CN115044588B - 一种核酸适配体及热启动dna聚合酶 - Google Patents

一种核酸适配体及热启动dna聚合酶 Download PDF

Info

Publication number
CN115044588B
CN115044588B CN202210679065.8A CN202210679065A CN115044588B CN 115044588 B CN115044588 B CN 115044588B CN 202210679065 A CN202210679065 A CN 202210679065A CN 115044588 B CN115044588 B CN 115044588B
Authority
CN
China
Prior art keywords
nucleic acid
dna polymerase
aptamer
leu
glu
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202210679065.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN115044588A (zh
Inventor
江永忠
方斌
刘琳琳
余晓
张孝璐
张雅婷
李翔
雷亚克
叶国军
詹昊
王鑫朝
林元奎
田静
臧伟庆
尤其敏
周艳琼
帅金晓
林艺志
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hubei Provincial Center For Disease Control And Prevention (hubei Academy Of Preventive Medicine)
Ustar Biotechnologies Hangzhou Ltd
Original Assignee
Hubei Provincial Center For Disease Control And Prevention (hubei Academy Of Preventive Medicine)
Ustar Biotechnologies Hangzhou Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hubei Provincial Center For Disease Control And Prevention (hubei Academy Of Preventive Medicine), Ustar Biotechnologies Hangzhou Ltd filed Critical Hubei Provincial Center For Disease Control And Prevention (hubei Academy Of Preventive Medicine)
Priority to CN202210679065.8A priority Critical patent/CN115044588B/zh
Publication of CN115044588A publication Critical patent/CN115044588A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN115044588B publication Critical patent/CN115044588B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N15/00Mutation or genetic engineering; DNA or RNA concerning genetic engineering, vectors, e.g. plasmids, or their isolation, preparation or purification; Use of hosts therefor
    • C12N15/09Recombinant DNA-technology
    • C12N15/11DNA or RNA fragments; Modified forms thereof; Non-coding nucleic acids having a biological activity
    • C12N15/115Aptamers, i.e. nucleic acids binding a target molecule specifically and with high affinity without hybridising therewith ; Nucleic acids binding to non-nucleic acids, e.g. aptamers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N9/00Enzymes; Proenzymes; Compositions thereof; Processes for preparing, activating, inhibiting, separating or purifying enzymes
    • C12N9/10Transferases (2.)
    • C12N9/12Transferases (2.) transferring phosphorus containing groups, e.g. kinases (2.7)
    • C12N9/1241Nucleotidyltransferases (2.7.7)
    • C12N9/1252DNA-directed DNA polymerase (2.7.7.7), i.e. DNA replicase
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N9/00Enzymes; Proenzymes; Compositions thereof; Processes for preparing, activating, inhibiting, separating or purifying enzymes
    • C12N9/96Stabilising an enzyme by forming an adduct or a composition; Forming enzyme conjugates
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12QMEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
    • C12Q1/00Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
    • C12Q1/68Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving nucleic acids
    • C12Q1/6844Nucleic acid amplification reactions
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N2310/00Structure or type of the nucleic acid
    • C12N2310/10Type of nucleic acid
    • C12N2310/16Aptamers
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A50/00TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
    • Y02A50/30Against vector-borne diseases, e.g. mosquito-borne, fly-borne, tick-borne or waterborne diseases whose impact is exacerbated by climate change

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
  • Plant Pathology (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)

Abstract

本发明公开了一种特异性封闭DNA聚合酶的核酸适配体及由此制备的热启动DNA聚合酶,属于生物技术、生物酶工程领域。所述核酸适配体是利用磁珠SELEX结合温度变化正反向筛选得到,序列如SEQ ID NO.1所示,能够在特定温度下热启动DNA聚合酶。本发明还公开了一种试剂盒,包括上述的适配体和DNA聚合酶以及专门的保存液,可用于恒温扩增核酸检测领域。

