细菌核糖体23 S亚单位基因芯片在感染性疾病快速诊断中的应用研究

目的研究建立快速检测细菌DNA的方法,建立含有10种细菌探针的检测用基因芯片模型. 方法使用合成的扩增细菌核糖体23 S亚单位(23S rDNA)寡核苷酸探针,制备基因芯片;设计23S rDNA通用引物,应用PCR(聚合酶链反应)法,扩增细菌核糖体23S亚单位基因(23S rDNA),扩增后产物与芯片上的探针杂交,用荧光扫描仪检测信号;对23种临床常见致病菌、培养物及临床病例标本采用本方法进行检测,并与常规细菌培养法比较. 结果基因芯片检测临床致病菌具有较高的特异性和灵敏性. 结论利用寡核苷酸探针基因芯片检测系统具有一定的种属鉴别能力,比常规培养法快速、准确.     

运用23S rDNA芯片技术进行食源性感染常见致病菌的快速鉴定

[目的]应用23S rDNA芯片技术，建立食源性感染常见致病菌的快速鉴定方法。[方法]利用带正电荷尼龙膜为芯片载体，合成寡核苷酸探针，点样于载体制成寡核苷酸芯片，对食源性感染常见致病菌23S rDNA基因片段扩增产物进行杂交检测。[结果]获得扩增食源性感染常见致病菌23S rDNA基因片段的特异性引物，并在同一条件下扩增出14种细菌目标片段。在均一的杂交条件下与寡核苷酸芯片杂交，用地高辛酶联免疫法进行显色。结果表明，10种细菌杂交结果显示很好的灵敏度和特异性，4种细菌由于探针因素或杂交条件不合适未能显示预期的种(属)杂交结果。对于食源性感染模拟标本，本方法也可以获得预期的结果。[结论]建立的23S rDNA芯片技术在食源性感染常见致病菌鉴定上快速准确的优点，为食源性感染的诊治与预防提供了有效的技术手段和方法依据。     

寡核苷酸微阵列快速检测常见食源性致病菌初步研究

目的:探索运用寡核苷酸微阵列技术建立一种快速、简便的检测食源性致病菌方法。方法:基于细菌16s rDNA序列设计并合成寡核苷酸探针,制备寡核苷酸微阵列,对7种常见细菌进行检测。同时,采用培养和微阵列对40份腹泻患者粪便进行了检测。结果:7种食源性致病菌用细菌16s rDNA序列通用引物扩增后,均得到900 bp左右的PCR产物,产物分别在寡核苷酸微阵列上进行杂交时,均只和相对应的检测探针产生明显的杂交信号。在模板为1.0 pg/ml时,PCR未能扩增出明显的条带,然而该产物经微阵列杂交后可见较明显的检测信号。40份腹泻患者粪便采用培养法结合血清凝集试验和寡核苷酸微阵列进行检测比较,发现大肠埃希菌与志贺菌属检测探针也能杂交,霍乱弧菌与副溶血性弧菌检测探针也能杂交,其余5种细菌检测符合率为为100%。结论:基于细菌16s rDNA序列的寡核苷酸微阵列技术检测食源性致病菌,方法简单、实用、快速、高通量,并可以直接检测标本而不需培养,但是采用该技术部分细菌只能实现初步快速鉴定,仍需要结合培养等才能最后鉴定。     

微型寡核苷酸芯片检测脑脊液病原菌研究与应用

目的建立快速检测脑脊液标本中常见病原菌的微型寡核苷酸芯片。方法根据脑脊液中常见病原菌16S rRNA基因序列设计通用引物和检测探针;探针固定于尼龙膜上制成寡核苷酸芯片;通用引物扩增病原菌DNA并标记生物素,产物与芯片进行反向杂交检测;对该体系的敏感性和特异性进行了测试,并检测了32例临床病原菌感染的脑脊液标本。结果所有实验菌株均只与芯片上相应探针杂交。该法最低可检测出10 CFU/ml的大肠埃希菌;32例临床本的检测结果与常规鉴定法完全一致。结论该寡核苷酸芯片法能够准确、敏感、快速地检测脑脊液标本中的病原菌。     

