本發(fā)明涉及基因檢測技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種用于檢測大豆過敏原glymbd28k基因的lamp引物組合物、檢測試劑盒及檢測方法。
背景技術(shù):
食物過敏是機(jī)體免疫系統(tǒng)對某些食物產(chǎn)生的異常免疫反應(yīng),相應(yīng)的免疫球蛋白會和這些食物結(jié)合,釋放出很多化學(xué)物質(zhì),引起過敏癥狀(如惡心、嘔吐、濕疹等),嚴(yán)重者會導(dǎo)致過敏性休克發(fā)生。世界糧農(nóng)組織1995年報(bào)告,90%以上的食物過敏是由花生、大豆、牛奶、雞蛋、魚、貝類產(chǎn)品、堅(jiān)果類等引起。大豆蛋白在食品加工業(yè)的廣泛應(yīng)用,給大豆敏感人群帶來了諸多食品安全問題,多數(shù)食物致敏原引起人的ⅰ型過敏反應(yīng),在大豆消化過程或吸入大豆粉末后會起不良反應(yīng),主要表現(xiàn)為過敏性皮炎或胃部不適,主要癥狀是口周紅斑、唇腫、口腔疼痛、舌咽腫、惡心和嘔吐等,但一般不會有生命危險(xiǎn)。因此對于商品是否含有大豆過敏原的抽檢,找到一種快速、簡單的檢測方法顯得尤為重要。
大豆(glycinemax)在我國產(chǎn)量豐富、食用廣泛,長久以來一直被廣泛應(yīng)用于食品和飼料的加工原料。但隨著食用量的增加,引起過敏發(fā)病的幾率不斷上升。大豆過敏原包括種子儲藏蛋白、結(jié)構(gòu)蛋白和防御相關(guān)蛋白,其中種子儲藏蛋白中的7s球蛋白組分中的glymbd28k,glymbd30k及β-伴球蛋白glymbd60k是3種主要的過敏原。近年來,檢測大豆過敏原在過敏反應(yīng)中的作用顯得尤為重要。在此,選取大豆蛋白glymbd28k過敏原基因?yàn)闄z測對象以檢測大豆過敏原成分。
不言而喻,對檢測食品中是否含有大豆過敏原具有十分重要的意義。目前,檢測大豆過敏原主要有以下兩種檢測方法:
1)檢測大豆過敏原蛋白成分,如酶聯(lián)免疫吸附法(elisa)、質(zhì)譜法(maldi—tof/ms)、westernblotting檢測等方法。
2)檢測過敏原基因殘留,如pcr檢測技術(shù),焦磷酸測序技術(shù)等,其中pcr檢測方法是最主要、最準(zhǔn)確的方法,但這類方法操作過程比較復(fù)雜,需要專業(yè)人員;所使用的儀器比較昂貴,檢測也很耗時(shí)。另外電泳常用的eb染料為強(qiáng)致癌物質(zhì),有較強(qiáng)毒性,且難以實(shí)行現(xiàn)場檢測。
綜上所述,找到一種快速、簡單、安全的檢測大豆過敏原的檢測方法顯得極為必要。
環(huán)介導(dǎo)等溫基因擴(kuò)增技術(shù)(loop-mediatedisothermalamplification,以下簡稱lamp法)是由notomi等建立的一種快速高效、特異性強(qiáng)的核酸等溫?cái)U(kuò)增技術(shù),其具有快速簡單、操作方便、靈敏度高、容易普及、安全可靠等優(yōu)點(diǎn),目前該技術(shù)尚未使用于檢測大豆過敏原。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷,提供一種用于檢測大豆過敏原glymbd28k基因的lamp引物組合物,并提供一種含有上述lamp引物組合物的檢測試劑盒及使用該lamp引物組合物的檢測方法,本發(fā)明所述的檢測方法具有特異性強(qiáng)、響應(yīng)速度快、靈敏度高、結(jié)果判定簡單、操作簡便、價(jià)格低廉、應(yīng)用范圍廣等特點(diǎn)。
為實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
