JP2011120528A - Genotype classification method for staphylococcus aureus and primer set for use in the same - Google Patents

Genotype classification method for staphylococcus aureus and primer set for use in the same Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a genotype classification method for Staphylococcus aureus, which is obtained by improving a technique described in Publication NO.2006-141249 and is suitable for the actual industry (medical spot) and a primer set for use in the same. <P>SOLUTION: The genotype classification method for Staphylococcus aureus includes a step for detecting the presence/absence of (1) a phage-derived open reading frame (ORF), (2) an ORF derived from genomic islands except Staphylococcal cassette chromosome mec; SCCmec, (3) a transposon-derived ORF, (4) SCCmec-derived ORF, and (5) ORF constituting a genomic islet on the Staphylococcus aureus genome in an arbitrary order and performing genotype classification by combination of these ORF presence/absence. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、黄色ブドウ球菌の遺伝子型別分類法(菌株特定法)およびこれに用いるプライマーセットに関する。   The present invention relates to a method for classifying S. aureus by genotype (strain identification method) and a primer set used therefor.

メチシリン耐性黄色ブドウ球菌(以下、MRSAという)は病院で数多く分離される病原菌である。東京都内のある病院(925床)では1ヶ月の間に72人の入院患者からMRSAが検出されたと報告されており、また熊本県内のある病院(550床)では同じく1ヶ月の間に35人の入院患者からMRSAが検出されたと報告されている。   Methicillin-resistant Staphylococcus aureus (hereinafter referred to as MRSA) is a pathogen that is isolated in many hospitals. One hospital in Tokyo (925 beds) reported that MRSA was detected in 72 inpatients in one month, and another hospital in Kumamoto (550 beds) also had 35 in one month. MRSA was reported to be detected in hospitalized patients.

厚生労働省の感染症発生動向調査では、全国の主要な約500病院からの報告だけで、MRSA感染症は年間20,000件以上に及んでいる。
以上のことからMRSAは病院で非常に多く分離され、感染防止のための疫学調査が常に必要な病原菌であると考えられる。言い換えると、MRSAは院内感染原因菌として重要な菌である。院内感染を減少させるためには感染ルートの特定が必要である。
According to the Ministry of Health, Labor and Welfare's infectious disease outbreak survey, MRSA infections account for more than 20,000 cases per year based on reports from approximately 500 major hospitals nationwide.
Based on the above, MRSA is isolated in large numbers in hospitals, and is considered to be a pathogen that always requires epidemiological studies to prevent infection. In other words, MRSA is an important fungus that causes nosocomial infections. In order to reduce nosocomial infection, it is necessary to identify the infection route.

院内感染が疑われる場合には、感染ルートを特定するために、異なる患者から分離された菌株が同一か否かを判定する必要がある。そのために菌株が保有するゲノムの特徴を検出し菌株を特定するが、これを遺伝子型別分類という。   When nosocomial infection is suspected, it is necessary to determine whether the strains isolated from different patients are identical in order to identify the infection route. Therefore, the characteristics of the genome possessed by the strain are detected to identify the strain, which is called genotyping classification.

菌の遺伝子型別分類の方法としては、従来、パルスフィールドゲル電気泳動法(以下、PFGEという。)が多用されている。PFGEは菌のゲノムDNAを制限酵素で切断し、その断片の電気泳動パターンとして菌株の遺伝子型を決定する方法で、識別能力が高く、再現性があることから遺伝子型別分類の定法とされている。   Conventionally, pulse field gel electrophoresis (hereinafter referred to as PFGE) has been frequently used as a method for classifying bacteria by genotype. PFGE is a method that cleaves bacterial genomic DNA with restriction enzymes and determines the genotype of the strain as an electrophoretic pattern of its fragments. It is a standard method for classification by genotype because of its high discrimination ability and reproducibility. Yes.

しかし、PFGEは結果が出るまでに早くても菌株分離同定後3日程度と時間がかかり、検査結果が出たときにはすでに感染拡大が終了していることが多い。それに加え、複雑なバンドパターンにより判定するため、主観的な要素が入りがちで、同時に泳動した菌株間以外で遺伝子型が同一か否かを判断することは困難である。したがって、時間的あるいは距離的に隔たりのある(異なる時または別の場所で行った)PFGE解析結果間での遺伝子型の比較は実質上不可能であった。   However, PFGE takes about 3 days after the identification and identification of the strain at the earliest before results are obtained, and when the test results are obtained, the spread of infection is often already completed. In addition, since it is determined by a complicated band pattern, subjective elements tend to be included, and it is difficult to determine whether or not the genotype is the same except between the strains that migrated simultaneously. Therefore, it was virtually impossible to compare genotypes between PFGE results that were separated in time or distance (performed at different times or elsewhere).

さらに、PFGEは作業が煩雑で作業者の熟練を要するうえ、パルスフィールドゲル電気泳動装置などの特殊な装置を必要とし、コストが高い。
そこで、これらのPFGEの欠点を克服した方法として、メチシリン耐性黄色ブドウ球菌の特定のORFの有無を検出することによる遺伝子型別分類法およびこれに用いるプライマーセットが開発されている(特許文献1参照)。特許文献1に記載の技術によって、PFGEと同等な精度の結果を3時間程度で得られ、かつ客観的な遺伝子型別分類が可能となった。
Furthermore, PFGE is cumbersome and requires skilled workers, and requires special equipment such as a pulse field gel electrophoresis apparatus, which is expensive.
Thus, as a method of overcoming these PFGE drawbacks, a genotyping method by detecting the presence or absence of a specific ORF of methicillin-resistant Staphylococcus aureus and a primer set used therefor have been developed (see Patent Document 1). ). With the technique described in Patent Document 1, results with the same accuracy as PFGE can be obtained in about 3 hours, and objective genotyping can be performed.

しかし、特許文献1に記載の技術では、1株を解析するためにPCRチューブが4本必要である([0062]等参照)。PCRに用いるプライマーの中に、異なるプライマーが互いに結合して二量体を形成してしまうことがあるため、このように4本のPCRチューブが必要になる。   However, the technique described in Patent Document 1 requires four PCR tubes to analyze one strain (see [0062] and the like). Among the primers used for PCR, different primers may bind to each other to form a dimer, and thus four PCR tubes are necessary.

このため、前記技術では一度のPCR反応で解析できるMRSAの株数が少なく、それゆえ解析の手間やゲルなども余分にかかるため、まだコストを充分低くすることができていない。   For this reason, in the above technique, the number of MRSA strains that can be analyzed by a single PCR reaction is small. Therefore, the labor and time of analysis are extra, and the cost has not yet been reduced sufficiently.

さらに、菌株識別に特化しているため、メチシリン耐性株と感受性株の区別ができず、特許文献1に記載の遺伝子型別分類法を実施するためには、あらかじめ別の試験(薬剤感受性試験など)によって黄色ブドウ球菌がメチシリン耐性であるかどうかを判定しておかなければならない。   Furthermore, because it specializes in strain identification, it is not possible to distinguish between methicillin-resistant strains and sensitive strains, and in order to carry out the genotyping classification method described in Patent Document 1, another test (drug sensitivity test etc. ) To determine if S. aureus is methicillin resistant.

また、特許文献1の表3を見れば分かるように、特許文献1に記載の技術は、SCCmecタイプがType IIである、日本の病院でもっとも多数分離されるNewYork/Japan cloneと言われるMRSAをきれいに分類することを目的として考案されたものであると考えられる。このため特許文献1に記載の技術は、NewYork/Japan clone以外のMRSAやメチシリン感受性の黄色ブドウ球菌については、菌株識別能力が劣る。   In addition, as can be seen from Table 3 of Patent Document 1, the technique described in Patent Document 1 is based on MRSA called NewYork / Japan clone, which is SCCmec type Type II and is the most isolated in Japanese hospitals. It is thought that it was devised for the purpose of classifying neatly. For this reason, the technique described in Patent Document 1 is inferior in strain identification ability for MRSA and methicillin-sensitive Staphylococcus aureus other than New York / Japan clone.

さらに、特許文献1に記載の技術では、テンプレートの調整時における菌の懸濁量によりバンドが薄くなったり、全くバンドが現れなくなったりする事があるという問題がある。そのため、特許文献1に記載の技術はPCRに用いるプライマーの配列の最適化が不十分であり、感度が十分ではないと推定され、正確に判定するためにはテンプレートDNA濃度を適度な範囲に納める必要がある。   Furthermore, in the technique described in Patent Document 1, there is a problem that the band may become thin or no band may appear at all depending on the amount of suspension of bacteria at the time of template adjustment. Therefore, it is estimated that the technique described in Patent Document 1 has insufficient optimization of primer sequences used for PCR and sensitivity is insufficient, and the template DNA concentration is kept within an appropriate range for accurate determination. There is a need.

このような理由から、特許文献1に記載の技術は、実施するためにある程度の熟練を要するものである。
したがって、より簡便かつ迅速に、幅広く黄色ブドウ球菌を遺伝子型別分類することができる方法の開発が依然として強く望まれている。
For these reasons, the technique described in Patent Document 1 requires a certain level of skill to implement.
Therefore, there is still a strong demand for the development of a method that can classify Staphylococcus aureus by genotype more easily and quickly.