Description

一种核酸适配体及热启动DNA聚合酶
技术领域
本发明公开了一种特异性封闭DNA聚合酶的核酸适配体及由此制备的热启动DNA聚合酶,属于生物技术、生物酶工程领域。
背景技术
DNA聚合酶是广泛应用于核酸扩增领域的工具,然而该酶在高温条件下具有的聚合酶活性在常温下依然存在。因此,扩增反应初始阶段易产生引物二聚体和非特异性扩增,导致恒温扩增速度与灵敏度下降,从而影响检测结果。可逆性消除聚合酶在常温下的聚合酶活性是抑制非特异性扩增的有效途径。
热启动DNA聚合酶在常温下聚合酶活性结构域被特异性封闭,从而有效防止了引物二聚体和非特异性扩増的形成;当反应体系温度升高到一定阈值,封闭物质即与酶发生解离,聚合酶活性得到恢复,扩增反应开始。目前,低温下对酶进行可逆性封闭的主要方法主要有:化学修饰、酶抗体或核酸适配体。引入化学试剂容易对扩增造成抑制,影响扩增灵敏度;酶抗体的筛选与制备过程复杂,成本较高,且在扩增反应过程中酶需要较高温度预变性,复性才可恢复聚合酶活性,所以在恒温扩增领域有一定的应用难度。而核酸适配体不仅能特异性结合聚合酶抑制活性,并可在低温条件下复性,可用于恒温扩增技术。
核酸适配体是通过指数富集的配基系统进化技术(Systematicevolution ofligands by exponential enrichment,简称SELEX)筛选分离得到的较短DNA或RNA单链。SELEX筛选一般包括以下3个部分:(1)随机核酸文库(初级文库、次级文库)与靶标结合;(2)通过特定的方法将与靶标结合的和未结合的核酸序列分离;(3)将与靶标结合的核酸序列进行扩增,制备成单链投入到下一轮筛选。几乎所有已报道的适配体都对靶标具有高亲和性,其解离常数(Kd值)在微摩尔至纳摩尔范围内,因此适配体也被称为“化学抗体”。核酸适配体自1990年被发现以来,已迅速成为研究、诊断和治疗领域中的成熟工具。
核酸适配体可以与蛋白质、金属离子、小分子、多肽甚至整个细胞等靶标进行高亲和力和特异性的结合。与传统的抗体相比,核酸适配体具有分子量小、稳定性更好、无批次间差异性、易改造修饰、无免疫原性、制作周期短、生产成本低、可以人工合成等优势,免去了动物免疫和饲养、蛋白提取和纯化等一系列流程。这些优点使其在生物医学领域具有广阔的应用前景,因此在基础研究及应用研究领域均呈现了快速发展的趋势。
CN 113817708 B专利文件记载了一种扩增效率较高的突变型DNA聚合酶。然而目前并没有利用核酸适配体特异性结合该DNA聚合酶来制备热启动DNA聚合酶的报道。因此,有必要提供一种热启动DNA聚合酶,以减少扩增反应前所产生的非特异性扩增,并且在扩增过程中加快扩增速度与检测灵敏度,从而更好地应用于恒温扩增领域。
发明内容
本发明的目的是提供一种特异性结合DNA聚合酶的核酸适配体,和一种新型热启动DNA聚合酶及其在恒温扩增上的应用。
为实现上述目的,本发明采用如下技术方案:
本发明提供一种核酸适配体,其特征在于,所述核酸适配体序列如SEQ ID NO.1所示。上述核酸适配体以氨基酸序列如SEQ ID NO.2所示的DNA聚合酶(CN 113817708 B专利记载)为靶标物质,经磁珠SELEX 40℃正向筛选和50℃反向筛选,交替进行22轮得到。
本发明还提供一种热启动DNA聚合酶,其特征在于,由上述的核酸适配体结合上述DNA聚合酶构成。该热启动DNA聚合酶在常温下聚合酶活性结构域被上述核酸适配体特异性封闭,DNA聚合酶活性被抑制,扩增反应不能进行;而当温度高过50℃时,上述核酸适配体与上述DNA聚合酶解离,酶活性恢复,扩增反应开始,从而达到热启动的目的。
本发明还提供一种热启动DNA聚合酶的保存液,其特征在于,所述保存液的配方为:20mM Tris-HCl、100mM KCl、1.5mM DTT、0.1mM EDTA、0.5%(v/v)Tween20、0.5%(v/v)NP40、50%(v/v)甘油;其中,Tris-HCl的PH值为8.9。
本发明还提供由上述热启动DNA聚合酶和上述保存液所构成的核酸检测试剂盒。
本发明还提供上述核酸适配体、热启动DNA聚合酶、保存液、试剂盒在恒温扩增核酸检测中的应用。
在一些实施方案中,上述的核酸检测使用恒温扩增的方法。
在一些实施方案中,上述的恒温扩增方法为交叉引物或环介导恒温扩增,其中反应温度范围为高于50℃且低于65℃。当温度高过50℃时,上述核酸适配体与上述DNA聚合酶解离,酶活性恢复,扩增反应开始,从而达到热启动的目的。而根据该DNA聚合酶的性质,低于65℃可以保证其扩增活性。
在一些实施方案中,上述的恒温扩增反应温度为60℃。
本发明的有益效果是:与现有技术相比,本发明提供的核酸适配体优于其他酶封闭物,可在温度低于50℃时抑制DNA聚合酶活性,同时分子量小,易于人工合成,并可以对不同部位进行修饰和取代,稳定性高,易保存。由此得到的热启动DNA聚合酶可以减少扩增程序前的非特异性扩增,有效控制扩增反应初始阶段由于引物互搭或模板非靶标位点错配形成二聚体或非特异性产物的产生,从而增加恒温扩增速度与灵敏度。此外,本发明提供的热启动酶优于市面上其他酶扩增速度,不仅可应用于学术研究,也可应用于病原体感染等临床检测,具有广阔的应用前景。
附图说明
图1:磁珠SELEX筛选法流程图。
图2:a~d依次为Apt-1、Apt-2、Apt-3、Apt-4的二级结构预测结果。预测时条件设置为45℃,Na+浓度150mM,Mg2+浓度1mM。
图3:热启动酶特异性分析。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进一步说明。
实施例
实施例1特异性结合DNA聚合酶的适配体的筛选
CN 113817708 B专利文件记载了一种扩增效率较高的突变型DNA聚合酶(序列如SEQ ID NO.2所示)。本发明拟通过磁珠SELEX方法筛选与之配对的核酸适配体,具体筛选方法如下:
(1)第一轮与次轮筛选:
偶联:筛选所需的磁珠微粒数目为107~1010,需要加20μL聚合酶蛋白-微珠,此聚合酶蛋白-微珠是利用化学法将蛋白上的羧基与氨基微珠形成偶联。
孵育:利用结合缓冲液清洗聚合酶蛋白-微珠2次后,加入450μL初级ssDNA文库与50μL 10×结合缓冲液,在95℃金属浴锅上孵育3分钟,然后冰浴5分钟,加入处理过的聚合酶蛋白-微珠,40℃混合仪上轻微振荡反应45分钟。
