H7는 고유 한 유전자 마커, Z3276을 대상으로 :의 qPCR 분석은 대장균 O157 검출을 위해 개발되었다. qPCR에는 라이브 셀 검출을위한 프로피 디움 모노 아자 이드 (PMA) 처리와 결합했다. 이 프로토콜은 다수의 샘플을 간단하고 일관성있는 처리를위한 96 – 웰 플레이트 형식으로 수정하고 적용되었습니다
독특한 오픈 리딩 프레임 (ORF) Z3276은 E.의 특정 유전자 마커로 확인되었다 대장균 O157 : H7. 의 qPCR 분석은 E.의 탐지를 위해 개발 된 대장균 O157 : ORF Z3276을 대상으로 H7. 이 분석을 통해, 우리는 E.의 DNA의 게놈의 몇 사본 최저를 감지 할 수 있습니다 대장균 O157 : H7. 분석의 민감도 및 특이도는 E. 다수 집중적 검증 시험에 의해 확인되었다 대장균 O157 : H7 균주 (N = 369) 및 비 O157 균주 (N = 112). 또한, 우리는 죽은 세포에서 살아있는 세포를 선택적으로 검출을위한 새로 개발 된 qPCR에 프로토콜 프로피 디움 모노 아자 이드 (PMA) 절차를 결합했다. PMA 처리 죽은 세포에서 DNA의 증폭은 거의 PMA 처리 살아있는 세포에서 DNA의 거의 영향을받지 증폭 대조적으로 억제되었다. 또한, 프로토콜은 샘플의 다수의 간단하고 일관성있는 처리를위한 96 – 웰 플레이트 형식으로 수정되고 적용되어왔다. 티그 방법은 정확한 미생물 식품 안전 및 환경 소스의 역학 모니터링에 영향을 미칠 것으로 예상된다.
PCR은 E.의 검출을위한 공통의 기술입니다 대장균 O157 : 식품 및 환경 시료에서 H7. E. 특정 생체 식별 대장균 O157 : H7는 PCR 분석 실험에 성공 검출을위한 핵심 요소 중 하나입니다. 일반적 E.의 검출을 위해 PCR 분석법에 사용되는 생체 대장균 O157 : H7는 시가 독소 (STX 1 STX 2) 1, 2, 3, 4 uidA, eaeA 5,6, rfbE 7 및 플릭 유전자 8,9 있습니다. 이러한 바이오 마커는 식별을위한 가변 효율이 제공 할 수 있지만, 바이오 마커의 대부분은 E.의 검출을위한 고유 한 바이오 마커로 사용될 수 없다 대장균 O157 : H7. 표적 유전자의 차별화 전력이 부족함은 E.의 식별을위한보다 구체적인 강한 바이오 마커 (들)에 대한 호출 대장균 O157 : H7 10.
E. 유전자 또는 가상의 오픈 리딩 프레임 (ORF를)에 대한 다수의 프로브 대장균O157 : H7 (11)가 실험실에서 DNA의 유전자형 마이크로 어레이에서 생명 공학 정보를위한 국립 센터의 GenBank 데이터베이스에서 검색하여 단서에 따라 qPCR의 분석을 위해 설계되었습니다. fimbrial 유전자 11입니다 Z3276 ORF,,의 순서는 qPCR에 분석을 위해 선정되었다. 이어서,의 qPCR 분석은 이러한 프라이머 및 프로브의 농도뿐만 아니라, 어닐링 및 연장의 온도 (데이터는 미도시)와 같은 PCR 매개 변수에 대한 다수의 임상 시험을 통해 개발되었다. 같은 E. 등의 기준 균주에 대한 인센티브의 포괄 성 및 독점 시험 후 대장균 O157 : H7 qPCR에있는 비 O157과 시겔 라 긴장은 ORF Z3276은 E.의 식별을위한 구체적이고 강력한 유전 적 마커로 확인되었다 대장균 O157 : H7. 그 다음 우리는 E.의 식별이 독특한 바이오 마커를 사용하여 새의 qPCR 방법을 개발 대장균 O157 : H7.
