技术领域
本发明属于生物医学领域,尤其涉及一种艰难梭菌毒素A/B的探针法荧光 定量PCR检测试剂盒及检测方法。
背景技术
艰难梭菌(ClostridiumDifficile,C.difficile)是一种革兰阳性、产毒素或 非产毒素的厌氧芽胞杆菌,它广泛分布于自然环境、动物和人的粪便中。艰难 梭菌可以寄生在在人类的肠道中,它本身并没有侵袭性,但研究发现,长期使 用广谱抗生素,尤其是克林霉素、头孢菌素类、喹诺酮类抗生素后,引起菌群 失调,使耐药的艰难梭菌被选择出后大量繁殖,出现艰难梭菌相关性感染,导 致C.difficile相关性腹泻,目前已被公认为引起抗菌药物相关性腹泻(antibiotic associateddiarrhea,AAD)和假膜性肠炎(Pseudo-membranecolitis,PMC)的重要 致病菌。艰难梭菌感染(CDI)患者临床表现轻者自限性腹泻,重者可出现伪膜 性肠炎及中毒性巨结肠。CDI具有复发率高、耐药率高、难治率高、死亡率高、 医疗费用高等特点。因此,艰难梭菌的快速鉴定及其毒素检测工作迫在眉睫。
近年来,艰难梭菌的诊断方法有依赖于厌氧条件的细菌培养、依赖于抗体 制备的谷氨酸脱氢酶(GDH)ELISA检测法、依赖于基因组DNA提取的分子诊 断技术。依赖于菌株培养的毒素测定法鉴定时可获得相应菌株,方便后续研究, 但艰难梭菌属于厌氧菌,培养困难,费时费力。谷氨酸脱氢酶(GDH)ELISA 检测法需要制备抗体,成本高,过程繁琐耗时长,且其稳定性虽好但特异性差, 无法区分C.difficile产毒株与无毒株。目前,检测C.difficile应用最多的是处于 研究前沿的分子生物学检测法,该方法可以不经培养直接从样品中提取肠道微 生物基因组,利用分子生物学手段进行分离、检测和定量,其结果可以比较准 确的反应肠道微生物中高丰度菌种的组成及其含量。
随着核酸技术发展,16SrDNA序列分析已成为鉴定细菌的金标准。利用16S rDNA序列保守区域设计引物,此引物几乎能与所有种属的核糖靶位点结合。能 够进行快速鉴定,从而及时给予抗菌治疗。然而,该方法也有局限性,当不同 种细菌16SrDNA序列几乎完全相同时,其鉴定能力就受到限制(如葡萄球菌和 伯克霍尔德菌的鉴定)。
C.difficile产生的毒素A(tcdA基因编码的产物)又称肠毒素,导致回肠肠 壁中性粒细胞浸润,释放淋巴因子,引起液体大量分泌和出血性坏死;毒素B (tcdB基因编码的产物)又称细胞毒素,能使肌动蛋白解聚,损坏细胞骨架,导 致细胞固缩坏死,直接损伤肠壁细胞。C.difficile的各菌株根据它们的毒素产生 性的不同,大致分为TcdA产生TcdB产生型(A+B+)、TcdA非产生TcdB产生 型(A-B+)以及毒素非产生型(A-B-)。有研究表明,A-B+菌株在中国具有发 病比例高,隐蔽性强,耐药性高的特点,对临床科室的危害性更为严重。因此, 选择tcdA和tcdB作为检测艰难梭菌的目的基因,对艰难梭菌毒性菌株实施简 单、灵敏且快速检测,对于临床诊治具有重要意义。
用实时荧光定量PCR的方法来检测外源基因的拷贝数,是近几年迅速发展 起来的新方法,它以低成本、快捷、高灵敏度等优点,逐渐取代了价格昂贵、 费时费力的Southernblot法。根据荧光信号的来源不同对荧光定量的方法进行划 分,主要包括特异性荧光探针(如TaqMan探针)法和非特异性荧光染料(如 SYBRGreen染料)法。由于SYBRGreen染料能与所有的dsDNA相结合,因 此由引物二聚体、错误的扩增产物引起的假阳性,会增大定量数据的误差。 目前针对艰难梭菌的定量检测,已报道比较多的方法是多重实时荧光定量PCR (多重qPCR)。虽然该方法可以一次性检测多个靶标基因,但也存在很多弊端, 例如1)引物设计难度大:复杂的多重qPCR引物设计必须依赖于较为大型的数据 库和计算机模拟qPCR结果,以及繁琐的后期验证,这个过程不是一般小型实验 室可以完成的;2)产物相互抑制:多重qPCR副产物焦磷酸的生成,会抑制qPCR 反应的延伸;3)在一个qPCR反应体系里,dNTP原料的量是一定的,所以,每 增加一重引物,就会使dNTP原料平分到每个靶标的量减少。
