CN110684854A - 用于检测幽门螺杆菌耐药突变位点的引物和探针组及应用 - Google Patents
用于检测幽门螺杆菌耐药突变位点的引物和探针组及应用 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及消化道相关疾病诊断技术领域,具体涉及用于检测幽门螺杆菌耐药突变的引物和探针组及应用。该引物和探针组,包括:用于检测幽门螺杆菌PBP1A基因的阿莫西林耐药突变位点的第一PCR检测引物对,所述第一PCR检测引物对由第一上游引物和第一下游引物组成,所述第一上游引物为用于检测PBP1A基因的Ser414Arg突变的上游引物、用于检测PBP1A基因的Thr556Ser突变的上游引物、用于检测PBP1A基因的Asn562Tyr突变的上游引物中任一种或任意两种的组合或三种的组合;第一探针;至少一种阻断序列,包括对应于所述第一上游引物的阻断序列。
Description
技术领域
本发明涉及消化道相关疾病诊断技术领域,具体涉及用于检测幽门螺杆菌耐药突变位点的引物和探针组及应用。
背景技术
幽门螺杆菌(Helicobacter pylori,Hp)是世界上流行范围最广的病原体,全世界大约有50%的人感染了幽门螺杆菌,而在我国有40%-70%的人群感染幽门螺杆菌。幽门螺杆菌主要引起胃肠道消化系统相关疾病,如慢性胃炎、胃溃疡、十二指肠溃疡、胃癌等等。目前对幽门螺杆菌的治疗主要采用含有抗生素的三联或四联疗法进行,而随着抗生素的大量使用,幽门螺杆菌已经出现了抗生素的耐药现象。因此,幽门螺杆菌的耐药检测对临床用药的指导具有重要意义。
目前临床上检测幽门螺杆菌是否耐药主要为药敏试验,即通过培养Hp与不同抗生素进行体外反应从而确定其最低抑菌浓度来判断是否耐药。
药敏试验的大致步骤为:
从病人的感染部位采取含致病菌的标本,接种在适当的培养基上,于一定条件下培养;同时将分别沾有一定量各种抗生素的纸片贴在培养基表面(或用不锈钢圈,内放定量抗生素溶液),培养一定时间后观察结果。由于致病菌对各种抗生素的敏感程度不同,在药物纸片周围便出现不同大小的抑制病菌生长而形成的“空圈”,称为抑菌圈。抑菌圈大小与致病菌对各种抗生素的敏感程度成正比关系。然后根据试验结果有针对性地选用抗生素。
幽门螺杆菌药敏试验首先需要对幽门螺杆菌进行培养。幽门螺旋杆菌是一种螺旋形、微厌氧、对生长条件要求十分苛刻的革兰氏阴性杆菌,因此幽门螺杆菌的培养难度大,操作复杂,且耗时较长(药敏试验整个过程通常需要1-2周)。所以幽门螺杆菌的药敏试验成本高,灵敏度低。
发明内容
本发明提供一种检测幽门螺杆菌耐药突变位点的引物和探针组及应用,检测幽门螺杆菌耐药突变位点的灵敏度高、耗时短。
第一方面,本发明实施例提供了一种用于检测幽门螺杆菌耐药突变位点的成套DNA分子,包括:
用于检测幽门螺杆菌PBP1A基因的阿莫西林耐药突变位点的第一PCR检测引物对,所述第一PCR检测引物对由第一上游引物和第一下游引物组成,所述第一上游引物为用于检测PBP1A基因的Ser414Arg突变的上游引物、用于检测PBP1A基因的Thr556Ser突变的上游引物、用于检测PBP1A基因的Asn562Tyr突变的上游引物中任一种或任意两种的组合或三种的组合;
第一探针;
至少一种阻断序列,包括对应于所述第一上游引物的阻断序列。
在一个实施例中,所述用于检测PBP1A基因的Ser414Arg突变的上游引物的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示;
所述用于检测PBP1A基因的Thr556Ser突变的上游引物的核苷酸序列如SEQ IDNO.2所示;
所述用于检测PBP1A基因的Asn562Tyr突变的上游引物的核苷酸序列如SEQ IDNO.3所示;
对应于所述用于检测PBP1A基因的Ser414Arg突变的上游引物的阻断序列的核苷酸序列如SEQ ID NO.4所示;
对应于所述用于检测PBP1A基因的Thr556Ser突变的上游引物的阻断序列的核苷酸序列如SEQ ID NO.5所示;
对应于所述用于检测PBP1A基因的Asn562Tyr突变的上游引物的阻断序列的核苷酸序列如SEQ ID NO.6所示。
在一个实施例中,所述第一下游引物的核苷酸序列如SEQ ID NO.7所示。
在一个实施例中,所述第一探针的核苷酸序列如SEQ ID NO.8所示。
在一个实施例中,所述成套DNA分子还包括:
用于检测幽门螺杆菌16SrRNA基因的四环素耐药突变位点的第二PCR检测引物对;
第二探针;
对应于第二PCR检测引物对的阻断序列。
