本發(fā)明涉及一種檢測(cè)鼠傷寒沙門氏菌的方法,屬于微生物檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù):
沙門氏菌為兩端鈍圓的革蘭氏陰性菌,無芽孢,一般無莢膜,除雞白痢沙門氏菌和雞傷寒沙門氏菌外,其他都有周身鞭毛。沙門氏菌是一種常見的人畜共患病原體,不僅能夠引起胃腸炎,還會(huì)引起敗血癥、傷寒及腸外灶性感染等多種癥候群。尤其以鼠傷寒沙門氏菌為代表的病原菌在食品安全、環(huán)境監(jiān)測(cè)、疾病預(yù)防等方面造成了巨大的威脅,對(duì)人體健康造成了很大危害,因而受到人們的強(qiáng)烈關(guān)注。
目前,主要用來檢測(cè)鼠傷寒沙門氏菌的方法包括生化鑒定和血清分型。但此方法存在自身不可避免的缺點(diǎn)與限制,需經(jīng)過增菌培養(yǎng)、選擇篩選、生化鑒定、血清分型等流程,耗時(shí)一周左右,不利于快速、準(zhǔn)確地對(duì)食品中的鼠傷寒沙門氏菌進(jìn)行檢測(cè)。因此,有必要建立一種高效快速檢測(cè)鼠傷寒沙門氏菌的新方法。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
為了解決以上現(xiàn)有技術(shù)中檢測(cè)鼠傷寒沙門氏菌的方法中特異性和靈敏度都比較低、成本高的問題,本發(fā)明提供了一種特異性和靈敏度高、成本低、檢測(cè)速度快的檢測(cè)鼠傷寒沙門氏菌的方法。
本發(fā)明是通過以下步驟得到的:
本發(fā)明中一共用到了4條dna鏈,其序列分別是:
aptamer:5’-agtaatgcccggtagttattcaaagatgagtaggaaaaga-3’(seqidno.1);
primer:5’-tcttttccttttcgggcattact-3’(seqidno.2);
hp:5’-agtaatgcccgaaaaggaaaagaaacgcattact-3’(seqidno.3);
helper:5’-cccaacccgccctaccccctcagcttttagtaatgcg-3’(seqidno.4)。
其中aptamer兩端序列與primer探針兩端序列分別互補(bǔ)結(jié)合,形成拱形探針結(jié)構(gòu)。hp的下劃線部分與primer完全互補(bǔ),黑體下劃線標(biāo)注部分與helper的黑體下劃線標(biāo)注部分互補(bǔ)。helper的斜體下劃線標(biāo)注是nb.bbvci內(nèi)切酶的識(shí)別序列,黑體標(biāo)注與g-四聯(lián)體序列完全互補(bǔ)。
aptamer為目標(biāo)物鼠傷寒沙門氏菌的適配體,可以與目標(biāo)物特異性的識(shí)別并緊密結(jié)合。由于變形而釋放出的primer為等溫指數(shù)放大反應(yīng)(expar)的引物序列,可以打開hp。helper能與hp的部分序列互補(bǔ),當(dāng)hp被primer打開時(shí),結(jié)合到hp上,在酶的作用下,進(jìn)行expar過程。
本發(fā)明中用到了兩種酶:phi29dna聚合酶和nb.bbvci內(nèi)切酶。phi29dna聚合酶同時(shí)具有鏈延伸和置換功能,nb.bbvci內(nèi)切酶在特定識(shí)別位點(diǎn)切割雙鏈dna中的一條鏈。
本發(fā)明中鼠傷寒沙門氏菌的檢測(cè)是在均相溶液中實(shí)現(xiàn)的,通過expar策略來實(shí)現(xiàn)信號(hào)的放大,從而實(shí)現(xiàn)鼠傷寒沙門氏菌的高靈敏檢測(cè),并獲得較低的檢測(cè)下限。