发明内容
一方面,为解决现有技术中存在的问题,本发明提供了一种检测艰难梭菌 的引物对,该引物对为用于检测C.difficile的16SrDNA引物,其能特异地筛选 出C.difficile。
一种检测艰难梭菌的引物对,所述引物对的上游引物具有如SEQIDNO:1 所示的序列,所述引物对的下游引物具有如SEQIDNO:2所示的序列。
另一方面,本发明还提供了一种检测艰难梭菌毒素A的引物对,所述引物 对的上游引物具有如SEQIDNO:3所示的序列,所述引物对的下游引物具有如 SEQIDNO:4所示的序列。
又一方面,本发明还提供了一种检测艰难梭菌毒素A的寡核苷酸探针,所 述探针具有如SEQIDNO:5所示的序列或其互补序列。
优选地,在寡核苷酸的5'末端结合有荧光物质,在3'末端结合有淬灭物 质。
更优选地,所述荧光物质为FAM、HEX、TET、JOE、VIC、ROX中的至 少一种;所述淬灭物质为TAMRA、BHQ1、BHQ2、BHQ3、DABCYL中的至 少一种。
再一方面,本发明还提供了一种检测艰难梭菌毒素A的寡核苷酸组,其具 有所述的检测艰难梭菌毒素A的引物对和所述的检测艰难梭菌毒素A的寡核苷 酸探针。
另一方面,本发明还提供了一种检测艰难梭菌毒素B的引物对,所述引物 对的上游引物具有如SEQIDNO:6所示的序列,所述引物对的下游引物具有如 SEQIDNO:7所示的序列。
又一方面,本发明还提供了一种检测艰难梭菌毒素B的寡核苷酸探针,所 述探针具有如SEQIDNO:8所示的序列或其互补序列。
优选地,在寡核苷酸的5'末端结合有荧光物质,在3'末端结合有淬灭物 质。
更优选地,所述荧光物质为FAM、HEX、TET、JOE、VIC、ROX中的至 少一种;所述淬灭物质为TAMRA、BHQ1、BHQ2、BHQ3、DABCYL中的至 少一种。
再一方面,本发明还提供了一种检测艰难梭菌毒素B的寡核苷酸组,其具 有所述的检测艰难梭菌毒素B的引物对和所述的检测艰难梭菌毒素B的寡核苷 酸探针。
另一方面,本发明还提供了一种特异性扩增艰难梭菌毒素A基因的引物对, 其具有外侧引物对和内侧引物对;
所述外侧引物对的上游引物具有如SEQIDNO:9所示的序列,所述引物对 的下游引物具有如SEQIDNO:10所示的序列;
所述内侧引物对的上游引物具有如SEQIDNO:11所示的序列,所述引物 对的下游引物具有如SEQIDNO:12所示的序列。
另一方面,本发明还提供了一种特异性扩增艰难梭菌毒素B基因的引物对, 其具有外侧引物对和内侧引物对;
所述外侧引物对的上游引物具有如SEQIDNO:13所示的序列,所述引物 对的下游引物具有如SEQIDNO:14所示的序列;
所述内侧引物对的上游引物具有如SEQIDNO:15所示的序列,所述引物 对的下游引物具有如SEQIDNO:16所示的序列。
另一方面,本发明还提供了一种艰难梭菌毒素A/B的探针法荧光定量PCR 检测试剂盒,其包括所述的检测艰难梭菌毒素A的寡核苷酸组和所述的检测艰 难梭菌毒素B的寡核苷酸组。
优选地,所述艰难梭菌毒素A/B的探针法荧光定量PCR检测试剂盒还包括 所述的检测艰难梭菌的引物对。
优选地,所述艰难梭菌毒素A/B的探针法荧光定量PCR检测试剂盒还包括 艰难梭菌毒素A和艰难梭菌毒素B的阳性质控品,所述艰难梭菌毒素A的阳性 质控品具有如SEQIDNO:17所示的序列,所述艰难梭菌毒素B的阳性质控品 具有如SEQIDNO:18所示的序列。
优选地,所述艰难梭菌毒素A的阳性质控品和所述艰难梭菌毒素B的阳性 质控品的制备方法为:
A、从艰难梭菌患者的粪便中提取总基因组DNA;
B、以步骤A)中提取的总基因组DNA为模板,使用所述的特异性扩增艰 难梭菌毒素A基因的引物对和所述的特异性扩增艰难梭菌毒素B基因的引物对, 根据巢式PCR两步循环法来扩增艰难梭菌毒素A基因和艰难梭菌毒素B基因的 目的片段;
C、回收步骤B)中得到的目的片段,将所述目的片段连接至即用型蓝白T 载体上,随后转化至大肠杆菌中,将转化后长出的白色菌落进行PCR菌落鉴定, 提取经鉴定为阳性样品的质粒。
再一方面,本发明还提供了一种艰难梭菌毒素A/B的探针法荧光定量PCR 检测方法,包括以下步骤:
1)从人粪便样品中提取总基因组DNA;
2)以步骤1)中提取的总基因组DNA为模板,使用权利要求1所述的引物 进行PCR,检测PCR扩增产物即可判断所述样品是否携带艰难梭菌;若所述样 品携带艰难梭菌,则进入步骤3);
3)以步骤1)中提取的总基因组DNA为模板,使用权利要求6所述的检测 艰难梭菌毒素A的寡核苷酸组和权利要求11所述的检测艰难梭菌毒素B的寡核 苷酸组分别进行qPCR;
4)通过测定DNA的Ct值,根据标准曲线即可获得DNA的拷贝浓度。
相对于现有技术,本发明的有益效果为:
(1)通过艰难梭菌的16SrDNA特异性引物来鉴定待测样品是否为艰难梭 菌,此在艰难梭菌检测方法上是首次应用;实验表明优选出来的用于检测 C.difficile的16SrDNA引物能特异地筛选出C.difficile;
(2)通过Taqman探针法实时荧光定量PCR完成A/B毒素含量的绝对定量。 鉴定为艰难梭菌的样品的毒素检测,可通过绘制A、B毒素质控品的标准曲线, 来完成该毒素含量的绝对定量。既特异、灵敏又准确。
(3)本试剂盒所筛选的引物检测结果更为可靠。C.difficile在健康人肠道 的菌数水平很低,我们优化了qPCR反应体系和条件,设计了特异性引物和探针, 与检测C.difficile毒素基因tcdA和tcdB的其他文献上的引物检测相比,扩增效 率值E更符合qPCR扩增效率的标准(90%≦E≦110%),结果更为可靠。为艰 难梭菌感染的早期诊断提供了基础,适用于临床不明原因腹泻病人的病因筛查。
附图说明
图1显示了tcdB基因的全长序列保守性分析后质控品制备所设计的引物位 置;
图2显示了tcdB基因的全长序列保守性分析后qPCR引物和探针所在的位 置;
图3为细菌16SrDNA通用引物的PCR检测结果;
图4为艰难梭菌质控品的制备过程中tcdA目的片段的扩增图;
图5为艰难梭菌质控品的制备过程中tcdB目的片段的扩增图;
图6为艰难梭菌质控品的制备过程中tcdA转化后的菌落PCR鉴定图;
图7为艰难梭菌质控品的制备过程中tcdB转化后的菌落PCR鉴定图;
图8为艰难梭菌tcdA的灵敏度检测扩增曲线;
图9为艰难梭菌tcdA的灵敏度检测标准曲线;
图10为艰难梭菌tcdB的灵敏度检测扩增曲线;
图11为艰难梭菌tcdB的灵敏度检测标准曲线;
图12为利用其它文献上的引物对艰难梭菌tcdA和tcdB的灵敏度检测。
具体实施方式
为更好的说明本发明的目的、技术方案和优点,下面将结合具体实施例对 本发明作进一步说明。应理解,这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本 发明的范围,下列实施例中未提及的具体实验方法,通常按照常规实验方法进 行。
实施例1
16SrDNA的特异性引物
艰难梭菌16SrDNA的特异性引物设计方法如下:
当不同种细菌的16SrDNA序列几乎完全相同时,16SrDNA通用引物鉴定细 菌种类的能力有限。为了解决这个问题,我们设计出多条引物,经过数10条引 物的筛选,最终筛选出仅对C.difficile特异的16SrDNA引物,依此来鉴定 C.difficile。
筛选出的用于检测C.difficile最特异的16SrDNA引物序列如下:
C.diff-16s-F:TTGAGCGATTTACTTCGGTAAAGA
C.diff-16s-R:CCATCCTGTACTGGCTCACCT
16SrDNA特异引物检测C.difficile
从234例肠道腹泻临床患者的粪便中提取细菌总基因组DNA,利用筛选出 的用于检测C.difficile最特异的16SrDNA引物,通过PCR来检测上述样品是否 携带艰难梭菌。
其中,PCR反应体系和条件如下:
PCR反应程序为:预变性98℃30秒,变性98℃10秒,退火60℃15秒, 延伸72℃1分钟(变性、退火和延伸共36个循环),终止72℃5分钟。