E. 검출의 또 다른 도전 대장균 O157 : H7에 오염 fo를ODS와 환경 시료로부터 생균의 정확한 결정이다. 죽은 세포 및 PCR 분석에서 생존 능력을 구별 할 수없는에서 DNA의 확장 된 존재가 검출 살아있는 세포 수를 과대 평가의 결과, 위양성 판독의 원인이 될 수 있습니다. 따라서이 식 인성 병원균 (12)의 정확한 검출 PCR의 사용을 제한합니다. 죽은 세포의 DNA를 차별화하는 새로운 방법은 지난 몇 년 동안 13-15에서 PCR 절차와 프로피 디움 모노 아자 이드 (PMA) 처리를 조합하여 촬영되었다. PMA는 죽은 세포 안으로 들어가, 및 빛에 노출 될 때 DNA에 층간 삽입 할 수 있지만, 생균의 DNA와 반응 생균의 내부에 맞지 않을 수있다. 따라서, 라이브 및 사균의 PMA 처리 된 혼합물에서, 죽은 세포의 DNA는 PCR (13)에서 증폭 할 수 없다. 우리는 선택적으로 라이브 E.을 감지하는 새로 개발의 qPCR 분석과 PMA 치료를 결합 대장균 O157 : H7 세포. 또한, 우리는 PMA-의 qPCR을 만들었습니다높은 처리량 감지 할 수 ssay.
연구의 주요 목적은 E.에 ORF Z3276, 고유의 사용을 포함한다 대장균 O157 : H7, qPCR에 분석을위한 유일한 바이오 마커로. 현재, 대부분의 qPCR 분석은 stx1, stx2 및 eaeA 1,2,5,6 또는 uidA 3,4, rfbE 및 플릭 유전자 8,9와 같은 공유 표현형 유전자와 같은 독성 유전자를 대상으로하고 있습니다. 그 유전자가 다른 종 또는뿐만 아니라 변종 (16)의 존재로 때때로, 종이나 변형은 확실히 같은 STX로 천이됨을 STX 2 유전자로, 독성 유전자 (들)에 의해 식별 할 수 없습니다. 표적 유전자에 대한 rfbE 및 플릭을 사용하여, 두 유전자는 완전한 식별 (17)에 사용될 필요가있다. 바이오 마커로 ORF Z3276을 사용하여,이 qPCR의 분석은 민감하고 특정 분석 (표 1)로 입증되었습니다. H7 균주 (N = 3이 분석은 O157 등의 엄격한 포괄 성 및 독점 테스트를 받게되었습니다살모넬라와 쉬 겔라 등 67), 100 개 이상의 비 O157 균주 및 기타 병원성 종. 모든 O157 : H7 시험 균주를 긍정적으로 감지하고, 더 교차 반응은 비 O157 균주 (표 1)에서 찾을 수 없습니다, ORF Z3276은 E.의 검출을위한 독특하고 강력한 바이오 마커임을 표시 대장균 O157 : H7.
이 연구의 목적은 선택적으로 다른 DNA 추출 전에 PMA 처리에 의해 사균의 생균을 검출하는 것이다. PMA는 손상된 막과 죽은 세포로 침투하여 DNA에 결합하고, 따라서 PCR (13) 죽은 세포의 DNA 증폭을 억제 수 있습니다. 우리는 PMA 처리 절차를 수정 및 절차 96 – 웰 플레이트 형식으로 적응시켰다. 빛의 노출의 오른쪽 강도는 최적의 가교 효과를 얻을하는 것이 필수적이다. 이전 모세관이 단계 13 ~ 15에 사용되었습니다. 그러나 별도의 마이크로 튜브는 빛을 전에서 처리하기 어려운하여 노출 단계,이 튜브는 최고의 크로스대로를 얻을 절대적으로 투명하지 않습니다. 96 – 웰 플레이트를 사용하여, 우리는 PMA 처리의 효율성을 향상시켰다. 이러한 변화는 여러 방법으로 분석에 영향을 미칠 수 : 그들은 특히 수많은 샘플, 쉽게 철저하고 균일 한 가교 효과를 얻을 수 있도록, 처리 된 샘플은 가능한 있도록하는 또 다른 하나의 플레이트로부터 이동 될 수있다 다수의 검출 샘플로하고, 그들은 전체 프로세스에 대한 자동화 가능성이 PMA-qPCR의 분석을 제공합니다. 이 PMA-의 qPCR 분석의 한계는 PMA 처리 다소 PCR 분석 비용을 증가시키고 약간 PCR 분석법의 민감도를 감소한다는 것이다.
The authors have nothing to disclose.
우리는 자금의 일부를 제공하기 위해 국토 안보부의 미국학과 감사합니다.
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 |