具体实施方式
为进一步阐述本发明所采取的技术手段及其效果,以下结合实施例和附图对本发明作进一步地说明。可以理解的是,此处所描述的具体实施方式仅仅用于解释本发明,而非对本发明的限定。
实施例中未注明具体技术或条件者,按照本领域内的文献所描述的技术或条件,或者按照产品说明书进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者,均为可通过正规渠道商购获得的常规产品。
以下实施例及对比例中,引物序列中不同的基团以“/”分隔开,其中按5’-3’的顺序依次为:通用引物接头/UMI分子标签/核苷酸序列/RNA残基/DNA保护碱基/封闭基团;
其中,
UMI分子标签均为随机的DNA碱基N,其中N代表A、T、G或C;
rA、rU、rG和rC分别代表RNA残基A、U、G和C;
封闭基团均为C3-Spacer。
原料:氯化钾、氯化钠、氯化镁、硫酸铵、曲拉通、牛血清白蛋白、dNTPs和Tris-HCl均购自Sigma。
耐热DpnII酶、RNaseH酶、耐热RNaseH2酶和Q5热启动高保真DNA聚合酶购自NEB;
市售试剂盒购自天根生化科技(北京)有限公司;
血液样本、脑脊液样本及肺泡灌洗液样本来自南方医科大学附属医院科研合作样本。
实施例1
本实施例提供一组应用于绝对定量高通量测序的多重PCR扩增的单分子标签引物,所述单分子标签引物可以用于申克孢子丝菌、小孢根霉及米根霉的联合检测中。
所述单分子标签引物包括:5’端修饰基团、核苷酸片段和3’端修饰基团;
所述5’端修饰基团包括UMI分子标签和通用引物接头,其中,所述UMI分子标签与核苷酸片段的5’端相连,所述通用引物接头与UMI分子标签5’端相连;
所述核苷酸序列与目标序列匹配,用于扩增所述目标序列;
所述3’端修饰基团包括RNA残基、DNA保护碱基和封闭基团,其中,所述RNA残基与核苷酸片段的3’端相连,所述DNA保护碱基与RNA残基相连,所述封闭基团与DNA保护碱基相连;
其中,UMI分子标签均为10个随机的DNA碱基N,其中N代表A、T、G或C;封闭基团均为C3-Spacer。
其中,检测申克孢子丝菌的单分子标签引物的序列如SEQ ID No.1~2所示;
检测小孢根霉的单分子标签引物的序列如SEQ ID No.3~4所示;
检测米根霉的单分子标签引物的序列如SEQ ID No.5~6所示。
SEQ ID No.1:
ACTCTTTCCCTACACGACGCTCTTCCGATCT/NNNNNNNNNN/ACTCTCATTACAATTCTCAAATC/rUrC/ACCGACTG/C3 Spacer;
SEQ ID No.2:
GACTGGAGTTCAGACGTGTGCTCTTCCGATCT/NNNNNNNNNN/TCCGACAGGAACGTCGATC/rArG/TACAGAGA/C3 Spacer;
SEQ ID No.3:
ACTCTTTCCCTACACGACGCTCTTCCGATCT/NNNNNNNNNN/ATTCGACCGCCTTACGCTG/rArG/TTACCAAA/C3 Spacer;
SEQ ID No.4:
GACTGGAGTTCAGACGTGTGCTCTTCCGATCT/NNNNNNNNNN/GCGTTCGTTCCGATCAGGAACGG/rGrC/CCATACGG/C3 Spacer;
SEQ ID No.5:
ACTCTTTCCCTACACGACGCTCTTCCGATCT/NNNNNNNNNN/ATTCGACCGCCTTACCCA/rCrC/GGAGGCCCA/C3 Spacer;
SEQ ID No.6:
GACTGGAGTTCAGACGTGTGCTCTTCCGATCT/NNNNNNNNNN/TCAGGAACGTCGATCC/rCrA/TTTTACCC/C3 Spacer。
上述单分子标签引物通过如下方法进行制备:
合成核苷酸片段序列,将UMI分子标签和通用引物接头按顺序依次连接到所述核苷酸片段序列的5’端,再将RNA残基、DNA保护碱基和封闭基团按顺序依次连接到所述核苷酸片段序列的3’端,得到所述应用于绝对定量高通量测序的多重PCR扩增的单分子标签引物。
实施例2
本实施例提供一组应用于绝对定量高通量测序的多重PCR扩增的单分子标签引物,所述单分子标签引物可以用于多种病原微生物的联合检测中。
所述单分子标签引物包括:5’端修饰基团、核苷酸片段和3’端修饰基团;
所述5’端修饰基团包括UMI分子标签和通用引物接头,其中,所述UMI分子标签与核苷酸片段的5’端相连,所述通用引物接头与UMI分子标签5’端相连;
所述核苷酸序列与目标序列匹配,用于扩增所述目标序列;
所述3’端修饰基团包括RNA残基、DNA保护碱基和封闭基团,其中,所述RNA残基与核苷酸片段的3’端相连,所述DNA保护碱基与RNA残基相连,所述封闭基团与DNA保护碱基相连;
其中,UMI分子标签均为10个随机的DNA碱基N,其中N代表A、T、G或C;封闭基团均为C3-Spacer。
其中,检测大肠埃希菌的单分子标签引物的序列如SEQ ID No.7~8所示;
检测侵蚀艾肯菌的单分子标签引物的序列如SEQ ID No.9~10所示;
检测奇异变形杆菌的单分子标签引物的序列如SEQ ID No.11~12所示;
检测鲍曼不动杆菌的单分子标签引物的序列如SEQ ID No.13~14所示;
检测布鲁氏菌的单分子标签引物的序列如SEQ ID No.15~16所示;
检测洛菲不动杆菌的单分子标签引物的序列如SEQ ID No.17~18所示;
检测产气肠杆菌的单分子标签引物的序列如SEQ ID No.19~20所示;
检测侵阴沟肠杆菌的单分子标签引物的序列如SEQ ID No.21~22所示;
检测流感嗜血杆菌的单分子标签引物的序列如SEQ ID No.23~24所示;
检测伴放线杆菌的单分子标签引物的序列如SEQ ID No.25~26所示;
检测铜绿假单胞菌的单分子标签引物的序列如SEQ ID No.27~28所示;
检测脑膜败血性黄杆菌的单分子标签引物的序列如SEQ ID No.29~30所示;
检测金氏金杆菌的单分子标签引物的序列如SEQ ID No.31~32所示;
检测肺炎克雷伯菌的单分子标签引物的序列如SEQ ID No.33~34所示;
检测类志贺邻单胞菌的单分子标签引物的序列如SEQ ID No.35~36所示;
检测黏液玫瑰单胞菌的单分子标签引物的序列如SEQ ID No.37~38所示;
检测齿垢密螺旋体的单分子标签引物的序列如SEQ ID No.39~40所示;
检测梅毒密螺旋体的单分子标签引物的序列如SEQ ID No.41~42所示;
检测奥斯陆莫拉菌的单分子标签引物的序列如SEQ ID No.43~44所示;
检测卡他莫拉菌的单分子标签引物的序列如SEQ ID No.45~46所示;
检测非液化莫拉菌的单分子标签引物的序列如SEQ ID No.47~48所示;
检测微黄奈瑟菌的单分子标签引物的序列如SEQ ID No.49~50所示;