临床标本中未知病毒基因芯片检测方法探索

目的探索可用于检测临床标本中未知病毒的基因芯片技术。方法设计合成1～4型登革病毒基因芯片探针,制备成登革病毒基因芯片。提取1～4型登革病毒标准毒株的核酸RNA,以phi29DNA聚合酶结合带标签序列的随机引物进行全基因组扩增,再以Cy3荧光染料标记的标签序列引物进行PCR随机扩增标记,标记产物进一步用登革病毒芯片进行杂交检测,随后用广州白云机场出入境检验检疫局国境口岸收集的登革热病人血清标本对新建立的方法进行验证。结果1～4型登革病毒标准毒株培养液提取的RNA,经扩增、标记及芯片杂交检测,相应探针阵列均可检测到明显杂交信号,探针阳性率均达100％;从3份临床登革热病人血清标本中提取的RNA,同样也可得到明显的杂交信号,而背景干扰信号很低,从相应达到100％探针阳性率的探针阵列可判断,3份病人血清标本中分别为含1、2、3型登革病毒。结论该研究新建立的基因芯片方法,可用于检测临床血清标本中的登革病毒,如果设计更多针对不同病原体的特异性芯片探针,该方法还可用于临床标本中一些未知病原体的鉴定。     

常见7种食源性致病菌xMAP液相芯片快速筛查方法的建立及应用

目的采用xMAP液相悬浮芯片检测方法,建立一管同时检测金黄色葡萄球菌、沙门菌、副溶血弧菌、单增李斯特菌、大肠杆菌O157∶H7、创伤弧菌和空肠弯曲菌的快速筛查方法。方法根据GenBank公布的金黄色葡萄球菌肠毒素nuc基因、沙门菌侵袭性基因ssaR、副溶血弧菌通用基因toxR、单增李斯特菌的hlyA基因、大肠杆菌O157∶H7的rfbE基因、创伤弧菌的vvh基因和空肠弯曲菌的gyrA基因,设计特异性引物和探针,利用上游引物和生物素标记的下游引物对7个靶序列进行不对称实时PCR扩增,7重实时PCR扩增产物和制备的7种偶联探针的微球在同一体系中进行杂交,最后利用藻红蛋白和生物素的亲和作用报告荧光,从而建立7种食源性致病菌的xMAP液相悬浮芯片检测法。结果 xMAP液相悬浮芯片体系检测140株菌株,均出现特异性荧光中值信号,7种食源性致病菌检测互不干扰。DNA和菌液检出限分别为1～100ng和105～108cfu/ml对56份各类食品标本进行检测,检出金黄色葡萄球菌2份、沙门菌4份、副溶血弧菌7份、单增李斯特菌1份、创伤弧菌3份,未检出大肠杆菌O157∶H7和空肠弯曲菌,此结果与传统方法分离结果相一致。结论xMAP液相悬浮芯片技术从样品处理到检测结果需3.5h左右,该方法可应用于食品安全风险监测中食源性致病菌的快速筛查和食源性致病菌的分型鉴定。     

聚合酶链反应和地高辛标记的核酸杂交技术用于钩端螺旋体的检测

目的为钩端螺旋体快速诊断和流行病学调查建立一种比较理想的方法.方法根据钩端螺旋体赖株DNA合成一对flaB引物,用PCR技术对钩端螺旋体菌株、疫区现场动物标本等进行flaB基因扩增,用地高辛（DIG）标记flaB基因探针,用琼脂糖凝胶电泳和斑点杂交技术进行检测.结果纯化钩端螺旋体DNA 5pg经flaB-PCR扩增后,琼脂糖凝胶电泳可以目测.用DIG标记的flaB探针可以检测到5fg及以下的DNA扩增产物.疫区70份蛙肾标本,分离细菌8株,阳性率11.43%.flaB扩增阳性14份,阳性率20%;DIG标记探针斑点杂交检测,阳性19份,阳性率为27.14%.结论PCR-斑点杂交是一种灵敏、特异、快速的钩端螺旋体检测方法,既可用于快速检测和早期诊断,也可用于疫情监测和流行病学调查.     

通用型基因悬浮芯片检测生物恐怖细菌的方法研究

目的 建立快速、高通量的基因悬浮芯片检测方法,用于生物恐怖病原体的快速筛检.方法 选择保守的细菌16 S rDNA序列,并针对炭疽芽孢杆菌(Bacillus anthracis,B.a)、鼠疫耶尔森菌(Yersinia pestis,Y.p)、布鲁菌属(Brucella spp.,Bru)、土拉弗朗西斯菌(Francisella tularensis,F.t)和类鼻疽伯克霍尔德菌(Burkholderia pseudomallei,B.p)等5种生物恐怖细菌设计种(属)特异性探针,经16 S rDNA通用引物341A、519B扩增基因组DNA,用基因悬浮芯片方法进行检测,并对方法的灵敏度、特异度、重复性、检测能力进行验证.结果 经16 S rDNA通用引物扩增,特异性探针杂交检测,能将样本细菌鉴定到属水平,同属菌出现交叉反应;检出限分别为类鼻疽伯克霍尔德菌1.5 pg/μl,布鲁菌属20 ps/μl,炭疽芽孢杆菌7 pg/μl,土拉弗朗西斯菌0.1 pg/μl,鼠疫耶尔森菌1.1 pg/μl;15次重复检测各探针变异系数(CV)为5.18%～17.88%,具有较好的重复性;方法可正确检出模拟白色粉末样本中炭疽芽孢杆菌和鼠疫耶尔森菌.结论 建立了通用型基因悬浮芯片检测体系快速高通量筛查生物恐怖细菌的方法.     

酶显色法基因芯片检测幽门螺杆菌克拉霉素耐药基因

目的 建立酶显色法基冈芯片快速、准确检测幽门螺杆菌(Hp)克拉霉素耐药基因.方法 设计-对引物,以地高辛标记其中一条引物,扩增Hp 23S rRNA部分基因,得到285 bp DNA片段.根据23S rRNA上的5个位点设计探针和制作芯片,扩增产物与芯片杂交,酶显色后扫描判读结果.结果 63例Hp阳性标本中,芯片结果显示突变率:A2143G为3.17%、T2182C为11.11%、A2143G+T2182C为14.29%;酶显色法芯片和DNA直接测序法检测Hp 23S rRNA基因多态性结果符合率为96.83%;质粒浓度为1.53×10~2拷贝/μl时芯片法仍可检测到野生和突变信号.结论 酶显色法芯片检测实现了高通量的同时具有较高敏感性和特异性,能同时检测23S rRNA的多种突变型,无需特殊仪器,可以用于指导临床合理用药和进行流行病学调查,有一定的临床应用价值.     

斑点杂交技术用于蛙钩端螺旋体病的流行病学调查研究

目的用Dotblotting杂交技术检测蛙类钩端螺旋体（钩体）,为动物钩体的流行病学监测和调查提供一种比较理想的方法。方法根据钩体赖株DNA合成1对flaB引物,用PCR技术对钩体菌株、疫区现场蛙肾材料等进行flaB基因扩增,用地高辛（DIG）标记flaB基因探针,用斑点杂交技术进行检测。结果结果表明用DIG标记的flaB探针可以检测到5fg及以下的DNA扩增产物。疫区70份蛙肾标本,斑点杂交检测阳性19份,阳性率为27．14％。而钩体细菌分离阳性者只有8份,阳性率11．43％,PCR扩增阳性者14份,阳性率20．00％。结论Dotblotting杂交是一种灵敏、特异、快速的钩体检测方法,可用于两栖类钩体的流行病学监测和调查。     

Broad-range bacterial detection and the analysis of unexplained death and critical illness

Broad-range rDNA polymerase chain reaction (PCR) provides an alternative, cultivation-independent approach for identifying pathogens. In 1995, the Centers for Disease Control and Prevention initiated population-based surveillance for unexplained life-threatening infections (Unexplained Death and Critical Illness Project [UNEX]). To address the causes of UNEX cases, we examined 59 specimens from 46 cases by using broad-range bacterial 16S rDNA PCR and phylogenetic analysis of amplified sequences. Specimens from eight cases yielded sequences from Neisseria meningitidis (cerebrospinal fluid from two patients with meningitis), Streptococcus pneumoniae (cerebrospinal fluid from one patient with meningitis2 and pleural fluid from two patients with pneumonia), or Stenotrophomonas maltophilia (bone marrow aspirate from one patient with pneumonia). Streptococcus pneumoniae rDNA sequence microheterogeneity was found in one pleural fluid specimen, suggesting the presence of multiple strains. In conclusion, known bacterial pathogens cause some critical illnesses and deaths that fail to be explained with traditional diagnostic methods.     