清洗和分离:将上述混合物通过磁力架进行磁分离,上清液弃用。然后用结合缓冲液清洗聚合酶蛋白-微珠数次,将未结合与弱结合的ssDNA清洗干净。在DNA聚合酶蛋白-微珠复合物中加入100μL洗脱缓冲液,95℃金属浴锅孵育15分钟,通过高温将ssDNA从磁珠上洗脱。
扩增:将含ssDNA的上清液进行PCR扩增。
10×结合缓冲液:1M NaCl、50mM KCl、200mM Tris-HCl、40mM MgCl2、0.2%Tween20所组成;其中,Tris-HCl的PH值为7.4。洗脱缓冲液:0.4mM Tris-HCl、0.1mM EDTA、35mM脲、0.02%Tween 20所组成;其中,Tris-HCl的PH值为8.0。
ssDNA文库PCR扩增实验反应体系如下:
ssDNA文库序列:
5'-ATACCAGCTTATTCTT-N40-AGATAGTAAGTGCAATCT-3'
其中,N40表示40个任意核苷酸碱基连接而成的序列。
文库扩增引物:
正向引物序列1:5'-ATACCAGCTTATTCAATT-3';
反向引物序列2:5'-Biotin-AGATTGCACTTACTATCT-3'。
文库PCR扩增体系如下:
Figure BDA0003697614400000051
PCR反应程序为:95℃预变性3分钟;其中35个循环包括94℃变性30秒,55℃退火30秒,72℃延伸20秒;最终的延伸5分钟。
(2)制备次级文库:
双链DNA解链:将上一轮筛选到的PCR产物与链霉亲和素微球混合(体积比20:3)放置于1.5mL离心管中,室温下反应20分钟,带有生物素的双链DNA会与链霉亲和素微球结合。然后8000rpm离心5分钟后,弃上清。加入500μL 200mM NaOH,混合均匀,反应15分钟,NaOH会破坏DNA的双链结构,8000rpm离心5分钟,取上清液即为ssDNA。
单链DNA脱盐:将脱盐柱固定在铁架上,用灭菌去离子水洗两遍,然后加入解链所得单链DNA溶液,等液体滴完;加1000μL去离子水,用管柱接住滴下的液体,即为脱盐后的单链DNA。
(3)第一轮以后的正向筛选:将上一轮筛选制备的450μL次级文库作为该轮筛选的ssDNA文库,与聚合酶蛋白-微珠反应。重复一轮筛选步骤,直至获得新的次级结构。
(4)反向筛选:取20μL聚合酶蛋白-微珠,用结合缓冲液将聚合酶蛋白-微珠清洗2次。将上一轮筛选制备的90μL次级文库和10μL 10×结合缓冲液混合,在95℃金属浴锅上孵育3分钟,然后冰浴5分钟,加入处理过的聚合酶蛋白-微珠。50℃混合仪上轻微振荡反应45分钟。将上述得混合物通过磁力架进行磁分离,吸取上清液为ssDNA文库,进入下一筛选。
(5)按照上述筛选步骤,进行22轮SELEX筛选过程,并分别在第7、8、10、13、15、18、21轮的筛选后加入一轮反向筛选。
(6)将最后一轮次级文库进行PCR扩增,取40μL产物进行高通量测序,选择4条丰富度高的核酸序列,如下:
Apt-1:TTGTTCTCGTATGAGATTCGCTTTTCCCTTCTGCGTTGGTCTCTGGCGGAGCGAT;
Apt-2:TTGTCCTGTGTAGGATTCGCTTTTCCCTTCTGCGTTGGCTCTGGCGGAGCGA;
Apt-3:GTGTTCCTGTGTAGGATTCGCATATGACTTCTGCGTTAGTCT;
Apt-4:TGTTCCCAACCTACGAATCAGACGCACTGTGTTCGGGTTCAGCCT;
利用mfold软件将测序好的二级结构进行模拟分析(图2)
(7)预测结果显示适配体具有较多的核酸二级结构,常见于tRNA作为辨识结构。由此可以推测核酸适配体二级结构中的茎环结构是辨识靶标分子的主要形式。
(8)将筛选好的候选适配体与SEQ ID NO.2所示聚合酶制备适配体-DNA聚合酶蛋白复合物。
实施例2 4种候选适配体在不同温度下封闭酶活性的效果试验
以合成的包含荧光标记的发夹型寡核苷酸序列作为模板序列,设计一条引物作为扩增引物,模板和引物序列如下:
模板序列:5’-(FAM)-TGCTCCCGCGGCCGatctgcCGGCCGCGGGAGCA-(BHQ1)-tagcgaaggatgtgaacctaataactgtaacgtac-3’
引物序列:5’-GTACGTTACAGTTATTAGGT-3’;
将上述引物与模板搭配实施例1中筛选出的4种候选适配体-聚合酶复合物构建扩增体系,记为Apt-1P、Apt-2P、Apt-3P和Apt-4P共4组。另外设置阴性对照组,即将体系中的聚合酶用等体积的水代替。
反应体系如下:
Figure BDA0003697614400000071
将4种DNA聚合酶复合物按上述体系进行扩增反应,反应仪器为BIO-RAD CFX96,反应条件为40℃、45℃、50℃,反应60分钟后采集荧光,记录荧光检出结果。荧光值高于阴性对照记为检出荧光;荧光值不高于阴性对照记为未检出荧光。上述试验的结果如表1所示。
表1不同适配体封闭DNA聚合酶酶效果试验
Figure BDA0003697614400000072
n表示技术重复数量
由表1可以看出,Apt-3在40℃条件下不能完全封闭聚合酶活性;Apt-2与Apt-4在45℃条件下不能完全封闭聚合酶活性;Apt-1在50℃条件下不能完全封闭聚合酶活性。所以选定Apt-1作为DNA聚合酶的封闭核酸适配体(序列如SEQ ID NO.1所示),实现该聚合酶的热启动效果。
实施例3热启动酶的特异性测试
利用人β-actin基因DNA为模板,运用荧光定量PCR扩增人β-actin基因片段,通过检测荧光信号出现时间,比较利用Apt-1适配体封闭的酶与未封闭的酶恒温扩增的特异性。以不同DNA模板浓度进行恒温扩增的具体方法如下:
DNA模板浓度分别为10、30、100、1000、10000拷贝数/反应,实验反应体系如下:
CPA人源β-actin基因扩增引物如下:
正向外围引物FB:5’-AGTACCCCATCGAGCACG-3’
反向外围引物RB:5’-AGCCTGGATAGCAACGTACA-3’