检测脑膜炎奈瑟菌的单分子标签引物的序列如SEQ ID No.51~52所示;
检测浅黄奈瑟菌的单分子标签引物的序列如SEQ ID No.53~54所示;
检测干燥奈瑟菌的单分子标签引物的序列如SEQ ID No.55~56所示;
检测猕猴奈瑟菌的单分子标签引物的序列如SEQ ID No.57~58所示;
检测颊普雷沃菌的单分子标签引物的序列如SEQ ID No.59~60所示;
检测中间普雷沃菌的单分子标签引物的序列如SEQ ID No.61~62所示;
检测产黑色普雷沃菌的单分子标签引物的序列如SEQ ID No.63~64所示;
检测雷氏普罗维登斯菌的单分子标签引物的序列如SEQ ID No.65~66所示;
检测人心杆菌的单分子标签引物的序列如SEQ ID No.67~68所示;
检测黏质沙雷菌的单分子标签引物的序列如SEQ ID No.69~70所示;
以及内参1的单分子标签引物的序列如SEQ ID No.71~72所示;
内参2的单分子标签引物的序列如SEQ ID No.73~74所示;
外源质控1的单分子标签引物的序列如SEQ ID No.75~76所示;
外源质控2的单分子标签引物的序列如SEQ ID No.77~78所示。
SEQ ID No.7:
ACTCTTTCCCTACACGACGCTCTTCCGATCTNNNNNNNNNNAGCTTCCATGGGGATAGCTG/rtrC/ACCGACTG-C3 Spacer;
SEQ ID No.8:
GACTGGAGTTCAGACGTGTGCTCTTCCGATCTNNNNNNNNNNTAGGCAGACGTCTAGGCAGA/rArG/TACAG AGA-C3 Spacer;
SEQ ID No.9:
ACTCTTTCCCTACACGACGCTCTTCCGATCT/NNNNNNNNNN/GCGTGGCGTTTCAATGGAA/rArG/TTACCAAA/C3 Spacer;
SEQ ID No.10:
GACTGGAGTTCAGACGTGTGCTCTTCCGATCT/NNNNNNNNNN/GCGTTCGTCATTTGATTCGG/rGrC/CCATACGG/C3 Spacer;
SEQ ID No.11:
ACTCTTTCCCTACACGACGCTCTTCCGATCT/NNNNNNNNNN/GCATTCATCTGCCTATCCCCA/rCrC/GGAGGCCCA/C3 Spacer;
SEQ ID No.12:
GACTGGAGTTCAGACGTGTGCTCTTCCGATCT/NNNNNNNNNN/GCCTTTATCACCTCTCCCCC/rCrA/TTTTACCC/C3 Spacer;
SEQ ID No.13:
ACTCTTTCCCTACACGACGCTCTTCCGATCT/NNNNNNNNNN/CTACCTTCGATCGATCCCTCTCAGA/rCrA/GATTACTCTCAGA/C3 Spacer;
SEQ ID No.14:
GACTGGAGTTCAGACGTGTGCTCTTCCGATCT/NNNNNNNNNN/GCCCTCAACTGGTCCATGAA/rUrA/ACATAGAA/C3 Spacer;
SEQ ID No.15:
ACTCTTTCCCTACACGACGCTCTTCCGATCT/NNNNNNNNNN/CCTTGAGATGACCTGGGGTAAA/rGrA/TATCGGTAAA/C3 Spacer;
SEQ ID No.16:
GACTGGAGTTCAGACGTGTGCTCTTCCGATCT/NNNNNNNNNN/ACTCCTGGGAAGGTCTGTATT/rUrA/TAACATATT/C3 Spacer;
SEQ ID No.17:
ACTCTTTCCCTACACGACGCTCTTCCGATCT/NNNNNNNNNN/CAGGAACGTCGATCCCTGAG/rGrA/CATAGGAG/C3 Spacer;
SEQ ID No.18:
GACTGGAGTTCAGACGTGTGCTCTTCCGATCT/NNNNNNNNNN/GCTTCTTTTTCTGCGTCCCG/rGrC/ATGAACCG/C3 Spacer;
SEQ ID No.19:
ACTCTTTCCCTACACGACGCTCTTCCGATCT/NNNNNNNNNN/TGTTCTTCGTTTCCCCTTCCAA/rCrA/CAATATCCAA/C3 Spacer;
SEQ ID No.20:
GACTGGAGTTCAGACGTGTGCTCTTCCGATCT/NNNNNNNNNN/ATGAAACAGTTGGATAGTTTCTAGC/rGrC/TTCATATTTCTAGC/C3 Spacer;
SEQ ID No.21:
ACTCTTTCCCTACACGACGCTCTTCCGATCT/NNNNNNNNNN/GTCCGGGTTGTCAATCCCGT/rUrG/AGCAACGT/C3 Spacer;
SEQ ID No.22:
GACTGGAGTTCAGACGTGTGCTCTTCCGATCT/NNNNNNNNNN/CCTTGTATGAGTTCTTTTTCGTCAATG/rGrC/AACAGTTCGTCAATG/C3 Spacer;
SEQ ID No.23:
ACTCTTTCCCTACACGACGCTCTTCCGATCT/NNNNNNNNNN/GTCCCTACCTACCGGACCAC/rCrG/ACAGACAC/C3 Spacer;
SEQ ID No.24:
GACTGGAGTTCAGACGTGTGCTCTTCCGATCT/NNNNNNNNNN/CAAGCTATTGGAGAGTTTGCC/rCrA/CAAAGTGCC/C3 Spacer;
SEQ ID No.25:
ACTCTTTCCCTACACGACGCTCTTCCGATCT/NNNNNNNNNN/CCAGTTGAATGGCAAGTTGACA/rArC/TTAAAATGACA/C3 Spacer;
SEQ ID No.26:
GACTGGAGTTCAGACGTGTGCTCTTCCGATCT/NNNNNNNNNN/ACTCTCATTACAATTCTCAAATCATCA/rArC/ATAAACAAATCATCA/C3 Spacer;
SEQ ID No.27:
ACTCTTTCCCTACACGACGCTCTTCCGATCT/NNNNNNNNNN/TCAACTTCTTTCTCCCTAGCCAAC/rUrC/TTTAGAAGCCAAC/C3 Spacer;
SEQ ID No.28:
GACTGGAGTTCAGACGTGTGCTCTTCCGATCT/NNNNNNNNNN/GCAATTAGCGGACGAACTCG/rUrA/AAGCATCG/C3 Spacer;
SEQ ID No.29:
ACTCTTTCCCTACACGACGCTCTTCCGATCT/NNNNNNNNNN/AATCTTGTCCGTGGATGTTGA/rCrC/TACCGTTGA/C3 Spacer;