特開2006−141249号公報JP 2006-141249 A

本発明は、上記実情に鑑みて、特許文献1に記載の技術を改良し、より実際の産業(医療現場)利用に適した黄色ブドウ球菌の遺伝子型別分類法を提供することを目的としている。   In view of the above circumstances, an object of the present invention is to improve the technique described in Patent Document 1 and provide a method for classification of S. aureus genotypes that is more suitable for actual industrial (medical field) use. .

また本発明は、さらに上記遺伝子型別分類法に用いるプライマーセットを提供することをもその目的としている。   Another object of the present invention is to provide a primer set for use in the above genotyping method.

本発明者は上記課題を解決するために鋭意検討した結果、黄色ブドウ球菌のゲノム上の、(1)ファージ由来遺伝子のオープンリーディングフレーム(ORF)、(2)ブドウ球菌カセット染色体(Staphylococcal cassette chromosome mec; SCCmec)以外のゲノミックアイランド由来のORF、(3)トランスポゾン由来のORF、(4)SCCmec由来のORF、および(5)genomic isletを構成するORFの有無を任意の順で検出し、これらORFの有無の組み合わせにより遺伝子型別分類を行うことにより、より有効に黄色ブドウ球菌の遺伝子型別分類を行うことができることを見出した。   As a result of intensive studies to solve the above problems, the inventor of the present invention has (1) an open reading frame (ORF) of a phage-derived gene, (2) a Staphylococcal cassette chromosome mec on the genome of S. aureus. ; ORFs derived from genomic islands other than SCCmec), (3) ORFs derived from transposons, (4) ORFs derived from SCCmec, and (5) ORFs constituting the genomic islet are detected in any order. It was found that the classification according to the genotype of S. aureus can be performed more effectively by performing the classification according to the genotype by the combination of the presence or absence.

本発明の黄色ブドウ球菌の遺伝子型別分類法においては、前記(1)のORFにおける遺伝子が、SAV0850、SAV0898、SAV0866、SA1774、SAV1974、SAV0855、SAV0881、SLTorf175、SA1801、SAV0913、SLTorf182、SAV1998、PV83orf2、SAV0858およびSLTorf257からなる群より選ばれる少なくとも一種の遺伝子であり、前記(2)のORFにおけるゲノミックアイランドがMu50株のSaGIm、SaPIn1、SaPIn2およびSaPIn3からなる群より選ばれる少なくとも一種の遺伝子であり、前記(3)のORFにおけるトランスポゾンがトランスポゾンTn554であり、前記(4)のORFにおける遺伝子が、mecA、mec gene complex class A、mec gene complex class B、SCCmec kdpCおよびcassette chromosome recombinase A2からなる群より選ばれる少なくとも一種の遺伝子であり、前記(5)のORFにおけるgenomic isletが、MW2株(GenBank Accession Number BA000033)のMW0919、N315株(GenBank Accession Number BA000018)のSA2259およびSA2124、MRSA-COL株(GenBank Accession Number CP000046)のSACOL1824ならびにMRSA252株(GenBank Accession Number X571856)のSAR0228からなる群より選ばれる少なくとも一種の遺伝子であることが好ましい。   In the S. aureus genotyping method according to the present invention, the genes in the ORF of (1) are SAV0850, SAV0898, SAV0866, SA1774, SAV1974, SAV0855, SAV0881, SLTolf175, SA1801, SAV0913, SLTolf182, SAV1998, PV83. , At least one gene selected from the group consisting of SAV0858 and SLTolf257, wherein the genomic island in the ORF of (2) is at least one gene selected from the group consisting of SaGIm, SaPIn1, SaPIn2 and SaPIn3 of the Mu50 strain, The transposon in the ORF (3) is transposon Tn554, and the genes in the ORF (4) are mecA, mec gene complex class A, and mec gene complex class B. It is at least one gene selected from the group consisting of SCCmec kdpC and cassette chromosome recombinase A2, and the genomic islet in the ORF of (5) is MW0919 of the MW2 strain (GenBank Accession Number BA000033), N315 strain (GenBank Accession Number BA000018) SA2259 and SA2124, MRSA-COL strain (GenBank Accession Number CP000046) SACOL1824, and MRSA252 strain (GenBank Accession Number X571856) SAR0228 are preferable.

さらに、より高精度に遺伝子型別分類する観点からは、前記(1)のORFにおける遺伝子が、SAV0850、SAV0898、SAV0866、SA1774、SAV1974、SAV0855、SAV0881、SLTorf175、SA1801、SAV0913、SLTorf182、SAV1998およびPV83orf2からなる群より選ばれる少なくとも一種の遺伝子であることが好ましく、
前記(1)のORFにおける遺伝子が、SAV0850、SAV0898、SAV0866、SA1774、SAV1974、SAV0855、SAV0881、SLTorf175、SA1801、SAV0913、SLTorf182、SAV1998およびPV83orf2からなる群より選ばれる少なくとも8種の遺伝子であり、前記(5)のORFにおけるgenomic isletが、前記MW0919および前記SA2259であることがより好ましく、
前記(1)のORFにおける遺伝子が、SAV0850、SAV0898、SAV0866、SA1774、SAV1974、SAV0855、SAV0881、SLTorf175、SA1801、SAV0913、SLTorf182、SAV1998およびPV83orf2からなる群より選ばれる少なくとも11種の遺伝子であることがさらに好ましい。
Further, from the viewpoint of classifying by genotype with higher accuracy, the genes in the ORF of (1) are SAV0850, SAV0898, SAV0866, SA1774, SAV1974, SAV0855, SAV0881, SLTolf175, SA1801, SAV0913, SLTolf182, SAV1998 and PV83or. It is preferably at least one gene selected from the group consisting of
The genes in the ORF of (1) are at least eight genes selected from the group consisting of SAV0850, SAV0898, SAV0866, SA1774, SAV1974, SAV0855, SAV0881, SLTolf175, SA1801, SAV0913, SLTolf182, SAV1998 and PV83orf2. More preferably, the genomic islet in the ORF of (5) is the MW0919 and the SA2259,
The gene in the ORF of (1) is at least 11 kinds of genes selected from the group consisting of SAV0850, SAV0898, SAV0866, SA1774, SAV1974, SAV0855, SAV0881, SLTolf175, SA1801, SAV0913, SLTolf182, SAV1998, and PV83orf2. Further preferred.

さらに、前記(2)のORFにおけるゲノミックアイランドが、Mu50株のSaGImであることもまた好ましい。
また、本発明の遺伝子型別分類法は、配列表の配列番号11と12、13と14、15と16、17と18、19と20、21と22、33と34、35と36、37と38、39と40、41と42、43と44、45と46に示された13組の塩基配列の組み合わせからなる13組のプライマーを用いて、PCR(polymerase chain reaction)法により前記(1)のORFの検出を行い、配列表の配列番号23および24に示された塩基配列の組み合わせからなる1組のプライマーを用いて、PCR法により前記(2)のORFの検出を行い、配列表の配列番号9および10に示された塩基配列の組み合わせからなる1組のプライマーを用いて、PCR法により前記(3)のORFの検出を行い、配列表の配列番号3と4、5と6、7と8、25と26、31と32に示された塩基配列の組み合わせからなる5組のプライマーを用いて、PCR法により前記(4)のORFの検出を行い、配列表の配列番号27と28、29と30に示された2組の塩基配列の組み合わせからなる2組のプライマーを用いて、PCR法により前記(5)のORFの検出を行うことによって、実施することができる。
Furthermore, it is also preferable that the genomic island in the ORF of (2) is SaGIm of Mu50 strain.
Moreover, the classification method according to the genotype of the present invention includes SEQ ID NOs: 11 and 12, 13 and 14, 15 and 16, 17 and 18, 19 and 20, 21 and 22, 33 and 34, 35 and 36, 37. And 38, 39 and 40, 41 and 42, 43 and 44, and 13 sets of primers consisting of combinations of the base sequences shown in 45 and 46, by the PCR (polymerase chain reaction) method (1 The ORF of (2) above is detected by PCR using a pair of primers consisting of a combination of the nucleotide sequences shown in SEQ ID NOs: 23 and 24 of the Sequence Listing. The ORF of (3) above was detected by PCR using a pair of primers consisting of a combination of the nucleotide sequences shown in SEQ ID NOs: 9 and 10, and SEQ ID NOs: 3, 4, 5, and 6 in the sequence listing. , 7 and 8, 25 and 26, 31 and 32 The ORF of (4) above was detected by PCR using 5 sets of primers consisting of the combined base sequences, and 2 sets of bases shown in SEQ ID NOs: 27 and 28, 29 and 30 in the sequence listing The detection can be carried out by detecting the ORF of (5) above by PCR using two sets of primers comprising a combination of sequences.

上記プライマーには、2塩基以下の付加、置換、欠失、挿入が有ってもよいが、高精度に遺伝子型別分類する観点からは、前記プライマーに付加、置換、欠失、挿入はないことが好ましい。   The primer may have additions, substitutions, deletions and insertions of 2 bases or less, but from the viewpoint of classifying by genotype with high accuracy, there are no additions, substitutions, deletions and insertions to the primers. It is preferable.