正向交叉扩增引物CPF:5’-GAGCCACACGCAGCTCATTGTATCACCAACTGGGACGACA-3’
反向交叉扩增引物CPR:5’-CTGAACCCCAAGGCCAACCGGCTGGGGTGTTGAAGGTC-3’
增强引物IP1:5’-GAGTGTGGGTGTTCCCTTTGTACGGGCCCG-3’
检测探针IP2:5’-(FAM)-GCGTCGGCCTACCCTCGTCCTAACACGGGAGCCTGCACTGACCCGACGC-(BHQ1)3’
CPA反应体系如下:
Figure BDA0003697614400000081
将不同的DNA聚合酶复合物按上述体系进行荧光扩增反应,反应条件为60℃,持续反应60分钟,反应仪器为BIO-RAD CFX96,记录扩增产物检出时间。
上述试验的结果如图3所示:模板浓度于100~10000拷贝/反应时,封闭酶比未封闭酶扩增速度快,且灵敏度优于未封闭酶,说明经核酸适配体封闭后的聚合酶特异性更好。
热启动酶可以根据应用场景配置为不同的DNA聚合酶试剂盒。作为其中一种优选的实施方式,本实施例提供了一种热启动聚合酶试剂盒,特别适用于恒温扩增技术,例如交叉引物恒温扩增技术、滚轮核酸扩增、环介导等温扩增、链置换扩增、重组聚合酶扩增等。其中,热启动酶适配体为SEQ ID NO.1所示的核甘酸序列,而聚合酶为SEQ ID NO.2所示的氨基酸序列,保存液为20mM Tris-HCl、100mM KCl、1.5mM DTT、0.1mM EDTA、0.5%(v/v)Tween20、0.5%(v/v)NP40、50%(v/v)甘油;其中,Tris-HCl的PH值为8.9。
实施例4热启动酶与非热启动DNA聚合酶扩增特异性比较
非结核分枝杆菌(NTM)是一种引起非肺结核的病原菌,在NTM检测系统开发中,经序列比对发现NTM序列与大肠杆菌16S序列相似度达到80%以上,所以针对NTM的检测系统容易扩增出大肠杆菌的基因。热启动聚合酶的应用可以减少由于错配而产生的非特异性扩增。本发明基于此设计了热启动酶与非热启动酶对不同模板的扩增特异性对比实验。
测试酶包括本发明筛选的热启动酶Apt-1P、未进行核酸适体封闭的DNA聚合酶以及对照A组的非热启动DNA聚合酶作为对照。
检测样本及处理方法:经生理盐水稀释的非结核分枝杆菌和大肠杆菌培养物。将非结核分枝杆菌与大肠杆菌使用生理盐水进行稀释至:1000cfu/mL,使用生理盐水作为阴性对照。取1mL不同浓度的样本煮沸10分钟后作为模板,每个测试加入5μl模板,进行交叉引物恒温扩增CPA。
CPA非结核分枝杆菌核酸检测引物如下:
正向外围引物FB:5’-GAGTACTGCAGGGGAGACT-3’;
负向外围引物RB:5’-GGATCCCAAGGAAGGAAACC-3’;
正向交叉扩增引物CPF:5’-GTCAGTTACTGCCCAGAGACCC-GGAATTCCTGGTGTAGCGG-3’;
负向交叉扩增引物CPR:5’-CTGAGGAGCGAAAGCGTGGG-ACACCTAGTACCCACCGTT-3’;
增强引物IP1:5’-CCGGTGTTCCTCCTGATATC-3’;
检测探针IP2:5’-(FAM)-GCGTCGGACCCTGGTAGTCCACGCCCCGACGC-(BHQ1)3’;
CPA反应体系如下:
Figure BDA0003697614400000101
根据上述方案配制反应体系,于60℃进行交叉引物恒温扩增,持续反应1小时。反应结束后统计各组检出时间。
上述试验的结果如表2所示:
表2不同DNA聚合酶对两种模板的扩增试验
Figure BDA0003697614400000102
n表示技术重复数量
如表2所示,Apt-1P热启动酶(封闭酶)相比未封闭酶和公司A的非热启动酶,检测系统的特异性和检出效率均更高。在NTM模板组中封闭酶比未封闭酶检出时间提高了34.03%,比公司A酶的检出时间提高了50.5%。经过适配体封闭的聚合酶在反应时间内未能检出大肠杆菌,表明该热启动聚合酶可以通过减少低温下非特异性扩增来提高检测系统的特异性。
实施例5热启动DNA聚合酶在环介导等温扩增方法上的应用
本发明提供一种新型热启动DNA聚合酶在环介导等温扩增(LAMP)方法上的应用。通过LAMP检测沙门氏菌的核酸,检测样本:加热80℃,30分钟,经生理盐水稀释的沙门氏菌培养物。
引物序列:
正向分离引物:5’-CGGCCCGATTTTCTCTGG-3’;
反向分离引物:5’-CGGCAATAGCGTCACCTT-3’;
正向环引物:5’-GCGCGGCATCCGCATCAATATGCCCGGTAAACAGATGAGT-3’;
负向环引物:5’-GCGAACGGCGAAGCGTACTGTCGCACCGTCAAAGGAAC-3’;
增强引物:5’-GGCCTTCAAATCGGCATCAAT-3’;
检测探针:5’-(FAM)-AGGGAAAGCCAGCTTTACG-3’;
LAMP反应体系如下:
Figure BDA0003697614400000111
样本处理方法:按照上述体系配制反应,将沙门氏菌使用生理盐水进行浓度梯度稀释:10000cfu/mL、1000cfu/mL、100cfu/mL、10cfu/mL、1cfu/mL,使用生理盐水作为阴性对照。取1mL不同浓度的样本煮沸10分钟后作为模板。每个测试加入5μL模板。
测试方法:使用BioRAD荧光PCR仪,反应程序为扩增温度60℃,持续反应1小时,记录扩增产物检出时间。
表3热启动DNA聚合酶应用在LAPM检测中
Figure BDA0003697614400000121
测试结果如表3所示,本发明的热启动DNA聚合酶结合LAMP方法检测沙门氏菌可以检出100cfu/mL浓度的样本。
虽然,上文中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作了详尽的描述,但在本发明基础上,可以对之作一些修改或改进,这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此,在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进,均属于本发明要求保护的范围。