SEQ ID No.30:
GACTGGAGTTCAGACGTGTGCTCTTCCGATCT/NNNNNNNNNN/GAACTTTGTGGATCGGCGG/rCrG/AATTAGG/C3 Spacer;
SEQ ID No.31:
ACTCTTTCCCTACACGACGCTCTTCCGATCT/NNNNNNNNNN/ACGCAATCCTTTCTCGCGTA/rGrG/AGCTAGTA/C3 Spacer;
SEQ ID No.32:
GACTGGAGTTCAGACGTGTGCTCTTCCGATCT/NNNNNNNNNN/TGCATCATGAAATCACGAAAAAGTAAA/rGrC/AGCGAAAAAAGTAAA/C3 Spacer;SEQ ID No.33:
ACTCTTTCCCTACACGACGCTCTTCCGATCT/NNNNNNNNNN/GGGTACTCGGTTTTGGGGTA/rArC/TTTCTAGTA/C3 Spacer;
SEQ ID No.34:
GACTGGAGTTCAGACGTGTGCTCTTCCGATCT/NNNNNNNNNN/ACCAAAGCGGATATGGATGCTC/rGrC/TACGATGCT/C3 Spacer;
SEQ ID No.35:
ACTCTTTCCCTACACGACGCTCTTCCGATCT/NNNNNNNNNN/CGTCAAAGTGGCATTAAAGACAGT/rCrA/GATCAAGACAGT/C3 Spacer;
SEQ ID No.36:
GACTGGAGTTCAGACGTGTGCTCTTCCGATCT/NNNNNNNNNN/GTGGGTATTCCGCTGCACT/rArG/AAATGCT/C3 Spacer;
SEQ ID No.37:
ACTCTTTCCCTACACGACGCTCTTCCGATCT/NNNNNNNNNN/AGAGTCGCTGCAACCTCATC/rArG/CAAGAATC/C3 Spacer;
SEQ ID No.38:
GACTGGAGTTCAGACGTGTGCTCTTCCGATCT/NNNNNNNNNN/ATTCGACCGCCTTACGCTG/rCrA/CCCGATG/C3 Spacer;
SEQ ID No.39:
ACTCTTTCCCTACACGACGCTCTTCCGATCT/NNNNNNNNNN/TGACCAGAAACGCCTTGTACT/rCrG/TGCAGTACT/C3 Spacer;
SEQ ID No.40:
GACTGGAGTTCAGACGTGTGCTCTTCCGATCT/NNNNNNNNNN/AAAGAAGCGCGAGGAAGAGGT/rGrC/CCCCGAGG/C3 Spacer;
SEQ ID No.41:
ACTCTTTCCCTACACGACGCTCTTCCGATCT/NNNNNNNNNN/GTTAACTGACGCCACCCCC/rGrA/AATTACC/C3 Spacer;
SEQ ID No.42:
GACTGGAGTTCAGACGTGTGCTCTTCCGATCT/NNNNNNNNNN/CCCGTGAGCTTGCACCTTT/rGrC/TTCTGATT/C3 Spacer;
SEQ ID No.43:
ACTCTTTCCCTACACGACGCTCTTCCGATCT/NNNNNNNNNN/GTTGAGAGCAGGGCGGTTT/rUrC/AGGTGTT/C3 Spacer;
SEQ ID No.44:
GACTGGAGTTCAGACGTGTGCTCTTCCGATCT/NNNNNNNNNN/ACCCACAAGTGCCCGCAG/rCrA/TCTCAG/C3 Spacer;
SEQ ID No.45:
ACTCTTTCCCTACACGACGCTCTTCCGATCT/NNNNNNNNNN/CTGCGTCATCGTCCCGTG/rCrA/GAAAAG/C3 Spacer;
SEQ ID No.46:
GACTGGAGTTCAGACGTGTGCTCTTCCGATCT/NNNNNNNNNN/GTTCTTTCCTGGAGTACGTAGGTTC/rCrA/GCTGGGTAGGT/C3 Spacer;
SEQ ID No.47:
ACTCTTTCCCTACACGACGCTCTTCCGATCT/NNNNNNNNNN/AACTATGCGCGCTGGAAGATCA/rGrA/TCGTGGATCA/C3 Spacer;
SEQ ID No.48:
GACTGGAGTTCAGACGTGTGCTCTTCCGATCT/NNNNNNNNNN/TCGATCCATCACACCACCAC/rGrC/GTATACAC/C3 Spacer;
SEQ ID No.49:
ACTCTTTCCCTACACGACGCTCTTCCGATCT/NNNNNNNNNN/CCTTCGCACTTTCCCCCG/rCrG/TTATGAG/C3 Spacer;
SEQ ID No.50:
GACTGGAGTTCAGACGTGTGCTCTTCCGATCT/NNNNNNNNNN/CGCCAGTAAGGAAGTCGATAATG/rCrA/TGGCGATAATG/C3 Spacer;
SEQ ID No.51:
ACTCTTTCCCTACACGACGCTCTTCCGATCT/NNNNNNNNNN/CGTTCGACGCGTTTTCCAAC/rGrA/AGATGAAC/C3 Spacer;
SEQ ID No.52:
GACTGGAGTTCAGACGTGTGCTCTTCCGATCT/NNNNNNNNNN/CAGTCAGAGGGTAATGGCGG/rUrG/TTGGGACGG/C3 Spacer;
SEQ ID No.53:
ACTCTTTCCCTACACGACGCTCTTCCGATCT/NNNNNNNNNN/ACGAGCTAAAACACTTAGATGTTGC/rArC/CCGAGGATGTTGC/C3 Spacer;
SEQ ID No.54:
GACTGGAGTTCAGACGTGTGCTCTTCCGATCT/NNNNNNNNNN/GTGACGGCGAGATGTTCCTT/rArG/AGTGACT/C3 Spacer;
SEQ ID No.55:
ACTCTTTCCCTACACGACGCTCTTCCGATCT/NNNNNNNNNN/CTGCCTGTAGTCTTCTCGGC/rUrC/GTCAAGGC/C3 Spacer;
SEQ ID No.56:
GACTGGAGTTCAGACGTGTGCTCTTCCGATCT/NNNNNNNNNN/CAACGGTCACTTGTTTCCCC/rCrG/TTTTGAACCC/C3 Spacer;
SEQ ID No.57:
ACTCTTTCCCTACACGACGCTCTTCCGATCT/NNNNNNNNNN/TCGAAATCGGTGATGCGGTA/rCrG/GTCAAGTA/C3 Spacer;
SEQ ID No.58:
GACTGGAGTTCAGACGTGTGCTCTTCCGATCT/NNNNNNNNNN/TGTGGTTTAATTCCAAAGGCTCTTT/rCrG/TACCAGGCTCTTT/C3 Spacer;
SEQ ID No.59:
ACTCTTTCCCTACACGACGCTCTTCCGATCT/NNNNNNNNNN/CATCCCATGGTCGCTGCTT/rGrC/GGTTATT/C3 Spacer;
SEQ ID No.60:
GACTGGAGTTCAGACGTGTGCTCTTCCGATCT/NNNNNNNNNN/CCAACAAAGCTACGCCTACAATGG/rArG/CCCTAACAATG/C3 Spacer;
SEQ ID No.61:
ACTCTTTCCCTACACGACGCTCTTCCGATCT/NNNNNNNNNN/AGCTTCATCGATAGCATGTTGC/rArG/TTTATAGTTGC/C3 Spacer;
SEQ ID No.62:
GACTGGAGTTCAGACGTGTGCTCTTCCGATCT/NNNNNNNNNN/TGGTTTTCAGTACGCTCGGT/rCrA/GACTAGGT/C3 Spacer;
SEQ ID No.63:
ACTCTTTCCCTACACGACGCTCTTCCGATCT/NNNNNNNNNN/ACAGGTTACAATTGTCATGGCTTG/rCrA/TACCATGGCTTG/C3 Spacer;
SEQ ID No.64:
GACTGGAGTTCAGACGTGTGCTCTTCCGATCT/NNNNNNNNNN/GGCTCACTTGCACTCGCTC/rArC/GGTCAT/C3 Spacer;
SEQ ID No.65:
ACTCTTTCCCTACACGACGCTCTTCCGATCT/NNNNNNNNNN/TTAGTGGCAGTGCGTGACTT/rArC/AGCTACTT/C3 Spacer;
SEQ ID No.66:
GACTGGAGTTCAGACGTGTGCTCTTCCGATCT/NNNNNNNNNN/AGCTTGGTGTACATCCGGAA/rCrG/TTGAATGGAA/C3 Spacer;
SEQ ID No.67:
ACTCTTTCCCTACACGACGCTCTTCCGATCT/NNNNNNNNNN/ATCGCTGCAGCTTGACGTAA/rArC/GGAAATAA/C3 Spacer;
SEQ ID No.68:
GACTGGAGTTCAGACGTGTGCTCTTCCGATCT/NNNNNNNNNN/TTATCCGAGTTTTGTTTCTTTTGGC/rGrC/GACCACTTTTGGC/C3 Spacer;
SEQ ID No.69:
ACTCTTTCCCTACACGACGCTCTTCCGATCT/NNNNNNNNNN/GGAAGGCCGGCGCTATTC/rGrA/CCAAAC/C3 Spacer;
SEQ ID No.70:
GACTGGAGTTCAGACGTGTGCTCTTCCGATCT/NNNNNNNNNN/ACGTTTATTATTGCGTAAATCGTTAAG/rArG/CAATACTAATCGTTAAG/C3 Spacer;SEQ ID No.71:
ACTCTTTCCCTACACGACGCTCTTCCGATCT/NNNNNNNNNN/TGGAAGCCTATGAATGTTCTGAAAAA/rGrC/AGCAGTCTGAAAAA/C3 Spacer;
SEQ ID No.72:
GACTGGAGTTCAGACGTGTGCTCTTCCGATCT/NNNNNNNNNN/AAACAAGAATTGAAGTCCTAAAAAGGCT/rArG/CTGGACTAAAAAGGC/C3 Spacer;SEQ ID No.73:
ACTCTTTCCCTACACGACGCTCTTCCGATCT/NNNNNNNNNN/GCATTTTGGTCTTCTGTTTTGC/rArG/ACTA/C3 Spacer;
SEQ ID No.74:
GACTGGAGTTCAGACGTGTGCTCTTCCGATCT/NNNNNNNNNN/GCATTTTGGTCTTCTGTTTTGC/rArG/ACTA/C3 Spacer;
SEQ ID No.75:
ACTCTTTCCCTACACGACGCTCTTCCGATCT/NNNNNNNNNN/TCAGGTAACGAGGTCAATGC/rCrG/GTCA/C3 Spacer;
SEQ ID No.76:
GACTGGAGTTCAGACGTGTGCTCTTCCGATCT/NNNNNNNNNN/TCAGGTAACGAGGTCAATGC/rCrG/GTCA/C3 Spacer;
SEQ ID No.77:
ACTCTTTCCCTACACGACGCTCTTCCGATCT/NNNNNNNNNN/GGACTCCATTGTCAATCCCCA/rGrC/AGCCA/C3 Spacer;
SEQ ID No.78:
GACTGGAGTTCAGACGTGTGCTCTTCCGATCT/NNNNNNNNNN/TCATATATGTTGACATCTTGAGCAAAT/rArA/TCTGGAC/C3 Spacer。
上述单分子标签引物通过如下方法进行制备:
合成核苷酸片段序列,将UMI分子标签和通用引物接头按顺序依次连接到所述核苷酸片段序列的5’端,再将RNA残基、DNA保护碱基和封闭基团按顺序依次连接到所述核苷酸片段序列的3’端,得到所述应用于绝对定量高通量测序的多重PCR扩增的单分子标签引物。
实施例3
本实施例提供一种应用于绝对定量高通量测序的多重PCR扩增的配套试剂,所述配套试剂包括实施例1中的应用于绝对定量高通量测序的多重PCR扩增的单分子标签引物、酶混合物和缓冲液,所述酶混合物为耐热DpnII酶、RNaseH酶、RNaseH2酶和Q5热启动高保真DNA聚合酶按质量比为1:1:1:3的混合物,所述缓冲液的溶质包括氯化镁、dNTPs、硫酸铵、曲拉通、氯化钠、Tris-HCl、氯化钾和牛血清白蛋白,其中氯化镁的终浓度为5mM,dNTPs的终浓度为250nM,硫酸铵的终浓度为10mM,曲拉通的质量分数为0.1%,氯化钠的终浓度为15mM,Tris-HCl的终浓度为20mM,氯化钾的终浓度为80mM,牛血清白蛋白的质量浓度为0.8μg/μL。
本发明所述应用于绝对定量高通量测序的多重PCR扩增的配套试剂特异性良好,能显著降低引物二聚体,高保真PCR酶可以避免扩增过程中引入错配及突变,并避免非特异性扩增的发生,配合优化后的扩增反应体系,进一步提高了配套试剂的特异性,应用价值极高。
实施例4