在一个实施例中,所述16SrRNA基因的四环素耐药突变位点为AGA965-967TTC突变。
在一个实施例中,所述第二PCR检测引物对由SEQ ID NO.9所示核苷酸序列和SEQID NO.10所示核苷酸序列组成;
所述对应于第二PCR检测引物对的阻断序列的核苷酸序列如SEQ ID NO.11所示;
所述第二探针的核苷酸序列如SEQ ID NO.12所示。
第二方面,本发明实施例提供了一种用于检测幽门螺杆菌耐药突变位点的PCR试剂,包括第一方面所述的成套DNA分子。
第三方面,本发明实施例提供了一种用于检测幽门螺杆菌耐药突变位点的试剂盒,包括第一方面所述的成套DNA分子。
第四方面,本发明实施例提供了第一方面所述的成套DNA分子、PCR试剂、试剂盒在制备用于诊断胃肠道消化系统相关疾病的产品中的用途。
胃肠道消化系统相关疾病包括以下至少一种:
慢性胃炎、胃溃疡、十二指肠溃疡、胃癌。
本发明设计的幽门螺杆菌核酸及耐药检测可采用荧光PCR的方法进行,灵敏度高,耗时短,对目前临床上对幽门螺杆菌的耐药检测具有很大的优势。
附图说明
图1本发明实施例提供的一种检测幽门螺杆菌耐药突变位点实例的结果示意图。
具体实施方式
下面通过附图和实施例,对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
根据幽门螺杆菌对阿莫西林与四环素的耐药基因突变位点,其中对阿莫西林的耐药检测区域为幽门螺杆菌PBP1A基因的的Ser414Arg、Thr556Ser和Asn562Tyr突变位点,这三个位点的突变产生的对阿莫西林的耐药占到95%以上。而对四环素的耐药检测区域则为16SrRNA基因中的AGA965-967TTC突变位点,占耐药突变的98%以上。采用扩增阻滞突变系统(amplification refractory mutation system,ARMS)设计引物与探针。即利用Taq DNA聚合酶缺少3'→5'外切酶活性,PCR引物的3'端末位碱基必须与其模板DNA互补才能有效扩增的原理,针对不同的已知突变,设计适当的引物以检测出突变基因。该法在设计引物时,针对不同的已知突变,在PCR引物3’末端引入一个或者多个碱基的错配,使其与突变模板具有较高的匹配度(完全或不完全匹配),而与野生模板发生匹配度差,在一定条件下PCR引物3’末端的错配导致野生模板的扩增产物的急剧减少,从而达到突变模板富集的作用。ARMS的成功关键在于筛选合适的引物使其特异性的扩增突变模板,而不扩增或者尽量少的扩增野生模板。扩增后的PCR产物可通过荧光定量PCR进行定量分析。基于每种突变均有自己独特且不可改变的序列环境,并不是每一种基因突变都能筛选到足够特异的引物用以区分突变模板与野生模板。本发明在原有ARMS的基础上,引入一条阻滞序列,该序列包含待检测突变位点,且与野生模板完全匹配。阻滞序列在PCR反应体系中过量存在(阻滞序列浓度是引物浓度的4-5倍),野生模板优先与其结合,该序列3’末端被磷酸化修饰固不能继续延伸,借此阻滞DNA混合液中野生模板的扩增,最大程度地达到只扩增突变模板,不扩增野生模板的目的。
该引物检测基因是否产生了突变,从而进一步判断幽门螺杆菌是否对阿莫西林与四环素产生了耐药,以便于指导临床用药。
对本发明实施例涉及的一些术语解释如下。
耐药突变:一种生物长期生活在药物压迫的坏境下,在随机突变过程中,某一个体恰巧产生了一种突变,这种突变对该药物具有抗性作用,使得该个体对药性产生了耐受,这种突变就称为耐药突变。
荧光定量PCR:一种在核酸扩增反应中,以荧光化学物质测每次聚合酶链式反应(PCR)循环后产物总量的方法。通过内参或者外参法对待测样品中的特定核酸序列进行定量分析的方法。
引物:人工合成的两段寡核苷酸序列,一个引物与目的基因一端的一条DNA模板链互补,另一个引物与目的基因另一端的另一条DNA模板链互补。
探针:一段带有检测标记,且顺序已知的,与目的基因互补的核酸序列。
扩增阻滞突变系统(amplification refractory mutation system,ARMS):针对不同的已知突变,设计适当的引物以检测出突变基因的一种方法。
阻滞序列:一种阻止引物正常延伸的DNA序列。
本发明实施例采用幽门螺杆菌PBP1A基因的的Ser414Arg、Thr556Ser和Asn562Tyr突变位点的检测,判断是否对阿莫西林产生了耐药;以及采用幽门螺杆菌16SrRNA基因中的AGA965-967TTC突变位点的检测,判断是否对四环素产生了耐药;并通过阻滞序列对野生型菌株的抑制扩增,达到提高引物特异性的目的。
接下来,在各实施例中对本发明实施例提供的方案进行具体介绍。
