发明内容
本发明的目的是提供一种检测结核分枝杆菌耐药基因的试剂盒及其应用。
本发明提供一组检测或辅助检测样品中结核分枝杆菌的基因是否发生耐药性突变的探针,该组探针包含序列为如下(1)-(20)任意所示序列的探针中的至少一个:
(1)SEQ ID No.13所示的序列;
(2)SEQ ID No.14所示的序列;
(3)SEQ ID No.15所示的序列;
(4)SEQ ID No.16所示的序列;
(5)SEQ ID No.17所示的序列;
(6)SEQ ID No.18所示的序列;
(7)SEQ ID No.19所示的序列;
(8)SEQ ID No.20所示的序列;
(9)SEQ ID No.21所示的序列;
(10)SEQ ID No.22所示的序列;
(11)SEQ ID No.23所示的序列;
(12)SEQ ID No.24所示的序列;
(13)SEQ ID No.25所示的序列;
(14)SEQ ID No.26所示的序列;
(15)SEQ ID No.27所示的序列;
(16)SEQ ID No.28所示的序列;
(17)SEQ ID No.29所示的序列;
(18)SEQ ID No.30所示的序列;
(19)SEQ ID No.31所示的序列;
(20)SEQ ID No.32所示的序列;
所述基因为rpoB基因、katG基因、inhA基因、rpsL基因、embB基因、gyrA基因和/或rrs基因。
所述基因为rpoB基因、katG基因、inhA基因、rpsL基因、embB基因、gyrA基因和/或rrs基因。
上述任一所述的探针中,所述rpoB基因为耐利福平的基因;
所述katG或inhA基因为耐异烟肼的基因;
所述rpsL基因为耐链霉素的基因;
所述embB基因为耐乙胺丁醇的基因;
所述gyrA基因为耐氟喹诺酮类的基因;
所述rrs基因为耐卡那霉素、阿米卡星、卷曲霉素基因;
所述突变为所述rpoB基因的rpoB 526CAC→GAC、rpoB 526CAC→TAC、rpoB531TCG→TGG、rpoB 516GAC→GTC、rpoB 511CTG→CCG、rpoB 526CAC→CTC、rpoB533CTG→CCG和/或rpoB 526CAC→CGC突变;
和/或,所述突变为所述katG基因的katG 315AGC→AAC和/或katG 315AGC→ACC突变;
和/或,所述突变为所述inhA基因的inhA-15C→A突变;
和/或,所述突变为所述rpsL基因的rpsL 88AAG→AGG和/或rpsL 43AAG→AGG突变;
和/或,所述突变为所述embB基因的embB 306ATG→ATA和/或embB 306ATG→GTG突变;
和/或,所述突变为所述gyrA基因的gyrA 90GCG→GTG和/或gyrA 94GAC→GGC突变;
和/或,所述突变为所述rrs基因的rrs 1401A→G、rrs 1402C→T和/或rrs1484G→T突变;
所述突变除inhA-15C→A、rrs 1401A→G、rrs 1402C→T、rrs 1484G→T突变外均是从左到右依次由基因名称、突变所在的氨基酸位点、发生碱基突变的氨基酸的密码子变化组成,比如rpoB 526CAC→GAC表示rpoB基因编码的蛋白自N端起第526位氨基酸的密码子发生CAC→GAC的突变;
所述inhA-15C→A表示inhA基因第-15位碱基发生C→A的突变,所述第-15位是以起始密码子为第0位,在其上游的第15位;
所述检测rrs基因的突变探针中,名称中的数字代表发生突变的碱基的位置,随后的碱基表示碱基的突变情况,如rrs 1401A→G表示rrs基因的自5’末端起第1401位碱基发生了A→G的突变;
所述探针的序列为SEQ ID No.13所示的序列、SEQ ID No.14所示的序列、SEQ IDNo.15所示的序列、SEQ ID No.16所示的序列、SEQ ID No.17所示的序列、SEQ ID No.18所示的序列、SEQ ID No.19所示的序列、SEQ ID No.20所示的序列时,该探针为检测结核分枝杆菌rpoB基因的耐药性突变位点的探针;
