CN110257484A - 一种核酸恒温荧光扩增检测方法及试剂盒 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种核酸恒温荧光扩增检测方法及试剂盒,所述方法是在待测样本恒温扩增反应液中加入逆转录酶AMV、单链结合蛋白、解链酶、核酸外切酶和荧光探针,50‑60℃恒温下进行核酸扩增反应,以标准样本为阳性对照,检测扩增曲线的形状,若待测样本扩增曲线与标准样本一致,则待测样本含有所述标准样本;本发明的检测方法特异性好、灵敏度高;在恒温条件下,对目的核酸进行快速、实时及准确的检测,可应用于生物检测相关的诸多领域,例如传染病病原学检测、食品安全相关检测等。
Description
技术领域
本发明属于分子生物学领域,涉及一种利用荧光探针结合核酸等温扩增技术。在恒温条件下,对目的核酸进行快速、实时及准确的检测,可应用于生物检测相关的诸多领域,例如传染病病原学检测、食品安全相关检测等。
背景技术
自1983年以来,KaryMullis的聚合酶链式反应(PolyChainReaction,PCR)技术,使分子生物学领域进行了一项突破性的革命。以PCR为代表的核酸扩增检测技术迅猛发展。经过几十年的发展,PCR技术凭借其敏感、特异、快速、简便以及易自动化等突出的优点,已被广泛应用于诸如分子生物学、医学、法学等生命科学的各个领域。由于PCR需要不断变化温度来实现核酸的扩增,始终无法摆脱依赖精良仪器设备的局限。
近年来多种机制的核酸等温扩增技术应运而生,也得到了迅猛的发展,而且有些技术已经完成了从实验室到实际应用,正在分子生物学、医学、法学等生命科学领域得到广泛应用,特别是在临床和现场快速诊断技术方面,等温核酸扩增技术显示了其突出的优越性。在PCR中,通过使用Taqman技术或Beacon技术,可以对PCR的整个扩增结果进行实时监测。基于等温核酸扩增技术的优势,若能在等温核酸扩增中引入荧光基团,对反应过程进行实时监测,将会使扩增的灵敏度和特异性大大增加,并且结果也会更加直观和快速,有利于此类等温核酸扩增技术更为广泛的应用。
发明内容
本发明的目的是提供一种核酸恒温荧光扩增检测方法及试剂盒,克服目前荧光PCR对精密仪器的依赖较大,且反应时间长等问题。
本发明采用的技术方案是:
本发明提供一种核酸恒温荧光扩增检测方法,所述方法是在待测样本恒温扩增反应液中加入逆转录酶AMV、单链结合蛋白、解链酶、核酸外切酶和荧光探针,50-60℃恒温下进行核酸扩增反应,以标准样本为阳性对照,检测扩增曲线的形状,若待测样本扩增曲线与标准样本一致,则待测样本含有所述标准样本;所述荧光探针长度为28-38nt。
进一步,荧光探针的荧光基团为FAM、HEX、VIC、JOE、Texas Red、Cy3、Cy5或TAMRA中的任意一种。
进一步,所述荧光探针的淬灭基团为BHQ1或BHQ2。
进一步,所述荧光探针为:5′-FAM-GCWGGCGARVACTGCCA-BHQ1-3′。
本发明还提供一种用于所述核酸恒温荧光扩增检测方法的试剂盒,所述试剂盒包括核酸恒温扩增体系、阳性对照和阴性对照;所述核酸恒温扩增体系组成:恒温扩增反应液、逆转录酶AMV、单链结合蛋白、解链酶、核酸外切酶、荧光探针、引物、待测模板、MgSO4,dNTPs溶液,Taq DNA聚合酶;所述阳性对照为待测模板的标准品;所述阴性对照为双蒸水。
进一步,所述恒温扩增体系组成为:待测模板3μl,两条引物各20pmol和1条荧光探针20pmol,1×恒温扩增反应液,MgSO4 7mmol,dNTPs溶液、各0.1mmol,Taq DNA聚合酶8U,AMV逆转录酶5U、单链结合蛋白、解链酶8U、核酸外切酶8U和无菌双蒸水组成,总反应液体积为25μl;所述恒温扩增反应液组成为:20mM的Tris-HCl、10mM的KCl、10mM的(NH4)2SO4、2mM的MgSO4以及质量浓度为0.1%的Triton X-100,pH 8.8。
进一步,所述待测模板为麻疹病毒RNA,引物为正向麻疹病毒引物和反向麻疹病毒引物;阳性对照为麻疹病毒核酸;
正向麻疹病毒引物为:5′-GGTTGGGACTAACCTTGARTCT-3′;
反向麻疹病毒引物为:5′-CGGAGGTGGATGGTGATGT-3′;
荧光探针的序列为:5′-FAM-GCWGGCGARVACTGCCA–BHQ1-3′。所述试剂盒检测方法为:将恒温扩增体系、阳性对照和阴性对照分别加入PCR管中,于便携式恒温荧光检测仪中(能识别FAM荧光)或常规的荧光PCR仪中,60℃恒温实时检测30分钟,当样本中含有麻疹病毒核酸时,检测曲线呈S型增长。
进一步,所述待测模板浓度为0.01-10TCID50/ml,更优选所述待测模板浓度为0.01TCID50/ml。
本发明核酸恒温荧光扩增检测方法,在恒温条件下,利用解旋酶解开DNA双链;同时单链DNA结合蛋白(SSB)稳定解开的单链为引物与荧光标记探针提供结合模板;引物探针结合目的核酸后,DNA聚合酶结合到引物的3’末端,进行子链的延生;核酸外切酶识别的荧光探针上的报告基团,酶切后使荧光基团和淬灭基团得以分离,释放荧光;通过检测扩增曲线的形状,和荧光信号的强弱,可对待测样本进行定性或定量检测。
本发明中所用一对引物,是两条寡核苷酸单链,特异性结合于目标区域的上下游,20-35核苷酸(nt);扩增产物为单一条带,无非特异扩增;探针区域为两个引物区域之间,并靠近上游引物;上下游引物之间的距离100-150(nt)为最佳产物长度。
本发明与现有技术相比,具有以下优点和效果:
(1)本发明所述核酸恒温荧光扩增方法的特异性好,灵敏度高,步骤简单,可重复性高;
(2)反应速度快,单个样本从样本处理到完成检测,仅需0.5小时左右;
(3)整个扩增和检测过程中不需要打开反应管盖,减少了扩增产物污染的机会;整个反应过程不需要复杂的仪器,仅需一台小型恒温荧光检测仪,该仪器不需具备升降温功能。
附图说明
图1为本发明方法用于检测麻疹病毒核酸的特异性曲线。
图2为本发明试剂盒用于检测麻疹病毒灵敏度曲线,1-4依次为10TCID50/ml、1TCID50/ml、0.1TCID50/ml和0.01TCID50/ml。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行进一步描述,但本发明的保护范围并不仅限于此:
实施例1试剂组成与配制(以检测麻疹病毒为例)
a)RNA提取试剂:德国QIAGEN RNA提取试剂盒(Qia-74104);
b)麻疹病毒核酸恒温荧光扩增反应液:模板3μl,两条引物(20pmol)和1条荧光探针(20pmol),1×等温扩增反应Buffer,MgSO4(7mmol),dNTPs溶液(各0.1mmol),Taq DNA聚合酶(8U),逆转录酶AMV(5U)、单链结合蛋白、解链酶(8U)、核酸外切酶(8U)和无菌双蒸水组成,总反应液体积为25μl;等温扩增反应Buffer组成为:20mM的Tris-HCl、10mM的KCl、10mM的(NH4)2SO4、2mM的MgSO4以及质量浓度为0.1%的Triton X-100,pH 8.8。
正向麻疹病毒引物为:5′-GGTTGGGACTAACCTTGARTCT-3′;
反向麻疹病毒引物为:5′-CGGAGGTGGATGGTGATGT-3′;
荧光探针的序列为:5′-FAM-GCWGGCGARVACTGCCA–BHQ1-3′(SEQ ID NO.1);
所有的引物和荧光探针均由上海生工生物有限公司合成。
c)阳性对照:麻疹病毒核酸;
d)阴性对照:无菌双蒸水。
实施例2麻疹病毒核酸的检测
a)取麻疹标本RNA作为模板,加入到装有麻疹病毒恒温荧光扩增反应液的PCR管中,其中标本RNA 3μl,反应液22μl,总体积25μl;阳性对照和阴性对照PCR管中分别加入阳性模板和阴性模板。
b)将PCR管放置到便携式恒温荧光检测仪中(能识别FAM荧光)或常规的荧光PCR仪中,60℃恒温实时检测30分钟。当样本中含有麻疹病毒核酸时,检测曲线呈S型增长。且对样本的检测仅仅需要0.5小时左右就能完成,大大缩短检测时间,结果见图1。
实施例3用本发明方法检测麻疹病毒的特异性
按照实施例2的方法检测登革热Ⅰ型核酸RNA、登革热Ⅱ型核酸RNA、登革热Ⅲ型核酸RNA、登革热Ⅳ型核酸RNA、黄热病病毒核酸RNA、乙型脑炎病毒核酸RNA。结果表明,用本发明试剂盒检测麻疹病毒核酸具有很强的特异性。
实施例4用本发明方法检测麻疹病毒核酸的灵敏度
