印第安纳沙门菌快速检测方法的建立

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沙门菌是一类重要的人畜共患病原菌,根据美国疾病控制与预防中心的数据表明:在美国,食源性沙门菌每年导致约100万人患病,1.9万人住院,380人死亡。在我国,约70%的细菌性疾病是由沙门菌引起的。沙门菌包含多种血清型,常见的有鼠伤寒沙门菌和肠炎沙门菌,而印第安纳沙门菌(Salmonella enterica serovar Indiana,S.Indiana)是近年来广泛流行于我国肉鸡养殖业中的一种沙门菌新血清型。我国自1984年首次报道印第安纳沙门菌以来,目前该病原已广泛流行于动物、食品和养殖环境中。此外,印第安纳沙门菌通常具有高度耐药性,导致药物防控难度较大,已成为禽病防治、食品安全、公共卫生等多领域关注的一种新病原。环介导等温扩增技术(Loop-Mediated Isothermal Amplification,LAMP)是由日本科学家Notomi发明的一种新型核酸扩增技术,针对靶标的六个区域设计引物,使用具有链置换活性的DNA聚合酶1小时内在等温环境中将靶标扩增至数百万倍。该技术避免了聚合酶链式反应(polymerase chain reaction,PCR)中的反复升降温步骤,同时灵敏度与特异性较高,因而在推出后受到了广泛关注,目前已被用于包括疾病诊断在内的多个领域。本研究通过筛选印第安纳沙门菌特异性序列,设计引物,建立LAMP检测方法,为印第安纳沙门菌的科学防控提供一种有效技术手段。主要研究结果如下:(1)LAMP检测方法的建立:本研究以印第安纳沙门菌特异性序列为靶标设计引物,分别对反应条件中的温度、时间、反应过程以及反应体系中的dNTPs、Mg2+、Bst链置换酶、引物间比例进行优化,确定25μL的反应体系包括:Bst链置换酶1μL、dNTPs 3μL、Mg2+2μL、外引物各1μL、内引物各0.75μL、模板2μL、Buffer 2.5μL和灭菌双蒸水补足体系。反应条件为64℃等温扩增50 min,80℃灭活10 min。扩增产物使用限制性内切酶BstB I进行酶切验证,产物大小符合预期,成功建立了检测S.Indiana的LAMP方法。(2)LAMP特异性与灵敏度鉴定:本研究以印第安纳沙门菌等39株参考菌株进行特异性验证,结果显示,仅印第安纳沙门菌检测结果为阳性,其他菌株均为阴性,表明该方法具有较好的特异性。使用超微量分光光度计检测包含靶标的阳性质粒,计算得到质粒拷贝并进行倍比稀释,检测LAMP检测灵敏度,结果确定LAMP法检测的灵敏度为5.9×101 copies/tube,优于常规PCR方法。(3)LAMP可视化反应系统的建立与应用:使用钙黄绿素为指示剂通过颜色的变化即可对结果进行判读,实现了检测结果的可视化。应用建立的LAMP可视化检测方法对359株临床分离株进行检测,并将检测结果与细菌学检测结果进行比较。共检测出65份阳性样品,优于传统细菌学检测结果(64份阳性样品)。
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