また、本発明の遺伝子型別分類法は、配列表の配列番号11と12、13と14、15と16、17と18、19と20、21と22、33と34、35と36、37と38、39と40、41と42、43と44、45と46、53と54、55と56に示された15組の塩基配列の組み合わせからなる群より選択される8組以上のプライマーを用いて、PCR法により前記(1)ORFの検出を行い、配列表の配列番号23および24に示された塩基配列の組み合わせからなる1組のプライマーを用いて、PCR法により前記(2)のORFの検出を行い、配列表の配列番号9および10に示された塩基配列の組み合わせからなる1組のプライマーを用いて、PCR法により前記(3)のORFの検出を行い、配列表の配列番号3と4、5と6、7と8、25と26、31と32に示された塩基配列の組み合わせからなる5組のプライマーを用いて、PCR法により前記(4)のORFの検出を行い、配列表の配列番号27と28、29と30、47と48、49と50、51と52に示された5組の塩基配列の組み合わせからなる5組のプライマーを用いて、PCR法により前記(5)のORFの検出を行うことによっても実施することができる。   Moreover, the classification method according to the genotype of the present invention includes SEQ ID NOs: 11 and 12, 13 and 14, 15 and 16, 17 and 18, 19 and 20, 21 and 22, 33 and 34, 35 and 36, 37. 8 or more primers selected from the group consisting of 15 combinations of base sequences shown in 38 and 39, 40, 41 and 42, 43 and 44, 45 and 46, 53 and 54, 55 and 56 Using (1) ORF detection by PCR method, and using a pair of primers consisting of a combination of base sequences shown in SEQ ID NOs: 23 and 24 in the sequence listing, the PCR method (2) The ORF is detected, and the ORF of (3) above is detected by PCR using one set of primers consisting of a combination of the nucleotide sequences shown in SEQ ID NOs: 9 and 10 in the sequence listing. Numbers 3 and 4, 5 and 6, 7 and 8, 25 and 2 , 31 and 32 are used to detect the ORF of (4) above by the PCR method using 5 sets of primers consisting of a combination of the base sequences shown in SEQ ID NOs: 27 and 28, 29 and 30, 47 And (5) ORF detection by PCR using 5 sets of primers consisting of 5 sets of nucleotide sequences shown in 48, 49 and 50, 51 and 52 Can do.

より高精度に遺伝子型別分類する観点からは、配列表の配列番号11と12、13と14、15と16、17と18、19と20、21と22、33と34、35と36、37と38、39と40、41と42、43と44、45と46に示された13組の塩基配列の組み合わせからなる群より選択される11組以上のプライマーを用いて、PCR法により前記(1)ORFの検出を行うことが好ましい。   From the viewpoint of classifying by genotype with higher accuracy, SEQ ID NOs: 11 and 12, 13 and 14, 15 and 16, 17 and 18, 19 and 20, 21 and 22, 33 and 34, 35 and 36, PCR using the 11 or more sets of primers selected from the group consisting of 13 sets of base sequences shown in 37 and 38, 39 and 40, 41 and 42, 43 and 44, and 45 and 46. (1) It is preferable to detect ORF.

上記プライマーには、2塩基以下の付加、置換、欠失、挿入が有ってもよいが、高精度に遺伝子型別分類する観点からは、前記プライマーに付加、置換、欠失、挿入がないことが好ましい。   The above primers may have additions, substitutions, deletions and insertions of 2 bases or less, but from the viewpoint of genotyping with high accuracy, there are no additions, substitutions, deletions or insertions in the primers. It is preferable.

前記PCR法としてマルチプレックスPCR法を採用すると、遺伝子型別分類のコストを抑えることができる。
前記(1)〜(5)のORF有無の検出結果を、それぞれ1(有)と0(無)に置き換えて2進法コード化すると、検出結果が見やすくなる。
When a multiplex PCR method is employed as the PCR method, the cost of genotyping can be reduced.
If the detection results of the presence / absence of ORF in (1) to (5) are replaced with 1 (yes) and 0 (no), respectively, and binary coding is performed, the detection results are easy to see.

さらに、前記(4)および(5)のORF有無の検出結果を一つにまとめて2進法コード化すると、MRSAの流行クローンの判定がしやすくなる。
前記2進法コード化した結果をさらに10進法コード化することで、結果の桁数が少なくなり、結果がより見やすくなる。
Furthermore, if the detection results of the presence or absence of ORFs in (4) and (5) are combined into a binary code, MRSA epidemic clones can be easily determined.
By further converting the result of the binary encoding into a decimal encoding, the number of digits of the result is reduced, and the result becomes easier to see.

本発明の遺伝子型別分類法を実施するための、
配列表の配列番号11と12、13と14、15と16、17と18、19と20、21と22、33と34、35と36、37と38、39と40、41と42、43と44、45と46に示された塩基配列の組み合わせからなる13組のプライマーと、配列表の配列番号23および24に示された塩基配列の組み合わせからなる1組のプライマーと、配列表の配列番号9および10に示された塩基配列の組み合わせからなる1組のプライマーと、配列表の配列番号3と4、5と6、7と8、25と26、31と32に示された塩基配列の組み合わせからなる5組のプライマーと、配列表の配列番号27と28、29と30に示された塩基配列の組み合わせからなる2組のプライマーとを含むプライマーセットも、本発明の範囲に含まれる。
For carrying out the genotyping method of the present invention,
Sequence numbers 11 and 12, 13 and 14, 15 and 16, 17 and 18, 19 and 20, 21 and 22, 33 and 34, 35 and 36, 37 and 38, 39 and 40, 41 and 42, 43 And 13 sets of primers consisting of combinations of base sequences shown in 44, 45 and 46, 1 set of primers consisting of combinations of base sequences shown in SEQ ID NOs: 23 and 24 in the sequence listing, and sequences in the sequence listing 1 set of primers consisting of combinations of base sequences shown in Nos. 9 and 10, and base sequences shown in SEQ ID Nos. 3 and 4, 5 and 6, 7 and 8, 25 and 26, and 31 and 32 in the sequence listing Also included within the scope of the present invention is a primer set comprising 5 sets of primers consisting of the above combinations and 2 sets of primers consisting of combinations of the base sequences shown in SEQ ID NOs: 27 and 28, 29 and 30 in the sequence listing.

上記プライマーには、2塩基以下の付加、置換、欠失、挿入が有ってもよいが、前述のように、前記プライマーには付加、置換、欠失、挿入がないほうが好ましい。   The primer may have additions, substitutions, deletions and insertions of 2 bases or less. However, as described above, it is preferable that the primers have no additions, substitutions, deletions and insertions.

本発明によれば、黄色ブドウ球菌の遺伝子型別分類を、特殊な装置や作業者の熟練を要さずに簡便に、迅速、客観的かつ高感度に行うことができるため、MRSAの院内感染の経路を速やかに決定し、院内感染の広がりを防止することができる。   According to the present invention, the classification of Staphylococcus aureus by genotype can be performed simply, quickly, objectively and with high sensitivity without requiring specialized equipment or operator skill. It is possible to promptly determine the route of infection and prevent the spread of nosocomial infections.

図1は、実施例の電気泳動写真を示す。図1において、「PC」はポジティブコントロールの略であり、「1 2・・・・」などと記載された数値は菌株の番号を示している。また「M」は50bpラダーを示す。FIG. 1 shows an electrophoresis photograph of the example. In FIG. 1, “PC” is an abbreviation for positive control, and numerical values such as “1 2...” Indicate strain numbers. “M” indicates a 50 bp ladder. 図2は、比較例の電気泳動写真を示す。図2において、「1 2・・・・」などと記載された数値は菌株の番号を示している。また「M」は100bpラダーを示す。FIG. 2 shows an electrophoretic photograph of a comparative example. In FIG. 2, the numerical value described as “1 2...” Indicates the strain number. “M” indicates a 100 bp ladder.

以下、本発明について具体的に説明する。
本発明に係る黄色ブドウ球菌の遺伝子型別分類法は、黄色ブドウ球菌のゲノム上の、(1)ファージ由来遺伝子のオープンリーディングフレーム(ORF)、(2)ブドウ球菌カセット染色体(SCCmec)以外のゲノミックアイランド由来のORF、(3)トランスポゾン由来のORF、(4)SCCmec由来のORF、および(5)genomic isletを構成するORFの保有の有無を任意の順で検出し、これら5種類の由来の異なるORFの保有の有無の組み合わせにより遺伝子型別分類を行うステップを有することを特徴としている。以下、これらのORFについて説明する。
Hereinafter, the present invention will be specifically described.
The method for classification of S. aureus genotypes according to the present invention comprises (1) an open reading frame (ORF) of a phage-derived gene on the genome of S. aureus and (2) a genomic other than a staphylococcal cassette chromosome (SCCmec). Island-derived ORFs, (3) transposon-derived ORFs, (4) SCCmec-derived ORFs, and (5) presence or absence of ORFs constituting the genomic islet are detected in an arbitrary order. It is characterized by having a step of classifying by genotype according to the combination of presence or absence of ORF. Hereinafter, these ORFs will be described.

[(1)ファージ由来遺伝子のORF]
近年、ゲノム解読が進み、黄色ブドウ球菌ゲノムはおよそ2500〜3000個のORFから構成されていることが明らかとなった。
[(1) ORF of phage-derived gene]
In recent years, genome decoding has progressed, and it has been clarified that the S. aureus genome is composed of approximately 2500 to 3000 ORFs.

