霍亂，是由01血清群和0139血清型霍亂弧菌引起的一種烈性、猝發性的急性細菌性傳染病，其危害性僅次於鼠疫。它可引起流行、爆發和大流行。臨床特徵為劇烈腹瀉、 嘔吐、大量米泔樣排洩物、水電解質紊亂和周圍循環衰竭，嚴重休克者可並發急性腎功能衰竭。由於霍亂流行迅速，且在流行期間發病率及死亡率均高，危害極大，因此早期迅速和正確的診斷，對治療和預防本病的蔓延有重大意義。在我國，霍亂主要發生在夏秋季節，高峰期在7-8月間。2004年年末印度洋大地震和海嘯中遇難人數突破15萬，重災區最先出現的疫情就有霍亂。霍亂弧菌現有的檢測方法主要有常規分離鑑定法、普通PCR檢測法、螢光定量PCR 檢測法、膠體金免疫層析試驗法等。目前尚未見用切刻內切酶核酸恆溫擴增技術檢測上述菌株的試劑盒及其檢測方法的報導。
發明內容
本發明的目的是提供一種霍亂弧菌的恆溫擴增快速檢測試劑盒，以克服現有技術的不足，從而為食品安全提供科學的依據和指導作用。本發明的主要原理如下(1)設計一對5'端帶切刻內切酶識別序列的引物和一對分別由生物素和FITC標記的探針；(2)把引物和目標菌的模板DNA加入到模板預處理反應液，在Taq Platinum DNA 聚合酶作用下，通過幾個預變性和擴增的循環過程，把切刻內切酶識別序列引入到待擴增序列中，作為NEMA恆溫擴增的模板；
(3)切刻內切酶識別NEMA模板上的識別序列，在其中一條核酸鏈上切割形成切
口，暴露其3'端；(4)在具有鏈置換活性的Bst DNA聚合酶的作用下，以暴露的3'端為起點，以未被切斷的另一條核酸鏈為模板，合成新的雙鏈核酸，舊鏈被剝離下來成為下一輪核酸合成的模板，同時在新合成的雙鏈核酸上恢復切刻內切酶識別位點；(5)切割、延伸和剝離的步驟重複進行，擴增出大量靶核酸序列；(6)擴增產物利用通用型核酸擴增物快速檢測板檢測；核酸擴增完成後，在反應管中加入探針與擴增產物雜交。把檢測板水平放置在操作臺上，取雜交產物 ο μ L加入檢測板的樣品孔中，再加入100 μ L緩衝液進行層析，IOmin
左右判讀結果。
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通用型核酸擴增物快速檢測板(杭州優思達生物技術有限公司批號20101(^6-2) 的上C為質控區，T為檢測區。檢測板在質控區C和檢測區T均出現紅色條帶，為陽性結果， 表明樣本中含有檢測的目標物；僅在質控區C出現紅色條帶，為陰性結果，表明樣本中為檢出目標物；質控區C和檢測區T內均無紅色條帶出現，表明快速檢測板失效。本發明的一個方面涉及用於恆溫擴增快速檢測霍亂弧菌的引物及探針，其中正向引物序列為SEQ ID NO 1 5-TGATTATATGCTCAGCTCTTCCTGGTTCCTCAACGCTTCTGT-3 ；反向引物序列為SEQ ID NO 2 5-GATTTCATTATCCGGCTCTTCGGCATCTGCACCTGCTTTGTA-3。其中正向引物和反向引物中下劃線部分為切刻內切酶識別位點；Pl探針的序列為SEQ ID NO 3 Pl :5-TGGTTCCTCAACGCTTCTGTGTGGTAT-3 5 端標記生物素；P2探針的序列為SEQ ID NO 4 P2 5-CAACGGCAACCTACAAAGCAGGTGC-33 端標記 FITC。本發明的另一個方面涉及一種霍亂弧菌的恆溫擴增快速檢測試劑盒，包括如下的組分(1)模板預處理反應液每23μ L包括 IOXTaq Platinum buffer II 反應緩衝液，0. 1 1.0mmol/L dNTP, 0. 1 1.0卩11101/1正向弓丨物，0· 1 Ι.