                         序列表
<110>  湖北省疾病预防控制中心(湖北省预防医学科学院)、杭州优思达生物技术有限公司
<120>  一种核酸适配体及热启动DNA聚合酶
<130>  1
<160>  2
<170>  SIPOSequenceListing 1.0
<210>  1
<211>  55
<212>  DNA
<213>  unknown(人工合成)
<400>  1
ttgttctcgt atgagattcg cttttccctt ctgcgttggt ctctggcgga gcgat       55
<210>  2
<211>  660
<212>  PRT
<213>  unknown(人工合成)
<400>  2
Glu Ser Pro Ser Ser Glu Glu Glu Lys Pro Leu Ala Lys Met Ala Phe
1               5                   10                  15
Thr Leu Ala Asp Arg Val Thr Glu Glu Met Leu Ala Asp Lys Ala Ala
            20                  25                  30
Leu Val Val Glu Val Val Glu Glu Asn Tyr His Asp Ala Pro Ile Val
        35                  40                  45
Gly Ile Ala Val Val Asn Glu His Gly Arg Phe Phe Leu Arg Pro Glu
    50                  55                  60
Thr Ala Leu Ala Asp Pro Gln Phe Val Ala Trp Leu Gly Asp Glu Thr
65                  70                  75                  80
Lys Lys Lys Ser Met Phe Asp Ser Lys Arg Ala Ala Val Ala Leu Lys
                85                  90                  95
Trp Lys Gly Ile Glu Leu Cys Gly Val Ser Phe Asp Leu Leu Leu Ala
            100                 105                 110
Ala Tyr Leu Leu Asp Pro Ala Gln Gly Val Asp Asp Val Ala Ala Ala
        115                 120                 125
Ala Lys Met Lys Gln Tyr Glu Ala Val Arg Pro Asp Glu Ala Val Tyr
    130                 135                 140
Gly Lys Gly Ala Lys Arg Ala Val Pro Asp Glu Pro Val Leu Ala Glu
145                 150                 155                 160
His Leu Val Arg Lys Ala Ala Ala Ile Trp Ala Leu Glu Arg Pro Phe
                165                 170                 175
Leu Asp Glu Leu Arg Arg Asn Glu Gln Asp Arg Leu Leu Val Glu Leu
            180                 185                 190
Glu Gln Pro Leu Ser Ser Ile Leu Ala Glu Met Glu Phe Ala Gly Val
        195                 200                 205
Lys Val Asp Thr Lys Arg Leu Glu Gln Met Gly Glu Glu Leu Ala Glu
    210                 215                 220
Gln Leu Arg Thr Val Glu Gln Arg Ile Tyr Glu Leu Ala Gly Gln Glu
225                 230                 235                 240
Phe Asn Ile Asn Ser Pro Lys Gln Leu Gly Val Ile Leu Phe Glu Lys
                245                 250                 255
Leu Gln Leu Pro Val Leu Lys Lys Thr Lys Thr Gly Tyr Ser Thr Ser
            260                 265                 270
Ala Asp Val Leu Glu Lys Leu Ala Pro Tyr His Glu Ile Val Glu Asn
        275                 280                 285
Ile Leu His Tyr Arg Gln Leu Gly Lys Leu Gln Ser Thr Tyr Ile Glu
    290                 295                 300
Gly Leu Leu Lys Val Val Arg Pro Val Thr Leu Lys Val His Thr Ile