本实施例提供一种应用于绝对定量高通量测序的多重PCR扩增的配套试剂,所述配套试剂包括实施例2中的应用于绝对定量高通量测序的多重PCR扩增的单分子标签引物、酶混合物和缓冲液,所述酶混合物为耐热DpnII酶、RNaseH酶、RNaseH2酶和Q5热启动高保真DNA聚合酶按质量比为1:1:1:3的混合物,所述缓冲液的溶质包括氯化镁、dNTPs、硫酸铵、曲拉通、氯化钠、Tris-HCl、氯化钾和牛血清白蛋白,其中氯化镁的终浓度为5mM,dNTPs的终浓度为250nM,硫酸铵的终浓度为10mM,曲拉通的质量分数为0.1%,氯化钠的终浓度为15mM,Tris-HCl的终浓度为20mM,氯化钾的终浓度为80mM,牛血清白蛋白的质量浓度为0.8μg/μL。
本发明所述应用于绝对定量高通量测序的多重PCR扩增的配套试剂特异性良好,扩增效率高,扩增得到的产物可直接通过凝胶电泳进行半定量分析,也可以通过二代测序技术进行绝对定量分析,适用性强,具有广阔的应用前景。
实施例5
本实施例使用实施例3制备的应用于绝对定量高通量测序的多重PCR扩增的配套试剂,对人工合成的含申克孢子丝菌、小孢根霉及米根霉基因组模板的样品进行检测,具体过程包括PCR扩增和分析。
PCR扩增的体系如下:
PCR扩增的程序如下:
预变性:95℃,5min;
解除封闭:37℃,5min;60℃,60s;
循环扩增;95℃,30s;60℃,1min;72℃,1min,循环30次。
同时,使用去离子水代替样本模板进行扩增,作为阴性对照组;直接合成上述单分子标签引物中的核苷酸片段作为引物,不进行修饰,作为条件对照组,进行相同的扩增反应,扩增结果如图1所示。
由图1可以看出,使用单分子标签引物扩增的条带较亮,且无杂带,说明扩增效率较高,且无引物二聚体及非特异性扩增的产生;阴性对照无条带,证明扩增体系无污染;而使用未经修饰的引物的条件对照组的扩增条带亮度较暗,且存在许多扎带,说明其扩增效率较低,并且有引物二聚体及非特异扩增的产生。这说明本发明所述的单分子标签引物具有更优的性能。
实施例6
本实施例验证实施例3制备的应用于绝对定量高通量测序的多重PCR扩增的配套试剂的灵敏性及扩增均一性,具体包括如下步骤。
以人工合成的含申克孢子丝菌、小孢根霉及米根霉基因组模板的样品作为检测对象,设置3个平行的实验1~3组,使其中的模板的DNA总量的比值为2:1:1.5,再将每个组别中的模板分别稀释100倍,作为实验4~6组。对上述模板进行扩增,每个反应中加入模板5μL,其余的扩增体系及扩增条件与实施例5中相同,扩增结果如图2所示。
由图2可以看出,实验1~3组扩增产物的亮度比例接近于2:1:1.5,实验4~6组扩增产物的亮度比例也接近于2:1:1.5,同时,实验1组和实验4组、实验2组和实验5组以及实验3组和实验6组的条带亮度的比例也接近于100:1,与设置的样本浓度的比例相符,这说明本发明所述的应用于绝对定量高通量测序的多重PCR扩增的配套试剂具有良好的灵敏性、扩增均一性及扩增效率,检测结果更接近实际情况。
实施例7
本实施例对比本发明实施例3构建的应用于绝对定量高通量测序的多重PCR扩增的配套试剂和市售试剂盒的灵敏性和特异性。使用人工合成的含申克孢子丝菌、小孢根霉及米根霉基因组模板的样品作为模板,实验组使用实施例3构建的配套试剂;对照组使用市售试剂盒中的酶及缓冲液,直接使用未经修饰的核苷酸片段作为引物,扩增的体系及程序与实施例5相同,结果如图3所示。
由图3可知,本发明制备的配套试剂扩增效率良好,扩增产物条带较亮,且无杂带,而使用市售试剂盒扩增后则出现了大量的杂带及引物二聚体,并且影响了目标产物的扩增。上述结果进一步证明了本发明所述的应用于绝对定量高通量测序的多重PCR扩增的单分子标签引物具有良好的扩增效率及灵敏性,配合优化后的扩增反应体系,具有极好的特异性,适用性强,延展性好。
实施例8
本实施例使用实施例4构建的应用于绝对定量高通量测序的多重PCR扩增的配套试剂,对已经通过mNGS检验证明为阳性的血液样本、脑脊液样本及肺泡灌洗液样本各10例进行定量检测,同时使用500个拷贝的阳性质粒作为对照,验证定量结果的准确性,具体过程包括PCR扩增和建库分析。
PCR扩增的体系及程序与实施例5中相同。
建库分析包括以下步骤:
(1)将扩增产物用0.8×纯化磁珠进行扩增文库的纯化;
(2)将纯化后的扩增文库按照等摩尔数进行混合集中建库(pooling),使文库浓度为1.9pmol/μL;
(3)所得文库用Illumina测序平台进行二代测序;
(4)对原始数据进行过滤,去除低质量数据;
(5)对过滤后的数据按不同索引(index)标签进行各样本数据拆分;
(6)拆分后的数据对UMI分子标签进行统计分析,去除相同UMI分子标签的阅读子(reads);
(7)对拆分得到的包含唯一UMI分子标签的测序序列,与构建的病原微生物数据库进行比对分析,鉴定病原菌种,统计比对此菌种的UMI分子标签的个数,得出原始模板病原核酸片段的数量,进而推断样本中病原微生物拷贝数浓度。
检测结果如表1所示。
表1
由表1可知,使用本发明所述的应用于绝对定量高通量测序的多重PCR扩增的配套试剂成功检测到目标病原菌,与mNGS结果一致,检测结果准确;而根据分子标签数量进行绝对定量,500拷贝的阳性质粒定量结果介于495-505拷贝之间,显示出极佳的定量性能,准确性极高。
综上所述,本发明提供了一种绝对定量高通量测序的多重PCR扩增的新方法,通过对扩增引物的修饰,提升了多重PCR扩增反应的效率,降低了引物二聚体及非特异性扩增的发生,减少了对测序及分析的影响;配合优化后的扩增反应体系与配套试剂,使得本发明的可绝对定量高通量测序的多重PCR扩增方法具有良好的灵敏性、特异性和扩增均一性,扩增产物既可通过凝胶电泳进行半定量分析又可结合高通量测序技术进行绝对定量,使用方便,容易操作,适用性强,应用前景广阔。
申请人声明,本发明通过上述实施例来说明本发明的详细方法,但本发明并不局限于上述详细方法,即不意味着本发明必须依赖上述详细方法才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了,对本发明的任何改进,对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等,均落在本发明的保护范围和公开范围之内。
序列表
<110> 广州赛哲生物科技股份有限公司
<120> 一种应用于绝对定量高通量测序的多重PCR扩增的单分子标签引物及其应用
<130> 2021
<160> 78
<170> PatentIn version 3.3
<210> 1
<211> 74
<212> DNA
<213> 人工序列
<220>
<221> misc_feature
<222> (32)..(41)
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gactggagtt cagacgtgtg ctcttccgat ctnnnnnnnn nntccgacag gaacgtcgat 60
cagtacagag a 71
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<400> 3