前記ゲノム上に存在するファージ由来遺伝子のORFをいくつか組み合わせて検出することが、MRSAの菌株識別にきわめて有効であることが特許文献1(特開2006−141249号公報)で明らかとなっている。しかし特許文献1では、多様な黄色ブドウ球菌が保有するファージ由来遺伝子のORFについての検討がなされていないため、NewYork/Japan clone以外の黄色ブドウ球菌では菌株識別能が顕著に低下する傾向がある。   Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 2006-141249) reveals that detection of a combination of several ORFs of phage-derived genes present on the genome is extremely effective for MRSA strain identification. . However, in Patent Document 1, since ORFs of phage-derived genes possessed by various S. aureus have not been studied, the strain discrimination ability of S. aureus other than NewYork / Japan clone tends to be significantly reduced.

そこで本発明者はGenBankの黄色ブドウ球菌ならびに黄色ブドウ球菌関連ファージについての公開遺伝子情報を利用し、多くのファージ由来遺伝子のORFを検出するためのプライマーを設計し、多様な遺伝的バックグラウンドを持つ黄色ブドウ球菌について、それらの保有するファージ由来遺伝子のORFについて検討した。   Therefore, the present inventor designed primers for detecting ORFs of many phage-derived genes using GenBank's public information on S. aureus and S. aureus-related phages, and has various genetic backgrounds. Regarding the Staphylococcus aureus, the ORF of the phage-derived gene that they possess was examined.

その結果、SAV0850(GenBank Accession No. BA000017)、
SAV0898(GenBank Accession No. BA000017)、
SAV0866(GenBank Accession No. BA000017)、
SA1774(GenBank Accession No. BA000018)、
SAV1974(GenBank Accession No. BA000017)、
SAV0855(GenBank Accession No. BA000017)、
SAV0881(GenBank Accession No. BA000017)、
SLTorf175(GenBank Accession No. AB045978)、
SA1801(GenBank Accession No. BA000018)、
SAV0913(GenBank Accession No. BA000017))、
SLTorf182(GenBank Accession No. AB045978)、
SAV1998(GenBank Accession No. BA000017)および
PV83orf2(GenBank Accession No. AB044554)を検出の対象とすると、黄色ブドウ球菌の菌株を高精度で分類することができることを本発明者は見出した。
As a result, SAV0850 (GenBank Accession No. BA000017),
SAV0898 (GenBank Accession No. BA000017),
SAV0866 (GenBank Accession No. BA000017),
SA1774 (GenBank Accession No. BA000018),
SAV1974 (GenBank Accession No. BA000017),
SAV0855 (GenBank Accession No. BA000017),
SAV0881 (GenBank Accession No. BA000017),
SLTolf175 (GenBank Accession No. AB045978),
SA1801 (GenBank Accession No. BA000018),
SAV0913 (GenBank Accession No. BA000017)),
SLTolf182 (GenBank Accession No. AB045978),
The present inventor has found that SAV1998 (GenBank Accession No. BA000017) and PV83orf2 (GenBank Accession No. AB044554) can be classified with high accuracy.

またこれらを、後述するPCRおよび電気泳動を利用して検出した場合には、DNAが増幅しやすく、またエクストラバンドが現れにくい。
なお、SAVとはMRSAのMu50株の遺伝子であることを示し、SAとはN315株の遺伝子であることを示し、SLTorfとはファージSLTの遺伝子であることを示し、PV83orf2とはファージPV83の遺伝子であることを示す。また、SAVなどの後に示される数字は、全ゲノムにおいて、その示された番号の遺伝子であることを示す。
In addition, when these are detected using PCR and electrophoresis described later, DNA is easily amplified and an extra band hardly appears.
SAV indicates the gene of MR50 Mu50 strain, SA indicates the gene of N315 strain, SLTolf indicates the gene of phage SLT, PV83orf2 indicates the gene of phage PV83 Indicates that In addition, the number shown after SAV or the like indicates the gene of the indicated number in the whole genome.

その他のファージ由来遺伝子のORFとして、SAV0858およびSLTorf257や、特許文献1に挙げられた、SAV0890、SAV0904、SAV0910、SAV1985、SA1791、SA1794、SA1806、SLTorf104、SLTorf145なども、黄色ブドウ球菌の遺伝子型別分類に有用であり、これらの有無の検出によっても、ある程度の感度をもって黄色ブドウ球菌を分類することができる。   As other ORFs of phage-derived genes, SAV0858 and SLTolf257, and SAV0890, SAV0904, SAV0910, SAV1985, SA1791, SA1794, SA1806, SLTolf104, SLTor145, and the like listed in Patent Document 1, are classified according to genotype of Staphylococcus aureus. The detection of the presence or absence of these can also classify S. aureus with a certain degree of sensitivity.

上記SAV0850は、配列表の配列番号11(リバース)および12(フォワード)のプライマーを使用することで、PCRにより検出可能であり、
SAV0898は、配列表の配列番号13(リバース)および14(フォワード)のプライマーを使用することで、PCRにより検出可能であり、
SAV0866は、配列表の配列番号15(フォワード)および16(リバース)のプライマーを使用することで、PCRにより検出可能であり、
SA1774は、配列表の配列番号17(フォワード)および18(リバース)のプライマーを使用することで、PCRにより検出可能であり、
SAV1974は、配列表の配列番号19(フォワード)および20(リバース)のプライマーを使用することで、PCRにより検出可能であり、
SAV0855は、配列表の配列番号21(フォワード)および22(リバース)のプライマーを使用することで、PCRにより検出可能であり、
SAV0881は、配列表の配列番号33(フォワード)および34(リバース)のプライマーを使用することで、PCRにより検出可能であり、
SLTorf175は、配列表の配列番号35(フォワード)および36(リバース)のプライマーを使用することで、PCRにより検出可能であり、
SA1801は、配列表の配列番号37(リバース)および38(フォワード)のプライマーを使用することで、PCRにより検出可能であり、
SAV0913は、配列表の配列番号39(フォワード)および40(リバース)のプライマーを使用することで、PCRにより検出可能であり、
SLT182は、配列表の配列番号41(フォワード)および42(リバース)のプライマーを使用することで、PCRにより検出可能であり、
SAV1998は、配列表の配列番号43(リバース)および44(フォワード)のプライマーを使用することで、PCRにより検出可能であり、
PV83orf2は、配列表の配列番号45(フォワード)および46(リバース)のプライマーを使用することで、PCRにより検出可能である。
The SAV0850 can be detected by PCR using the primers of SEQ ID NO: 11 (reverse) and 12 (forward) in the sequence listing,
SAV0898 can be detected by PCR using the primers of SEQ ID NO: 13 (reverse) and 14 (forward) in the sequence listing,
SAV0866 can be detected by PCR using the primers of SEQ ID NO: 15 (forward) and 16 (reverse) in the sequence listing,
SA1774 can be detected by PCR using primers of SEQ ID NOs: 17 (forward) and 18 (reverse) in the sequence listing,
SAV1974 can be detected by PCR using the primers of SEQ ID NO: 19 (forward) and 20 (reverse) in the sequence listing,
SAV0855 can be detected by PCR using the primers of SEQ ID NO: 21 (forward) and 22 (reverse) in the sequence listing,
SAV0881 can be detected by PCR using the primers of SEQ ID NO: 33 (forward) and 34 (reverse) in the sequence listing,
SLTolf175 can be detected by PCR using primers of SEQ ID NOs: 35 (forward) and 36 (reverse) in the sequence listing,
SA1801 can be detected by PCR using primers of SEQ ID NOs: 37 (reverse) and 38 (forward) in the sequence listing,
SAV0913 can be detected by PCR using the primers of SEQ ID NO: 39 (forward) and 40 (reverse) in the sequence listing,
SLT182 can be detected by PCR using the primers of SEQ ID NO: 41 (forward) and 42 (reverse) in the sequence listing,
SAV1998 can be detected by PCR using the primers of SEQ ID NOs: 43 (reverse) and 44 (forward) in the sequence listing,
PV83orf2 can be detected by PCR using the primers of SEQ ID NO: 45 (forward) and 46 (reverse) in the sequence listing.

さらに、配列表の配列番号53(リバース)および54(フォワード)のプライマーを使用することで、PCRにより上記SAV0858を検出することが可能であり、
配列表の配列番号55(フォワード)および56(リバース)のプライマーを使用することで、PCRにより上記SLTorf257を検出することが可能である。その他のORFに対するプライマーの一般的設計方法については、後述する。
Furthermore, by using the primers of SEQ ID NO: 53 (reverse) and 54 (forward) in the sequence listing, it is possible to detect the SAV0858 by PCR,
By using the primers of SEQ ID NO: 55 (forward) and 56 (reverse) in the sequence listing, it is possible to detect the SLTolf257 by PCR. General methods for designing primers for other ORFs will be described later.

以上では、PCR法によりファージ由来遺伝子のORF(1)を検出することを主に説明してきたが、ファージ由来遺伝子のORF(1)はその他の方法によっても検出可能であり、たとえばハイブリダイゼーションによって検出可能である。   In the above, the detection of the ORF (1) of the phage-derived gene by the PCR method has been mainly described. However, the ORF (1) of the phage-derived gene can also be detected by other methods, for example, by hybridization. Is possible.

[(2)SCCmec以外のゲノミックアイランド由来のORF]
SCCmecは、黄色ブドウ球菌のゲノムにおいて、メチシリン耐性遺伝子(mecA)などをコードするゲノミックアイランドである。ゲノミックアイランドとは、ゲノムにおける、外来性の多数の遺伝子がまとまってゲノム上に二次的に入りこんだものを言う。したがって言葉の定義上は、ゲノミックアイランドにはファージ由来の遺伝子も含まれるが、本明細書においては、ファージ由来の遺伝子はゲノミックアイランドに含めないものとする。また、後述するgenomic isletに該当するものは、本明細書において、ゲノミックアイランドに含めないものとする。
[(2) ORFs derived from genomic islands other than SCCmec]
SCCmec is a genomic island encoding methicillin resistance gene (mecA) and the like in the genome of S. aureus. Genomic island is a genome in which a large number of exogenous genes are grouped into the genome. Therefore, in terms of definition of a word, a genomic island includes a gene derived from a phage, but in this specification, a gene derived from a phage is not included in the genomic island. Moreover, what corresponds to the genomic islet mentioned later shall not be included in a genomic island in this specification.

これらSCCmec以外のゲノミックアイランド由来の遺伝子は、ファージ由来の遺伝子と比較して変異の可能性が極めて低い。したがって、これらSCCmec以外のゲノミックアイランド由来ORFの保有の有無のパターンの検出結果を、上記ファージ由来遺伝子ORFの保有の有無のパターンの検出結果と組み合わせることにより、黄色ブドウ球菌の遺伝子型別分類の識別能力及び判定結果の信頼性をより向上させることができる。   These genes derived from genomic islands other than SCCmec have a very low possibility of mutation as compared to genes derived from phage. Therefore, by combining the detection results of the presence / absence of possession of ORFs derived from genomic islands other than SCCmec with the detection results of the presence / absence pattern of possession of the phage-derived gene ORF, discrimination of genotype classification of Staphylococcus aureus The ability and the reliability of the determination result can be further improved.

SCCmec以外のゲノミックアイランドとしては、SaGIm、SaPIn1、SaPIn2、SaPIn3などが挙げられる。
これらのいずれを検出の対象としても、黄色ブドウ球菌を良好に、感度良く分類することができるが、特にSaGImを検出の対象とすると、黄色ブドウ球菌を特に精度良く分類することができる。SaGImは機能不明の遺伝子であり、その機能はいまだ解明されていない。
Examples of genomic islands other than SCCmec include SaGIm, SaPIn1, SaPIn2, and SaPIn3.
Any of these can be classified as a target for detection, and S. aureus can be classified with good sensitivity. However, particularly when SaGIm is a target for detection, S. aureus can be classified with particularly high accuracy. SaGIm is a gene with unknown function, and its function has not yet been elucidated.

SaGImは、配列表の配列番号23(リバース)および24(フォワード)のプライマーを使用することで、PCRによって検出可能であり、
SaPIn1は、配列表の配列番号59(フォワード)および60(リバース)のプライマーを使用することで、PCRにより検出可能であり、
SaPIn2は、配列表の配列番号61(フォワード)および62(リバース)のプライマーを使用することで、PCRにより検出可能であり、
SaPIn3は、配列表の配列番号63(フォワード)および64(リバース)のプライマーを使用することで、PCRにより検出可能である。その他のORFに対するプライマーの一般的な設計方法については、後述する。
SaGIm can be detected by PCR using the primers of SEQ ID NO: 23 (reverse) and 24 (forward) in the sequence listing,
SaPIn1 can be detected by PCR using the primers of SEQ ID NO: 59 (forward) and 60 (reverse) in the sequence listing,
SaPIn2 can be detected by PCR using the primers of SEQ ID NO: 61 (forward) and 62 (reverse) in the sequence listing,
SaPIn3 can be detected by PCR using primers of SEQ ID NO: 63 (forward) and 64 (reverse) in the sequence listing. A general method for designing primers for other ORFs will be described later.

以上では、PCR法によりSCCmec以外のゲノミックアイランド由来のORF(2)を検出することを主に説明してきたが、SCCmec以外のゲノミックアイランド由来のORF(2)はその他の方法によっても検出可能であり、たとえばハイブリダイゼーションによって検出可能である。   In the above, detection of ORFs (2) derived from genomic islands other than SCCmec has been mainly described by PCR, but ORFs (2) derived from genomic islands other than SCCmec can also be detected by other methods. For example, it can be detected by hybridization.

[(3)トランスポゾン由来のORF]
トランスポゾンは、菌株間での遺伝子の交換に関与するといわれる遺伝子であり、トランスポゼースという酵素をコードする領域を有し、この酵素の働きによって、ゲノムの中を移動することができる。
[(3) ORF derived from transposon]
A transposon is a gene that is said to be involved in gene exchange between strains, has a region encoding an enzyme called transposase, and can move in the genome by the action of this enzyme.

このようなトランスポゾンの有無の検出結果を、上記のファージ由来遺伝子のORF(1)およびSCCmec以外のゲノミックアイランド由来のORF(2)の検出結果と組み合わせて判定することにより、黄色ブドウ球菌の遺伝子型別分類の精度を上げることができる。   By determining the detection result of the presence or absence of such a transposon in combination with the detection result of the ORF (1) of the above-mentioned phage-derived gene and the ORF (2) of a genomic island other than SCCmec, the genotype of S. aureus The accuracy of another classification can be increased.

このようなトランスポゾンの例としては、Tn554、Tn552、Tn916が挙げられる。
特に、SCCmec Type II保有MRSAはトランスポゾンTn554を保有する一方、SCCmec Type IV保有MRSAの多くは保有しない。したがって、Tn554を検出することでMRSAを2種類に大別することができる。
Examples of such transposons include Tn554, Tn552, and Tn916.
In particular, SCCmec Type II possessed MRSA possesses transposon Tn554, while SCCmec Type IV possessed MRSA does not possess much. Therefore, MRSA can be roughly divided into two types by detecting Tn554.

また、Tn554は黄色ブドウ球菌のゲノム上に複数個のコピーが存在する。このようにゲノム上にTn554は複数個存在することから、ポイントミューテーションにより1つのTn554が変異しても別のTn554でPCR増幅が可能であるため、偽陰性の可能性が低くなると考えられる。したがって、前記ファージ由来遺伝子のORF(1)保有の有無の検出結果ならびにSCCmec以外のゲノミックアイランド由来ORF(2)の保有の有無の検出結果に加え、トランスポゾンTn554由来ORF(3)の保有の有無の検出結果を合わせて判定することにより、偽陰性を防止し、菌株特定の識別能力及び結果の信頼性を向上させることができると期待される。   Tn554 has multiple copies on the S. aureus genome. As described above, since there are a plurality of Tn554s on the genome, even if one Tn554 is mutated by point mutation, PCR amplification is possible with another Tn554, so it is considered that the possibility of false negative is reduced. Therefore, in addition to the detection results of the presence or absence of the ORF (1) of the phage-derived gene and the detection of the presence or absence of the genomic island-derived ORF (2) other than SCCmec, the presence or absence of the transposon Tn554-derived ORF (3) It is expected that determination by combining detection results can prevent false negatives and improve the identification ability of strain identification and the reliability of the results.

Tn554は、配列表の配列番号9(フォワード)および10(リバース)のプライマーを使用することで、PCRによって検出可能である。その他のORFに対するプライマーの一般的な設計方法については、後述する。   Tn554 can be detected by PCR using the primers of SEQ ID NO: 9 (forward) and 10 (reverse) in the sequence listing. A general method for designing primers for other ORFs will be described later.

なお、以上では、PCR法によりトランスポゾン由来のORF(3)を検出することを主に説明してきたが、トランスポゾン由来のORF(3)はその他の方法によっても検出可能であり、たとえばハイブリダイゼーションによって検出可能である。   In the above, the detection of the transposon-derived ORF (3) by the PCR method has been mainly described. However, the transposon-derived ORF (3) can also be detected by other methods, for example, by hybridization. Is possible.

[(4)SCCmec由来のORF]
上述のように、SCCmecはメチシリン耐性遺伝子mecAなどを有する領域(ゲノミックアイランド)である。ゲノム上にSCCmecがある場合には、その黄色ブドウ球菌はMRSAである。
[(4) ORC derived from SCCmec]
As described above, SCCmec is a region (genomic island) having a methicillin resistance gene mecA and the like. If SCCmec is present on the genome, the S. aureus is MRSA.

SCCmecのタイプは、cassette chromosome recombinaseのタイプとmec gene complex のクラスとの組み合わせで、下記表1に示す通りtype I〜type Vに分類される。空欄は、現在までに発見されていない組み合わせである。   The types of SCCmec are classified into type I to type V as shown in Table 1 below, depending on the combination of cassette chromosome recombinase type and mec gene complex class. Blanks are combinations that have not been discovered so far.

cassette chromosome recombinaseのタイプには、下記表1に示す通り、type 1〜3とtype Cがあり、mec gene complex のクラスには、class A〜Cがある。Cassette chromosome recombinaseのタイプについて、Aは主にA1〜3であり、Bは主にB1〜3であり、Cは主に1種類である。そして前記タイプのAがA1であれば、前記タイプのBは必ずB1であり、AとBの後につく数字は必ず同じになる。   As shown in Table 1 below, types of cassette chromosome recombinase include types 1-3 and type C, and classes of mec gene complex include classes A-C. Regarding the type of cassette chromosome recombinase, A is mainly A1 to B3, B is mainly B1 to B3, and C is mainly one type. If the type A is A1, the type B is always B1, and the numbers following A and B are always the same.

mec gene complex class AのORFは、配列表の配列番号31(リバース)および配列番号32(フォワード)のプライマーを使用して、PCRにより検出可能であり、
mec gene complex class BのORFは、配列表の配列番号5(フォワード)および配列番号6(リバース)のプライマーを使用して、PCRにより検出可能である。
The ORF of mec gene complex class A can be detected by PCR using the primers of SEQ ID NO: 31 (reverse) and SEQ ID NO: 32 (forward) in the sequence listing,
The ORF of mec gene complex class B can be detected by PCR using the primers of SEQ ID NO: 5 (forward) and SEQ ID NO: 6 (reverse) in the sequence listing.