305                 310                 315                 320
Phe Asn Gln Ala Leu Thr Gln Thr Gly Arg Leu Ser Ser Thr Glu Pro
                325                 330                 335
Asn Leu Gln Asn Ile Pro Ile Arg Leu Glu Glu Gly Arg Lys Ile Arg
            340                 345                 350
Gln Ala Phe Val Pro Ser Glu Ser Asp Trp Leu Ile Phe Ala Ala Asp
        355                 360                 365
Tyr Ser Gln Ile Glu Leu Arg Val Leu Ala His Ile Ala Glu Asp Asp
    370                 375                 380
Asn Leu Met Glu Ala Phe Arg Arg Asp Leu Asp Ile His Thr Lys Thr
385                 390                 395                 400
Ala Met Asp Ile Phe Gln Val Ser Glu Asp Glu Val Thr Pro Asn Met
                405                 410                 415
Arg Arg Gln Ala Lys Ala Val Asn Phe Gly Ile Val Tyr Gly Ile Ser
            420                 425                 430
Asp Tyr Gly Leu Ala Gln Asn Leu Asn Ile Ser Arg Lys Glu Ala Ala
        435                 440                 445
Glu Phe Ile Glu Arg Tyr Phe Glu Ser Phe Pro Gly Val Lys Arg Tyr
    450                 455                 460
Met Glu Asn Ile Val Gln Glu Ala Lys Gln Lys Gly Tyr Val Thr Thr
465                 470                 475                 480
Leu Leu His Arg Arg Arg Tyr Leu Pro Asp Ile Thr Ser Arg Asn Phe
                485                 490                 495
Asn Val Arg Ser Phe Ala Glu Arg Met Ala Met Asn Thr Pro Ile Gln
            500                 505                 510
Gly Ser Ala Ala Asp Ile Ile Lys Lys Ala Met Ile Asp Leu Asn Ala
        515                 520                 525
Arg Leu Lys Glu Glu Arg Leu Gln Ala Arg Leu Leu Leu Gln Val His
    530                 535                 540
Asp Glu Leu Ile Leu Glu Ala Pro Lys Glu Glu Met Glu Arg Leu Cys
545                 550                 555                 560
Arg Leu Val Pro Glu Val Met Glu Gln Ala Val Thr Leu Arg Val Pro
                565                 570                 575
Leu Lys Val Asp Tyr His Tyr Gly Ser Thr Trp Tyr Asp Ala Lys Gly
            580                 585                 590
Thr Gly Gly Gly Gly Val Thr Val Lys Phe Lys Tyr Lys Gly Glu Glu
        595                 600                 605
Leu Glu Val Asp Ile Ser Lys Ile Lys Lys Val Trp Arg Val Gly Lys
    610                 615                 620
Met Ile Ser Phe Thr Tyr Asp Asp Asn Gly Lys Thr Gly Arg Gly Ala
625                 630                 635                 640
Val Ser Glu Lys Asp Ala Pro Lys Glu Leu Leu Gln Met Leu Glu Lys
                645                 650                 655
Ser Gly Lys Lys
            660

