本發(fā)明屬于微生物快速檢測(cè)領(lǐng)域,具體涉及一種沙門氏菌的檢測(cè)方法及檢測(cè)試劑盒。
背景技術(shù):
沙門氏菌(Salmonella enteritidis)是腸桿菌科中重要的病原菌屬,能引起人和動(dòng)物的敗血癥與胃腸炎,甚至流產(chǎn),并能引起人類食物中毒,是人類細(xì)菌性食物中毒的最主要病原菌之一,嚴(yán)重危害食品安全和人體健康。
傳統(tǒng)的沙門氏菌檢測(cè)技術(shù)主要包括噬菌體裂解實(shí)驗(yàn)、PCR技術(shù)、抗體檢測(cè)等。但往往需要對(duì)菌體進(jìn)行裂解,難以直接檢測(cè),或者涉及昂貴儀器的使用,難以大范圍推廣,以及檢測(cè)靈敏度有待進(jìn)一步提高。
因此,迫切需要建立一種操作簡單、快速、靈敏度高的沙門氏菌活菌檢測(cè)方法,并使檢測(cè)過程無需使用檢測(cè)儀器,這對(duì)于預(yù)防和控制沙門氏菌感染,保障食品安全和人體健康具有重要意義。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于提供一種沙門氏菌的檢測(cè)方法及檢測(cè)試劑盒。
本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是:
一種沙門氏菌的檢測(cè)試劑盒,包括氯高鐵血紅素、雜交緩沖液、顯色緩沖液體系、核酸內(nèi)切酶和下列核酸序列:
核酸序列H1:依次具有A、B、C區(qū)域,其中A區(qū)是沙門氏菌的核酸適體,C與A部分互補(bǔ)形成莖環(huán)結(jié)構(gòu)的莖部分,A與C不互補(bǔ)的序列凸起于莖環(huán)結(jié)構(gòu)外側(cè),B構(gòu)成莖環(huán)結(jié)構(gòu)的環(huán)部分,B中包含一段與H2的H區(qū)互補(bǔ)配對(duì)的核酸序列;
核酸序列H2:依次具有D、F、H、G、E區(qū)域,其中D和E區(qū)域互補(bǔ)形成莖環(huán)結(jié)構(gòu)的莖部分,F(xiàn)和G區(qū)域是富含G堿基的序列,H區(qū)域?yàn)楹怂醿?nèi)切酶的識(shí)別位點(diǎn)序列;H區(qū)域與H1的B區(qū)域部分核酸序列互補(bǔ),形成部分雙鏈DNA。
優(yōu)選的,A區(qū)的核酸序列為 3'-TGATGGCTGTAGTGTTTCCGGGTTATCACTAGTTTGGTGGCACCAATGTCAGTCTCCTC-5'。
優(yōu)選的,B區(qū)的堿基數(shù)為7-15個(gè),更優(yōu)選的堿基數(shù)為13個(gè)。
優(yōu)選的,C區(qū)的堿基數(shù)6-10個(gè),更優(yōu)選為8個(gè)。
優(yōu)選的,D和E區(qū)域的堿基數(shù)為5-10個(gè)。
優(yōu)選的,F(xiàn)和G區(qū)域包含有四組GGG序列,各組GGG序列中間隔1-3個(gè)非G堿基。F和G的堿基組成可以一樣,也可以不一樣。
優(yōu)選的,F(xiàn)和G的區(qū)域的核酸序列為GGGTAGGGCGGGTTGGG。
優(yōu)選的,核酸內(nèi)切酶對(duì)應(yīng)特定的識(shí)別序列,通過結(jié)合識(shí)別序列,對(duì)識(shí)別序列進(jìn)行切割;具體包括核酸內(nèi)切酶Nt.BbvCI、Bmtl、BseYI 、BstUI 。
優(yōu)選的,當(dāng)核酸內(nèi)切酶為Nt.BbvCI時(shí),H2的H區(qū)域的核酸序列為5'-CCTCAGC-3',H1的B區(qū)域中包含一段與之互補(bǔ)的5'-GCTGAGG-3'序列。
優(yōu)選的,當(dāng)核酸內(nèi)切酶為Bmtl時(shí),H2的H區(qū)域的核酸序列為5'-GCTAGC-3',H1的B區(qū)域中包含一段與之互補(bǔ)的5'-GCTAGC-3'序列。