本發(fā)明的第一個(gè)目的是提供一種用于檢測大豆過敏原glymbd28k基因的lamp引物組合物,其包括兩條外引物(f3、b3)和兩條內(nèi)引(fip、bip),這4條引物的核苷酸序列如下所示:
正向外引物f3(seqidno:1):ggaagcaaagctgggatt;
反向外引物b3(seqidno:2):gaaatatgtgaacttatgatggatg;
正向內(nèi)引物fip(seqidno:3):
tgaaccagatggaatcatgtacaatgatgatgaactagcggaa;
反向內(nèi)引物bip(seqidno:4):
taggagaaggtcagagacttcacgatgcatgtacctggaagg。
本發(fā)明的第二個(gè)目的是提供一種含有上述lamp引物組合物的用于檢測大豆過敏原glymbd28k基因的試劑盒。
為了進(jìn)一步優(yōu)化上述試劑盒,本發(fā)明所采取的技術(shù)措施還包括:
優(yōu)選地,該試劑盒還包括lamp工作液、熒光指示劑和bstdna聚合酶。
優(yōu)選地,所述lamp工作液包括tris-hcl、kcl、(nh4)2so4、mgso4和tween-20。
優(yōu)選地,所述熒光指示劑選自sybrgreen、evergreen、picogreen、syto系列中的至少一種;更優(yōu)選為sybrgreen,更具體的說為sybrgreenⅰ。
優(yōu)選地,該試劑盒還包括顯色劑。
優(yōu)選地,所述顯色劑選自hnb、calcein、甲酚紅、酚紅、間甲酚紫、溴甲酚紫、中性紅、萘酚酞和百里酚藍(lán);更優(yōu)選為中性紅(neured染料)。
優(yōu)選地,該試劑盒還包括陽性對照和陰性對照,所述陽性對照為含有含有大豆過敏原glymbd28k基因的樣品稀釋液,所述陰性對照為不含大豆過敏原基因的去離子水。
優(yōu)選地,該試劑盒的檢測限為0.4ng/μl。
在本發(fā)明一實(shí)施例中,一種用于檢測大豆過敏原glymbd28k基因的試劑盒包含以下組分:
1)lamp工作液:20mmtris-hcl(ph8.8,25℃),10mmkcl,10mm(nh4)2so4,8mmmgso4,0.1%tween-20;
2)熒光指示劑:sybrgreen?。?/p>
3)引物液:seqidno:1~seqidno:4所示的引物,4條引物濃度都為100μm;
4)bstdna聚合酶:濃度為8u/μl;
5)顯色劑:neured染料(500um);
5)對照:陽性對照為含有大豆過敏原glymbd28k基因的樣品稀釋液,陰性對照為不含大豆過敏原基因的去離子水。
本發(fā)明的第三個(gè)目的是提供一種非診斷和治療目的的用于檢測大豆過敏原glymbd28k基因的方法,其特征在于,包括如下步驟:
步驟1)采用ctab法提取純化待測樣品的dna;
步驟2)用上述lamp引物組合物進(jìn)行環(huán)介導(dǎo)等溫?cái)U(kuò)增反應(yīng);
步驟3)結(jié)果判斷:根據(jù)是否出現(xiàn)“s”型擴(kuò)增曲線判斷擴(kuò)增結(jié)果,和/或根據(jù)反應(yīng)體系是否出現(xiàn)顏色變化判斷擴(kuò)增結(jié)果。
優(yōu)選地,所述步驟2)的具體操作過程如下:在pcr八聯(lián)管中配制反應(yīng)混合體系:lamp工作液16.7μl,引物液1.3μl,bstdna酶1μl,顯色劑1μl,樣品dna5μl,用含有大豆過敏原glymbd28k基因替代待檢dna設(shè)置陽性對照,用不含大豆過敏原基因的去離子水替代待檢dna作為陰性對照。將配制好的體系均勻并離心,使pcr八聯(lián)管中沒有氣泡為止,于60~65℃反應(yīng)45~90min,同時(shí)采集熒光信號,并在95℃保持5min,最后降到室溫25℃即可;更優(yōu)選地,所述環(huán)介導(dǎo)等溫?cái)U(kuò)增反應(yīng)的反應(yīng)條件為63℃60min。