actctttccc tacacgacgc tcttccgatc tnnnnnnnnn nattcgaccg ccttacgctg 60
agttaccaaa 70
<210> 4
<211> 75
<212> DNA
<213> 人工序列
<220>
<221> misc_feature
<222> (33)..(42)
<223> n is a, c, g, t or u
<400> 4
gactggagtt cagacgtgtg ctcttccgat ctnnnnnnnn nngcgttcgt tccgatcagg 60
aacgggccca tacgg 75
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<212> DNA
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<220>
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actctttccc tacacgacgc tcttccgatc tnnnnnnnnn nattcgaccg ccttacccac 60
cggaggccca 70
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gactggagtt cagacgtgtg ctcttccgat ctnnnnnnnn nntcaggaac gtcgatccca 60
ttttaccc 68
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actctttccc tacacgacgc tcttccgatc tnnnnnnnnn nagcttccat ggggatagct 60
gtcaccgact g 71
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<212> DNA
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<220>
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<222> (33)..(42)
<223> n is a, c, g, t or u
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gactggagtt cagacgtgtg ctcttccgat ctnnnnnnnn nntaggcaga cgtctaggca 60
gaagtacaga ga 72
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<220>
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actctttccc tacacgacgc tcttccgatc tnnnnnnnnn ngcgtggcgt ttcaatggaa 60
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gggcccatac gg 72
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caccggaggc cca 73
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gactggagtt cagacgtgtg ctcttccgat ctnnnnnnnn nngcctttat cacctctccc 60
cccattttac cc 72
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actctttccc tacacgacgc tcttccgatc tnnnnnnnnn nctaccttcg atcgatccct 60
ctcagacaga ttactctcag a 81
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gactggagtt cagacgtgtg ctcttccgat ctnnnnnnnn nngccctcaa ctggtccatg 60
aauaacatag aa 72
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actctttccc tacacgacgc tcttccgatc tnnnnnnnnn nccttgagat gacctggggt 60
aaagatatcg gtaaa 75
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gactggagtt cagacgtgtg ctcttccgat ctnnnnnnnn nnactcctgg gaaggtctgt 60
attuataaca tatt 74
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cggcatgaac cg 72
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caacacaata tccaa 75
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gactggagtt cagacgtgtg ctcttccgat ctnnnnnnnn nnatgaaaca gttggatagt 60
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tugagcaacg t 71
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ccgacagaca c 71
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gcccacaaag tgcc 74
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acaacttaaa atgaca 76
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aaatcatcaa cataaacaaa tcatca 86
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ccaacucttt agaagccaac 80
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gactggagtt cagacgtgtg ctcttccgat ctnnnnnnnn nncgccagta aggaagtcga 60