優(yōu)選的,顯色緩沖液體系由顯色緩沖液、底物以及雙氧水構(gòu)成,包括四甲基聯(lián)苯胺-雙氧水緩沖液體系、鄰苯二胺-雙氧水緩沖液體系或2 ,2-聯(lián)氮-二(3-乙基-苯并噻唑-6-磺酸)二銨鹽-雙氧水緩沖液體系。
優(yōu)選的,雜交緩沖液為10 mM Tris-HCl,pH為7.9,含有50 mM NaCl,10 mM MgCl2以及100μg/ml BSA。
優(yōu)選的,所述的檢測(cè)試劑盒,包括核酸內(nèi)切酶Nt.BbvCI和下列核酸序列:
核酸序列H1: 3'-TGATGGCTGTAGTGTTTCCGGGTTATCACTAGTTTGGTGGCACCAATGTCAGTCTCCTC-TTCGGAGTCGCTA-GAGGAGAC-5'(SEQ ID NO:1);
核酸序列H2: 5'-AGTACTAG-GGGTAGGGCGGGTTGGG-CCTCAGC-GGGTAGGGCGGGTTGGG-CTAGTACT-3'(SEQ ID NO:2)。
一種沙門氏菌的檢測(cè)方法,包括下列步驟:
1)先用雜交緩沖液分別溶解核酸H1和H2,將1 M的H1與待測(cè)溶液充分混勻,室溫反應(yīng)30分鐘;
2)加入1 M的H2,分混勻,室溫反應(yīng)30分鐘;
3)加入25 U的核酸內(nèi)切酶如Nt.BbvCI,充分混勻,室溫反應(yīng)90分鐘;
4)加入0.3 M的氯高鐵血紅素,室溫反應(yīng)30分鐘;取出50 L反應(yīng)液,加入到950 L顯色緩沖液體系中,室溫反應(yīng)15分鐘,觀察顏色變化;如果待測(cè)溶液含有沙門氏菌時(shí),溶液變色,如果待測(cè)溶液不含沙門氏菌時(shí),溶液無色;
其中,雜交緩沖液體系、核酸內(nèi)切酶、顯色緩沖液體系和核酸序列H1、H2如上述任一項(xiàng)所述。
本發(fā)明方法的反應(yīng)原理(見圖1)為:
(1)莖環(huán)結(jié)構(gòu)核酸H1中的A序列是沙門氏菌的核酸適體,沙門氏菌與A結(jié)合后,打開H1,使B暴露出來。B中包含一段與H2的H區(qū)互補(bǔ)配對(duì)的核酸序列。
(2)H1的B部分核酸序列與H2的H互補(bǔ),形成部分雙鏈DNA。H的核酸序列為核酸內(nèi)切酶的識(shí)別位點(diǎn)序列。F和G為富含G堿基的序列,F(xiàn)和G的堿基組成可以一樣也可以不一樣。D和E互補(bǔ),堿基數(shù)為5-10個(gè)。
(3)加入核酸內(nèi)切酶(Nt.BbvCI)后,可識(shí)別雙鏈DNA中的酶切位點(diǎn),在H2的H部分切割H2,使H2分成兩部分。H2的F和G變成單鏈。同時(shí)H1的B部分可循環(huán)進(jìn)入下一輪,繼續(xù)與H2反應(yīng),啟動(dòng)酶切割。最后產(chǎn)生大量的單鏈F和G。核酸內(nèi)切酶有多種(例如:Nt.BbvCI、Bmtl、BseYI 、BstUI ),只要替換對(duì)應(yīng)的識(shí)別序列,也能完成檢測(cè)。
(4)F和G是一段富含G堿基的序列。加入氯高鐵血紅素(Hemin)后,會(huì)形成具有催化活性的G四聚體結(jié)構(gòu)。它們能催化氧化TMB-H2O2(四甲基聯(lián)苯胺-雙氧水)、OPD-H2O2(鄰苯二胺-雙氧水)或ABTS-H2O2(2 ,2-聯(lián)氮-二(3-乙基-苯并噻唑-6-磺酸)二銨鹽-雙氧水)等檢測(cè)體系,產(chǎn)生有色底物,結(jié)果肉眼可見,從而達(dá)到檢測(cè)沙門氏菌的目的。
本發(fā)明的有益效果是:
(1)無需對(duì)菌液進(jìn)行裂解提取,操作簡單,可快速檢測(cè)活菌含量;
(2)只需一種工具酶即可完成信號(hào)擴(kuò)增,成本低廉,響應(yīng)迅速;