優(yōu)選地,上述步驟2)可采用熒光指示劑sybrgreenⅰ替換顯色劑neured染料,也可同時(shí)加入熒光指示劑sybrgreenⅰ和顯色劑neured染料。
可理解的是,在滿足恒溫?cái)U(kuò)增反應(yīng)的條件下,上述反應(yīng)混合體系中各試劑的濃度及用量均可進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整,但采用上述體積及濃度的試劑,其擴(kuò)增效果最佳,檢測結(jié)果更為準(zhǔn)確。
本發(fā)明基于環(huán)介導(dǎo)等溫?cái)U(kuò)增技術(shù)(lamp法),根據(jù)靶基因設(shè)計(jì)的四條引物能特異性識別靶基因序列上的六個(gè)特異的區(qū)域,啟動循環(huán)鏈置換反應(yīng),在靶標(biāo)dna區(qū)啟動互補(bǔ)鏈合成,結(jié)果生成含有若干倍莖長度的莖環(huán)結(jié)構(gòu)和類似花椰菜的結(jié)構(gòu)。采用4條特異性引物及一種具有鏈置換活性的dna聚合酶(bstdna聚合酶),在60~65℃對核酸進(jìn)行擴(kuò)增反應(yīng),反應(yīng)需在恒溫條件下進(jìn)行(如63℃),反應(yīng)時(shí)間一般為60min左右,在45~90min的短時(shí)間內(nèi)擴(kuò)增效率可以達(dá)到109~1010個(gè)拷貝。加入模板dna,在63℃反應(yīng)60min后,在95℃保溫5min,終止反應(yīng),降溫至室溫25℃。該反應(yīng)會產(chǎn)生大量白色沉淀,是由于在反應(yīng)發(fā)生有核酸大量合成時(shí),從dntp析出的焦磷酸根離子與反應(yīng)溶液中mg2+離子結(jié)合,生成了白色的焦磷酸鎂沉淀。
與pcr技術(shù)或其他技術(shù)相比,本發(fā)明具有特異性強(qiáng)、響應(yīng)速度快、靈敏度高、結(jié)果判定簡單、操作簡便、價(jià)格低廉、應(yīng)用范圍廣等特點(diǎn),具體地來說,與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明具有以下有益效果:
1)特異性強(qiáng):設(shè)計(jì)的4條引物對靶序列6個(gè)區(qū)域的識別保證了lamp擴(kuò)增反應(yīng)的高特異性,可以從相差一個(gè)核苷酸的基因樣品中找出相應(yīng)的靶序列進(jìn)行等溫?cái)U(kuò)增。
2)響應(yīng)速度快:lamp技術(shù)能在60min內(nèi)完成高效率的基因擴(kuò)增。
3)靈敏度高:lamp擴(kuò)增的靈敏度是普通pcr擴(kuò)增的10~100倍,所需模板數(shù)為10copies或者更少。
4)結(jié)果判定簡單:可根據(jù)熒光檢測儀上的熒光曲線判定結(jié)果,或者加入顯色劑,即可通過裸眼觀察反應(yīng)液的顏色變化來判定擴(kuò)增結(jié)果,不需要經(jīng)過凝膠電泳檢測。
5)操作簡便,價(jià)格低廉:只需將反應(yīng)液配制好,在63℃恒溫水浴鍋中加熱60min左右即可判斷擴(kuò)增與否。
6)應(yīng)用范圍廣:lamp擴(kuò)增技術(shù)不僅可以用來檢測dna、rna,還可以通過聯(lián)合其他技術(shù),如納米技術(shù)、核酸適配體技術(shù),檢測microrna、蛋白質(zhì)以及金屬離子等。
附圖說明
圖1是本發(fā)明一實(shí)施例中的大豆特異性熒光檢測結(jié)果圖;
圖2是本發(fā)明一實(shí)施例中的不同產(chǎn)地大豆熒光檢測結(jié)果圖;