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gactggagtt cagacgtgtg ctcttccgat ctnnnnnnnn nncagtcaga gggtaatggc 60
ggugttggga cgg 73
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<212> DNA
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actctttccc tacacgacgc tcttccgatc tnnnnnnnnn nacgagctaa aacacttaga 60
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gactggagtt cagacgtgtg ctcttccgat ctnnnnnnnn nngtgacggc gagatgttcc 60
ttagagtgac t 71
<210> 55
<211> 71
<212> DNA
<213> 人工序列
<220>
<221> misc_feature
<222> (32)..(41)
<223> n is a, c, g, t or u
<400> 55
actctttccc tacacgacgc tcttccgatc tnnnnnnnnn nctgcctgta gtcttctcgg 60
cucgtcaagg c 71
<210> 56
<211> 74
<212> DNA
<213> 人工序列
<220>
<221> misc_feature
<222> (33)..(42)
<223> n is a, c, g, t or u
<400> 56
gactggagtt cagacgtgtg ctcttccgat ctnnnnnnnn nncaacggtc acttgtttcc 60
cccgttttga accc 74
<210> 57
<211> 71
<212> DNA
<213> 人工序列
<220>
<221> misc_feature
<222> (32)..(41)
<223> n is a, c, g, t or u
<400> 57
actctttccc tacacgacgc tcttccgatc tnnnnnnnnn ntcgaaatcg gtgatgcggt 60
acggtcaagt a 71
<210> 58
<211> 82
<212> DNA
<213> 人工序列
<220>
<221> misc_feature
<222> (33)..(42)
<223> n is a, c, g, t or u
<400> 58
gactggagtt cagacgtgtg ctcttccgat ctnnnnnnnn nntgtggttt aattccaaag 60
gctctttcgt accaggctct tt 82
<210> 59
<211> 69
<212> DNA
<213> 人工序列
<220>
<221> misc_feature
<222> (32)..(41)
<223> n is a, c, g, t or u
<400> 59
actctttccc tacacgacgc tcttccgatc tnnnnnnnnn ncatcccatg gtcgctgctt 60
gcggttatt 69
<210> 60
<211> 79
<212> DNA
<213> 人工序列
<220>
<221> misc_feature
<222> (33)..(42)
<223> n is a, c, g, t or u
<400> 60
gactggagtt cagacgtgtg ctcttccgat ctnnnnnnnn nnccaacaaa gctacgccta 60
caatggagcc ctaacaatg 79
<210> 61
<211> 76
<212> DNA
<213> 人工序列
<220>
<221> misc_feature
<222> (32)..(41)
<223> n is a, c, g, t or u
<400> 61
actctttccc tacacgacgc tcttccgatc tnnnnnnnnn nagcttcatc gatagcatgt 60
tgcagtttat agttgc 76
<210> 62
<211> 72
<212> DNA
<213> 人工序列
<220>
<221> misc_feature
<222> (33)..(42)
<223> n is a, c, g, t or u
<400> 62
gactggagtt cagacgtgtg ctcttccgat ctnnnnnnnn nntggttttc agtacgctcg 60
gtcagactag gt 72
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<211> 79
<212> DNA
<213> 人工序列
<220>
<221> misc_feature
<222> (32)..(41)
<223> n is a, c, g, t or u
<400> 63
actctttccc tacacgacgc tcttccgatc tnnnnnnnnn nacaggttac aattgtcatg 60
gcttgcatac catggcttg 79
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<212> DNA
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<220>
<221> misc_feature
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<223> n is a, c, g, t or u
<400> 64
gactggagtt cagacgtgtg ctcttccgat ctnnnnnnnn nnggctcact tgcactcgct 60
cacggtcat 69
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<212> DNA
<213> 人工序列
<220>
<221> misc_feature
<222> (32)..(41)
<223> n is a, c, g, t or u
<400> 65
actctttccc tacacgacgc tcttccgatc tnnnnnnnnn nttagtggca gtgcgtgact 60
tacagctact t 71