(3)靈敏度高、選擇性好,無需對(duì)溫度進(jìn)行精確控制;
(4)無需標(biāo)記,檢測(cè)結(jié)果直接肉眼可見,無需檢測(cè)儀器,適于現(xiàn)場快檢測(cè)。
附圖說明
圖1為本發(fā)明所述的檢測(cè)方法的原理圖;
圖2為對(duì)不同濃度的沙門氏菌的結(jié)果圖;
圖3為特異性實(shí)驗(yàn)結(jié)果圖。
具體實(shí)施方式
一種沙門氏菌的檢測(cè)試劑盒,包括氯高鐵血紅素、雜交緩沖液、顯色緩沖液體系、核酸內(nèi)切酶和下列核酸序列:
核酸序列H1:依次具有A、B、C區(qū)域,其中A區(qū)是沙門氏菌的核酸適體,C與A部分互補(bǔ)形成莖環(huán)結(jié)構(gòu)的莖部分,A與C不互補(bǔ)的序列凸起于莖環(huán)結(jié)構(gòu)外側(cè),B構(gòu)成莖環(huán)結(jié)構(gòu)的環(huán)部分,B中包含一段與H2的H區(qū)互補(bǔ)配對(duì)的核酸序列;
核酸序列H2:依次具有D、F、H、G、E區(qū)域,其中D和E區(qū)域互補(bǔ)形成莖環(huán)結(jié)構(gòu)的莖部分,F(xiàn)和G區(qū)域是富含G堿基的序列,H區(qū)域?yàn)楹怂醿?nèi)切酶的識(shí)別位點(diǎn)序列;H區(qū)域與H1的B區(qū)域部分核酸序列互補(bǔ),形成部分雙鏈DNA。
優(yōu)選的,A區(qū)的核酸序列為 3'-TGATGGCTGTAGTGTTTCCGGGTTATCACTAGTTTGGTGGCACCAATGTCAGTCTCCTC-5'。
優(yōu)選的,B區(qū)的堿基數(shù)為7-15個(gè),更優(yōu)選的堿基數(shù)為13個(gè)。
優(yōu)選的,C區(qū)的堿基數(shù)6-10個(gè),更優(yōu)選為8個(gè)。
優(yōu)選的,D和E區(qū)域的堿基數(shù)為5-10個(gè)。
優(yōu)選的,F(xiàn)和G區(qū)域包含有四組GGG序列,各組GGG序列中間隔1-3個(gè)非G堿基。F和G的堿基組成可以一樣,也可以不一樣。
優(yōu)選的,F(xiàn)和G區(qū)域的核酸序列為GGGTAGGGCGGGTTGGG。
優(yōu)選的,核酸內(nèi)切酶對(duì)應(yīng)特定的識(shí)別序列,通過結(jié)合識(shí)別序列,對(duì)識(shí)別序列進(jìn)行切割;具體包括核酸內(nèi)切酶Nt.BbvCI、Bmtl、BseYI 、BstUI 。
優(yōu)選的,當(dāng)核酸內(nèi)切酶為Nt.BbvCI時(shí),H2的H區(qū)域的核酸序列為5'-CCTCAGC-3',H1的B區(qū)域中包含一段與之互補(bǔ)的5'-GCTGAGG-3'序列。
優(yōu)選的,當(dāng)核酸內(nèi)切酶為Bmtl時(shí),H2的H區(qū)域的核酸序列為5'-GCTAGC-3',H1的B區(qū)域中包含一段與之互補(bǔ)的5'-GCTAGC-3'序列。
優(yōu)選的,顯色緩沖液體系由顯色緩沖液、底物以及雙氧水構(gòu)成,包括四甲基聯(lián)苯胺-雙氧水緩沖液體系、鄰苯二胺-雙氧水緩沖液體系或2 ,2-聯(lián)氮-二(3-乙基-苯并噻唑-6-磺酸)二銨鹽-雙氧水緩沖液體系。
優(yōu)選的,雜交緩沖液為10 mM Tris-HCl,pH為7.9,含有50 mM NaCl,10 mM MgCl2以及100μg/ml BSA。
優(yōu)選的,所述檢測(cè)試劑盒,包括核酸內(nèi)切酶Nt.BbvCI和下列核酸序列:
核酸序列H1: 3'-TGATGGCTGTAGTGTTTCCGGGTTATCACTAGTTTGGTGGCACCAATGTCAGTCTCCTC-TTCGGAGTCGCTA-GAGGAGAC-5'(SEQ ID NO:1);