所述探针的序列为SEQ ID No.13所示的序列的探针为检测rpoB基因编码的蛋白自N端起第526位氨基酸的密码子是否存在CAC→GAC突变的探针;
所述探针的序列为SEQ ID No.14所示的序列的探针为检测rpoB基因编码的蛋白自N端起第526位氨基酸的密码子是否存在CAC→TAC突变的探针;
所述探针的序列为SEQ ID No.15所示的序列的探针为检测rpoB基因编码的蛋白自N端起第531位氨基酸的密码子是否存在TCG→TGG突变的探针;
所述探针的序列为SEQ ID No.16所示的序列的探针为检测rpoB基因编码的蛋白自N端起第516位氨基酸的密码子是否存在GAC→GTC突变的探针;
所述探针的序列为SEQ ID No.17所示的序列的探针为检测rpoB基因编码的蛋白自N端起第511位氨基酸的密码子是否存在CTG→CCG突变的探针;
所述探针的序列为SEQ ID No.18所示的序列的探针为检测rpoB基因编码的蛋白自N端起第526位氨基酸的密码子是否存在CAC→CTC突变的探针;
所述探针的序列为SEQ ID No.19所示的序列的探针为检测rpoB基因编码的蛋白自N端起第533位氨基酸的密码子是否存在CTG→CCG突变的探针;
所述探针的序列为SEQ ID No.20所示的序列的探针为检测rpoB基因编码的蛋白自N端起第526位氨基酸的密码子是否存在CAC→CGC突变的探针;
所述探针的序列为SEQ ID No.21所示的序列、SEQ ID No.22所示的序列时,该探针为检测结核分枝杆菌katG基因耐药性突变位点的探针;
所述探针的序列为SEQ ID No.21所示的序列的探针为检测katG基因编码的蛋白自N端起第315位氨基酸的密码子是否存在AGC→AAC突变的探针;
所述探针的序列为SEQ ID No.22所示的序列的探针为检测katG基因编码的蛋白自N端起第315位氨基酸的密码子是否存在AGC→ACC突变的探针;
所述探针的序列为SEQ ID No.23所示的序列时,该探针为检测结核分枝杆菌inhA基因耐药性突变位点的探针;
所述探针的序列为SEQ ID No.23所示的序列的探针为检测inhA基因第-15位碱基是否存在C→A突变的探针,第-15位为以起始密码子为第0位,在其上游的第15位;
所述探针的序列为SEQ ID No.24所示的序列、SEQ ID No.25所示的序列时,该探针为检测结核分枝杆菌rpsL基因耐药性突变位点的探针;
所述探针的序列为SEQ ID No.24所示的序列的探针为检测rpsL基因编码的蛋白自N端起第88位氨基酸的密码子是否存在AAG→AGG突变的探针;
所述探针的序列为SEQ ID No.25所示的序列的探针为检测rpsL基因编码的蛋白自N端起第43位氨基酸的密码子是否存在AAG→AGG突变的探针;
所述探针的序列为SEQ ID No.26所示的序列、SEQ ID No.27所示的序列时,该探针为检测结核分枝杆菌embB基因耐药性突变位点的探针;
所述探针的序列为SEQ ID No.26所示的序列的探针为检测embB基因编码的蛋白自N端起第306位氨基酸的密码子是否存在ATG→ATA突变的探针;
所述探针的序列为SEQ ID No.27所示的序列的探针为检测embB基因编码的蛋白自N端起第306位氨基酸的密码子是否存在ATG→GTG突变的探针;
所述探针的序列为SEQ ID No.28所示的序列、SEQ ID No.29所示的序列时,该探针为检测结核分枝杆菌gyrA基因耐药性突变位点的探针;
所述探针的序列为SEQ ID No.28所示的序列的探针为检测gyrA基因编码的蛋白自N端起第90位氨基酸的密码子是否存在GCG→GTG突变的探针;
所述探针的序列为SEQ ID No.29所示的序列的探针为检测gyrA基因编码的蛋白自N端起第94位氨基酸的密码子是否存在GAC→GGC突变的探针;
所述探针的序列为SEQ ID No.30所示的序列、SEQ ID No.31所示的序列、SEQ IDNo.32所示的序列时,该探针为检测结核分枝杆菌rrs基因耐药性突变位点的探针;
所述探针的序列为SEQ ID No.30所示的序列的探针为检测rrs基因自5’末端起第1401位碱基是否存在A→G突变的探针;
所述探针的序列为SEQ ID No.31所示的序列的探针为检测rrs基因自5’末端起第1402位碱基是否存在C→T突变的探针;
所述探针的序列为SEQ ID No.32所示的序列的探针为检测rrs基因自5’末端起第1484位碱基是否存在G→T突变的探针;
上述任一所述的探针中,所述探针由序列为如下(1)-(20)所示序列的探针组成:
(1)SEQ ID No.13所示的序列;
(2)SEQ ID No.14所示的序列;
(3)SEQ ID No.15所示的序列;
(4)SEQ ID No.16所示的序列;
(5)SEQ ID No.17所示的序列;
(6)SEQ ID No.18所示的序列;
(7)SEQ ID No.19所示的序列;
(8)SEQ ID No.20所示的序列;
(9)SEQ ID No.21所示的序列;
(10)SEQ ID No.22所示的序列;
(11)SEQ ID No.23所示的序列;
(12)SEQ ID No.24所示的序列;
(13)SEQ ID No.25所示的序列;
(14)SEQ ID No.26所示的序列;
(15)SEQ ID No.27所示的序列;
(16)SEQ ID No.28所示的序列;
(17)SEQ ID No.29所示的序列;
(18)SEQ ID No.30所示的序列;
(19)SEQ ID No.31所示的序列;
(20)SEQ ID No.32所示的序列。
上述任一所述的探针中,所述探针为TaqMan MGB探针;
所述探针的序列为SEQ ID No.14、SEQ ID No.16、SEQ ID No.20、SEQ ID No.15所示的序列的探针与所述探针的序列为SEQ ID No.21、SEQ ID No.22所示的序列的探针所带有的荧光报告基团不为同一种;
所述探针的序列为SEQ ID No.17、SEQ ID No.19、SEQ ID No.18、SEQ ID No.13所示的序列的探针与所述探针的序列为SEQ ID No.23所示的序列的探针所带有的荧光报告基团不为同一种;
所述探针的序列为SEQ ID No.27、SEQ ID No.26所示的序列的探针与所述探针的序列为SEQ ID No.28、SEQ ID No.29所示的序列的探针所带有的荧光报告基团不为同一种。
上述任一所述的探针中,所述荧光报告基团为FAM或VIC;
所述探针的所述3'端按照5'-3'方向依次带有所述非荧光淬灭基团及小沟结合物;
所述探针的所述非荧光淬灭基团均为BHQ1。
一种检测或辅助检测样品中结核分枝杆菌的基因是否发生耐药性突变的试剂盒也属于本发明的保护范围,该试剂盒包含上述任一所述的探针;
所述基因为rpoB基因、katG基因、inhA基因、rpsL基因、embB基因、gyrA基因和/或rrs基因;
所述rpoB基因为耐利福平的基因;
所述katG或inhA基因为耐异烟肼的基因;
所述rpsL基因为耐链霉素的基因;
所述embB基因为耐乙胺丁醇的基因;
所述gyrA基因为耐氟喹诺酮类的基因;
所述rrs基因为耐卡那霉素、阿米卡星、卷曲霉素基因;
所述突变为所述rpoB基因的rpoB 526CAC→GAC、rpoB 526CAC→TAC、rpoB531TCG→TGG、rpoB 516GAC→GTC、rpoB 511CTG→CCG、rpoB 526CAC→CTC、rpoB533CTG→CCG和/或rpoB 526CAC→CGC突变;
和/或,所述突变为所述katG基因的katG 315AGC→AAC和/或katG 315AGC→ACC突变;
和/或,所述突变为所述inhA基因的inhA-15C→A突变;
和/或,所述突变为所述rpsL基因的rpsL 88AAG→AGG和/或rpsL 43AAG→AGG突变;
和/或,所述突变为所述embB基因的embB 306ATG→ATA和/或embB 306ATG→GTG突变;
和/或,所述突变为所述gyrA基因的gyrA 90GCG→GTG和/或gyrA 94GAC→GGC突变;
和/或,所述突变为所述rrs基因的rrs 1401A→G、rrs 1402C→T和/或rrs1484G→T突变;
所述突变除inhA-15C→A、rrs 1401A→G、rrs 1402C→T、rrs 1484G→T突变外均是从左到右依次由基因名称、突变所在的氨基酸位点、发生碱基突变的氨基酸的密码子变化组成,比如rpoB 526CAC→GAC表示rpoB基因编码的蛋白自N端起第526位氨基酸的密码子发生CAC→GAC的突变;
所述inhA-15C→A表示inhA基因第-15位碱基发生C→A的突变,所述第-15位是以起始密码子为第0位,在其上游的第15位;
所述检测rrs基因的突变探针中,名称中的数字代表发生突变的碱基的位置,随后的碱基表示碱基的突变情况,如rrs 1401A→G表示rrs基因的自5’末端起第1401位碱基发生了A→G的突变。
上述试剂盒中,所述试剂盒还包含如下(1)-(7)所示的引物对:
(1)SEQ ID No.1所示的DNA分子和SEQ ID No.2所示的DNA分子组成的引物对;
(2)SEQ ID No.3所示的DNA分子和SEQ ID No.4所示的DNA分子组成的引物对;
(3)SEQ ID No.5所示的DNA分子和SEQ ID No.6所示的DNA分子组成的引物对;
(4)SEQ ID No.7所示的DNA分子和SEQ ID No.8所示的DNA分子组成的引物对;
(5)SEQ ID No.9所示的DNA分子和SEQ ID No.10所示的DNA分子组成的引物对;
(6)SEQ ID No.11所示的DNA分子和SEQ ID No.12所示的DNA分子组成的引物对;
(7)SEQ ID No.33所示的DNA分子和SEQ ID No.34所示的DNA分子组成的引物对;
所述SEQ ID No.1所示的DNA分子和SEQ ID No.2所示的DNA分子组成的引物对为扩增所述rpoB基因片段的引物对;
所述SEQ ID No.3所示的DNA分子和SEQ ID No.4所示的DNA分子组成的引物对为扩增所述katG基因片段的引物对;
所述SEQ ID No.5所示的DNA分子和SEQ ID No.6所示的DNA分子组成的引物对为扩增所述inhA基因片段的引物对;
所述SEQ ID No.7所示的DNA分子和SEQ ID No.8所示的DNA分子组成的引物对为扩增所述rpsL基因片段的引物对;
所述SEQ ID No.9所示的DNA分子和SEQ ID No.10所示的DNA分子组成的引物对为扩增所述embB基因片段的引物对;
所述SEQ ID No.11所示的DNA分子和SEQ ID No.12所示的DNA分子组成的引物对为扩增所述gyrA基因片段的引物对;
所述SEQ ID No.33所示的DNA分子和SEQ ID No.34所示的DNA分子组成的引物对为扩增所述rrs基因片段的引物对。
一种检测或辅助检测样品中结核分枝杆菌是否发生耐药性突变的方法也属于本发明的保护范围,包括如下步骤:
(1)同时建立如下实时荧光定量PCR体系:
实时荧光定量PCR反应体系1:是以样品的基因组DNA为模板,以SEQ ID No.1、SEQ ID No.2、SEQ ID No.3、SEQ ID No.4所示的DNA分子为引物,以具有SEQ IDNo.14、SEQ ID No.16、SEQ ID No.20、SEQ ID No.15、SEQ ID No.21、SEQ ID No.22所示的序列的探针为探针;所述序列为SEQ ID No.14、SEQ ID No.16、SEQ ID No.20、SEQ ID No.15所示的序列的探针其5’端带有A种荧光报告基团,所述序列为SEQ ID No.22、SEQ ID No.21所示的序列的探针其5’端带有B种荧光报告基团;
实时荧光定量PCR反应体系2:是以样品的基因组DNA为模板,以SEQ ID No.1、SEQ ID No.2、SEQ ID No.5、SEQ ID No.6所示的DNA分子为引物,以序列为SEQ IDNo.17、SEQ ID No.19、SEQ ID No.18、SEQ ID No.13、SEQ ID No.23所示的序列的探针为探针;所述序列为SEQ ID No.17、SEQ ID No.19、SEQ ID No.18、SEQID No.13所示的序列的探针其5’端带有C种荧光报告基团,所述序列为SEQ ID No.23所示的序列的探针其5’端带有D种荧光报告基团;
实时荧光定量PCR反应体系3:是以样品的基因组DNA为模板,以SEQ ID No.9、SEQ ID No.10、SEQ ID No.11、SEQ ID No.12所示的DNA分子为引物,以序列为SEQID No.27、SEQ ID No.26、SEQ ID No.28、SEQ ID No.29所示的序列的探针为探针;所述序列为SEQ ID No.28、SEQ ID No.29所示的序列的探针其5’端带有E种荧光报告基团,所述序列为SEQ ID No.27、SEQ ID No.26所示的序列的探针其5’端带有F种荧光报告基团;
实时荧光定量PCR反应体系4:是以样品的基因组DNA为模板,以SEQ ID No.7、SEQ ID No.8所示的DNA分子为引物,以序列为SEQ ID No.25、SEQ ID No.24所示的序列的探针为探针;所述序列为SEQ ID No.25、SEQ ID No.24所示的序列的探针其5’端带有G种荧光报告基团;
实时荧光定量PCR反应体系5:是以样品的基因组DNA为模板,以SEQ ID No.33、SEQ ID No.34所示的DNA分子为引物,以序列为SEQ ID No.30、SEQ ID No.31、SEQID No.32所示的序列的探针为探针;所述序列为SEQ ID No.30、SEQ ID No.31、SEQ ID No.32所示的序列的探针其5’端带有H种荧光报告基团;
所述探针的3’端带有非荧光淬灭基团及小沟结合物;
所述实时荧光定量PCR反应体系1检测rpoB和katG基因的突变;
所述实时荧光定量PCR反应体系2检测rpoB和inhA基因的突变;
所述实时荧光定量PCR反应体系3检测embB和gyrA基因的突变;
所述实时荧光定量PCR反应体系4检测rpsL基因的突变;
所述实时荧光定量PCR反应体系5检测rrs基因的突变;
(2)将(1)所述的实时荧光定量PCR反应体系1-5分别进行实时荧光定量PCR扩增,得到各个体系的扩增曲线,分别为曲线1-5;
(3)如果曲线1中有A种荧光报告基团的荧光扩增曲线,且Ct值小于40,则样品中结核分枝杆菌的rpoB基因存在点突变,如果曲线1中有B种荧光报告基团的荧光扩增曲线,且Ct值小于40,则样品中结核分枝杆菌的katG基因存在点突变;
如果曲线2中有C种荧光报告基团的荧光扩增曲线,且Ct值小于40,则样品中结核分枝杆菌的rpoB基因存在点突变,如果曲线2中有D种荧光报告基团的荧光扩增曲线,且Ct值小于40,则样品中结核分枝杆菌的inhA基因存在点突变;
如果曲线3中有E种荧光报告基团的荧光扩增曲线,且Ct值小于40,则样品中结核分枝杆菌的gyrA基因存在点突变,如果曲线3中有F种荧光报告基团的荧光扩增曲线,且Ct值小于40,则样品中结核分枝杆菌的embB基因存在点突变;
如果曲线4中有荧光报告基团的荧光扩增曲线,且Ct值小于40,则样品中结核分枝杆菌的rpsL基因存在点突变;
如果曲线5中有荧光报告基团的荧光扩增曲线,且Ct值小于40,则样品中结核分枝杆菌的rrs基因存在点突变;
所述A、C、E、G、H种荧光报告基团可以为同一种荧光报告基团,具体为FAM;
所述B、D、F种荧光报告基团可以为同一种荧光报告基团,具体为VIC;
所述序列为SEQ ID No.30、SEQ ID No.31、SEQ ID No.32所示的序列的探针其5’端带有的荧光报告基团具体为FAM。
上述方法中,所述探针的所述3'端按照5'-3'方向依次带有所述非荧光淬灭基团及小沟结合物;
所述探针的所述非荧光淬灭基团均为BHQ1。
上述任一所述的方法中,所述实时荧光定量PCR反应体系还含有实时荧光定量PCR扩增缓冲液、荧光染料、dNTP/dUTP混合物,DNA聚合酶,尿嘧啶DNA糖基酶;
所述实时荧光定量PCR扩增的程序如下:50℃2min;95℃10min;95℃15sec,63℃1min,40个循环;
所述63℃1min为荧光采集步骤。
上述任一所述的探针、上述任一所述的试剂盒在制备检测或辅助检测样品中结核分枝杆菌的基因是否发生耐药性突变的产品中的应用也属于本发明的保护范围;
所述耐药基因为rpoB基因、katG基因、inhA基因、rpsL基因、embB基因、gyrA基因和/或rrs基因;
所述rpoB基因为耐利福平的基因;
所述katG或inhA基因为耐异烟肼的基因;
所述rpsL基因为耐链霉素的基因;
所述embB基因为耐乙胺丁醇的基因;
所述gyrA基因为耐氟喹诺酮类的基因;
所述rrs基因为耐卡那霉素、阿米卡星、卷曲霉素的基因;
所述突变为所述rpoB基因的rpoB 526CAC→GAC、rpoB 526CAC→TAC、rpoB531TCG→TGG、rpoB 516GAC→GTC、rpoB 511CTG→CCG、rpoB 526CAC→CTC、rpoB533CTG→CCG和/或rpoB 526CAC→CGC突变;
和/或,所述突变为所述katG基因的katG 315AGC→AAC和/或katG 315AGC→ACC突变;
和/或,所述突变为所述inhA基因的inhA-15C→A突变;
和/或,所述突变为所述rpsL基因的rpsL 88AAG→AGG和/或rpsL 43AAG→AGG突变;
和/或,所述突变为所述embB基因的embB 306ATG→ATA和/或embB 306ATG→GTG突变;
和/或,所述突变为所述gyrA基因的gyrA 90GCG→GTG和/或gyrA 94GAC→GGC突变;
和/或,所述突变为所述rrs基因的rrs 1401A→G、rrs 1402C→T和/或rrs1484G→T突变;
所述突变除inhA-15C→A、rrs 1401A→G、rrs 1402C→T、rrs 1484G→T突变外均是从左到右依次由基因名称、突变所在的氨基酸位点、发生碱基突变的氨基酸的密码子变化组成,比如rpoB 526CAC→GAC表示rpoB基因编码的蛋白自N端起第526位氨基酸的密码子发生CAC→GAC的突变;
所述inhA-15C→A表示inhA基因第-15位碱基发生C→A的突变,所述第-15位是以起始密码子为第0位,在其上游的第15位;
所述检测rrs基因的突变探针中,名称中的数字代表发生突变的碱基的位置,随后的碱基表示碱基的突变情况,如rrs 1401A→G表示rrs基因的自5’末端起第1401位碱基发生了A→G的突变。
本发明通过高效灵敏的多重实时荧光PCR技术,在较短的时间内检测待测样品中结核分枝杆菌的七个耐药基因的突变情况,结果灵敏度高、特异性较好,分析过程简便。利用本发明提供的引物、探针以及检测方法,从样本的处理到判读检测结果仅需2个小时左右时间,适用于临床标本的快速检测和大样本的普查。
实施例2、实时荧光定量PCR检测结核分枝杆菌耐药基因多突变位点
一、PCR扩增所用模板为含有rpoB 511CTG→CCG或rpoB 533CTG→CCG或rpoB516GAC→GTC或rpoB 526CAC→CTC或rpoB 526CAC→CGC或rpoB 526CAC→TAC或rpoB526CAC→GAC或rpoB 531TCG→TGG或katG 315AGC→AAC或katG 315AGC→ACC或inhA-15C→A或rpsL 43AAG→AGG或rpsL 88AAG→AGG或embB 306ATG→ATA或embB306ATG→GTG或gyrA 90GCG→GTG或gyrA 94GAC→GGC或rrs 1401A→G或rrs 1402C→T或rrs 1484G→T突变位点基因组DNA(即突变型基因组)或H37RV基因组DNA(即野生型基因组)。
上述突变型基因组和野生型基因组均经核酸测序,测序结果证实,用作模板的上述突变型基因组和野生型基因组为含有目标突变碱基或野生型基因组的DNA。
二、实时荧光定量PCR扩增
(一)PCR反应体系由5个子反应体系组成,5个子反应体系除了模板、引物和探针不同外其他试剂均相同。
1、体系1检测rpoB和katG基因的突变,涉及的上下游引物分别为:SEQ ID No.1、SEQ ID No.2、SEQ ID No.3、SEQ ID No.4,涉及的突变探针的序列分别为:SEQID No.14、SEQ ID No.16、SEQ ID No.20、SEQ ID No.15、SEQ ID No.22、SEQ IDNo.21;
序列为SEQ ID No.14、SEQ ID No.16、SEQ ID No.20、SEQ ID No.15的探针5’端带有荧光报告基团FAM,3’端按照5'-3'方向依次带有非荧光淬灭基团NFQ及小沟结合物MGB。
序列为SEQ ID No.21、SEQ ID No.22的探针5’端带有荧光报告基团VIC,3’端按照5'-3'方向依次带有非荧光淬灭基团NFQ及小沟结合物MGB。
体系1加入模板为含有rpoB 526CAC→TAC或rpoB 516GAC→GTC或rpoB 526CAC→CGC或rpoB 531TCG→TGG或katG 315AGC→AAC或katG 315AGC→ACC突变型基因组DNA。
突变型基因组DNA的浓度均为100copies/μL。
2、体系2检测rpoB和inhA基因的突变,涉及的上下游引物分别为:SEQ ID No.1、SEQ ID No.2、SEQ ID No.5、SEQ ID No.6,涉及的突变探针的序列分别为:SEQID No.17、SEQ ID No.19、SEQ ID No.18、SEQ ID No.13、SEQ ID No.23;
序列为SEQ ID No.17、SEQ ID No.18、SEQ ID No.19、SEQ ID No.13的探针5’端带有荧光报告基团FAM,3’端按照5'-3'方向依次带有非荧光淬灭基团NFQ及小沟结合物MGB。
序列为SEQ ID No.23的探针5’端带有荧光报告基团VIC,3’端按照5'-3'方向依次带有非荧光淬灭基团NFQ及小沟结合物MGB。
体系2加入模板为含有rpoB 511CTG→CCG或rpoB 526CAC→CTC或rpoB533CTG→CCG或rpoB 526CAC→GAC或inhA-15C→A突变型基因组DNA。
突变型基因组DNA的浓度均为100copies/μL。
3、体系3检测embB和gyrA基因的突变,涉及的上下游引物分别为:SEQ ID No.9、SEQ ID No.10、SEQ ID No.11、SEQ ID No.12,涉及的突变探针的序列分别为:SEQ ID No.27、SEQ ID No.26、SEQ ID No.28、SEQ ID No.29;
序列为SEQ ID No.28、SEQ ID No.29的探针5’端带有荧光报告基团FAM,3'端按照5'-3'方向依次带有非荧光淬灭基团NFQ及小沟结合物MGB。
序列为SEQ ID No.26、SEQ ID No.27的探针5’端带有荧光报告基团VIC,3'端按照5'-3'方向依次带有非荧光淬灭基团NFQ及小沟结合物MGB。
体系3加入模板为含有embB 306ATG→ATA或embB 306ATG→GTG或gyrA90GCG→GTG或gyrA 94GAC→GGC突变型基因组DNA。
突变型基因组DNA的浓度均为100copies/μL。
4、体系4检测rpsL基因的突变,涉及的上下游引物分别为:SEQ ID No.7、SEQID No.8,涉及的突变探针的序列分别为:SEQ ID No.25、SEQ ID No.24;
序列为SEQ ID No.25、SEQ ID No.24的探针5’端带有荧光报告基团FAM,3'端按照5'-3'方向依次带有非荧光淬灭基团NFQ及小沟结合物MGB。
体系4加入模板为含有rpsL 88AAG→AGG或rpsL 43AAG→AGG突变型基因组DNA。
突变型基因组DNA的浓度均为100copies/μL。
5、体系5检测rrs基因的突变,涉及的上下游引物分别为:SEQ ID No.33、SEQ IDNo.34,涉及的突变探针的序列分别为:SEQ ID No.30、SEQ ID No.31、SEQ ID No.32;
序列为SEQ ID No.30、SEQ ID No.31、SEQ ID No.32的探针5’端带有荧光报告基团FAM,3'端按照5'-3'方向依次带有非荧光淬灭基团NFQ及小沟结合物MGB。
体系5加入模板为含有rrs 1401A→G或rrs 1402C→T或rrs 1484G→T突变型基因组DNA。
突变型基因组DNA的浓度均为100copies/μL
上述各体系中各引物和探针在PCR反应体系中的终浓度均为0.1μM。
(二)PCR反应体系
5×ColorlessFlexi Buffer 6μL,Rox reference dye(50×)0.3μL,dNTP/dUTP mixture终浓度为0.2μM,Hot Start Polymerase终浓度为0.05U/μL,Magnesium Chloride Solution终浓度为0.2μM,Uracil-DNA Glycosylase终浓度为0.0025U/μL,模板5μL,引物、探针、ddH2O补足体系至30μL。
(三)5个反应体系均在ABI7500荧光定量PCR仪上进行。
PCR反应程序如下:
50℃2min;95℃10min;95℃15sec,63℃1min,40个循环。其中63℃1min为荧光采集步骤。
三、检测结果分析
(一)判断标准
体系1:如出现FAM扩增曲线,且Ct值小于40,则说明模板DNA中rpoB基因存在点突变,如出现VIC扩增曲线,且Ct值小于40,则说明模板DNA中katG基因存在点突变。
体系2:如出现FAM扩增曲线,且Ct值小于40,则说明模板DNA中rpoB基因存在点突变,如出现VIC扩增曲线,且Ct值小于40,则说明模板DNA中inhA基因存在点突变。
体系3:如出现FAM扩增曲线,且Ct值小于40,则说明模板DNA中gyrA基因存在点突变,如出现VIC扩增曲线,且Ct值小于40,则说明模板DNA中embB基因存在点突变。
体系4:如出现FAM扩增曲线,且Ct值小于40,说明结核分枝杆菌的rpsL基因存在点突变。
体系5:如出现FAM扩增曲线,且Ct值小于40,则说明模板DNA中rrs基因存在点突变。
(二)实时荧光定量PCR结果如下:
1、体系1加入含有rpoB 526CAC→TAC或rpoB 516GAC→GTC或rpoB 526CAC→CGC或rpoB 531TCG→TGG突变型基因组DNA作为模板,PCR结果出现FAM荧光扩增信号,加入含有katG 315AGC→AAC或katG 315AGC→ACC突变型基因组DNA作为模板,PCR结果出现VIC荧光扩增信号,且Ct值均小于40,结果如图1所示;
2、体系2加入含有rpoB 511CTG→CCG或rpoB 526CAC→CTC或rpoB 526CAC→GAC或rpoB 533CTG→CCG突变型基因组DNA作为模板,PCR结果出现FAM荧光扩增信号,加入含有inhA-15C→A突变型基因组DNA作为模板,PCR结果出现VIC荧光扩增信号,且Ct值均小于40,结果如图2所示;
3、体系3加入含有gyrA 90GCG→GTG或gyrA 94GAC→GGC突变型基因组DNA作为模板,PCR结果出现FAM荧光扩增信号,加入含有embB 306ATG→ATA或embB 306ATG→GTG突变型基因组DNA作为模板,PCR结果出现VIC荧光扩增信号,且Ct值均小于40,结果如图3所示;
4、体系4加入含有rpsL 88AAG→AGG或rpsL 43AAG→AGG突变基因组DNA作为模板,PCR结果出现FAM荧光扩增信号,且Ct值均小于40,结果如图4所示;
5、体系5加入为含有rrs 1401A→G或rrs 1402C→T或rrs 1484G→T突变基因组DNA作为模板,PCR结果出现FAM荧光扩增信号,且Ct值均小于40,结果如图5所示;
在体系1、2、3、4、5中分别加入H37RV基因组作为模板(H37RV基因组DNA浓度为102-108copies/μL),进行上述实验,PCR结果无FAM和VIC荧光扩增信号,结果均如图6所示。
实验结果表明,利用本发明的方法可在同一个反应条件和多个反应体系下同时完成对结核分枝杆菌耐药基因多突变位点的检测,结果可读性好,分析、检测过程简单、高效。