Claims (8)

1.一种核酸适配体,其特征在于,所述核酸适配体序列如SEQ ID NO.1所示。
2.根据权利要求1所述的核酸适配体,其特征在于,所述核酸适配体连接荧光标记物、放射性物质、治疗性物质、生物素、地高辛、纳米发光材料或酶。
3.一种热启动DNA聚合酶,其特征在于,由权利要求1和权利要求2任一项所述的核酸适配体结合氨基酸序列如SEQ ID NO.2所示的DNA聚合酶构成。
4.一种核酸检测试剂盒,其特征在于,由权利要求3所述的热启动DNA聚合酶和保存液构成;
其中,上述保存液的配方为:PH值为8.9的20mM Tris-HCl、100mM KCl、1.5mM DTT、0.1mM EDTA、0.5%(v/v)Tween20、0.5%(v/v)NP40、50%(v/v)甘油。
5.权利要求1或权利要求2所述的核酸适配体,权利要求3所述的热启动DNA聚合酶,权利要求4所述的试剂盒在核酸检测中的应用。
6.根据权利要求5所述的应用,其特征在于,所述的核酸检测使用恒温扩增的方法。
7.根据权利要求6所述的应用,其特征在于,所述的恒温扩增方法为交叉引物或环介导恒温扩增,其中反应温度范围为高于50℃且低于65℃。
8.根据权利要求7所述的应用,其特征在于,所述的恒温扩增反应温度为60℃。
CN202210679065.8A 2022-06-16 2022-06-16 一种核酸适配体及热启动dna聚合酶 Active CN115044588B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210679065.8A CN115044588B (zh) 2022-06-16 2022-06-16 一种核酸适配体及热启动dna聚合酶