核酸序列H2: 5'-AGTACTAG-GGGTAGGGCGGGTTGGG-CCTCAGC-GGGTAGGGCGGGTTGGG-CTAGTACT-3'(SEQ ID NO:2)。
一種沙門氏菌的檢測(cè)方法,包括下列步驟:
1)先用雜交緩沖液分別溶解核酸H1和H2,將1 M的H1與待測(cè)溶液充分混勻,室溫反應(yīng)30分鐘;
2)加入1 M的H2,分混勻,室溫反應(yīng)30分鐘;
3)加入25 U的核酸內(nèi)切酶如Nt.BbvCI,充分混勻,室溫反應(yīng)90分鐘;
4)加入0.3 M的氯高鐵血紅素,室溫反應(yīng)30分鐘;取出50 L反應(yīng)液,加入到950 L顯色緩沖液體系中,室溫反應(yīng)15分鐘,觀察顏色變化;如果待測(cè)溶液含有沙門氏菌時(shí),溶液變色,如果待測(cè)溶液不含沙門氏菌時(shí),溶液無色;
其中,雜交緩沖液體系、核酸內(nèi)切酶、顯色緩沖液體系和核酸序列H1、H2如上述任一項(xiàng)所述。
本發(fā)明方法的反應(yīng)原理(見圖1)為:
(1)莖環(huán)結(jié)構(gòu)核酸H1中的A序列是沙門氏菌的核酸適體,沙門氏菌與A結(jié)合后,打開H1,使B暴露出來。B中包含一段與H2的H區(qū)互補(bǔ)配對(duì)的核酸序列。
(2)H1的B部分核酸序列與H2的H互補(bǔ),形成部分雙鏈DNA。H的核酸序列為核酸內(nèi)切酶的識(shí)別位點(diǎn)序列。F和G為富含G堿基的序列,F(xiàn)和G的堿基組成可以一樣也可以不一樣。D和E互補(bǔ),堿基數(shù)為5-10個(gè)。
(3)加入核酸內(nèi)切酶(Nt.BbvCI)后,可識(shí)別雙鏈DNA中的酶切位點(diǎn),在H2的H部分切割H2,使H2分成兩部分。H2的F和G變成單鏈。同時(shí)H1的B部分可循環(huán)進(jìn)入下一輪,繼續(xù)與H2反應(yīng),啟動(dòng)酶切割。最后產(chǎn)生大量的單鏈F和G。核酸內(nèi)切酶有多種(例如:Nt.BbvCI、Bmtl、BseYI 、BstUI ),只要替換對(duì)應(yīng)的識(shí)別序列,也能完成檢測(cè)。
(4)F和G是一段富含G堿基的序列。加入氯高鐵血紅素(Hemin)后,會(huì)形成具有催化活性的G四聚體結(jié)構(gòu)。它們能催化氧化TMB-H2O2(四甲基聯(lián)苯胺-雙氧水)、OPD-H2O2(鄰苯二胺-雙氧水)或ABTS-H2O2(2 ,2-聯(lián)氮-二(3-乙基-苯并噻唑-6-磺酸)二銨鹽-雙氧水)等檢測(cè)體系,產(chǎn)生有色底物,結(jié)果肉眼可見,從而達(dá)到檢測(cè)沙門氏菌的目的。
下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明,但并不局限于此。
實(shí)施例1
一種沙門氏菌的檢測(cè)方法,按照如下步驟進(jìn)行:
(1)先用Tris-HCl緩沖液(10 mM,pH為7.9,含有50 mM NaCl,10 mM MgCl2以及100 μg/ml BSA)分別溶解核酸H1和H2。1 M的H1與沙門氏菌充分混勻,室溫反應(yīng)30分鐘。
(2)加入1 M的H2,分混勻,室溫反應(yīng)30分鐘。
(3)加入25 U的核酸內(nèi)切酶Nt.BbvCI,充分混勻,室溫反應(yīng)90分鐘。
(4)加入0.3 M的Hemin(氯高鐵血紅素),室溫反應(yīng)30分鐘。取出50 L反應(yīng)液,加入到950 L顯色緩沖液體系中(含有26.6 mM 檸檬酸,51.4 mM磷酸氫二鈉,25 mM KCl,10 L 0.5%的TMB,20 L 30%的H2O2,pH=5.0),室溫反應(yīng)15分鐘,觀察顏色變化。當(dāng)有沙門氏菌時(shí),溶液變藍(lán),當(dāng)沒有沙門氏菌時(shí),溶液無色。
實(shí)施例2
