CN101363058A - 一种用巢式pcr鉴定肝素猪、牛、羊来源的方法 - Google Patents

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黄亚红
侯亚义
赵树立
王庆苓
赵光锋
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Abstract

本发明公开了一种可以鉴定肝素粗成品成分来源的检测方法。引物及其反应体系。特征是根据Genbank公布的猪、牛、羊线粒体DNA序列,经同源性比对后,利用Primer 5.0与Oligo 6软件辅助设计得到引物,并建立了具体的稳定的巢式聚合酶链式反应(PCR)体系。经过具体实例验证,经巢式PCR反应,本发明可以用来鉴定肝素粗品成分的猪、牛、羊来源,其基因含量灵敏度达到0.01pg,可以广泛的运用到肝素粗成品检验中。本发明还可用于其它产品中猪、牛、羊的成分鉴定。

Description

一种用巢式PCR鉴定肝素猪、牛、羊来源的方法
技术领域  本发明是一种定性检测肝素来源成分的准确检测方法,具体地说是利用分子生物学技术对肝素粗成品中成分来源的高效定性检测方法。
技术背景  肝素是一种由动物结缔组织的肥大细胞产生的粘多糖,是一种天然抗凝血物质,它在抗凝血,促进脂蛋白酶释放和补体溶细胞体系等方面具有活性,被广泛用于治疗血栓塞、暴发性流脑、败血症、肾炎、急性心肌梗塞、动脉硬化等疾病,还具有澄清血浆脂质,降低胆固醇等作用。
由于肝素至今尚无法化学合成,只能从动物屠宰后的下脚料中提取,主要从猪、牛、羊的肺脏、肠粘膜等动物脏器等组织中提取得到。市场需求量极大,我国是世界上肝素钠主要出口国家之一,占世界市场55%以上的份额,但由于“疯牛病”的泛滥,统计表明在负作用方面猪源肝素明显小于其它来源的肝素,所以欧美各国在肝素进口方面明确要求以猪副产品为原料提取的产品,同时加大了对中国出口肝素产品的质量、来源等方面的质量要求和抽检力度。目前国内的相关标准较为混乱,出现了一些技术标准不一致,法规滞后,与国际惯例不接轨,而且大部分厂家还没有形成一套可信、方便的自检体系以便做到心中有数,尽量减少不必要的损失。本发明是基于上述情况的一种便于推广的运用巢式PCR技术对肝素来源的定性检测方法。
自20世纪60年代,线粒体DNA(mtDNA)得到证实以来,目前很多种动物的mtDNA的全序列已经全部测定。mtDNA为细胞核外遗传物质,以母系单性遗传、结构简单、在世代遗传中不发生重组、进化速度快为特点。mtDNA在种间、种内群体间和群体内具有广泛的多肽性,线粒体DNA因其种属特异性强,在分子进化中有许多独特的优越性,是研究动物种间进化、进行种属鉴定、特异的遗传标记,现已广泛应用在分子分类学等领域。
Polymerase Chain Reaction(PCR)由1985年的cetus公司的Karry Mullis首创。以DNA为模板,在4种核苷酸存在条件下,借DNA聚合酶形成酶促反应,PCR最主要的组分是引物。加热使双链DNA变成单链,denaturation变性。当温度骤然降低,引物特异与单链结合,同时4种核苷酸在DNA聚合酶促下,5-3聚合,使DNA链不断延伸。
发明人根据mtDNA的基本特性,设计出特异的引物,利用分子分类学方法找到猪、牛、羊三种动物mtDNA上的种属特异性片段,从而可以定性检测肝素样品的来源。
发明内容  本发明提供了一组可以专门用于PCR鉴定检测肝素粗制样品的来源组成(猪、牛、羊)的引物,并建立了基于上述引物的稳定定性鉴别的PCR反应体系。根据Genbank公布的猪、牛、羊线粒体DNA序列,经同源性比对后,利用Primer 5.0与Oligo 6软件辅助设计引物。具体如下:
1、用于鉴定的特异性引物:
(1)猪成分扩增引物名称及序列:
第一轮:扩增片段长度:385bp
Por-mt F 5’-aaacatgaaacattggagtagtcc-3’
Por-mt R 5’-aggattagtattataaataaggctcc-3’
第二轮:扩增片段长度:80bp
P2-5:5’-TCACACGATTCTTCGCCTTTCA-3’
P2-3:5’-GTGCAGGAATAGGAGATGTACGG-3’
(2)牛成分扩增引物名称及序列:
第一轮:扩增片段长度:295bp
Bov-mt F 5’-ttttaagttagagattgagagcc-3’
Bov-mt R 5’-aatagtaggcttgggaatagtac-3’
第二轮:扩增片段长度:128bp
B2-5:5’-ACAATCCAGAACTGACACCAACA-3’
B2-3:5’-CGATAAGGGTTACGAGAGGGAGA-3’
(3)羊成分扩增引物名称及序列:
第一轮:扩增片段长度:319bp
Yang-mt F 5’-atttgcctctttcattacccc-3’
Yang-mt R 5’-tcctgctcataagggatagcc-3’
第二轮:扩增片段长度:112bp
S2-5:5’-TTATTTCCCACATCAAGCCGACTA-3’
S2-3:5’-TCTGTCCTTTGGTGTTATGAATGC-3’
2、构建的反应体系如下:
第一轮PCR反应体系及反应条件:
总反应体系为25ul,其中含DNA模板(100ng/ul)1ul,dNTPs(10mM)0.2ul,10×PCR缓冲液2.5ul,外部正反向引物(20uM)各1ul,Taq DNA聚合酶(5U/ul)0.2ul,无菌超纯水补足至25ul。扩增反应条件为:95℃ 3min,95℃ 40s,56℃ 40s,72℃ 40s,共30个循环,最后72℃延伸10min。
第二轮PCR反应体系及反应条件:
取第一轮反应产物稀释100倍作为第二轮扩增的模板。
总反应体系为25ul,其中含DNA模板1ul,dNTPs(10mM)0.2ul,10×PCR缓冲液2.5ul,内部正反向引物(20uM)各1ul,Taq DNA聚合酶(5U/ul)0.2ul,无菌超纯水补足至25ul。扩增反应条件为:95℃ 3min,95℃ 20s,56℃ 20s,72℃ 20s,共30个循环,最后72℃延伸10min。
附图说明  图1、为本发明猪牛羊引物的种特异性分析结果电泳图:A为猪引物,B为牛引物,C为羊引物;1,2,3泳道分别为猪、牛和羊DNA模板,4为空白对照。猪、牛、羊引物扩增片段长分别为377bp、271bp和295bp。阴性对照无扩增说明PCR体系无污染。猪牛羊引物对猪牛羊成分的特异性扩增表明本发明设计的引物可用以检测DNA样品中是否含有猪牛或羊来源的DNA成分。
图2、为本发明外部引物检测灵敏度分析结果电泳图:A为猪引物,B为牛引物,C为羊引物。泳道1—6分别代表在200ng无关DNA中添加相应猪牛羊总DNA100ng,10ng,1ng,0.1ng,0.01ng,0ng作为模板的PCR扩增产物。
图3、为本发明第二轮Nest-PCR扩增结果电泳图:A、B、C分别为猪牛羊二次nest-PCR结果,泳道1,2,3,4,5,6为梯度稀释的DNA模板(加在200ng无关DNA中),浓度分别为1ng,0.1ng,10pg,1pg,0.1pg,0.01pg;泳道7为PCR阴性对照,以无菌纯水为模板。
图4、为本发明巢式PCR检测肝素原料中猪牛羊成分的结果电泳图:I:外部引物PCR扩增结果,II:Nest-PCR扩增产物。A为猪引物,B为牛引物,C为羊引物。泳道1:猪牛羊阳性模板;2:阴性对照;3—6:4个肝素原料内提取的DNA。
具体实施方式  本发明的目的是为了公布一种基于分子分类学基础上的猪、牛、羊来源肝素的定性的检测方法。发明人公布了一种可以用来PCR辨别肝素来源的特异性引物和反应体系。下面就具体实施例来说明引物的特异性、检测的灵敏度和肝素粗品检验来说明本发明的具体运用。
实施例1、引物特异性、灵敏度的鉴定:
1、DNA的提取:分别将新鲜猪肉、牛肉、羊肉研磨粉碎,DNA提取试剂盒(上海市农业科学院和上海出入境检验检疫局联合研制)提取总DNA。核酸蛋白分析仪测量所提取DNA样品的OD260/OD280的值不小于1.5,并进行电泳检测后,根据测得的浓度将DNA样品浓度稀释到100ng/ul,-20℃保存。进行引物扩增灵敏度分析时将DNA10倍梯度稀释(102—10-10ng/ul),再以稀释的DNA为模板进行PCR扩增。
2、扩增产物鉴定:所有PCR扩增产物用2%琼脂糖凝胶电泳检测,加入终浓度为0.5ug/ml的溴化乙锭。电泳缓冲液为0.5×TBE,以DL2000DNA Marker作为DNA分子量标准。电泳条件为10V/cm电压,电泳1h后在凝胶成像系统中拍照分析。
3、引物特异性的鉴定:以猪牛羊DNA(100ng)为模板,分别用上述设计的猪牛羊特异引物进行PCR扩增,结果猪引物只有猪成分DNA反应管有扩增,牛羊DNA均无扩增;同样,牛引物只能扩增牛成分,羊引物只能扩增羊成分,结果见图1。
4、巢式PCR第一轮扩增引物灵敏度分析:分别在200ng不相关DNA中加入100ng到100pg梯度稀释的猪牛羊DNA作为模板,用上述相应的猪牛羊引物进行检测,结果均有特异性扩增,结果见图2。
5、巢式PCR第二轮扩增引物灵敏度分析:将第一轮扩增产物稀释100倍,再分别取1ul作为模板,用相应的内部引物进行第二轮扩增,结果,DNA模板量为10-8ng时仍能有较强的扩增。空白对照无扩增,表明PCR体系未受污染。结果见图3.
实施例2、肝素样品来源的鉴定
分别将送检4份肝素原料样品(分别编号为3#、4#、5#和6#)、新鲜猪肉、牛肉、羊肉研磨粉碎,DNA提取试剂盒(上海市农业科学院和上海出入境检验检疫局联合研制)提取总DNA。根据测得的浓度将DNA样品浓度稀释到100ng/ul,-20℃保存。按照上述发明设计的引物和PCR反应体系,进行PCR扩增鉴定送检肝素样品的来源。
将PCR扩增产物用2%琼脂糖凝胶电泳检测鉴定可知:在第一轮扩增后可以判断5#和6#肝素样品为猪来源,而进行第二轮PCR扩增后可以断定4份肝素样品均为猪来源样品,但3#样品中混有牛成分。结果见图4。

Claims (5)

1.巢式PCR鉴定肝素猪、牛、羊来源的快速检测方法,其特征在于用DNA提取试剂盒提取总DNA,进行巢式PCR扩增种特异性DNA序列基因,最后电泳鉴定肝素来源。
2.根据权利要求书1所述方法,其特征为根据Genbank公布的猪、牛、羊线粒体DNA序列,经同源性比对后,利用Primer 5.0与Oligo 6软件辅助设计引物。具体如下:
(1)猪成分扩增引物名称及序列:
第一轮:扩增片段长度:385 bp
P1-55’-AAACATGAAACATTGGAGTAGTCC-3’
P1-35’-AGGATTAGTATTATAAATAAGGCTCC-3’
第二轮:扩增片段长度:80 bp
P2-5:5’-TCACACGATTCTTCGCCTTTCA-3’
P2-3:5’-GTGCAGGAATAGGAGATGTACGG-3’
(2)牛成分扩增引物名称及序列:
第一轮:扩增片段长度:295 bp
Bov-mt F 5’-TTTTAAGTTAGAGATTGAGAGCC-3’
Bov-mt R 5’-AATAGTAGGCTTGGGAATAGTAC-3’
第二轮:扩增片段长度:128 bp
B2-5:5’-ACAATCCAGAACTGACACCAACA-3’
B2-3:5’-CGATAAGGGTTACGAGAGGGAGA-3’
(3)羊成分扩增引物名称及序列:
第一轮:扩增片段长度:319bp
Yang-mt F 5’-ATTTGCCTCTTTCATTACCCC-3’
Yang-mt R 5’-TCCTGCTCATAAGGGATAGCC-3’
第二轮:扩增片段长度:112 bp
S2-5:5’-TTATTTCCCACATCAAGCCGACTA-3’
S2-3:5’-TCTGTCCTTTGGTGTTATGAATGC-3’
3.一种稳定的巢式PCR反应体系,其特征是根据权利要求2所述的引物,利用本反应体系可以特异地鉴定肝素猪、牛、羊的成分来源。具体如下:
第一轮PCR反应体系及反应条件:
总反应体系为25ul,其中含DNA模板(100ng/ul)1ul,dNTPs(10mM)0.2ul,10×PCR缓冲液2.5ul,外部正反向引物(20uM)各1ul,Taq DNA聚合酶(5U/ul)0.2ul,无菌超纯水补足至25ul。扩增反应条件为:95℃ 3min,95℃ 40s,56℃ 40s,72℃ 40s,共30个循环,最后72℃延伸10min。
第二轮PCR反应体系及反应条件:
取第一轮反应产物稀释100倍作为第二轮扩增的模板。
总反应体系为25ul,其中含DNA模板1ul,dNTPs(10mM)0.2ul,10×PCR缓冲液2.5ul,内部正反向引物(20uM)各1ul,Taq DNA聚合酶(5U/ul)0.2ul,无菌超纯水补足至25ul。扩增反应条件为:95℃ 3min,95℃ 20s,56℃ 20s,72℃ 20s,共30个循环,最后72℃延伸10min。
4.一种检测肝素的猪、牛、羊成分来源的PCR方法,其特征在于它含有本发明的特异性引物和PCR反应体系。
5.一种检测产品中猪、牛、羊成分来源的方法,其特征在于该检测方法是基于权利要求书2和/或权利要求书3的。
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