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<212> DNA
<213> 人工序列
<220>
<221> misc_feature
<222> (33)..(42)
<223> n is a, c, g, t or u
<400> 66
gactggagtt cagacgtgtg ctcttccgat ctnnnnnnnn nnagcttggt gtacatccgg 60
aacgttgaat ggaa 74
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<212> DNA
<213> 人工序列
<220>
<221> misc_feature
<222> (32)..(41)
<223> n is a, c, g, t or u
<400> 67
actctttccc tacacgacgc tcttccgatc tnnnnnnnnn natcgctgca gcttgacgta 60
aacggaaata a 71
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<211> 82
<212> DNA
<213> 人工序列
<220>
<221> misc_feature
<222> (33)..(42)
<223> n is a, c, g, t or u
<400> 68
gactggagtt cagacgtgtg ctcttccgat ctnnnnnnnn nnttatccga gttttgtttc 60
ttttggcgcg accacttttg gc 82
<210> 69
<211> 67
<212> DNA
<213> 人工序列
<220>
<221> misc_feature
<222> (32)..(41)
<223> n is a, c, g, t or u
<400> 69
actctttccc tacacgacgc tcttccgatc tnnnnnnnnn nggaaggccg gcgctattcg 60
accaaac 67
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<212> DNA
<213> 人工序列
<220>
<221> misc_feature
<222> (33)..(42)
<223> n is a, c, g, t or u
<400> 70
gactggagtt cagacgtgtg ctcttccgat ctnnnnnnnn nnacgtttat tattgcgtaa 60
atcgttaaga gcaatactaa tcgttaag 88
<210> 71
<211> 83
<212> DNA
<213> 人工序列
<220>
<221> misc_feature
<222> (32)..(41)
<223> n is a, c, g, t or u
<400> 71
actctttccc tacacgacgc tcttccgatc tnnnnnnnnn ntggaagcct atgaatgttc 60
tgaaaaagca gcagtctgaa aaa 83
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<212> DNA
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<220>
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<400> 72
gactggagtt cagacgtgtg ctcttccgat ctnnnnnnnn nnaaacaaga attgaagtcc 60
taaaaaggct agctggacta aaaaggc 87
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<212> DNA
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<220>
<221> misc_feature
<222> (32)..(41)
<223> n is a, c, g, t or u
<400> 73
actctttccc tacacgacgc tcttccgatc tnnnnnnnnn ngcattttgg tcttctgttt 60
tgcagacta 69
<210> 74
<211> 70
<212> DNA
<213> 人工序列
<220>
<221> misc_feature
<222> (33)..(42)
<223> n is a, c, g, t or u
<400> 74
gactggagtt cagacgtgtg ctcttccgat ctnnnnnnnn nngcattttg gtcttctgtt 60
ttgcagacta 70
<210> 75
<211> 67
<212> DNA
<213> 人工序列
<220>
<221> misc_feature
<222> (32)..(41)
<223> n is a, c, g, t or u
<400> 75
actctttccc tacacgacgc tcttccgatc tnnnnnnnnn ntcaggtaac gaggtcaatg 60
ccggtca 67
<210> 76
<211> 68
<212> DNA
<213> 人工序列
<220>
<221> misc_feature
<222> (33)..(42)
<223> n is a, c, g, t or u
<400> 76
gactggagtt cagacgtgtg ctcttccgat ctnnnnnnnn nntcaggtaa cgaggtcaat 60
gccggtca 68
<210> 77
<211> 69
<212> DNA
<213> 人工序列
<220>
<221> misc_feature
<222> (32)..(41)
<223> n is a, c, g, t or u
<400> 77
actctttccc tacacgacgc tcttccgatc tnnnnnnnnn nggactccat tgtcaatccc 60
cagcagcca 69
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<211> 78
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<213> 人工序列
<220>
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tgagcaaata atctggac 78