これらのいずれによってもORFが検出されなかった場合には、そのMRSAのmec gene complexはclass Cということになる。
そしてそのようにmec gene complexが判別できれば、あとはCassette chromosome recombinase type A2のORFの有無を検出すれば、その結果によってSCCmecのタイプがいずれであるか判別することができる。
If no ORF is detected by any of these, the mec gene complex of MRSA is class C.
If the mec gene complex can be discriminated as described above, the presence or absence of the ORF of the cassette chromosome recombinase type A2 can be detected, and the SCCmec type can be discriminated based on the result.

前記Cassette chromosome recombinase type A2のORFは、配列表の配列番号25(フォワード)および配列番号26(リバース)のプライマーを使用して、PCRにより検出可能である。   The cassette chromosome recombinase type A2 ORF can be detected by PCR using primers of SEQ ID NO: 25 (forward) and SEQ ID NO: 26 (reverse) in the sequence listing.

また、SCCmec type IIの中でも、SCCmec type II a特異的なORF(kdpC)を検出することで、type II aとII bとの区別が可能となる。
本発明者が日本で分離されるMRSAを収集、解析したところ、保有するSCCmecのタイプはII a、II b、IV及びVが主なものであった。
In addition, among SCCmec type II, it is possible to distinguish between type II a and II b by detecting ORF (kdpC) specific to SCCmec type II a.
When the present inventors collected and analyzed MRSA separated in Japan, the types of SCCmec possessed were mainly IIa, IIb, IV and V.

したがって、SCCmecにおいて、メチシリン耐性遺伝子mecAのORFを検出することでメチシリン感受性の判定ができるのみならず、他のSCCmec関連ORFの保有パターンとの組み合わせから、上記のSCCmecタイプの推定が可能となった。   Therefore, in SCCmec, not only can the sensitivity of methicillin be detected by detecting the ORF of the methicillin resistance gene mecA, but also the above SCCmec type can be estimated from combinations with other SCCmec-related ORF possession patterns. .

なお、上記SCCmec type II a特異的なORF(kdpC)は、配列表の配列番号7(リバース)および8(フォワード)のプライマーを使用することで、PCRにより検出可能であり、
上記mecAのORFは、配列表の配列番号3(フォワード)および4(リバース)のプライマーを使用することで、PCRにより検出可能である。
The above SCCmec type II a-specific ORF (kdpC) can be detected by PCR using the primers of SEQ ID NOs: 7 (reverse) and 8 (forward) in the sequence listing,
The ORF of mecA can be detected by PCR using the primers of SEQ ID NO: 3 (forward) and 4 (reverse) in the sequence listing.

以上説明したように、SCCmecのタイプを判別し、さらにmecAのORFの有無を検出し、その結果を上記(1)〜(3)のORFの検出結果と組み合わせることで、MRSAの菌株をより詳細に分類することができ、また(1)〜(3)のORFまでの検出結果で得られた分類の信頼性確保にも資する。しかも、特許文献1に記載の技術では不可能であった、黄色ブドウ球菌がメチシリンに対して耐性を有するかどうかも判定可能である。そのため、本発明の遺伝子型別分類法においては、特許文献1に記載の技術においておこなっていた、黄色ブドウ球菌がメチシリン耐性を有するかどうかを判定する試験(薬剤感受性試験)が不要であり、この点で、本発明は特許文献1に記載の技術よりも経済的(低コスト)である。   As described above, the type of SCCmec is discriminated, the presence or absence of the ORF of mecA is detected, and the results are combined with the ORF detection results of (1) to (3) above, so that the MRSA strain can be further detailed. It also contributes to ensuring the reliability of the classification obtained from the detection results up to the ORFs (1) to (3). Moreover, it is possible to determine whether Staphylococcus aureus has resistance to methicillin, which is impossible with the technique described in Patent Document 1. Therefore, the genotyping method according to the present invention does not require a test (drug sensitivity test) for determining whether S. aureus has methicillin resistance, which has been performed in the technique described in Patent Document 1. In this regard, the present invention is more economical (lower cost) than the technique described in Patent Document 1.

なお、SCCmec由来のORFとしては、他にIS431、pUB110を構成するORFなどが挙げられるが、これらの有無を検出することによっても、MRSAを分類することができる。しかし、SCCmec type IIaおよびIIbを分類でき、しかもメチシリン耐性を判定できることから、本発明においては、SCCmec由来のORF(4)として、mec gene complex class AのORF、mec gene complex class BのORF、Cassette chromosome recombinase type A2のORF、上記kdpCおよびmecAのORFを検出することが好ましい。これらのORF以外のORFに対するプライマーの一般的な設計方法については、後述する。   In addition, as ORF derived from SCCmec, IS431, ORF constituting pUB110, and the like can be cited. MRSA can also be classified by detecting the presence or absence of these. However, since SCCmec types IIa and IIb can be classified and resistance to methicillin can be determined, in the present invention, ORF of mec gene complex class A, ORF of mec gene complex class B, Cassette is used as ORF derived from SCCmec (4). It is preferable to detect the ORF of chromosome recombinase type A2, the ORF of kdpC and mecA. A general method for designing primers for ORFs other than these ORFs will be described later.

以上説明したSCCmec由来のORF(4)としては、mec gene complex class AのORF、mec gene complex class BのORF、Cassette chromosome recombinase type A2のORF、SCCmec type II a特異的なORF(kdpC)およびmecAのORFを検出対象とすることが、必要最小限の検出ORFによってMRSAを高精度に分類するという観点から望ましい。   As described above, the ORF derived from SCCmec (4) includes ORF of mec gene complex class A, ORF of mec gene complex class B, ORF of cassette chromosome recombinase type A2, SCCmec type II a specific ORF (kdpC) and mecA It is desirable from the viewpoint of classifying MRSA with high accuracy by the minimum required ORF.

なお、以上では、PCR法によりSCCmec由来のORF(4)を検出することを主に説明してきたが、SCCmec由来のORF(4)はその他の方法によっても検出可能であり、たとえばハイブリダイゼーションによって検出可能である。   In the above, the detection of the SCCmec-derived ORF (4) by the PCR method has been mainly described. However, the SCCmec-derived ORF (4) can also be detected by other methods, for example, by hybridization. Is possible.

[(5)genomic isletを構成するORF]
(日本で分離される黄色ブドウ球菌の遺伝的特徴)
黄色ブドウ球菌の遺伝的バックグラウンドを系統的に分類する方法として、multilocus sequence typing(MLST)解析が利用されている。
[(5) ORF composing genomic islet]
(Genetic characteristics of Staphylococcus aureus isolated in Japan)
Multilocus sequence typing (MLST) analysis is used as a method for systematically classifying the genetic background of S. aureus.

MLST解析では7カ所のハウスキーピング遺伝子の塩基配列を決定する必要があるが、近縁なMLST型の集合であるclonal complex (CC)型を簡易的に決定するために必要な検出ORFの組み合わせについては既報がある。その既報によると、CC型を決定するために16個のORFを検出する必要があり、これでは効率が悪い。そこで、よりCC型決定を効率的に行うため、日本で分離される黄色ブドウ球菌を分類するのに十分な最低限のORFを決定する必要がある。   In MLST analysis, it is necessary to determine the base sequences of seven housekeeping genes, but the combination of detection ORFs required to easily determine the clonal complex (CC) type, which is a set of closely related MLST types Has already been reported. According to the report, it is necessary to detect 16 ORFs to determine the CC type, which is inefficient. Therefore, in order to perform CC type determination more efficiently, it is necessary to determine the minimum ORF sufficient to classify S. aureus isolated in Japan.

黄色ブドウ球菌にはさまざまな遺伝的バックグラウンドを持つものが存在する。実際の野生株における遺伝的バックグラウンドの調査結果(種々のORFの検出結果を含む)は文献として個々の研究施設における断片的な情報として利用できるが、最低限のORFの検出によって黄色ブドウ球菌を分類できる遺伝子型別分類法を開発するには十分でない。   S. aureus has a variety of genetic backgrounds. The genetic background survey results (including detection results of various ORFs) in actual wild strains can be used as fragmentary information in individual research facilities as literature. It is not enough to develop a classification method by genotype that can be classified.