均相中發(fā)生的反應(yīng)主要有:aptamer和primer形成拱形探針。形成的拱形探針,在有目標(biāo)物存在的情況下,該適配體序列能夠特異性的識(shí)別目標(biāo)物并與之結(jié)合,發(fā)生構(gòu)型轉(zhuǎn)變,從而釋放出primer。此時(shí)均相中的primer就可以與hp的5’端結(jié)合,并打開hp結(jié)構(gòu),從而使helper也能結(jié)合到打開的hp的3’端。此時(shí)在phi29dna聚合酶與dntp的共同作用下,以打開的hp為模板、在helper引物作用下,沿模板的3’端向5’端延伸,將結(jié)合在5’端的primer擠下來,繼續(xù)循環(huán)利用。同時(shí),以helper為模板、在hp引物作用下,沿模板的3’端向5’端延伸,延伸的過程中形成雙鏈,在nb.bbvci的作用下,在識(shí)別位點(diǎn)切割,不斷地延伸、切割、延伸,產(chǎn)生了大量的單鏈dna,這些單鏈dna在k+的幫助下可以結(jié)合血紅素,得到g-四聯(lián)體/血紅素核酶,其可以催化abts-h2o2反應(yīng),產(chǎn)生強(qiáng)烈的紫外吸收。
一種檢測(cè)鼠傷寒沙門氏菌的方法,具體操作步驟如下:
(1)將滅菌水,10×的buffer緩沖液、20μm的aptamer1μl和20μm的primer1μl加入到ep管中,在95℃下孵育5min,緩慢冷卻至室溫;
(2)向ep管中加入目標(biāo)菌,37℃,孵育2h;
(3)向ep管中加入20μm,1μlhp和20μm,1μlhelper,1μl內(nèi)切酶、1μl聚合酶和1μldntp;震蕩30s,然后將混勻的混合液繼續(xù)放入37℃的恒溫箱中孵育2h;37℃,孵育2h;
(4)將上步反應(yīng)后的溶液加入血紅素、過氧化氫和abts反應(yīng)5min;用uv-vis分光光度計(jì)在410nm處檢測(cè)abts紫外吸收信號(hào),檢測(cè)范圍380nm-680nm,讀取信號(hào)變化,檢測(cè)目標(biāo)物;
其中,hp(摩爾)、aptamer(摩爾)、primer(摩爾)、聚合酶(活力)、內(nèi)切酶(活力)和dntp(活力)的摩爾與活性的比為1:1:1:2:40:2。
該發(fā)明的檢測(cè)方式是比色法檢測(cè),利用uv-vis分光光度計(jì)。在檢測(cè)之前,先將aptamer和primer形成拱形探針。然后將目標(biāo)菌加入到反應(yīng)后的均相溶液,在37℃孵育2h,目標(biāo)物與aptamer結(jié)合,釋放primer序列,打開hp,結(jié)合helper,并完成之后的expar過程,從而產(chǎn)生信號(hào)的放大。然后加入血紅素、過氧化氫和abts,用光譜儀檢測(cè)410nm處紫外吸收。
本發(fā)明基于核酸適配體與目標(biāo)物的特異性識(shí)別,具有鏈置換功能的dna聚合酶的鏈延伸和置換作用,expar過程以及g-四聯(lián)體/血紅素核酶催化abts-h2o2反應(yīng)的特性構(gòu)提供了本檢測(cè)方法。該發(fā)明具有檢測(cè)速度快,檢測(cè)限低,特異性高等優(yōu)點(diǎn),可以彌補(bǔ)鼠傷寒沙門氏菌現(xiàn)有檢測(cè)方法的缺陷與不足,實(shí)現(xiàn)對(duì)其快速、準(zhǔn)確的定量檢測(cè)。
本發(fā)明的有益效果:
1、利用了核酸適配體的特異型識(shí)別,利用鼠傷寒沙門氏菌的適體作為識(shí)別物質(zhì)實(shí)現(xiàn)了對(duì)目標(biāo)物鼠傷寒沙門氏菌的高特異性檢測(cè);
2、利用了內(nèi)切酶的切割作用,實(shí)現(xiàn)了定位切割;
3、利用聚合酶的聚合作用,實(shí)現(xiàn)了expar過程,起到了信號(hào)放大的作用;
4、該傳感器的反應(yīng)條件溫和,反應(yīng)速度快;
5、檢測(cè)原理的主要過程均是在均相中實(shí)現(xiàn)的,提高的反應(yīng)速度,降低了操作的復(fù)雜程度,實(shí)現(xiàn)了目標(biāo)物的快速,簡(jiǎn)單,靈敏的檢測(cè);
6、本發(fā)明方法簡(jiǎn)單,性能穩(wěn)定,反應(yīng)條件穩(wěn)定性好,適用于食品安全中鼠傷寒沙門氏菌的檢測(cè)的實(shí)際應(yīng)用;
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。
實(shí)施例1
一種檢測(cè)鼠傷寒沙門氏菌的方法,具體如下:
a、將滅菌水,10×的緩沖液(buffer),1μlprimer鏈和aptamer鏈加入到預(yù)先準(zhǔn)備好的滅菌的ep管中。震蕩30s,在95℃下孵育5min,緩慢冷卻至室溫;
b、向該ep管中加入目標(biāo)菌(濃度分別為9.8*105cfu/ml、9.8*104cfu/ml、9.8*103cfu/ml、9.8*102cfu/ml、9.8*101cfu/ml),震蕩30s,放入37℃的恒溫箱中孵育2h;
c、繼續(xù)向ep管中加入hp(1μl)、helper(1μl)、內(nèi)切酶(1μl)、聚合酶(1μl)和dntp(1μl);震蕩30s,然后將混勻的混合液繼續(xù)放入37℃的恒溫箱中孵育2h;
d、將c步反應(yīng)后的溶液加入血紅素、過氧化氫和abts反應(yīng)5min;
用uv-vis分光光度計(jì)在410nm處檢測(cè)abts紫外吸收信號(hào),檢測(cè)范圍380nm-680nm,讀取信號(hào)變化,檢測(cè)目標(biāo)物;
其中,hp(摩爾)、aptamer(摩爾)、primer(摩爾)、聚合酶(活力)、內(nèi)切酶(活力)和dntp(活力)的摩爾與活性的比為1:1:1:2:40:2。
上述過程:
1、超純水均需進(jìn)行高溫滅菌處理。具體方法是,將超純水分別放置在錐形瓶中,然后用錫箔紙和報(bào)紙進(jìn)行封口。在高壓滅菌鍋中在120℃的溫度下滅菌20min。
2、10×的緩沖液(buffer)是隨聚合酶一起買來的,可直接使用。
本發(fā)明檢測(cè)時(shí)間短,速度快,檢測(cè)結(jié)果顯示,沙門氏菌濃度在9.8*101cfu/ml時(shí)仍滿足線性關(guān)系,實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確檢測(cè)。
<110>濟(jì)南大學(xué)
<120>一種檢測(cè)鼠傷寒沙門氏菌的方法
<160>2
<210>1
<211>40
<212>dna
<213>人工序列
<220>
<221>misc_feature
<222>(1)..(40)
<223>引物
<400>1
agtaatgcccggtagttattcaaagatgag30
taggaaaaga40
<210>2
<211>23
<212>dna
<213>人工序列
<220>
<221>misc_feature
<222>(1)..(23)
<223>引物
<400>2
tcttttccttttcgggcattact23
<210>3
<211>34
<212>dna
<213>人工序列
<220>
<221>misc_feature
<222>(1)..(34)
<223>引物
<400>3
agtaatgcccgaaaaggaaaagaaacgcat30
tact34
<210>4
<211>37
<212>dna
<213>人工序列
<220>
<221>misc_feature
<222>(1)..(37)
<223>引物
<400>4
cccaacccgccctaccccctcagcttttag30
taatgcg37