CN108034736B - 用于大肠杆菌氟喹诺酮类抗生素耐药性的检测试剂盒、检测方法及应用 - Google Patents

用于大肠杆菌氟喹诺酮类抗生素耐药性的检测试剂盒、检测方法及应用 Download PDF

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Abstract

本发明涉及微生物耐药性技术领域,具体公开一种用于大肠杆菌氟喹诺酮类抗生素耐药性的检测试剂盒、检测方法及应用。本发明通过设计与喹诺酮抗性相关的emr耐药通路和mdt耐药通路的16个基因的引物,并且以16S rDNA为内参基因,使用高通量荧光定量PCR仪进行扩增,并且通过数据处理,细菌的氟喹诺酮相关基因的相对表达量和细菌之间的差异表达倍数可以直观地反应出来,相较于药敏试验的粗略判定耐药性。该方法更加科学和严谨。

Description

用于大肠杆菌氟喹诺酮类抗生素耐药性的检测试剂盒、检测 方法及应用
技术领域
本发明涉及微生物耐药性技术领域,尤其涉及一种用于大肠杆菌氟喹诺酮类抗生素耐药性的检测试剂盒、检测方法及应用。
背景技术
临床检验医学中最常用的方法是K-B纸片法,目前,美国National committee forclinical laboratory standards(Nc CLS)纸片扩散法敏感实验分委会,所推荐的标准方法,是以Bauer-Kirby创立的K-B法为基础,作为目前公认的标准的实验方法。将药敏纸片(含有定量抗菌药物纸片)贴在己经接种待检菌的琼脂平板标明的特定部位,原理为药物借其分子扩散力向周围琼脂中扩散,随药源距离加大,琼脂中药物浓度也逐渐减少的梯度浓度。药敏片药源周围一定区域内琼脂药物浓度恰恰高于抑制待检菌时,该区域内,细菌不能生长,形成一个透明的抑菌圈。抑菌圈的大小则可反应待检菌对测定药物的敏感程度。但是传统的K-B药敏法测定效率低,误差大。
发明内容
针对现有药敏法测定效率低,误差大等问题,本发明提供一种用于大肠杆菌氟喹诺酮类抗生素耐药性的检测试剂盒。
进一步地,本发明还提供一种用于大肠杆菌氟喹诺酮类抗生素耐药性的检测方法。
进一步地,本发明还提供用于大肠杆菌氟喹诺酮类抗生素耐药性的检测试剂盒和用于大肠杆菌氟喹诺酮类抗生素耐药性的检测方法子啊大肠杆菌氟喹诺酮类抗生素耐药性检测中的应用。
为达到上述发明目的,本发明实施例采用了如下的技术方案:
一种用于大肠杆菌氟喹诺酮类抗生素耐药性的检测试剂盒,所述检测试剂盒用于高通量荧光定量PCR检测大肠杆菌氟喹诺酮类抗生素耐药性,包括以 16S rDNA为内参基因的emrB、emrA、emrE、emrK、emrR、emrY、mdtK、 mdtA、mdtE、mdtG、mdtH、mdtD、mdtM、mdtN、mdtO、mdtP基因的引物,所述引物的序列如下所示:
16S的上游引物:AGAGTTTGATCCTGGCTCAG;
16S的下游引物:GGTTACCTTGTTACGACTT;
emrB的上游引物:CTTTTCTCTAACCGTACATTATCTACGATAAA;
emrB的下游引物:AGAACGTAGCGACTGATAAAATGCT;
emrA的上游引物:CTGCTCCTCCTTCTCACCTTG;
emrA的下游引物:TTATCGGCCCAGACTTTCGT;
emrE的上游引物:ATCTTGGTGGTGCAATACTTG;
emrE的下游引物:GGACAATACCGACTCCTGAC;
emrK的上游引物:ATGCCACTATCGCACTCAA;
emrK的下游引物:TGGTATGCTCCAGCGTTTC;
emrR的上游引物:TTTACCGCCGCAGCATAAC;
emrR的下游引物:ACACCGCCCTGTTCCATCT;
emrY的上游引物:TTAGTGCTCGGTGTTGGTG;
emrY的下游引物:GAGTAACTGCGGCATAAGG;
mdtK的上游引物:ACACCAGATTGCCCTGAACTT;
mdtK的下游引物:TTGCCATACAGACACCCACC;
mdtA的上游引物:CCTAACGGGCGTGACTTCA;
mdtA的下游引物:TTCACCTGTTTCAAGGGTCAAA;
mdtE的上游引物:CGTCGGCGCACTCGTT;
mdtE的下游引物:TCCAGACGTTGTACGGTAACCA;
mdtG的上游引物:TGGCACAAAATATCTGGCAGTT;
mdtG的下游引物:TTGTGTGGCGATAAGAGCATTAG;
mdtH的上游引物:CTGCCGTTAAATGGATGTATGC;
mdtH的下游引物:ACTCCAGCGGGCGATAGG;
mdtD的上游引物:GTCTGAAACTGTTCCGCACTC;
mdtD的下游引物:ACCAAAGCGATTCACTACCTG;
mdtM的上游引物:GAGGCGTTCGGACAGACAA;
mdtM的下游引物:CCAACAGTAAGCCAACAAATGA;
mdtN的上游引物:CTCTGTTAGTGGTTGCGTTGG;
mdtN的下游引物:ACTGCCTGGTTGTCGGTGA;
mdtO的上游引物:CTGGGATGCCACCTGGAACT;
mdtO的下游引物:TGAGGAGAACGGCTGAGTGC;
mdtP的上游引物:CGAAACTGCGGGAAGAAA;
mdtP的下游引物:GCAAACAAACCTACTGTGGC。
进一步地,本发明还提供用于大肠杆菌氟喹诺酮类抗生素耐药性的检测方法。所述检测方法为高通量荧光定量PCR方法,所述检测方法至少包括以下步骤:
步骤1、从待测样品中提取DNA样品;
步骤2、采取所述用于大肠杆菌氟喹诺酮类抗生素耐药性的检测试剂盒对步骤1所提取的所述DNA样品使用高通量荧光定量PCR仪进行扩增反应;
步骤3、对所得结果进行数据分析。
相对于现有技术,本发明提供的用于大肠杆菌氟喹诺酮类抗生素耐药性的检测试剂盒,以及检测方法,通过设计与喹诺酮抗性相关的emr耐药通路和mdt耐药通路的16个基因的引物,并且以16S rDNA为内参基因,使用高通量荧光定量PCR仪进行扩增,并且通过数据处理,细菌的氟喹诺酮相关基因的相对表达量和细菌之间的差异表达倍数可以直观地反应出来,相较于药敏试验的粗略判定耐药性。该方法更加科学和严谨。
相应地,本发明提供了所述的用于大肠杆菌氟喹诺酮类抗生素耐药性的检测试剂盒或所述的用于大肠杆菌氟喹诺酮类抗生素耐药性的检测方法在大肠杆菌氟喹诺酮类抗生素耐药性领域中的应用。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
本发明实施例提供一种用于大肠杆菌氟喹诺酮类抗生素耐药性的检测试剂盒,所述检测试剂盒用于高通量荧光定量PCR检测大肠杆菌氟喹诺酮类抗生素耐药性,包括以16SrDNA为内参基因的emrB、emrA、emrE、emrK、emrR、emrY、mdtK、mdtA、mdtE、mdtG、mdtH、mdtD、mdtM、mdtN、 mdtO、mdtP基因的引物,所述引物的序列如下所示:
16S的上游引物:AGAGTTTGATCCTGGCTCAG;
16S的下游引物:GGTTACCTTGTTACGACTT;
emrB的上游引物:CTTTTCTCTAACCGTACATTATCTACGATAAA;
emrB的下游引物:AGAACGTAGCGACTGATAAAATGCT;
emrA的上游引物:CTGCTCCTCCTTCTCACCTTG;
emrA的下游引物:TTATCGGCCCAGACTTTCGT;
emrE的上游引物:ATCTTGGTGGTGCAATACTTG;
emrE的下游引物:GGACAATACCGACTCCTGAC;
emrK的上游引物:ATGCCACTATCGCACTCAA;
emrK的下游引物:TGGTATGCTCCAGCGTTTC;
emrR的上游引物:TTTACCGCCGCAGCATAAC;
emrR的下游引物:ACACCGCCCTGTTCCATCT;
emrY的上游引物:TTAGTGCTCGGTGTTGGTG;
emrY的下游引物:GAGTAACTGCGGCATAAGG;
mdtK的上游引物:ACACCAGATTGCCCTGAACTT;
mdtK的下游引物:TTGCCATACAGACACCCACC;
mdtA的上游引物:CCTAACGGGCGTGACTTCA;
mdtA的下游引物:TTCACCTGTTTCAAGGGTCAAA;
mdtE的上游引物:CGTCGGCGCACTCGTT;
mdtE的下游引物:TCCAGACGTTGTACGGTAACCA;
mdtG的上游引物:TGGCACAAAATATCTGGCAGTT;
mdtG的下游引物:TTGTGTGGCGATAAGAGCATTAG;
mdtH的上游引物:CTGCCGTTAAATGGATGTATGC;
mdtH的下游引物:ACTCCAGCGGGCGATAGG;
mdtD的上游引物:GTCTGAAACTGTTCCGCACTC;
mdtD的下游引物:ACCAAAGCGATTCACTACCTG;
mdtM的上游引物:GAGGCGTTCGGACAGACAA;
mdtM的下游引物:CCAACAGTAAGCCAACAAATGA;
mdtN的上游引物:CTCTGTTAGTGGTTGCGTTGG;
mdtN的下游引物:ACTGCCTGGTTGTCGGTGA;
mdtO的上游引物:CTGGGATGCCACCTGGAACT;
mdtO的下游引物:TGAGGAGAACGGCTGAGTGC;
mdtP的上游引物:CGAAACTGCGGGAAGAAA;
mdtP的下游引物:GCAAACAAACCTACTGTGGC。
相对于现有技术,本发明设计了与喹诺酮抗性相关的emr耐药通路和mdt 耐药通路的16个基因的引物,并且以16S rDNA为内参基因。
进一步地,本发明还提供用于大肠杆菌氟喹诺酮类抗生素耐药性的检测方法。所述检测方法为高通量荧光定量PCR方法,所述检测方法至少包括以下步骤:
步骤1、从待测样品中提取DNA样品;
步骤2、采取所述用于大肠杆菌氟喹诺酮类抗生素耐药性的检测试剂盒对步骤1所提取的所述DNA样品使用高通量荧光定量PCR仪进行扩增反应;
步骤3、对所得结果进行数据分析。
相对于现有技术,本发明提供的用于大肠杆菌氟喹诺酮类抗生素耐药性的检测方法,以16S rDNA为内参基因,氟喹诺酮相关基因的相对表达量和细菌之间的差异表达倍数可以直观地反应出来,相较于药敏试验的粗略判定耐药性。该方法更加科学和严谨。
通过建立高通量实时荧光定量PCR的方法检测大肠杆菌耐药性的变化,该方法灵敏度高,操作简便。可一次检测多个耐药相关基因的含量,通过对氟喹诺酮类抗生素的耐药基因的测定,可以准确地检测大肠杆菌耐药性的变化。
优选地,所述高通量荧光定量PCR反应体系组成如下:Roche FastStartUniversal SYBR Green Master:5μL,ddH2O:3μL,上游引物:0.75μL,下游引物:0.75μL,DNA样品:0.5μL。
优选地,所述DNA样品的浓度为5ng/uL,所述上游引物和下游引物的浓度均为0.1μM。
优选地,所述步骤2中扩增反应的条件为:首先在95℃条件下反应10min,进行1次循环;其次在95℃条件下反应30s,进行40次循环,最后在60℃条件下反应30s,进行40次循环。
优选地,所述步骤3中采取数据的平均值、标准偏差、倍数变化值、热图进行分析。
相应地,本发明提供了所述的用于大肠杆菌氟喹诺酮类抗生素耐药性的检测试剂盒或所述的用于大肠杆菌氟喹诺酮类抗生素耐药性的检测方法在大肠杆菌氟喹诺酮类抗生素耐药性领域中的应用。
为了更好的说明本发明实施例提供的,下面通过实施例做进一步的举例说明。
实施例1
本实施例提供一种用于大肠杆菌氟喹诺酮类抗生素耐药性的检测方法,所述检测方法为高通量荧光定量PCR方法,所述检测方法包括以下步骤
步骤1、从待测样品中提取DNA样品;
临床上对于大肠杆菌病病例分离出大肠杆菌后,首先提取分离到的致病性大肠杆菌DNA,以便进行下一步测定。DNA提取使用SoilPure gene DNA Isolation Kit(货号:DN2701,公司:Aidlab,国家:中国)。
步骤如下:取0.5mL菌液离心后倒去上清,加入0.5mL溶液SUS,用枪头搅拌后短暂涡旋帮助重悬。加入20μL蛋白酶K(20mg/mL)溶液,短暂涡旋帮助混匀。加入120μL溶液LYS,短暂涡旋混匀,65℃温育30分钟,期间颠倒混匀几次。颠倒混匀后,13,000rpm离心2分钟,转移上清至新的离心管 (记录上清体积)。加入1/3体积的溶液S1,颠倒几次,涡旋5秒混匀后,冰上放置5分钟。13,000rpm离心5分钟,转移上清至新的离心管(记录上清体积)。加入1/3体积的溶液S2,颠倒几次,短暂涡旋混匀后,冰上放置5分钟。 13,000rpm离心5分钟,转移上清至新的离心管(记录上清体积)。加入1.5 倍体积的溶液S3,颠倒几次,短暂涡旋混匀。将混合物700μL(包括可能有的沉淀)加入一个吸附柱AC中,12,000rpm离心30-60秒,倒掉收集管中的废液。重复直到所有的混合物都加完。加入500μL抑制物去除液IR,12,000 rpm离心30秒,弃废液。加入600μL漂洗液WB,12,000rpm离心30秒,弃掉废液。加入600μL漂洗液WB,12,000rpm离心30秒,弃掉废液。将吸附柱AC放回空收集管中,13,000rpm离心2分钟,尽量除去漂洗液,以免漂洗液中残留乙醇抑制下游反应。取出吸附柱AC,放入一个干净的离心管中,在吸附膜的中间部位加100μL洗脱缓冲液EB,室温放置3-5分钟,12,000 rpm离心1分钟。将得到的溶液重新加入离心吸附柱中,室温放置2分钟, 12,000rpm离心1分钟。DNA可以存放在4℃备用。
步骤2、采取所述用于大肠杆菌氟喹诺酮类抗生素耐药性的检测试剂盒对步骤1所提取的所述DNA样品使用高通量荧光定量PCR仪进行扩增反应;
扩增反应条件为:首先在95℃条件下反应10min,进行1次循环;其次在 95℃条件下反应30s,进行40次循环,最后在60℃条件下反应30s,进行40 次循环。
步骤3、对所得结果进行数据分析。
对扩增得到的数据使用Microsoft Excel确定所有数据的平均值,标准偏差和倍数变化值,使用JAVA TREEVIEW产生热图图表。
在本实施例引物特异性和灵敏度的试验中,我们使用了两株喹诺酮抗性表型有差异的大肠杆菌进行试验。下表中数据以16S内参基因的表达量为1,来衡量其他基因的表达水平,并且对两株细菌的相同基因表达水平进行比较,以此来判断喹诺酮抗性的高低及变化。荧光定量PCR结果如下:
表1相对表达差异倍数
Figure BDA0001514808570000081
Figure BDA0001514808570000091
从表1中可以看出,以16S rDNA为内参基因,两株细菌的氟喹诺酮相关基因的相对表达量和细菌之间的差异表达倍数可以直观地反应出来,相较于药敏试验的粗略判定耐药性。该方法更加科学和严谨。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
序列表
<110> 河北农业大学
<120> 用于大肠杆菌氟喹诺酮类抗生素耐药性的检测试剂盒、检测方法及应用
<130> 20171208
<160> 34
<170> PatentIn version 3.5
<210> 1
<211> 20
<212> DNA
<213> 人工合成
<400> 1
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<210> 2
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<212> DNA
<213> 人工合成
<400> 34
gcaaacaaac ctactgtggc 20

Claims (7)

1.一种用于大肠杆菌氟喹诺酮类抗生素耐药性的检测试剂盒,其特征在于:所述检测试剂盒用于高通量荧光定量PCR检测大肠杆菌氟喹诺酮类抗生素耐药性,包括以16S rDNA为内参基因的emrB、emrA、emrE、emrK、emrR、emrY、mdtK、mdtA、mdtE、mdtG、mdtH、mdtD、mdtM、mdtN、mdtO、mdtP基因的引物,所述引物的序列如下所示:
16S的上游引物:AGAGTTTGATCCTGGCTCAG;
16S的下游引物:GGTTACCTTGTTACGACTT;
emrB的上游引物:CTTTTCTCTAACCGTACATTATCTACGATAAA;
emrB的下游引物:AGAACGTAGCGACTGATAAAATGCT;
emrA的上游引物:CTGCTCCTCCTTCTCACCTTG;
emrA的下游引物:TTATCGGCCCAGACTTTCGT;
emrE的上游引物:ATCTTGGTGGTGCAATACTTG;
emrE的下游引物:GGACAATACCGACTCCTGAC;
emrK的上游引物:ATGCCACTATCGCACTCAA;
emrK的下游引物:TGGTATGCTCCAGCGTTTC;
emrR的上游引物:TTTACCGCCGCAGCATAAC;
emrR的下游引物:ACACCGCCCTGTTCCATCT;
emrY的上游引物:TTAGTGCTCGGTGTTGGTG;
emrY的下游引物:GAGTAACTGCGGCATAAGG;
mdtK的上游引物:ACACCAGATTGCCCTGAACTT;
mdtK的下游引物:TTGCCATACAGACACCCACC;
mdtA的上游引物:CCTAACGGGCGTGACTTCA;
mdtA的下游引物:TTCACCTGTTTCAAGGGTCAAA;
mdtE的上游引物:CGTCGGCGCACTCGTT;
mdtE的下游引物:TCCAGACGTTGTACGGTAACCA;
mdtG的上游引物:TGGCACAAAATATCTGGCAGTT;
mdtG的下游引物:TTGTGTGGCGATAAGAGCATTAG;
mdtH的上游引物:CTGCCGTTAAATGGATGTATGC;
mdtH的下游引物:ACTCCAGCGGGCGATAGG;
mdtD的上游引物:GTCTGAAACTGTTCCGCACTC;
mdtD的下游引物:ACCAAAGCGATTCACTACCTG;
mdtM的上游引物:GAGGCGTTCGGACAGACAA;
mdtM的下游引物:CCAACAGTAAGCCAACAAATGA;
mdtN的上游引物:CTCTGTTAGTGGTTGCGTTGG;
mdtN的下游引物:ACTGCCTGGTTGTCGGTGA;
mdtO的上游引物:CTGGGATGCCACCTGGAACT;
mdtO的下游引物:TGAGGAGAACGGCTGAGTGC;
mdtP的上游引物:CGAAACTGCGGGAAGAAA;
mdtP的下游引物:GCAAACAAACCTACTGTGGC。
2.一种非诊断目的的用于大肠杆菌氟喹诺酮类抗生素耐药性的检测方法,其特征在于:所述检测方法为高通量荧光定量PCR方法,所述检测方法至少包括以下步骤:
步骤1、从待测样品中提取DNA样品;
步骤2、采取权利要求1所述用于大肠杆菌氟喹诺酮类抗生素耐药性的检测试剂盒对步骤1所提取的所述DNA样品使用高通量荧光定量PCR仪进行扩增反应;
步骤3、对所得结果进行数据分析。
3.如权利要求2所述的非诊断目的的用于大肠杆菌氟喹诺酮类抗生素耐药性的检测方法,其特征在于:所述高通量荧光定量PCR反应体系组成如下:Roche FastStart UniversalSYBR Green Master:5μL,ddH2O:3μL,上游引物:0.75μL,下游引物:0.75μL,DNA样品:0.5μL。
4.如权利要求3所述的非诊断目的的用于大肠杆菌氟喹诺酮类抗生素耐药性的检测方法,其特征在于:所述DNA样品的浓度为5ng/uL,所述上游引物和下游引物的浓度均为0.1μM。
5.如权利要求2所述的非诊断目的的用于大肠杆菌氟喹诺酮类抗生素耐药性的检测方法,其特征在于:所述步骤2中扩增反应的条件为:首先在95℃条件下反应10min,进行1次循环;其次在95℃条件下反应30s,进行40次循环,最后在60℃条件下反应30s,进行40次循环。
6.如权利要求2所述的非诊断目的的用于大肠杆菌氟喹诺酮类抗生素耐药性的检测方法,其特征在于:所述步骤3中采取数据的平均值、标准偏差、倍数变化值、热图进行分析。
7.如权利要求1所述的用于大肠杆菌氟喹诺酮类抗生素耐药性的检测试剂盒或权利要求2-6任一项所述的非诊断目的的用于大肠杆菌氟喹诺酮类抗生素耐药性的检测方法在大肠杆菌氟喹诺酮类抗生素耐药性领域中非诊断目的的应用。
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