应用16S rDNA测序分析肝、肾脓肿的病原菌特点

目的 比较16S rDNA测序及传统培养在肝、肾脓肿病原菌检测中的价值,分析肝、肾脓肿病原菌特点和组成差异.方法 收集2019年12月—2020年12月某院接受经皮穿刺引流治疗的32例患者(肝脓肿24例,肾脓肿8例)的脓肿引流液,采用传统培养和16S rDNA测序进行病原菌的鉴定,对比分析16S rDNA测序结果中肝、...     

Colonic bacterial flora: changing understandings in the molecular age

The human intestinal microbiota is a complex bacterial consortium that is critical to normal health. The microflora is present at concentrations of 10(11)-10(12) cells/g of intestinal contents; the number of species present may exceed 500, although exact numbers remain to be defined, due in part to the fact that <30% of microorganisms are culturable with current microbiologic methods. Molecular tools based on 16S rDNA sequence similarities such as fluorescent in-situ hybridization (FISH), denaturing gradient gel electrophoresis (DGGE), quantitative dot blot hybridization, restriction fragment length polymorphism (RFLP) and large scale 16S rDNA sequencing have helped to overcome limitations of conventional microbiological plating methods in studying the fecal microflora composition. However, these tools are just now beginning to be applied to understand the dynamics of this complex community, and its relationship to diet and human health. There is a need to understand both the limitations of the current data and the importance of moving forward with the best possible molecular and epidemiologic techniques as we deal with these critical questions.     

腹泻标本中肺炎克雷伯菌的分离鉴定和16S rDNA系统进化分析

目的 探讨腹泻标本中肺炎克雷伯菌属亚种的分类和鉴定.方法 腹泻标本使用麦康凯和SS培养基划线培养,挑取可疑菌落分纯后使用细菌生化鉴定仪鉴定到亚种;提取菌株的全基因组DNA,以克雷伯菌16S rDNA引物PCR扩增菌株的1500 bp 16S rDNA序列,扩增产物进行测序,测序结果 经截取后,使用Blastn程序在GenBank库中搜索16S rDNA序列的相似性匹配;用PHYLIP程序建立分离菌株及GenBank库中16S rDNA序列的进化发生树并进行分析.结果 113份腹泻标本中,经生化鉴定有25株(分离率22.2%)肺炎克雷伯菌株,其中,肺炎亚种21株(分离率18.6%)、鼻炎亚种4株,未分离到鼻硬结哑种.这些标本中未分离到常见腹泻病原菌.生化鉴定的肺炎亚种菌株均对青霉素G耐药,而对多黏菌素敏感,对呋喃坦叮、头孢噻吩、卡那霉素和妥布霉素有部分耐药.菌株的16S rDNA序列在GenBank库中搜索发现,生化鉴定为鼻炎哑种的4株菌株与沙门菌等肠道致病菌株有最大相似性匹配;16S rDNA序列系统进化树将生化鉴定的肺炎亚种聚为一群,但不能将肺炎克雷伯菌属的3个亚种完全区分开来.结论 16S rDNA序列进化分析在肺炎克雷伯菌的鉴定和分类中有一定意义.     

基于16S和23S rDNA基因芯片检测和鉴定七种临床常见病原菌

目的 以细菌16S rDNA和23S rDNA基因为靶序列建立可检测临床七种常见病原菌寡核苷酸芯片系统.方法 采用双重PCR扩增标本中靶细菌16S和23S rDNA基因片段.构建能同时检测肠出血性大肠埃希菌O157:H7、副溶血性弧菌、沙门菌、霍乱弧菌、单核细胞增生李斯特菌、空肠弯曲菌和志贺菌的寡核苷酸芯片,并考核芯片的检测特异性、灵敏度和重复性.采用所建立的寡核苷酸芯片检测81例腹泻患者粪便样本.结果 双重PCR可同时扩增上述七种病原菌的16S和23SrDNA基因靶序列.所研制的寡核苷酸芯片检测灵敏度可达103 cfu/ml,非靶细菌无阳性结果 ,不同批间和批内芯片的变异系数为3.89%～5.81%.寡核苷酸芯片检测粪便样本的阳性率为39.5%(32/81),与常规细菌学检查法检测结果 的符合率达到96.3%(78/81),菌种鉴定结果 符合率为96.8%(31132).结论 研究建立的寡核苷酸芯片法在检测七种病原菌时具有简便、快速、准确、高通量等优点,适合于临床样本检测及流行病学现场调查.     