圖3是本發(fā)明一實(shí)施例中的大豆靈敏度熒光檢測結(jié)果圖(dna濃度分別為10,1,1×10-1,1×10-2,1×10-3,1×10-4,1×10-5,單位ng/μl);
圖4是本發(fā)明一實(shí)施例中的大豆特異性比色檢測結(jié)果圖(1~8分別表示大豆、開心果、杏仁、榛子、芝麻、花生、核桃、芥末);
圖5是本發(fā)明一實(shí)施例中的大豆靈敏度比色檢測結(jié)果圖(1~6分別表示大豆樣品濃度梯度:1.0,0.8,0.6,0.4,0.2,0,單位ng/μl)。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例,對本發(fā)明的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步描述。以下實(shí)施例僅用于更加清楚地說明本發(fā)明的技術(shù)方案,而不能以此來限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。
實(shí)施例一
本實(shí)施例為大豆過敏原熒光檢測方法:
一、大豆過敏原glymbd28k基因的lamp檢測試劑盒,其包括lamp工作液、引物液、bstdna聚合酶、對照,具體如下:
1)lamp工作液:20mmtris-hcl(ph8.8,25℃),10mmkcl,10mm(nh4)2so4,8mmmgso4,0.1%tween-20;
2)熒光指示劑:sybrgreen?。?/p>
3)引物液:含有l(wèi)amp引物組合物,4條引物濃度都為100μm;4條引物為:
正向外引物f3:ggaagcaaagctgggatt(seqidno:1);
反向外引物b3:gaaatatgtgaacttatgatggatg(seqidno:2);
正向內(nèi)引物fip:
tgaaccagatggaatcatgtacaatgatgatgaactagcggaa
(seqidno:3);
反向內(nèi)引物bip:
taggagaaggtcagagacttcacgatgcatgtacctggaagg
(seqidno:4);
4)bstdna聚合酶:濃度為8u/μl;
5)對照:陽性對照為含有大豆過敏原glymbd28k基因的樣品稀釋液,陰性對照為不含大豆過敏原基因的去離子水。
二、利用上述試劑盒按以下方法對待測樣品進(jìn)行檢測:
1)采用ctab法提取純化待測樣品的dna;
a)取150mg大豆或其他樣品放入研缽中,加入少量液氮迅速磨碎,液氮反復(fù)加入3~4次,磨碎成粉末為止;
b)將上述粉末置于1.5ml離心管中,加入600ulctab,15ul蛋白酶k,在65℃條件下溫育30min;
c)加入500ultris飽和酚:氯仿:異戊醇(體積比25:24:1)混合液,強(qiáng)烈振蕩,12000r/min離心15min;
d)加入等體積的氯仿:異戊醇(體積比24:1),上下顛倒混勻;12000r/min常溫離心15min;
e)吸取上清液加入等體積異丙醇,強(qiáng)烈振蕩后12000r/min離心10min,棄上清液;
f)將沉淀用70%乙醇反復(fù)洗滌2~3次,吸棄;
g)用60ulte緩沖液溶解dna沉淀(te量視dna沉淀多少而定);
h)用dna/rna蛋白分析儀檢測其純度。
2)等溫?cái)U(kuò)增檢測:在pcr八聯(lián)管中配制反應(yīng)混合體系:lamp工作液17.7μl(包含熒光指示劑sybrgreeni1μl),引物液1.3μl,bstdna酶1μl,樣品dna5μl,用含有大豆過敏原glymbd28k基因替代待檢dna設(shè)置陽性對照,用不含大豆過敏原基因的去離子水替代待檢dna作為陰性對照。將配制好的體系均勻并離心,使pcr八聯(lián)管中沒有氣泡為止,于60~65℃反應(yīng)60min,同時(shí)采集熒光信號,并在95℃保持5min,最后降到室溫25℃即可。