一種沙門氏菌檢測(cè)試劑盒包括以下成分:
(1)核酸H1和H2,序列如下:
核酸序列H1: 3'-TGATGGCTGTAGTGTTTCCGGGTTATCACTAGTTTGGTGGCACCAATGTCAGTCTCCTC(A)-TTCGGAGTCGCTA(B)-GAGGAGAC(C)-5'(SEQ ID NO:1);
核酸序列H2:5'-AGTACTAG(D)-GGGTAGGGCGGGTTGGG(F)-CC↓TCAGC(H)-GGGTAGGGCGGGTTGGG(G)-CTAGTACT(E)-3'(SEQ ID NO:2);(箭頭表示切割位點(diǎn));
(2)核酸內(nèi)切酶Nt.BbvCI;
(3)雜交緩沖液,包含10 mM Tris-HCl,pH為7.9,含有50 mM NaCl,10 mM MgCl2以及100 μg/ml BSA;
(4)氯高鐵血紅素;
(5)顯色緩沖液體系,包含有26.6 mM檸檬酸,51.4 mM磷酸氫二鈉,25 mM KCl,10 L 0.5%的TMB,20 L 30%的H2O2,pH=5.0。
實(shí)施例3
對(duì)不同濃度沙門氏菌的檢測(cè):
配制沙門氏菌標(biāo)準(zhǔn)溶液,濃度分別為1x101 cfu/mL、 1x102 cfu/mL、 1x103cfu/mL、1x104 cfu/mL、1x105cfu/mL、1x106 cfu/mL 4℃保存。將不同濃度的沙門氏菌溶液分別加到實(shí)施例1中所述的反應(yīng)體系中,充分反應(yīng)后觀察實(shí)驗(yàn)結(jié)果,如圖2所示,10 cfu/mL的沙門氏菌可產(chǎn)生明顯的藍(lán)色變化,說明其檢測(cè)限為10 cfu/mL。隨著沙門氏菌濃度增加,顏色也增加,并逐漸趨于飽和。
實(shí)施例4
特異性實(shí)驗(yàn):
配制濃度為1x103 cfu/mL的不同菌溶液,分別是金黃色葡萄球菌、大腸桿菌、地桿菌、志賀氏菌、溶血性鏈球菌、布魯氏桿菌。將1x103 cfu/mL的不同菌溶液和1x103 cfu/mL沙門氏菌溶液分別加到實(shí)施例1中所述的反應(yīng)體系中,充分反應(yīng)后觀察顏色變化,如圖3所示,1x103 cfu/mL的金黃色葡萄球菌、大腸桿菌、地桿菌、志賀氏菌、溶血性鏈球菌、布魯氏桿菌。沒有產(chǎn)生顏色變化,對(duì)檢測(cè)不產(chǎn)生影響。只有當(dāng)加入沙門氏菌溶液后才會(huì)產(chǎn)生藍(lán)色,這證明該方法對(duì)沙門氏菌的檢測(cè)具有很好的特異性。
上述實(shí)施例為本發(fā)明較佳的實(shí)施方式,但本發(fā)明的實(shí)施方式并不受上述實(shí)施例的限制,其他的任何未背離本發(fā)明的精神實(shí)質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化,均應(yīng)為等效的置換方式,都包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
SEQUENCE LISTING
<110> 廣東省生態(tài)環(huán)境技術(shù)研究所
<120> 一種沙門氏菌的檢測(cè)方法及檢測(cè)試劑盒
<130>
<160> 2
<170> PatentIn version 3.5
<210> 1
<211> 80
<212> DNA
<213> 人工序列
<400> 1
tgatggctgt agtgtttccg ggttatcact agtttggtgg caccaatgtc agtctcctct 60
tcggagtcgc tagaggagac 80
<210> 2
<211> 57
<212> DNA
<213> 人工序列
<400> 2
agtactaggg gtagggcggg ttgggcctca gcgggtaggg cgggttgggc tagtact 57