ΟμπιοΙ/L 反向弓丨物，Taq Platinum DNAPolymerase 2. 5U ；所述的IOXTaq Platinum buffer II 反應緩衝液成分為200mM Tris_HClpH8. 8， IOOmM KCl, IOOmM(NH4) 2S04,20mM MgCl2 ；(2) NEMA恆溫擴增反應液每46 μ L 包括 IOXNEBuffer 3 反應緩衝液，0. 1 1. Ommol/L dNTP，5% 30% DMS0，0. 1 1. Oymol/L正向引物，0. 1 1. 0 μ mol/L反向引物和100 μ g/mL牛血清蛋白 (BSA)；其中所述的10 X NEBuffer 3 反應緩衝液成分為IOOmmol/L NaCl，50mmol/ LTris-HCl, 10mmol/L MgCl2, lmmol/L dithiothreitol pH 7.9;(3) Nt. BspQI 切刻內切酶:4U/y L ；
(4) Bst DNA 聚合酶2U/ μ L ；(5)5'端標記生物素探針Pl和3'端標記FITC的探針Ρ2各10 μ mol/L(6)通用型核酸擴增物快速檢測板。型號3號。上述試劑盒應用於檢測食品中的霍亂弧菌，其使用方法，依次包括下列步驟 (1)-(4)(1)待檢樣品或細菌DNA的提取提取待檢樣品核酸，其中提取的樣品DNA OD260/OD280在1. 6 2. 0範圍內，濃度在 10 IOOng/μ L範圍內；(2)模板預處理將裝有23 μ L模板預處理反應液的反應管加入2 μ L待檢模板DNA，於94°C水浴7min後迅速放入60°C的水浴中50s ；然後94°C水浴20s和60°C水浴50s過程反覆進行5個以上循環；產物用於NEMA模板；(3) NEMA恆溫擴增反應在裝有46 μ L NEMA擴增反應液的反應管中加入2 μ L預處理過的模板DNA，LOyL Nt. BspQI切刻內切酶和1. 0 μ L Bst DNA聚合酶後，迅速放入57°C的水浴中60min，反應結束後取出；(4)產物檢測反應結束後，反應管中加入探針Pl和P2各0. 5μ ，90τ水浴:3min自然冷卻至恆溫，用通用型核酸擴增物快速檢測板檢測產物。檢測線T和質控線C均顯示紅色，說明待檢樣品為陽性。本發明的試劑盒根據待檢菌株的保守基因序列設計5'端帶切刻內切酶識別序列的引物，保證檢測方法的特異性。本發明採用改進的切刻內切酶核酸恆溫擴增(NEMA)技術，該技術特異性強，具有與PCR檢測方法相似靈敏度，並且不需要昂貴的PCR儀，只需普通的水浴鍋即可，且結果不必用凝膠電泳方法來觀察，使用通用型核酸擴增物快速檢測板檢測即可，簡單、快速、安全、無汙染，特別適用於食品檢測機構。
具體實施例方式下面結合實例對本發明的方法做進一步說明，但實例僅限於說明，並不限於此，其中未註明具體條件的實驗方法，通常可按常規條件，如J.薩姆布魯克(Sambrook)等編寫的 《分子克隆實驗指南》中所述的條件，或按照製造廠商所建議的條件運行。實施例1對霍亂弧菌01/0139標準菌株的檢測按下列配方製作霍亂弧菌01/0139 (ATCC 25872)的切刻內切酶核酸恆溫擴增檢測試劑盒1)模板預處理反應液每 23yL 含有 2.5yL IOXTaq Platinum buffer II, l.OyL 2. 5mmol/L dNTP, l.OyL 10ymol/L 正向引物，l.OyL 10 μ mol/L 反向引物，1. 0 μ L 2. 5U/ μ LTaq Platinum DNA Ploymerase 禾口 16. 