对麻疹病毒感染力进行测定,分别稀释至浓度为10TCID50/ml、1TCID50/ml、0.1TCID50/ml和0.01TCID50/ml,采用实施例2中所述方法来确定本发明方法用于检测麻疹病毒核酸的灵敏度。结果如图2所示,图2中1-4分别表示10TCID50/ml、1TCID50/ml、0.1TCID50/ml和0.01TCID50/ml,可以发现该试剂盒可在每个反应体系中检出0.01TCID50/ml,具有很高的灵敏度,可以满足快速检测麻疹病毒核酸的要求。
序列表
<110> 浙江省疾病预防控制中心
<120> 一种核酸恒温荧光扩增检测方法及试剂盒
<160> 3
<170> SIPOSequenceListing 1.0
<210> 2
<211> 16
<212> DNA/RNA
<213> 未知(Unknown)
<400> 2
gcwggcgarv acgcca 16
<210> 2
<211> 22
<212> DNA/RNA
<213> 未知(Unknown)
<400> 2
ggttgggact aaccttgart ct 22
<210> 3
<211> 19
<212> DNA/RNA
<213> 未知(Unknown)
<400> 3
cggaggtgga tggtgatgt 19
Claims (10)
1.一种核酸恒温荧光扩增检测方法,其特征在于所述方法是在待测样本恒温扩增反应液中加入逆转录酶AMV、单链结合蛋白、解链酶、核酸外切酶和荧光探针,50-60℃恒温下进行核酸扩增反应,以标准样本为阳性对照,检测扩增曲线的形状,若待测样本扩增曲线与标准样本一致,则待测样本含有所述标准样本;所述荧光探针长度为28-38nt。
2.如权利要求1所述核酸恒温荧光扩增检测方法,其特征在于荧光探针的荧光基团为FAM、HEX、VIC、JOE、Texas Red、Cy3、Cy5或TAMRA中的任意一种。
3.如权利要求1所述核酸恒温荧光扩增检测方法,其特征在于所述荧光探针的淬灭基团为BHQ1或BHQ2。
4.如权利要求1所述核酸恒温荧光扩增检测方法,其特征在于所述荧光探针为:5′-FAM-GCWGGCGARVACTGCCA-BHQ1-3′。
5.一种用于权利要求1所述核酸恒温荧光扩增检测方法的试剂盒,其特征在于所述试剂盒包括核酸恒温扩增体系、阳性对照和阴性对照;所述恒温扩增体系组成:恒温扩增反应液、逆转录酶AMV、单链结合蛋白、解链酶、核酸外切酶、荧光探针、引物、待测模板、MgSO4,dNTPs溶液,Taq DNA聚合酶;所述阳性对照为待测模板的标准品;所述阴性对照为双蒸水。
6.如权利要求5所述的试剂盒,其特征在于所述恒温扩增体系组成为:待测模板3μl,两条引物各20pmol和1条荧光探针20pmol,1×恒温扩增反应液,MgSO4 7mmol,dNTPs溶液、各0.1mmol,Taq DNA聚合酶8U,AMV逆转录酶5U、单链结合蛋白、解链酶8U、核酸外切酶8U和无菌双蒸水组成,总反应液体积为25μl;所述恒温扩增反应液组成为:20mM的Tris-HCl、10mM的KCl、10mM的(NH4)2SO4、2mM的MgSO4以及质量浓度为0.1%的Triton X-100,pH 8.8。
7.如权利要求6所述的试剂盒,其特征在于所述待测模板为麻疹病毒RNA,引物为正向麻疹病毒引物和反向麻疹病毒引物;阳性对照为麻疹病毒核酸;
正向麻疹病毒引物为:5′-GGTTGGGACTAACCTTGARTCT-3′;
反向麻疹病毒引物为:5′-CGGAGGTGGATGGTGATGT-3′;
荧光探针的序列为:5′-FAM-GCWGGCGARVACTGCCA–BHQ1-3′。
8.如权利要求7所述的试剂盒,其特征在于所述试剂盒检测方法为:将恒温扩增体系、阳性对照和阴性对照分别加入PCR管中,于便携式恒温荧光检测仪中或常规的荧光PCR仪中,60℃恒温实时检测30分钟,当样本中含有麻疹病毒核酸时,检测曲线呈S型增长。
9.如权利要求7所述的试剂盒,其特征在于所述待测模板浓度为0.01-10TCID50/ml。
10.如权利要求9所述的试剂盒,其特征在于所述待测模板浓度为0.01TCID50/ml。
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