そこで本発明者は、日本で分離されるメチシリン耐性黄色ブドウ球菌(MRSA)およびメチシリン感受性黄色ブドウ球菌(MSSA)を収集しMLST解析を行い、それらの遺伝的バックグラウンドの調査を行った。その結果、日本で分離されるMRSAにはMLST解析によって得られる遺伝子型として、clonal complex (CC) 5型、CC89型、CC8型、CC59型、CC72型およびCC30型が多いことが判明し、MRSAの遺伝子型別分類においては特にこのうちの前3者を区別することが重要であることが判明した。
またメチシリン感受性株においては、CC1型、CC5型、CC8型、CC12型、CC15型、CC20型およびCC45型が多いことが判明した。
Therefore, the present inventors collected methicillin-resistant Staphylococcus aureus (MRSA) and methicillin-sensitive Staphylococcus aureus (MSSA) isolated in Japan, conducted MLST analysis, and investigated their genetic background. As a result, MRSA isolated in Japan was found to have many genotypes obtained by MLST analysis as clonal complex (CC) type 5, CC89 type, CC8 type, CC59 type, CC72 type and CC30 type. It became clear that it was particularly important to distinguish the former three among these genotypes.
Among methicillin-sensitive strains, it was found that there were many CC1, CC5, CC8, CC12, CC15, CC20 and CC45 types.

(genomic isletを構成するORF)
前記のCC型を区別するためには、genomic isletを構成するORFを検出することが有用であることがわかった(下記表2参照、表2において「0」はそのgenomic isletが存在しないことを、「1」はそのgenomic isletが存在することを示す)。genomic isletとは、細菌のゲノム同士を比較した場合に、5kbp程度、またはそれ以下の大きさで配列が異なる部分を言い、これはゲノム全体に散在しており、個体の生存確率に影響せず、進化の過程で取り残されたものと考えられる(参考文献:Journal of Applied Microbiology 107 (2009) 1367-1374)。
(ORF that composes genomic islet)
In order to distinguish the CC type, it has been found useful to detect ORFs constituting the genomic islet (see Table 2 below, “0” in Table 2 indicates that the genomic islet does not exist). "1" indicates that the genomic islet exists). Genomic islet refers to the part where the sequence differs by about 5 kbp or less when comparing bacterial genomes, which are scattered throughout the genome and do not affect the survival probability of the individual. It is thought that it was left behind in the process of evolution (reference: Journal of Applied Microbiology 107 (2009) 1367-1374).

表2からわかるように、MRSAのMW2株(GenBank Accession Number BA000033)の遺伝子MW0919、N315株(GenBank Accession Number BA000018,)の遺伝子SA2259及び遺伝子SA2124 、MRSA-COL株(GenBank Accession Number CP000046)の遺伝子SACOL1824、MRSA252株(GenBank Accession Number X571856)の遺伝子SAR0228を検出することで前記のCC型を区別可能であった。また、特に重要なCC5型、CC8型およびCC89型を分類するためには、遺伝子MW0919および遺伝子SA2259の検出が有効であることが判明した。 As can be seen from Table 2, gene MW0919 of MRSA MW2 strain (GenBank Accession Number BA000033), gene SA2259 and gene SA2124 of N315 strain (GenBank Accession Number BA000018,), gene SACOL1824 of MRSA-COL strain (GenBank Accession Number CP000046) By detecting the gene SAR0228 of MRSA252 strain (GenBank Accession Number X571856), the CC type could be distinguished. It was also found that detection of genes MW0919 and gene SA2259 is effective for classifying CC5, CC8, and CC89 types, which are particularly important.

なお、たとえば前記MW0919は、GenBankにおいて公開されているMW2株の919番目の遺伝子である、ということを意味するが、この遺伝子はMW2株のみにしか存在しないわけではなく、それから派生した菌株や、それとは異なる系統の黄色ブドウ球菌においても存在する可能性がある。   In addition, for example, the MW0919 means that it is the 919th gene of the MW2 strain disclosed in GenBank, but this gene does not exist only in the MW2 strain, and strains derived therefrom, It may also exist in a different strain of S. aureus.

なお、遺伝子MW0919は、配列表の配列番号29(フォワード)および30(リバース)のプライマーを使用することで、PCRにより検出可能であり、
遺伝子SA2259は、配列表の配列番号27(リバース)および28(フォワード)のプライマーを使用することで、PCRにより検出可能であり、
遺伝子SA2124は、配列表の配列番号51(フォワード)および52(リバース)のプライマーを使用することで、PCRにより検出可能であり、
遺伝子SACOL1824は、配列表の配列番号49(フォワード)および50(リバース)のプライマーを使用することで、PCRにより検出可能であり、
遺伝子SAR0228は、配列表の配列番号47(フォワード)および48(リバース)のプライマーを使用することで、PCRにより検出可能である。
The gene MW0919 can be detected by PCR using primers of SEQ ID NOs: 29 (forward) and 30 (reverse) in the sequence listing.
Gene SA2259 can be detected by PCR using primers of SEQ ID NOs: 27 (reverse) and 28 (forward) in the sequence listing,
Gene SA2124 can be detected by PCR using primers of SEQ ID NOs: 51 (forward) and 52 (reverse) in the sequence listing,
The gene SACOL1824 can be detected by PCR using primers of SEQ ID NO: 49 (forward) and 50 (reverse) in the sequence listing,
The gene SAR0228 can be detected by PCR using primers of SEQ ID NOs: 47 (forward) and 48 (reverse) in the sequence listing.

上記ORFを検出することで、単純にCC型の区別ができるだけでなく、国際的な取り決めによって、MRSAの流行クローンは、clonal complex (CC)型とSCCmecのタイプとの組み合わせで決定するように定められているので、上記SCCmec由来のORF(4)の検出結果と合わせることで、MRSAの流行クローンを判定することができる。   By detecting the above ORF, it is possible not only to distinguish between CC types but also to determine that MRSA epidemic clones are determined by a combination of clonal complex (CC) type and SCCmec type according to international agreements. Therefore, MRSA epidemic clones can be determined by combining with the detection result of the SCCmec-derived ORF (4).

さらに、その他上記(1)〜(3)のORFの検出結果と組み合わせることで、黄色ブドウ球菌全般における菌株識別能力が向上する。
以上説明した(1)〜(5)のORFのうち、遺伝子型別分類に用いるのが特に好ましいORFおよびそれを検出するための好適なPCR用プライマーを下記表3に示す。下記表3において、「bp」とはPCRにより増幅される塩基対のサイズを塩基対数によって表わしたものである。また、配列番号1および2で示された増幅ORFのfemAとは、factor essential for expression of methicillin resistanceをコードする遺伝子であり、黄色ブドウ球菌に普遍的に見出されるので、ポジティブコントロールとして用いられる。
Furthermore, by combining with other ORF detection results of (1) to (3) above, the strain identification ability in S. aureus in general is improved.
Among the ORFs (1) to (5) described above, Table 3 below shows ORFs that are particularly preferable to be used for classification by genotype and suitable PCR primers for detecting them. In Table 3 below, “bp” represents the size of base pairs amplified by PCR in terms of the number of base pairs. The femA of the amplified ORF shown in SEQ ID NOs: 1 and 2 is a gene encoding factor essential for expression of methicillin resistance, and is commonly found in Staphylococcus aureus, and is used as a positive control.

その他にも、必要に応じて本発明に好ましく使用できるORFおよびそれを検出するために有用なプライマーとして、下記表4に示すものが挙げられる。 In addition, as shown in Table 4 below, ORFs that can be preferably used in the present invention as needed and primers useful for detecting them are listed.

[ORF検出手段]
上述した、黄色ブドウ球菌のゲノム上の、ファージ由来遺伝子のORF(1)、SCCmec以外のゲノミックアイランド由来のORF(2)、トランスポゾン由来のORF(3)、SCCmec由来のORF(4)およびgenomic isletを構成するORF(5)の保有の有無の検出は、任意の順で行うことができる。具体的には、これらORFを各ORF毎に任意の順に検出してもよく、複数のORF毎に任意の順にまとめて検出してもよく、全てのORFを同時に検出してもよい。ORFを検出する手段としては、PCRおよびハイブリダイゼーションが挙げられる。
[ORF detection means]
ORF of phage-derived genes (1), ORFs derived from genomic islands other than SCCmec (2), ORFs derived from transposon (3), ORFs derived from SCCmec (4) and genomic islet The presence / absence of the ORF (5) constituting the can be detected in any order. Specifically, these ORFs may be detected in any order for each ORF, may be detected collectively in any order for a plurality of ORFs, or all ORFs may be detected simultaneously. Means for detecting the ORF include PCR and hybridization.

<PCR>
各ORF毎に別々に検出する場合には、たとえば、検出対象のORF毎にそれぞれ対応する1組のプライマー(フォワードプライマーおよびリバースプライマー)を用いて、独立した系で、MRSAのDNA抽出サンプルとともに、real time PCR反応を行い、PCR増幅産物の生成シグナル蛍光をリアルタイムに検出する。
<PCR>
When detecting separately for each ORF, for example, using a set of primers (forward primer and reverse primer) corresponding to each ORF to be detected, together with MRSA DNA extraction sample in an independent system, A real time PCR reaction is performed, and the signal fluorescence of the PCR amplification product is detected in real time.