5 μ L ddH20(滅菌雙蒸水)。其中所述的正向引物SEQ ID NO 1 5-TGATTATATGCTCAGCTCTTCCTGGTTCCTCAACGCTTCTGT-3 ；反向引物序列為SEQ ID NO 2 5-GATTTCATTATCCGGCTCTTCGGCATCTGCACCTGCTTTGTA-3。其中正向引物和反向引物中下劃線部分為切刻內切酶識別位點；2) NEMA恆溫擴增反應液每46yL 含有 5yL IOXNEBuffer 3，l.OyL 2. 5mmol/L dNTP, l.OyL IOymol/ L正向引物，1. OyL 10ymol/L 反向引物，0. 5μ L 10mg/ml BSA，4 μ LDMSO 禾口 33. 5 μ L ddH20(滅菌雙蒸水)。其中所述的正向引物SEQ ID NO 1 5-TGATTATATGCTCAGCTCTTCCTGGTTCCTCAACGCTTCTGT-3 ；反向引物SEQID NO :2
5-GATTTCATTATCCGGCTCTTCGGCATCTGCACCTGCTTTGTA-3。其中正向引物和反向引物中下劃線部分為切刻內切酶識別位點；3) Nt. BspQI 切刻內切酶:4U/y L ；4) Bst DNA 聚合酶2U/ μ L ；5)探針 Pl 禾口 Ρ2 :10ymol/L ；探針P2的序列為SEQ ID NO 4 Pl :5-TGGTTCCTCAACGCTTCTGTGTGGTAT-3 5 端標記生物素；其中所述的探針Pl的序列為SEQ ID NO 3P2 5-CAACGGCAACCTACAAAGCAGGTGC-33 端標記 FITC。6)核酸薄層層析檢測板。型號3號；按照以下(1) - (4)程序進行檢測(1)待檢樣品(霍亂弧菌01/0139 (ATCC 25872)) DNA的提取提取待檢樣品霍亂弧菌01/0139 ATCC 25872核酸，其中提取的樣品DNA OD260/ OD280在1.6 2. 0範圍內，濃度在10 IOOng/ μ L範圍內。將裝有23 μ L模板預處理反應液的反應管加入2 μ L待檢模板DNA，於94°C水浴 7min後迅速放入60°C的水浴中50s ；然後94°C水浴20s和60°C水浴50s過程反覆進行5個以上循環；產物用於NEMA模板。(3)進行NEMA恆溫擴增反應將裝有46 μ L NEMA恆溫擴增反應液的反應管中加入2 μ L預處理過的模板DNA， l.OyL Nt. BspQI切刻內切酶和l.OyL Bst DNA聚合酶後，迅速放入57°C的水浴中60min。 反應結束後取出；(4)產物檢測反應結束後，反應管中加入探針Pl和P2各0. 5μ ，90τ水浴:3min自然冷卻至恆溫，用通用型核酸擴增物快速檢測板檢測產物。在質控區C和檢測區T均出現紅色條帶，說明待檢樣品為霍亂弧菌。從而證明本發明的引物和探針在檢測霍亂弧菌時不會產生假陰性。實施例2對副溶血性弧菌標準菌株的檢測按下列配方製作副溶血性弧菌(ATCC 17802)的切刻內切酶核酸恆溫擴增檢測試劑盒1)模板預處理反應液每 23yL 含有 2.5yL IOXTaq Platinum buffer II, l.OyL 2. 5mmol/L dNTP, l.OyL 10ymol/L 正向引物，l.OyL 10 μ mol/L 反向引物，1. 0 μ L 2. 5U/ μ LTaq Platinum DNA Ploymerase 禾口 16. 5 μ L ddH20(滅菌雙蒸水)。其中所述的正向引物SEQ ID NO 1 5-TGATTATATGCTCAGCTCTTCCTGGTTCCTCAACGCTTCTGT-3 ；反向引物序列為SEQ ID NO 2 5-GATTTCATTATCCGGCTCTTCGGCATCTGCACCTGCTTTGTA-3。其中正向引物和反向引物中下劃線部分為切刻內切酶識別位點；2) NEMA恆溫擴增反應液
每46yL 含有 5yL IOXNEBuffer 3，l.OyL 2. 5mmol/L dNTP, l.OyL IOymol/ L正向引物，1. OyL 10ymol/L 反向引物，0. 5μ L 10mg/ml BSA，4 μ LDMSO 禾口 33. 5 μ L ddH20(滅菌雙蒸水)。其中所述的正向引物SEQ ID NO 1
反向引物SEQID NO :2
其中正向引物和反向引物中下劃線部分為切刻內切酶識別位點；3) Nt. BspQI 切刻內切酶:4U/y L ；4) Bst DNA 聚合酶2U/ μ L ；5)探針 Pl 禾口 Ρ2 :10ymol/L ；探針P2的序列為SEQ ID NO 4 Pl :5-TGGTTCCTCAACGCTTCTGTGTGGTAT-3 5 端標記生物素；其中所述的探針Pl的序列為SEQ ID NO 3P2 5-CAACGGCAACCTACAAAGCAGGTGC-33 端標記 FITC。6)核酸薄層層析檢測板。型號3號；按照以下(1)- )程序進行檢測(1)待檢樣品(副溶血性弧菌ATCC 17802) DNA的提取提取待檢樣品副溶血性弧菌ATCC 17802核酸，其中提取的樣品DNA 0D260/0D280 在1.6 2. O範圍內，濃度在10 IOOng/ μ L範圍內。將裝有23 μ L模板預處理反應液的反應管加入2 μ L待檢模板DNA，於94°C水浴 7min後迅速放入60°C的水浴中50s ；然後94°C水浴20s和60°C水浴50s過程反覆進行5個以上循環；產物用於NEMA模板。(3)進行NEMA恆溫擴增反應將裝有46 μ L NEMA恆溫擴增反應液的反應管中加入2 μ L預處理過的模板DNA， l.OyL Nt. BspQI切刻內切酶和l.OyL Bst DNA聚合酶後，迅速放入57°C的水浴中60min。 反應結束後取出；(4)產物檢測反應結束後，反應管中加入探針Pl和P2各0. 5μ ，90τ水浴:3min自然冷卻至恆溫，用通用型核酸擴增物快速檢測板檢測產物。質控區C顯示紅色條帶，檢測區T無紅色條帶出現，說明待檢樣品不是霍亂弧菌。這個結果也證實了本發明的引物和檢測試劑盒在應用的時候不會產生假陽性。實施例3 對未感染霍亂弧菌食品樣品的檢測將食品樣品按照實施例1描述的方法進行DNA的提取和擴增檢測，用通用型核酸擴增物快速檢測板檢測產物。結果質控區C顯示紅色條帶，檢測區T沒有紅色條帶出現，說明待檢樣品沒有受到霍亂弧菌的感染。本發明的引物、探針和試劑盒還可以對其它的樣品進行霍亂弧菌的檢測。
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權利要求
1.一種切刻內切酶核酸恆溫擴增檢測霍亂弧菌的引物及探針，其中 正向引物序列為SEQ ID NO 1 ；反向引物序列為SEQ ID NO 2 ； Pl探針的序列為SEQ ID NO 3 P2探針的序列為SEQ ID NO :4。
2.如權利要求1所述的引物及探針，其特徵在於所述的Pl探針的5'端標記生物素， P2探針的3'端標記FITC。
3.權利要求1所述的引物和探針用於檢測食品中的霍亂弧菌。
4.一種霍亂弧菌的恆溫擴增快速檢測試劑盒，包括如下的組分(1)模板預處理反應液其中包括 IOXTaq Platinum buffer II 反應緩衝液，0. 1 1. Ommo 1/LdNTP，0. 1 1.(^11101/1正向引物，0.1 1.(^11101/1反向引物，丁89 PlatinumDNA Polymerase 2. 5U ； 所述的 IOXTaq Platinum buffer II 反應緩衝液成分為200mM Tris_HClpH8. 8， IOOmM KCl, IOOmM(NH4) 2S04,20mM MgCl2 ；(2)NEMA恆溫擴增反應液包括 10XNE Buffer 3 反應緩衝液，0. 1 1. Ommol/L dNTP，5% 30% DMS0,0. 1 1.(^11101/1正向引物，0. 1 l.Oymol/L反向引物和100 μ g/mL牛血清蛋白；其中所述的IOXNEBuffer 3反應緩衝液成分為100mmol/L NaCl, 50mmol/L Tris-HCl, 10mmol/L MgCl2, lmmol/L dithiothreitol pH 7.9;(3)Nt. BspQI 切刻內切酶:4υ/μ L ；(4)Bst DNA 聚合酶2U/ μ L ；(5)5 『端生物素標記探針Pl和3 『端FITC標記探針Ρ2各10 μ mol/L(6)通用型核酸擴增物快速檢測板；其中正向引物、反向引物和探針P1、P2的序列如權利要求1所述。
5.權利要求4所述的試劑盒用於檢測食品中的霍亂弧菌。
6.如權利要求5所述的試劑盒，其使用方法包括如下的步驟 (1)待檢樣品或細菌DNA的提取提取待檢樣品核酸，其中提取的樣品DNA ODa5tZOD28tl在1. 6 2. 0範圍內，濃度在10 IOOng/μ L範圍內； 2)模板預處理將裝有23 μ L模板預處理反應液的反應管加入2 μ L待檢模板DNA，於94°C水浴7min 後迅速放入60°C的水浴中50s ；然後94°C水浴20s和60°C水浴50s過程反覆進行5個以上循環；產物用於NEMA模板；(3)NEMA恆溫擴增反應在裝有46 μ L NEMA擴增反應液的反應管中加入2μ L預處理過的模板DNA，LOyL Nt. BspQI切刻內切酶和1. 0 μ L Bst DNA聚合酶後，迅速放入57°C的水浴中60min，反應結束後取出；(4)產物檢測反應結束後，反應管中加入探針Pl和P2各0. 5 μ L，90°C水浴:3min自然冷卻至恆溫，用通用型核酸擴增物快速檢測板檢測產物。
全文摘要
本發明涉及一種用於恆溫擴增快速檢測霍亂弧菌的引物及探針，其中正向引物序列為SEQ ID NO1，反向引物序列為SEQ ID NO2；P1探針的序列為SEQ ID NO3；P2探針的序列為SEQ ID NO4。同時本發明還提供一種包含上述引物探針序列的，用於恆溫擴增快速檢測霍亂弧菌的試劑盒，以及應用方法。本發明的試劑盒根據待檢菌株的保守基因序列設計引物和探針，從而保證檢測方法的特異性。且具有與PCR檢測方法相似靈敏度，並且不需要昂貴的PCR儀，只需普通的水浴鍋即可。結果不必用凝膠電泳方法來觀察，使用通用型核酸擴增物快速檢測板檢測即可，簡單、快速、安全、無汙染，特別適用於食品檢測機構。
文檔編號C12Q1/04GK102399883SQ20111036615
公開日2012年4月4日 申請日期2011年11月17日 優先權日2011年11月17日
發明者倪鑫, 姜英輝, 尼秀媚, 李正義, 王建廣, 祝素珍, 趙麗青, 邵秀玲, 雷質文 申請人:山東出入境檢驗檢疫局檢驗檢疫技術中心