常见致病真菌通用引物PCR检测技术研究

目的 建立常见致病真菌的通用引物PCR检测技术,为研究致病真菌的基因芯片检测技术打下基础.方法 以真菌的5.8S rRAN基因和28S rRAN基因为靶基因,利用其保守序列设计用于常见致病真菌检测的PCR通用引物,并观察检测方法的特异性及敏感性.结果 建立的常见致病真菌通用引物PCR检测方法可有效检测白色念珠菌、新生隐球菌、烟曲霉、黄曲霉、黑曲霉、构巢曲霉等20个种属的致病真菌,敏感性为15 pg/ml DNA,实际应用效果与标准菌株检测结果一致.结论 本研究建立的通用引物PCR可以用于常见致病真菌的检测.

Abstract：

Objective To develop the detection method of common fungal pathogens by general primer PCR.Methods The primers were designed from the target genes of 5.8S rDNA and 28S rDNA of fungi,and the specificity and sensitivity were observed.Results The general primer PCR can be used to detected C.albicans,C.parapsilosis,C.krusei,C.glabrata,C.tropicalis,C.neoformans,A.fumigatus,A.flavus,A.nidulans,A.niger,C.carrionii,P.verrucosa,Sschenckii,F.pedrosoi,T.rubrum,T.mentagrophytes,M.gypseum,M.canis,E.floccosum,M.racemosus,the sensitivity was 15 pg/ml of DNA.Conclusion The general primer PCR can be used to detect common fungal pathogens.     

黄豆苷元对仔猪肠道微生物区系的影响

目的:研究黄豆苷元对仔猪肠道微生物区系的影响。方法:选取江苏某猪场产期相近、胎次相似数目相当的杜/长/大三元杂交仔猪6窝,随机分为2组,每组三窝。一组为对照组,按常规饲养,另一组为处理组,在7、9、11d每头猪强饲大豆黄酮(10mg/L)1ml、2ml、3ml。两组均于21d断奶。于14、21、24、35d每窝各屠宰一头,无菌采集十二指肠、空肠、回肠、盲肠、结肠和直肠食糜。食糜细菌16S rDNA的V6-V8可变区经PCR扩增,扩增产物经变性梯度凝胶电泳(DGGE)电泳后再进行多样性分析,并对特殊条带进一步克隆测序。结果:饲喂大豆黄酮后,处理组仔猪各肠段的DGGE条带数均高于对照组,盲肠、结肠和直肠中细菌的多样性指数增加;与对照组相比,在35d时处理组大肠中出现3条优势条带,经克隆测序后与GenBank登录序列比较,发现它们分别与butyrate-producing bacterium SL7/1,Clostridium butyricum(NCIMB8082),Ruminococcus obeum clone 1-4最相似,相似性分别为95%,95%和96%。结论:黄豆苷元可使仔猪大肠的微生物区系多样性增加,并且可选择性地促进某些菌群的富集。     

量子点荧光双杂交技术检测铜绿假单胞菌的实验研究

目的建立量子点荧光双杂交核酸检测平台,并实现铜绿假单胞菌(PAE)的快速、准确检测。方法采用巯基法固定铜绿假单胞菌的16S rDNA探针于石英晶体金膜上,加入检测样本进行首次杂交,清洗后加入量子点标记的第二探针进行第2次杂交,最终通过荧光强度以判断PAE是否存在。结果该量子点双杂交检测平台具有良好的性噪比,其荧光强度与扩增产物的稀释倍数成线性负相关,当PAE扩增产物的稀释倍数在<10 000倍时具有良好的线性曲线;特异性实验表明,该方法可以将PAE与同源的多种细菌相区分,证明了其高度特异性,方法学比较实验证明,双探针杂交方法的灵敏度和特异性均>90.0%,已能初步满足临床检测需要。结论该量子点荧光双杂交核酸检测平台,可有效将PAE与同源的多种细菌相区分,为临床微生物的快速检测提供了一种新的技术方案。