在进一步描述本发明具体实施方式之前,应理解,本发明的保护范围不局限于下述特定的具体实施方案;还应当理解,本发明实施例中使用的术语是为了描述特定的具体实施方案,而不是为了限制本发明的保护范围;在本发明说明书和权利要求书中,除非文中另外明确指出,单数形式“一个”、“一”和“这个”包括复数形式。
当实施例给出数值范围时,应理解,除非本发明另有说明,每个数值范围的两个端点以及两个端点之间任何一个数值均可选用。除非另外定义,本发明中使用的所有技术和科学术语与本技术领域技术人员通常理解的意义相同。除实施例中使用的具体方法、设备、材料外,根据本技术领域的技术人员对现有技术的掌握及本发明的记载,还可以使用与本发明实施例中所述的方法、设备、材料相似或等同的现有技术的任何方法、设备和材料来实现本发明。
除非另外说明,本发明中所公开的实验方法、检测方法、制备方法均采用本技术领域常规的分子生物学、生物化学、染色质结构和分析、分析化学、细胞培养、重组DNA技术及相关领域的常规技术。这些技术在现有文献中已有完善说明,具体可参见Sambrook等MOLECULAR CLONING:A LABORATORY MANUAL,Second edition,Cold Spring HarborLaboratory Press,1989 and Third edition,2001;Ausubel等,CURRENT PROTOCOLS INMOLECULAR BIOLOGY,John Wiley&Sons,New York,1987 and periodic updates;theseries METHODS IN ENZYMOLOGY,Academic Press,San Diego;Wolffe,CHROMATINSTRUCTURE AND FUNCTION,Third edition,Academic Press,San Diego,1998;METHODS INENZYMOLOGY,Vol.304,Chromatin(P.M.Wassarman and A.P.Wolffe,eds.),AcademicPress,San Diego,1999;和METHODS IN MOLECULAR BIOLOGY,Vol.119,ChromatinProtocols(P.B.Becker,ed.)Humana Press,Totowa,1999等。
实施例1,引物、探针设计
通过分析幽门螺杆菌阿莫西林耐药基因PBP1A与四环素耐药基因16SrRNA序列,选择耐药突变位点,设计特异性的引物探针,具体如下表1所示。
表1
SEQ ID NO.1 | PBP-F1 | aacaaaaccacgcatggcaccccaca |
SEQ ID NO.2 | PBP-F2 | aaaaccgggacttctaacaaat |
SEQ ID NO.3 | PBP-F3 | tttagaaatcgccggtaaatg |
SEQ ID NO.4 | PBP-block1 | agtgaacaaaaccacgcatggcaccccagc |
SEQ ID NO.5 | PBP-block2 | tcgccggtaaaaccgggacttctaacaaca |
SEQ ID NO.6 | PBP-block3 | cattaaaggtttagaaatcgccggtaaaac |
SEQ ID NO.7 | PBP-R | gcgttcctcgctatcgtctg |
SEQ ID NO.8 | PBP-P | acgatttctttacgcaagcctttggggacatc |
SEQ ID NO.9 | 16S-F | agcatgtggtttaattcgattc |
SEQ ID NO.11 | 16S-block | agcggtggagcatgtggtttaattcgaaga |
SEQ ID NO.10 | 16S-R | cgctcgttgcgggactta |
SEQ ID NO.12 | 16S-P | ccaacatctcacgacacgagctgacgaca |
其中,用于检测PBP1A基因的Ser414Arg突变的上游引物为PBP-F1,下游引物为PBP-R,阻断序列为PBP-block1,探针为PBP-P。
用于检测PBP1A基因的Thr556Ser突变的上游引物为PBP-F2,下游引物为PBP-R,阻断序列为PBP-block2,探针为PBP-P。
用于检测PBP1A基因的Asn562Tyr突变的上游引物为PBP-F3,下游引物为PBP-R,阻断序列为PBP-block3,探针为PBP-P。
16SrRNA基因的四环素耐药突变位点(AGA965-967TTC突变)的上游引物为16S-F,下游引物为16S-R,阻断序列为16S-block,探针为16S-P。
实施例2,荧光PCR
可使用实施例1提供的引物、阻断序列和探针,进行荧光PCR,以检测幽门螺杆菌耐药突变位点。
表2示出了PCR反应液配方。
表2
试剂名称 | 体积(μL) |
10×PCR Buffer(Mg<sup>2+</sup>Plus) | 2.5 |
MgCl<sub>2</sub>(1M) | 0.05 |
dNTPs【含dUTP】(25mM) | 0.2 |
PBP-F1 | 0.6 |
PBP-F2 | 0.6 |
PBP-F3 | 0.6 |
PBP-block1 | 1.2 |
PBP-block2 | 1.2 |
PBP-block3 | 1.2 |
PBP-R | 0.6 |
PBP-P | 0.3 |
16S-F | 0.6 |
16S-block | 1.2 |
16S-R | 0.6 |
16S-P | 0.3 |
HS Taq(5U) | 0.4 |
UNG酶(1U) | 0.1 |
无菌无RNase水 | 7.75 |
模板 | 5 |
合计 | 25 |
其中,在配置完成的反应液中,各阻断序列的浓度是各自对应的引物浓度的2倍。各引物最适浓度介于5~20μmol/L之间。
表3示出了PCR反应程序。
表3
图1示出了一样本的检测结果的扩增曲线。从图1可看出,在该样本中的幽门螺杆菌PBP1A基因发生了Ser414Arg突变,16SrRNA基因发生了AGA965-967TTC突变。
以上所述的具体实施方式,对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明,所应理解的是,以上所述仅为本发明的具体实施方式而已,并不用于限定本发明的保护范围,凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
序列表
<110> 浙江默乐生物科技有限公司
江苏默乐生物科技股份有限公司
<120> 用于检测幽门螺杆菌耐药突变位点的引物和探针组及应用
<160> 12
<170> SIPOSequenceListing 1.0
<210> 1
<211> 26
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 1
aacaaaacca cgcatggcac cccaca 26
<210> 2
<211> 22
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 2
aaaaccggga cttctaacaa at 22
<210> 3
<211> 21
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 3
tttagaaatc gccggtaaat g 21
<210> 4
<211> 30
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 4
agtgaacaaa accacgcatg gcaccccagc 30
<210> 5
<211> 30
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 5
tcgccggtaa aaccgggact tctaacaaca 30
<210> 6
<211> 30
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 6
cattaaaggt ttagaaatcg ccggtaaaac 30
<210> 7
<211> 20
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 7
gcgttcctcg ctatcgtctg 20
<210> 8
<211> 32
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 8
acgatttctt tacgcaagcc tttggggaca tc 32
<210> 9
<211> 22
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 9
agcatgtggt ttaattcgat tc 22
<210> 10
<211> 18
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 10
cgctcgttgc gggactta 18
<210> 11
<211> 30
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 11
agcggtggag catgtggttt aattcgaaga 30
<210> 12
<211> 29
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 12
ccaacatctc acgacacgag ctgacgaca 29
Claims (10)
1.一种用于检测幽门螺杆菌耐药突变位点的成套DNA分子,包括:
用于检测幽门螺杆菌PBP1A基因的阿莫西林耐药突变位点的第一PCR检测引物对,所述第一PCR检测引物对由第一上游引物和第一下游引物组成,所述第一上游引物为用于检测PBP1A基因的Ser414Arg突变的上游引物、用于检测PBP1A基因的Thr556Ser突变的上游引物、用于检测PBP1A基因的Asn562Tyr突变的上游引物中任一种或任意两种的组合或三种的组合;
第一探针;
至少一种阻断序列,包括对应于所述第一上游引物的阻断序列。
2.根据权利要求1所述的成套DNA分子,其特征在于,所述用于检测PBP1A基因的Ser414Arg突变的上游引物的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示;
所述用于检测PBP1 A基因的Thr556Ser突变的上游引物的核苷酸序列如SEQ ID NO.2所示;
所述用于检测PBP1 A基因的Asn562Tyr突变的上游引物的核苷酸序列如SEQ ID NO.3所示;
对应于所述用于检测PBP1A基因的Ser414Arg突变的上游引物的阻断序列的核苷酸序列如SEQ ID NO.4所示;
对应于所述用于检测PBP1A基因的Thr556Ser突变的上游引物的阻断序列的核苷酸序列如SEQ ID NO.5所示;
对应于所述用于检测PBP1A基因的Asn562Tyr突变的上游引物的阻断序列的核苷酸序列如SEQ ID NO.6所示。
3.根据权利要求1所述的成套DNA分子,其特征在于,所述第一下游引物的核苷酸序列如SEQ ID NO.7所示。
4.根据权利要求1所述的成套DNA分子,其特征在于,所述第一探针的核苷酸序列如SEQID NO.8所示。
5.根据权利要求1所述的成套DNA分子,其特征在于,还包括:
用于检测幽门螺杆菌16SrRNA基因的四环素耐药突变位点的第二PCR检测引物对;
第二探针;
对应于第二PCR检测引物对的阻断序列。
6.根据权利要求5所述的成套DNA分子,其特征在于,所述16SrRNA基因的四环素耐药突变位点为AGA965-967TTC突变。
7.根据权利要求6所述的成套DNA分子,其特征在于,所述第二PCR检测引物对由SEQ IDNO.9所示核苷酸序列和SEQ ID NO.10所示核苷酸序列组成;
所述对应于第二PCR检测引物对的阻断序列的核苷酸序列如SEQ ID NO.11所示;
所述第二探针的核苷酸序列如SEQ ID NO.12所示。
8.一种用于检测幽门螺杆菌耐药突变位点的PCR试剂,包括权利要求1-7任一项所述的成套DNA分子。
9.一种用于检测幽门螺杆菌耐药突变位点的试剂盒,包括权利要求1-7任一项所述的成套DNA分子。
10.权利要求1-7任一项所述的成套DNA分子或权利要求8所述的PCR试剂或权利要求9所述的试剂盒在制备用于诊断胃肠道消化系统相关疾病的产品中的用途。
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CN104846097A (zh) * | 2015-05-21 | 2015-08-19 | 杭州千基生物科技有限公司 | 幽门螺旋杆菌分型与耐药突变基因检测试剂盒 |
CN106399541A (zh) * | 2016-11-02 | 2017-02-15 | 江苏默乐生物科技股份有限公司 | 一种检测幽门螺杆菌耐药突变位点的试剂盒和方法 |
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2019
- 2019-10-16 CN CN201910981938.9A patent/CN110684854A/zh active Pending
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