H7定位独特的遗传标记,Z3276:一个定量PCR法检测检测大肠杆菌 O157发展。在定量PCR是结合单叠氮丙啶(PMA)处理活细胞检测。这个协议已经被修改,并适于方便和一致地处理大量样品的96孔板格式
独特的开放阅读框(ORF)Z3276被确定为特定遗传标志为E.大肠杆菌 O157:H7。 qPCR实验是检测大肠杆菌的开发大肠杆菌 O157:H7通过靶向ORF Z3276。用此方法,我们可以检测低至大肠杆菌的DNA的基因组的拷贝数大肠杆菌 O157:H7。该测定的灵敏度和特异性通过用大量的大肠杆菌的密集验证试验被证实大肠杆菌 O157:H7的菌株(N = 369)和非0157株(N = 112)。此外,我们结合了单叠氮丙啶(PMA)过程与新开发的qPCR协议,用于选择性检测从死细胞的活细胞。从PMA治疗的死细胞DNA扩增几乎完全相反,从PMA处理的活细胞中的DNA几乎不受放大抑制。此外,该协议已经被修改,并适于为一个简单的,一致的处理大量样品的96孔板格式。 Ŧ他的方法,预计将有准确的微生物和流行病学监测食品安全和环境光源的影响。
PCR是一种常用的技术进行检测大肠杆菌的大肠杆菌 O157:从食品和环境样本H7。确定为E.特定生物标志物大肠杆菌 O157:H7是其中的关键因素成功的检测PCR方法之一。常用的PCR分析检测大肠杆菌的生物标志物大肠杆菌 O157:H7包括志贺毒素(STX 1和STX 2)1,2,uidA基因 3,4, 善良 5,6,rfbE 7,和的fliC基因8,9。这些生物标志物可以提供可变的效率识别,然而,大多数的生物标志物不能被用作唯一的生物标记物进行检测大肠杆菌的大肠杆菌 O157:H7。这种不足在靶基因的分化功率要求更具体,更强大的生物标志物(s)的鉴定大肠杆菌的大肠杆菌 O157:H7 10。
众多探针用于在大肠杆菌中的基因或假想的开放阅读框(ORFs) 大肠杆菌O157:H7型11被设计为基于本实验室的DNA基因分型芯片,并通过了国家生物技术信息中心的GenBank数据库中寻找线索qPCR分析。 Z3276的ORF,它是一种菌毛基因11的序列被选择为qPCR分析。随后,qPCR分析通过对PCR参数如浓度的引物和探针,以及退火和延伸温度(数据未示出)多次试验的开发。经过对参考菌株,如大肠杆菌激励包容性和排他性测试大肠杆菌 O157:H7,非O157和志贺氏菌在定量PCR中,ORF Z3276被认定为一个特定的和强大的遗传标记用于识别E的大肠杆菌 O157:H7。然后,我们开发使用这种独特的生物标志物的鉴定大肠杆菌的一个新的定量PCR方法大肠杆菌 O157:H7。
在检测大肠杆菌的另一个挑战大肠杆菌 O157:H7的污染FO消耗臭氧层物质和环境的准确测定从样品中的活细胞。 DNA的死亡细胞和不能区分存活在PCR法的延伸存在可能导致假阳性读数,从而导致在检测活细胞数的高估。因此,这限制了在PCR中使用的精确检测食源性致病菌12。一种新颖的方法来区分死细胞的DNA已被采取了在过去的几年里13-15结合单叠氮丙啶(PMA)处理与PCR检测方法。 PMA是能去的死细胞内,并相互插入到DNA,当暴露于光,但不能去活细胞的内部,以与活细胞的DNA反应。因此,在活细胞和死细胞的PMA处理的混合物中,死细胞的DNA不能在PCR扩增13。我们结合PMA治疗新开发的qPCR分析选择性地检测活的大肠杆菌大肠杆菌 O157:H7细胞。此外,我们已经取得了PMA-qPCR的一SSAY可以用于高通量检测。
该研究的主要目的包括使用的ORF Z3276,独特的为E。大肠杆菌 O157:H7,作为定量PCR检测一个唯一的生物标志物。目前,大多数qPCR实验的目标致病基因,如STX1,STX2和善良 1,2,5,6或共享表型的基因,如uidA基因3,4,rfbE和的fliC基因8,9。偶尔,一个种或菌株不能明确的毒力基因(S)确定的,如1和STX STX 2基因,这些基因存在于不同的种或菌株16为好。使用rfbE和fliC的对靶基因,就需要这两个基因以用于完整的识别17。使用ORF Z3276作为生物标志物,这qPCR分析已被证明是敏感和特异的测定( 表1)。该测定法已受到严格的包容性和排他性测试,包括O157:H7菌株(n = 3的67),100多个非O157菌株,和其他致病菌种,如沙门氏菌和志贺氏菌 。所有O157:H7检测菌株呈正检测到,并且没有交叉反应性,发现从非O157菌株( 表一 ),表明ORF Z3276是一种独特的和强大的生物标志物的检测大肠杆菌的大肠杆菌 O157:H7。
该研究的另一个目的是通过PMA处理的DNA提取之前选择性地检测活细胞的死细胞。 PMA可以渗透到死细胞受损的膜和与DNA结合,从而抑制死细胞中PCR扩增13的DNA扩增。我们已经修改对PMA处理的程序,并适应它为过程的96孔板格式。的曝光正确的强度是必不可少的,以获得最佳的交联作用。以前,微管已被用于这个步骤13-15。然而,单独的微管是难以处理在光前曝光的步骤,而这些管子不是绝对透明的,以获得最佳的跨喜好。使用96孔板,我们改进PMA-处理的效率。这些变化可能会影响测定在几个方面:它们可以更容易地获得彻底和均匀的交联效果,特别是与许多样本;处理样品可以从一个板移动到另一个,以使其能够用于检测大量样品的,他们提供的自动化潜力的全过程这PMA-qPCR分析。这PMA-qPCR分析的局限性在于,PMA处理增加了PCR分析的成本有所并且稍微降低PCR检测的灵敏度。
The authors have nothing to disclose.
我们感谢美国国土安全部美国提供资金的一部分。
AB 7900HT Fast Real-time PCR system | ABI | ||
2 x Universal master mix | ABI | 4304437 | |
PrepMan Ultra | ABI | 4318930 | |
Primer Express | ABI | ||
Probes | ABI | Top of Form | |
4316033 Bottom of Form | |||
PMA | Biodium | 40013 | |
Puregen cell and tissue kit | Qiagene | Top of Form | |
158622 | |||
Bottom of Form | |||
DU530 spectrophotometer | Beckman | ||
Spectrophotometer | NanoDrop Technology | ND-1000 | |
650 w halogen light source | Britek | H8061S | |
Otptical Adhesive film | ABI | 4311971 | |
Optical 96-well reaction plate | ABI | 4316813 |