将以上234例样品的PCR扩增产物,经琼脂凝胶电泳结果显示,有131例 样品携带艰难梭菌,其余103例样品呈阴性。为了验证上述结果是否存在假阳/ 阴性,我们选用细菌16SrDNA通用引物(引物序列为:16s-27F: AGAGTTTGATCCTGGCTCAG;16S-1492R:GGTTACCTTGTTACGACTT),来 扩增所述的234例样品。测序结果经比对,在上述131例阳性样品中,检测出 有121例属于艰难梭菌的16SrDNA序列,其余10例属于梭菌属的其它菌株(副 腐败梭菌3例,产气夹膜梭菌5例,多枝梭菌1例和丁酸梭菌1例)。另外,在 上述103例艰难梭菌检测结果呈阴性的样品中(如图3所示),检测出有8例属 于艰难梭菌的16SrDNA序列。综上,所述用于检测C.difficile的16SrDNA引 物的阳性符合率为92.37%,阴性符合率为92.23%,表明该引物的特异性是符合 要求的。
实施例2
tcdA与tcdB基因质控品的特异性引物、qPCR检测引物和探针序列的设计方法
通过NCBI数据库和http://blast.ncbi.nlm.nih.gov/Blast.cgi在线比对软件,找 出tcdA基因和tcdB基因在不同菌株间的保守序列。tcdB基因在不同菌株间的序列 差异性很大,部分序列相似率仅为94.9%。图1所示为不同菌株tcdB基因的全长 序列保守性分析,框出来的位置为引物tcdB质控品制备的外、内侧引物序列位置。 图2框出来的位置为tcdB的qPCR引物和探针位置,因此借助了DNAStar软件包中 的Saqman软件来选出tcdB基因的保守序列。最后用软件PrimerPremier5.0设计 引物,分别得到以下用于制备质控品的特异性引物,以及tcdA与tcdB基因的 qPCR检测引物和探针序列,具体如下:
tcdA和tcdB质控品制备所用特异性引物序列分别是:
tcdA的外侧引物
tcdA-out-F:5’-TTCAAGCAGAAATAGAGCAC-3’
tcdA-out-R:5’-GTCTTCAGAAAGAGATCCACC-3’
tcdA的内侧引物
tcdA-in-F:5’-ATGGATAGGTGGAGAAGTCAG-3’
tcdA-in-R:5’-GCATAAGCTCCTGGACCAC-3’
tcdB的外侧引物
tcdB-out-F:5’-CGATATGTATGGAGTAATGATG-3’
tcdB-out-R:5’-GTATAGTTTATTGATTCTCCCTC-3’
tcdB的内侧引物
tcdB-in-F:5’-GGTGTATTTAGTACAGAAGATGG-3’
tcdB-in-F:5’-TCATATATCCATCCAGTCTC-3’
tcdA与tcdB基因的qPCR特异性检测引物和探针序列分别是
tcdA-q-F:5’-GCTTTCGCTTTAGGCAGTGT-3’
tcdA-q-R:5’-GAGTTTTCTGCGGTAGCTGA-3’
tcdA-pro:5’-FAM-CCAACACCTTAACCCAGCCATAGAG-TAMRA-3’
tcdB-q-F:5’-GCACCTGCTAATACTGTAAATG-3’
tcdB-q-R:5’-GTCTCAATTGTATATGTTTCTCC-3’
tcdB-pro:5’-FAM-TACGGACAAGCAGTTGAATATAGTGG-TAMRA-3’
其中FAM为荧光报告基团,TAMRA为荧光淬灭基团。所述引物和探针均由 上海捷瑞生物工程有限公司合成。
C.difficile毒素基因tcdA和tcdB质控品的制备
1.制备阳性质控品:从C.difficile临床患者的粪便中提取细菌总基因组DNA, 以所获得的总基因组DNA为模板,使用本实施例中的tcdA和tcdB质控品制备 所用特异性引物,根据巢式PCR两步循环法来扩增tcdA基因和tcdB基因的目 的片段;回收得到的目的片段,将所述目的片段连接至即用型蓝白T载体上, 随后转化至大肠杆菌中,将转化后长出的白色菌落进行PCR菌落鉴定,提取经 鉴定为阳性样品的质粒。
具体步骤为:首先将细菌总基因组DNA浓度稀释至1ng/μL,取1μL为模 板,先以tcdA和tcdB的外侧引物进行第一次扩增;接着,以tcdA和tcdB的 内侧引物,对第一次扩增获得的PCR产物目的片段,用相同配液体系和反应条 件进行第二次扩增,PCR反应体系和条件如下:
PCR反应程序为:预变性94℃5分钟,变性94℃30秒,退火56℃30 秒,延伸72℃1分钟(变性、退火和延伸共36个循环),终止72℃5分钟。
得到的tcdA基因目的片段大小为1122bp,如图4所示。在图4中,A显 示了tcdA的外侧引物扩增产物1444bp,M:DNAMarker2000bp;B显示了tcdA 的内侧引物扩增产物1122bp,M:DNAMarker2000bp。
tcdB基因目的片段大小为953bp,如图5所示。图中,A显示了tcdB的 外侧引物扩增产物1754bp,M:DNAMarker2000bp;B显示了tcdB的内侧引 物扩增产物953bp,M:DNAMarker2000bp。
将第二次反应得到的目的片段扩增产物进行回收,将回收片段连接至即用 型蓝白T载体(A型)上,连接体系如下(单位:μL):
反应体系混匀后置于金属恒温浴中22℃孵育30分钟。接着,将连接产物 通过热激,转化至大肠杆菌感受态JM109中。将转化后长出的白色菌落进行PCR 菌落鉴定。鉴定结果显示,tcdA的转化菌落有9个样品是能扩増出条带的,如 图6所示,其中7个菌落鉴定PCR产物大小与目的片段大小一致(即1122bp); tcdB的转化菌落(见图7),也有9个样品能扩增出预期产物大小一致的条带 (953bp),从中各选2个经鉴定为阳性的质粒送至生工测序公司进行测序。
测序结果经与C.difficile毒素基因tcdA和tcdB的参考品(KC292122.1和 KC292195.1)比对,显示该质控品序列与参考品序列的同源率高达100%,表 明所制备的tcdA和tcdB质控品序列是属于tcdA和tcdB基因序列的。所述获得 的阳性质控品序列具体如下:
a.tcdA的质控品序列(1122bp)
ATGGATAGGTGGAGAAGTCAGTGATATTGCTCTTGAATACATAAAACAATGGGCTGATATTAATGC AGAATATAATATTAAACTGTGGTATGATAGTGAAGCATTCTTAGTAAATACACTAAAAAAGGCTATA GTTGAATCTTCTACCACTGAAGCATTACAGCTACTAGAGGAAGAGATTCAAAATCCTCAATTTGAT AATATGAAATTTTACAAAAAAAGGATGGAATTTATATATGATAGACAAAAAAGGTTTATAAATTATT ATAAATCTCAAATCAATAAACCTACAGTACCTACAATAGATGATATTATAAAGTCTCATCTAGTATCT GAATATAATAGAGATGAAACTGTATTAGAATCATATAGAACAAATTCTTTGAGAAAAATAAATAGTA ATCATGGGATAGATATCAGGGCTAATAGTTTGTTTACAGAACAAGAGTTATTAAATATTTATAGTCA GGAGTTGTTAAATCGTGGAAATTTAGCTGCAGCATCTGACATAGTAAGATTATTAGCCCTAAAAAA TTTTGGCGGAGTATATTTAGATGTTGATATGCTTCCAGGTATTCACTCTGATTTATTTAAAACAATAT CTAGACCTAGCTCTATTGGACTAGACCGTTGGGAAATGATAAAATTAGAGGCTATTATGAAGTATA AAAAATATATAAATAATTATACATCAGAAAACTTTGATAAACTTGATCAACAATTAAAAGATAATTT TAAACTCATTATAGAAAGTAAAAGTGAAAAATCTGAGATATTTTCTAAATTAGAAAATTTAAATGTA TCTGATCTTGAAATTAAAATAGCTTTCGCTTTAGGCAGTGTTATAAATCAAGCCTTGATATCAAAAC AAGGTTCATATCTTACTAACCTAGTAATAGAACAAGTAAAAAATAGATATCAATTTTTAAACCAACA CCTTAACCCAGCCATAGAGTCTGATAATAACTTCACAGATACTACTAAAATTTTTCATGATTCATTAT TTAATTCAGCTACCGCAGAAAACTCTATGTTTTTAACAAAAATAGCACCATACTTACAAGTAGGTT TTATGCCAGAAGCTCGCTCCACAATAAGTTTAAGTGGTCCAGGAGCTTATGC