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210679065.8A CN115044588B (zh) 2022-06-16 2022-06-16 一种核酸适配体及热启动dna聚合酶

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN115044588A CN115044588A (zh) 2022-09-13
CN115044588B true CN115044588B (zh) 2023-04-25

Family

ID=83161936

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210679065.8A Active CN115044588B (zh) 2022-06-16 2022-06-16 一种核酸适配体及热启动dna聚合酶

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN115044588B (zh)

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6183967B1 (en) * 1995-06-07 2001-02-06 Nexstar Pharmaceuticals Nucleic acid ligand inhibitors to DNA polymerases
CN113817708B (zh) * 2021-11-23 2022-02-18 中国医学科学院北京协和医院 一种重组dna聚合酶及其制备方法和应用

Also Published As

Publication number Publication date
CN115044588A (zh) 2022-09-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109628457B (zh) 单链dna核酸适配体及其筛选方法与用途
JP2801051B2 (ja) 核酸塩基配列を検出するための方法及び試薬
JP6963505B2 (ja) 鎖置換ポリメラーゼを用いた固相核酸標的捕捉及び複製
JP2001521395A (ja) 標的分子と相互作用する(ポリ)ペプチドをコードする核酸分子の同定方法
CN107760686B (zh) Dkk-1蛋白的核酸适配体及其应用
CN1875117A (zh) 对核酸和蛋白质的实时检测
CN111926066B (zh) 用于使探针与文库快速杂交的方法和试剂盒
CN112094847B (zh) 幽门螺旋杆菌检测用核酸适配体与筛选检测方法及用途
JP3240151B2 (ja) Qベータレプリカーゼを使用する選択的増幅系
CN115044588B (zh) 一种核酸适配体及热启动dna聚合酶
CN111549034A (zh) 与趋化因子配体-5特异性结合的核酸适配体及其应用
CN113355329B (zh) 一种特异性结合逆转录酶的核酸适配体及其应用
CN111979247B (zh) 一种倍氯米松的核酸适配体及其筛选方法与应用
CN113462693B (zh) ssDNA核酸适配体在识别大口黑鲈虹彩病毒感染细胞中的应用
RU2652952C1 (ru) Способ создания и селекции библиотеки модифицированных аптамеров
CN111500572B (zh) 一种基于毛细管电泳筛选非天然核酸适体的方法
CN110819632B (zh) 用于结合曲妥珠抗体的核酸适体
CN113846103A (zh) 与短裸甲藻毒素-a特异性结合的适配体及其应用
CN111349631A (zh) 与鳍藻毒素-1特异性结合的适配体及其应用
CN112481256A (zh) 抑制热稳定聚合酶的核酸及应用
CN108396029B (zh) 一组特异性识别不同生长时期大肠杆菌o157:h7的寡核苷酸适配体
CN111254147A (zh) 特异性识别水稻黑条矮缩病毒p10蛋白的核酸适配体及其筛选方法和用途
CN114058624B (zh) 检测磺胺-5-甲氧嘧啶的适配体、传感器、试剂盒及应用
CN113278621B (zh) 一种ssDNA核酸适配体及其在识别、检测哈维氏弧菌中的应用
CN116949156B (zh) 一种基于核酸变体的通用型检测人t细胞的分析方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant