
技术摘要:
本发明提供了一种逆转录环介导基因恒温扩增技术(RT‑LAMP)检测冢村氏菌活菌的引物组合、试剂盒及检测方法,能够安全、快速、准确检测冢村氏菌活菌,特异性强、灵敏度高,操作简便,且可通过肉眼观察扩增结果,成本低廉,易于在基层推广使用。
背景技术:
冢村氏菌属(Tsukamurella)在细菌分类学上属放线菌目,是生长缓慢且具 有弱 或不定抗酸性的专性需氧革兰氏阳性不规则杆菌,迄今为止已发现13种, 其中7种与人类 疾病相关。冢村氏菌属主要侵袭免疫力低下人群,该属微生物感 染与慢性肺部疾病、免疫 抑制(白血病,肿瘤,HIV/AIDS感染)以及术后伤口 感染有关。 冢村氏菌属与含分枝菌酸的其他物种如放线菌目中的红球菌属、诺卡菌属、 戈登 菌属和分枝杆菌属等有许多共同的表型特征,因此在标准的生化试验中可 能被误判。冢村 氏菌属感染患者多见慢性呼吸系统症状,与肺结核相同,其临 床表现容易与结核分枝杆菌 感染引起的肺结核病混淆,不易鉴别。临床上经常 将冢村氏菌感染误诊为结核杆菌感染, 这不仅会影响患者的诊断与治疗,也会 导致疫情资料的错误。因此,在临床诊断中,快速鉴 定冢村氏菌属感染对于病 人的治疗、医院的传染病防治都至关重要。 目前国际上对于冢村氏菌的诊断主要基于生化检测、限制性酶切片段分析 及 16rRNA测序。其中,传统的生化检测对于冢村氏菌的检测需要排除在生化性 状上极其相似 的其它属,并且要经过数目众多的一组反应才能确诊,而且在某 些情况下结果并不准确, 容易误判。由于该菌生长缓慢(约1周),且生化反应 所用时间长,种类多,使得对该致病菌 的检测效率低下,完全确诊需要2-3周时 间,应用受到限制。而以分子生物学PCR为基础的 限制性酶切片段分析及新近发 展起来的测序技术均需要复杂的仪器设备和技术要求,价 格高昂,不利于推广 普及。 环介导基因恒温扩增技术(loop-mediated isothermal amplification of nucleic acid,LAMP)是一种新型恒温基因扩增技术,可直接通过肉眼观察结果,具有快 速、简便、敏感性和特异性高、检测范围广等优点,而且扩增只需单一的恒定 温度,不需要 专门的扩增和检测仪器即可实现现场高通量快速检测,具有比常 规PCR技术更广泛的应用 前景。但PCR、LAMP等分子生物学检测法是针对冢村 氏菌DNA基因为靶序列设计引物并进行 扩增,死菌或活菌都呈现阳性效果,无 法用于临床评估抗菌治疗效果。
技术实现要素:
本发明提供了一种逆转录环介导基因恒温扩增技术(reverse transcription- LAMP,RT-LAMP)检测冢村氏菌活菌的引物组合、试剂盒及检测 方法,能够安全、快速、准确 检测冢村氏菌活菌,特异性强、灵敏度高,操作 简便,且可通过肉眼观察扩增结果,成本低 廉,易于在基层推广使用。 根据本发明的一个方面,本发明提供一种引物组合,包括: 正向外引物F3:5’-AGGTGTGGGTTTCCTTCCA-3’ 4 CN 111549149 A 说 明 书 2/6 页 反向外引物B3:5’-ATGTCCACCACGTACCGA-3’ 正向内引物FIP: 5’-AGTTTCCTTAACTGCCCCCGG-AACGCATTAAGTACCCCGC-3’ 反向内引物BIP: 5’-TCGATGCAACGCGAAGAACCTT-CTACACCAAACGGAACACG-3’ 正向环引物LF:5’-CCCAGGCGGGGTACTTAATG-3’ 反向环引物LB:5’-TACCTGGGTTTGACATATAGAGGA-3’。 根据本发明,上述引物是冢村氏菌活菌的RT-LAMP检测用引物。 根据本发明的第二个方面,本发明提供一种试剂盒,其中,含有本发明的 引物组 合。优选地,上述外引物和内引物的总摩尔比为1∶2-1∶12,进一步优选为 1∶8,上述外引物 和环引物的总摩尔比为1∶3-1∶6,进一步优选为1∶4;优选地,上 述正向外引物和反向外引 物的摩尔比、上述正向内引物和反向内引物的摩尔比、 上述正向环引物和反向环引物的摩 尔比均是1∶1。 优选地,试剂盒中进一步含有甜菜碱、MgSO4、dNTPs、BstDNA聚合酶、 重组核糖核 酸酶抑制剂和M-MLV反转录酶。 优选地,试剂盒中进一步含有钙黄绿素和MnCl2。 优选地,试剂盒中包括扩增反应液,所述反应液含有如下组分:本发明的 正向外 引物、反向外引物、正向内引物、反向内引物、正向环引物、反向环引 物、甜菜碱、MgSO4、 dNTPs、BstDNA聚合酶、重组核糖核酸酶抑制剂、M-MLV 反转录酶;优选地,所述反应液中进 一步含有钙黄绿素和MnCl2;进一步优选, 所述反应液中进一步含有buffer、KCl、(NH4) 2SO4、Tween20,其中buffer优选为 Tris-HCl buffer。 优选地,试剂盒中进一步包括阳性对照,所述阳性对照为冢村氏菌RNA, 进一步优 选为微变冢村氏菌标准株RNA;进一步优选,试剂盒中进一步包括阴 性对照,所述阴性对照 为水,进一步优选DEPC水。 优选地,试剂盒包括扩增反应液,所述反应液含有如下组分:5pM的正向外 引物 F3、5pM的反向外引物B3各1μL;40pM的正向内引物FIP、40pM的反向内 引物BIP各1μL;20pM 的正向环引物LF、20pM的反向环引物LB各1μL;含pH为 8.8的40mM Tris-HCl 2×buffer、 20mM KCl、20mM(NH4)2SO4、0.2%Tween20、 1.6mM甜菜碱、16mM MgSO4、2.8mM dNTPs的混合 液12.5μL;8U BstDNA聚 合酶1μL;20U重组核糖核酸酶抑制剂1μL;100U M-MLV反转录酶1μ L;5mM/μL 钙黄绿素和10mM/μL MnCl2的混合液1μL。检测时,在扩增反应液中加入1μl提 取 自待测样品的RNA或者阳性对照或者阴性对照,然后加DEPC水至25μL进行扩 增反应。 根据本发明,上述试剂盒是冢村氏菌活菌的RT-LAMP检测用试剂盒。 根据本发明的第三个方面,本发明提供一种冢村氏菌活菌的RT-LAMP检测 方法: 包括如下步骤: (1)提取待测样品中的RNA; (2)使用上述引物或者上述试剂盒扩增步骤(1)得到的RNA;优选地, 反应温度为 60-65℃,更优选约63℃;优选地,反应时间为15-50min,更优选约 30min; (3)终止反应,判断待测样品中是否含有冢村氏菌活菌;优选地,至少约 80℃灭活 至少约5min终止反应。 5 CN 111549149 A 说 明 书 3/6 页 优选地,使用上述试剂盒中的扩增反应液扩增步骤(1)得到的RNA:将1μl 步骤(1) 得到的RNA加入到上述扩增反应液中,并加DEPC水至25μL进行扩增。 优选地,设置阳性对照和阴性对照,所述阳性对照为冢村氏菌RNA,进一 步优选为 微变冢村氏菌标准株RNA,所述阴性对照为水,进一步优选DEPC水。 本领域技术人员可以理 解,将阳性对照和阴性对照与步骤(1)得到的RNA同时 进行上述步骤(2)和(3)。 根据反应管的颜色判断待测样品中是否含有冢村氏菌活菌,当待测样品中 含有 冢村氏菌活菌时,反应管肉眼可见变绿色,否则保持淡橙色。 本发明提供的用于冢村氏菌活菌检测的RT-LAMP的引物组合设计合理,特 异性 强;含有该引物组合的试剂盒特异性强、灵敏度高,操作方便,可通过肉 眼观察扩增结果。 冢村氏菌16SrRNA半衰期短,仅存在于代谢增殖的活菌中。与DNA的单一 拷贝相 比,16SrRNA拷贝数更多。本发明选择能合并反转录功能的RT-LAMP方 法,不仅有助于判定 活菌,而且可以进一步提高灵敏性;检测方法简单,灵敏 度高,检测过程便捷,扩增反应快, 节省时间,30min内即可完成扩增,扩增结 果靠肉眼可观察,能特异性检测活菌。 附图说明 图1为RT-LAMP引物的相对位置和特异识别位点图 图2为实施例4特异性检测结果图:图中1-6分别为土地戈登菌RNA、牛型结 核菌 RNA、戈登分枝杆菌RNA、星形诺卡氏菌RNA、球状红球菌RNA及结核分 枝杆菌RNA为待测物的 RT-LAMP检测结果,7-11分别为仁川冢村氏菌RNA、微 变冢村氏菌RNA、耐酪氨酸冢村氏菌 RNA、肺冢村氏菌RNA及肺炎冢村菌RNA 为待测物的RT-LAMP检测结果,12为微变冢村氏菌标 准株RNA阳性对照,13为 DEPC水阴性对照。图中7-12为绿色,其余为淡橙色。 图3是实施例5灵敏性检测结果图:A为RT-LAMP凝胶电泳及钙黄绿素染色 图,B为 LAMP凝胶电泳及钙黄绿素染色图。图中1-8分别对应5.0×105cfu/ml~ 5.0×10-2cfu/ml时 的扩增情况,图中9为DEPC水对照。A中1-7为绿色,8和9为淡 橙色;B中1-5为绿色,6-9为淡 橙色。 图4是实施例6检测极限实验中RT-LAMP凝胶电泳及钙黄绿素染色图。图中 1-10分 别对应0.1ng~0.1ag时的扩增情况,图中11为DEPC水对照。1-9为绿色, 10和11为淡橙色。