3)結(jié)果判斷:根據(jù)是否出現(xiàn)“s”型擴(kuò)增曲線判斷擴(kuò)增結(jié)果。
如圖1所示,本實(shí)施例中大豆特異性熒光檢測,陽性樣品出現(xiàn)“s”型擴(kuò)增曲線,即為大豆(圖1中黑色曲線),其他陰性對照沒有擴(kuò)增曲線,分別為開心果、杏仁、榛子、芝麻、花生、核桃、水。
實(shí)施例二
本實(shí)施例采用實(shí)施一的檢測方法對不同產(chǎn)地大豆進(jìn)行熒光檢測,其檢測結(jié)果如圖2所示。
通過對不同產(chǎn)地大豆樣品(購買自臨沂、佳木斯、南京、杭州)進(jìn)行實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)4個(gè)不同產(chǎn)地的大豆樣品均有擴(kuò)增信號(圖2),其他陰性對照沒有擴(kuò)增信號(陰性對照為花生、開心果、杏仁、榛子、芝麻、核桃、芥末、水)。
實(shí)施例三
本實(shí)施例采用實(shí)施一的檢測方法對不同濃度的dna樣本進(jìn)行檢測,以對大豆靈敏度進(jìn)行分析,dna濃度分別為10,1,1×10-1,1×10-2,1×10-3,1×10-4,1×10-5,單位ng/μl,其熒光檢測結(jié)果圖如圖3所示。
根據(jù)圖3所示的大豆靈敏度熒光檢測結(jié)果,發(fā)現(xiàn)10ng/μl和1ng/μl有擴(kuò)增信號(圖3),而其他濃度沒有擴(kuò)增信號,可進(jìn)一步探索1ng/μl至0.1ng/μl區(qū)間的擴(kuò)增信號,以進(jìn)一步確定檢測靈敏度。
實(shí)施例四
本實(shí)施例中試劑盒采用顯色劑neured染料替代實(shí)施例一中的熒光指示劑sybrgreenⅰ,其余均與實(shí)施例一相同。
本實(shí)施例中大豆過敏原glymbd28k基因特異性比色檢測,其結(jié)果如圖4所示,陽性樣品出現(xiàn)粉紅色(圖4中1所示),其他樣品均是淡棕色,為陰性樣品(圖4中2~8所示,分別為開心果、杏仁、榛子、芝麻、花生、核桃、芥末)。
本實(shí)施例還進(jìn)行大豆過敏原arah6基因靈敏度比色檢測,其結(jié)果如圖5所示,出現(xiàn)粉紅色的樣品濃度依次為1.0、0.8、0.6、0.4ng/μl(即圖5中1~4),其他淡棕色樣品濃度為0.2、0ng/μl(即圖5中5~6),也即檢測限為0.4ng/μl。
雖然實(shí)施例一和實(shí)施例四為分別單獨(dú)采用熒光指示劑或顯色劑,但可理解的是,也可在同一反應(yīng)體系中同時(shí)加入熒光指示劑和顯色劑。
由上述實(shí)施例可知,本發(fā)明所述的檢測方法具有快捷迅速、操作簡單、特異性強(qiáng)、靈敏度高等優(yōu)點(diǎn),適用于實(shí)時(shí)現(xiàn)場檢測。
以上對本發(fā)明的具體實(shí)施例進(jìn)行了詳細(xì)描述,但其只作為范例,本發(fā)明并不限制于以上描述的具體實(shí)施例。對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言,任何對該實(shí)用進(jìn)行的等同修改和替代也都在本發(fā)明的范疇之中。因此,在不脫離本發(fā)明的精神和范圍下所作的均等變換和修改,都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
sequencelisting
<110>上海速創(chuàng)診斷產(chǎn)品有限公司;復(fù)旦大學(xué);上海大學(xué)
<120>一種用于檢測大豆過敏原glymbd28k基因的lamp引物組合物及其試劑盒
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