b.tcdB的质控品序列(953bp)
GGTGTATTTAGTACAGAAGATGGATTTAAATATTTTGCCCCAGCTAATACACTTGATGAAAACCTA GAAGGAGAAGCAATTGATTTTACTGGAAAATTAATTATTGACGAAAATATTTATTATTTTGATGATA ATTATAGAGGAGCTGTAGAATGGAAAGAATTAGATGGTGAAATGCACTATTTTAGCCCAGAAACA GGTAAAGCTTTTAAAGGTCTAAATCAAATAGGTGATTATAAATACTATTTCAATTCTGATGGAGTTA TGCAAAAAGGATTTGTTAGTATAAATGATAATAAACACTATTTTGATGATTCTGGTGTTATGAAAGT AGGTTACACTGAAATAGATGGCAAGCATTTCTACTTTGCTGAAAACGGAGAAATGCAAATAGGA GTATTTAATACAGAAGATGGATTTAAATATTTTGCTCATCATAATGAAGATTTAGGAAATGAAGAA GGTGAAGAAATCTCATATTCTGGTATATTAAATTTCAATAATAAAATTTACTATTTTGATGATTCATT TACAGCTGTAGTTGGATGGAAAGATTTAGAGGATGGTTCAAAGTATTATTTTGATGAAGATACAGC AGAAGCATATATAGGTTTGTCATTAATAAATGATGGTCAATATTATTTTAATGATGATGGAATTATGC AAGTTGGATTTGTCACTATAAATGATAAAGTCTTCTACTTCTCTGACTCTGGAATTATAGAATCTGG AGTACAAAACATAGATGACAATTATTTCTATATAGATGATAATGGTATAGTTCAAATTGGTGTATTT GATACTTCAGATGGATATAAATATTTTGCACCTGCTAATACTGTAAATGATAATATTTACGGACAAG CAGTTGAATATAGTGGTTTAGTTAGAGTTGGGGAAGATGTATATTATTTTGGAGAAACATATACAAT TGAGACTGGATGGATATATGA
艰难梭菌毒素A/B的探针法荧光定量PCR检测试剂盒
本试剂盒由(1)粪便基因组DNA提取液;(2)16SDNA检测体系;(3) qPCR反应液;(4)阳性质控品;(5)说明书和(6)盒体组成。
其中,(1)粪便基因组DNA提取液用于提取粪便基因组DNA,能实现此 功能的所有提取液均适用于本发明,也可选用市场上已有的粪便基因组DNA提 取试剂盒中的试剂,如TIANGEN公司的DP328;(2)16SDNA检测体系中包 含实施例1中的用于检测C.difficile最特异的16SrDNA引物,还可包含其他进 行PCR反应所需试剂;(3)qPCR反应液中包含本实施例中tcdA与tcdB基因 的qPCR特异性检测引物和探针,还包含其他进行qPCR反应所需试剂;(4)阳 性质控品由本实施例中的制备阳性质控品的方法制得。
艰难梭菌毒素A/B的探针法荧光定量PCR检测试剂盒的检测方法
利用所述检测试剂盒鉴定艰难梭菌菌株、并对艰难梭菌关键毒素A和B进 行检测和定量的方法,所述方法如下:
(1)提取粪便基因组DNA
严格按照粪便基因组DNA提取试剂盒(TIANGEN公司DP328)操作说明 进行粪便总基因组DNA的提取,并针对C.difficile稍微进行了条件优化:将样 品预处理的裂解温度调整为95℃孵育5min,能使较难破壁的革兰氏阳性细菌 —C.difficile裂解破壁,同时使DNA结构完整性保持最佳状态。
(2)艰难梭菌的检测
从肠道腹泻临床患者的粪便中提取细菌总基因组DNA(gDNA),利用筛 选出的用于检测C.difficile最特异的16srDNA引物来扩增目的片段,通过琼脂 糖凝胶电泳来检测样品是否携带艰难梭菌。
(3)探针法荧光定量PCR检测艰难梭菌关键毒素A和B,并进行绝对定量
从肠道腹泻临床患者的粪便中提取细菌总基因组DNA(gDNA),以提取 的DNA为模板,使用tcdA与tcdB基因的qPCR特异性检测引物和探针分别 进行qPCR;通过测定Ct值根据标准曲线即可获得待测样品DNA的拷贝浓度。 本发明对qPCR反应体系进行了优化,优化后具体的qPCR反应体系和条件如下:
其反应程序为:预变性95℃30秒,变性95℃15秒,退火60℃30秒 (变性和退火共40个循环),在退火时收集荧光信号。
标准曲线的绘制方法如下:
将本实施例中制备好的阳性质控品(经与NCBI数据库比对,同源率高达 100%)作为绘制标准曲线的标准品,利用核酸蛋白分析仪测定DNA浓度,根 据拷贝数计算公式:
来计算tcdA和tcdB阳性质控品的拷贝数。根据阳性质控品拷贝数梯度浓度的对数 值和质控品Ct值的关系绘制标准曲线。测得待测样品DNA的Ct值后,对照标准 曲线公式即可获得待测样品DNA的拷贝浓度。
实施例3
本试剂盒与现有艰难梭菌毒素A/B检测试剂盒的灵敏度比较
为了确定实施例2中所述的qPCR具体操作方法灵敏度,我们以质控品初始 浓度为2.19×108copies/μL(tcdA)和2.29×108copies/μL(tcdB)的模板浓度用 于制备标准曲线的初始浓度,并用EASYDilution绝对定量稀释液按10倍浓度 梯度连续稀释,来检测所述qPCR体系的最低检出限。另外,选用检测C.difficile 毒素基因tcdA和tcdB的其它文献上的引物,以本方法建立的体系进行qPCR, 来比较本引物和其它文献上(TcdCDoesNotSignificantlyRepressToxinExpressionin Clostridiumdifficile630DErm)的引物的灵敏度。
结果判断标准:选用肠产毒性大肠杆菌(ATCC35401)为阴性对照,于相 同的qPCR检测体系下进行检测。以阈值线刚好超过正常阴性对照的最高点设定 阈值线;若待测模板荧光增长曲线超过阈值线,并呈良好的对数增长,则判断 为阳性。否则,判断为阴性。
检测结果显示,对C.difficile毒素基因tcdA和tcdB的qPCR检测体系,本 试剂盒的最低检出限分别为2.19×103copies/μL(tcdA)(图8、9)和 2.29×103copies/μL(tcdB)(图10、11),该结果与其他文献引物的灵敏度检测结 果一致(图12)。值得一提的是,在同一个检测体系前提下,本试剂盒的引物所 得到的标准公式为tcdA:Y=-3.016×LgX+41.349(R2=0.939,E=114.595)和tcdB: Y=-3.198×LgX+17.66(R2=0.904,E=105.45),其扩增效率值E均比其他文献 所用引物的扩增效率均要高,更符合qPCR扩增效率的标准(90%≦E≦110%), 表明针对本试剂盒所筛选的引物检测结果更为可靠。
实施例4
本试剂盒qPCR检测体系的特异性分析
以肠出沙门氏菌(CICC21490)、创伤弧菌(CICC10383)、血性大肠杆菌 (ATCC43889)、致病性大肠杆菌(ATCC43887)、肠产毒性大肠杆菌 (ATCC35401)、肠侵袭性大肠杆菌(ATCC43893)为模板,按照上述方法和判 断标准进行检测,结果均为阴性,说明本试剂盒的检测引物特异性好。
本专利具体的引物信息详见下表。
最后所应当说明的是,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对 本发明保护范围的限制,尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明,本领 域的普通技术人员应当理解,可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替 换,而不脱离本发明技术方案的实质和范围。