また、複数のORF毎にまとめて検出する場合には、たとえば、ポジティブコントロールとしてfemAを検出するプライマー(配列表の配列番号1と2)を加えた、複数のORFにそれぞれ対応する複数組のプライマー(フォワードプライマーおよびリバースプライマーの組)を混合し、同一の反応系に入れてPCR反応を行うマルチプレックスPCRが実施可能である。この場合には、各ORFに対応するPCR増幅産物の有無は、反応系を電気泳動、たとえば、アガロースゲル電気泳動、キャピラリー電気泳動などで泳動して得られたバンドの有無によって確認する。   When detecting multiple ORFs collectively, for example, a primer for detecting femA as a positive control (SEQ ID NOS: 1 and 2 in the sequence listing) and multiple sets of primers corresponding to each of the multiple ORFs. Multiplex PCR can be performed in which (a set of forward primer and reverse primer) is mixed and placed in the same reaction system to perform PCR reaction. In this case, the presence or absence of a PCR amplification product corresponding to each ORF is confirmed by the presence or absence of a band obtained by electrophoresis of the reaction system by electrophoresis, for example, agarose gel electrophoresis or capillary electrophoresis.

全てのORFを同時に検出する場合には、たとえばmicro arrayを応用してORFを検出する。micro arrayでは検出する各ORFとハイブリダイズするプローブをmicro arrayの各wellに作成しておき、培養菌からカラム抽出あるいはフェノール−クロロホルム抽出によって精製されたDNAをハイブリダイズさせ、未反応のDNAを洗浄した後、2本鎖DNAと結合する蛍光色素でラベルし、蛍光を捉える機械で測定することで目的のORFが検出可能となる。
これらのうちでは、複数のORFを簡易な装置で効率よくまとめて検出できる点から、マルチプレックスPCRが好ましい。
When all ORFs are detected simultaneously, for example, a microarray is applied to detect the ORF. In the microarray, probes that hybridize with each ORF to be detected are prepared in each well of the microarray, DNA purified from the culture by column extraction or phenol-chloroform extraction is hybridized, and unreacted DNA is washed. After that, the target ORF can be detected by labeling with a fluorescent dye that binds to double-stranded DNA and measuring with a machine that captures fluorescence.
Among these, multiplex PCR is preferable because a plurality of ORFs can be efficiently and collectively detected with a simple apparatus.

(プライマーの設計)
上記ファージ由来遺伝子のORF(1)、SCCmec以外のゲノミックアイランド由来のORF(2)、トランスポゾン由来のORF(3)、SCCmec由来のORF(4)およびgenomic isletを構成するORF(5)に加え、ポジティブコントロールとしてのfemAのそれぞれに対応するプライマーの設計にあたっては、プライマー自身が折れ曲がって相補的になっている部分が結合して2重鎖を形成したり、異なるプライマー同士が、互いに相補的になっている部分において結合して2量体またはそれ以上の結合体を形成したりしないような配列にする。
(Primer design)
In addition to ORF (1) of the above phage-derived gene, ORF derived from genomic islands other than SCCmec (2), ORF derived from transposon (3), ORF derived from SCCmec (4) and ORF (5) constituting genomic islet, When designing primers corresponding to each of femA as a positive control, the primer itself bends and the complementary parts are combined to form a duplex, or different primers are complementary to each other. The sequence is such that it does not bind to form a dimer or higher conjugate at the part where it is present.

さらに、マルチプレックスPCRで検出することを考慮し、プライマーのGC比をおよそ50%とし、Tm値を合わせるよう工夫することが好ましい。また、増幅効率と、電気泳動の際に短時間で分離可能なよう、PCR増幅産物サイズがおよそ50bp〜700bp、好ましくは70bp〜600bpとなるように調整することが望ましい。なお、同じ反応系で検出するORFにおいては、PCR増幅産物のサイズが同じにならないようにプライマーを設計することはもちろんである。   Furthermore, in consideration of detection by multiplex PCR, it is preferable that the primer GC ratio is about 50% and that the Tm value is matched. Further, it is desirable to adjust the amplification efficiency so that the PCR amplification product size is about 50 bp to 700 bp, preferably 70 bp to 600 bp so that separation can be performed in a short time during electrophoresis. In addition, in ORF detected by the same reaction system, it is needless to say that primers are designed so that the sizes of PCR amplification products are not the same.

なお、ファージ由来遺伝子のORF(1)については、塩基配列が90%程度相同なORFが臨床分離株やデータベース上に見られることから、これらの相同なORFも検出できるよう、変異の少ない部分に結合するプライマーを設計することで、ほとんどの黄色ブドウ球菌に汎用的に使用でき、かつ突然変異の影響を受けにくいプライマーとすることが好ましい。   As for the ORF (1) of the phage-derived gene, ORFs with a base sequence of about 90% are found in clinical isolates and databases. It is preferable to design primers that bind to primers that can be used universally for most S. aureus and are less susceptible to mutations.

上記のような条件を設定することでマルチプレックスPCRにおいて再現性の高い増幅結果が得られるプライマーおよびプライマーセットを得ることができる。このようなプライマーの設計は、市販のソフトウェアにより行うことができる。   By setting the conditions as described above, it is possible to obtain primers and primer sets that can obtain highly reproducible amplification results in multiplex PCR. Such primer design can be performed by commercially available software.

具体的には、上記(1)〜(5)のORFの項目でそれぞれ述べたように、
(1)ファージ由来遺伝子のORFのためのプライマーとして15組のプライマー(配列表の配列番号11〜22、33〜46、53〜56)を、
(2)SCCmec以外のゲノミックアイランド由来のORFのためのプライマーとして4組のプライマー(配列表の配列番号23および24、59〜64)を、
(3)トランスポゾン由来のORFのためのプライマーとして1組のプライマー(配列表の配列番号9および10)を、
(4)SCCmec由来のORFのためのプライマーとして5組のプライマー(配列表の配列番号3〜8、25と26、31と32)を、および
(5)genomic isletを構成するORFのためのプライマーとして5組のプライマー(配列表の配列番号27〜30、47〜52)の合計30組のプライマーを本発明者は設計した。
Specifically, as described in the ORF items (1) to (5) above,
(1) 15 sets of primers (SEQ ID NOS: 11 to 22, 33 to 46, 53 to 56 in the sequence listing) as primers for the ORF of the phage-derived gene,
(2) Four sets of primers (SEQ ID NOs: 23 and 24, 59 to 64 in the sequence listing) as primers for ORFs derived from genomic islands other than SCCmec,
(3) A set of primers (SEQ ID NOs: 9 and 10 in the sequence listing) as primers for ORF derived from transposon,
(4) Five sets of primers (SEQ ID NOs: 3 to 8, 25 and 26, 31 and 32 in the sequence listing) as primers for the ORF derived from SCCmec, and (5) Primers for ORF constituting the genomic islet The present inventor designed a total of 30 primers of 5 sets of primers (SEQ ID NOs: 27 to 30 and 47 to 52 in the sequence listing).

後述するが、ファージ由来遺伝子のORF(1)については、8組以上のプライマーを使用すると、有効に黄色ブドウ球菌を遺伝子型別分類することができる。さらに、11組以上のプライマーを使用すると、全てのプライマーを使用した場合に対して、95%の確度が保証される。   As will be described later, regarding the ORF (1) of the phage-derived gene, S. aureus can be effectively classified by genotype by using 8 or more primers. Furthermore, when 11 or more sets of primers are used, an accuracy of 95% is guaranteed with respect to the case where all the primers are used.

上記のプライマーのうちでは、遺伝子型別分類の効率および結果の信頼性を考慮すると、
ファージ由来遺伝子のORF(1)のためのプライマーとして、配列表の配列番号11と12、13と14、15と16、17と18、19と20、21と22、33と34、35と36、37と38、39と40、41と42、43と44、45と46に示された塩基配列の組み合わせからなる13組のプライマー、
SCCmec以外のゲノミックアイランド由来のORF(2)のためのプライマーとして、配列表の配列番号23および24に示された塩基配列の組み合わせからなる1組のプライマー、
トランスポゾン由来のORF(3)のためのプライマーとして、配列表の配列番号9および10に示された塩基配列の組み合わせからなる1組のプライマー、
SCCmec由来のORF(4)のためのプライマーとして、配列表の配列番号3と4、5と6、7と8、25と26、31と32に示された塩基配列の組み合わせからなる5組のプライマー、ならびに
genomic isletを構成するORF(5)の検出のためのプライマーとして、配列表の配列番号27と28、29と30に示された塩基配列の組み合わせからなる2組のプライマーからなる合計22組のプライマーセットをより好適に用いることができる。
Among the above primers, considering the efficiency of genotyping and the reliability of the results,
As primers for ORF (1) of a phage-derived gene, SEQ ID NOs: 11 and 12, 13 and 14, 15 and 16, 17 and 18, 19 and 20, 21 and 22, 33 and 34, 35 and 36 in the sequence listing , 37 and 38, 39 and 40, 41 and 42, 43 and 44, and 13 sets of primers consisting of combinations of base sequences shown in 45 and 46,
As a primer for ORF (2) derived from genomic islands other than SCCmec, a set of primers comprising a combination of base sequences shown in SEQ ID NOs: 23 and 24 in the sequence listing,
As a primer for transposon-derived ORF (3), a set of primers comprising a combination of base sequences shown in SEQ ID NOs: 9 and 10 in the sequence listing,
As primers for ORF (4) derived from SCCmec, 5 sets consisting of combinations of nucleotide sequences shown in SEQ ID NOs: 3 and 4, 5 and 6, 7 and 8, 25 and 26, and 31 and 32 in the sequence listing Primers, and
As primers for detection of ORF (5) constituting genomic islet, a total of 22 sets of primers consisting of 2 sets of primers consisting of combinations of nucleotide sequences shown in SEQ ID NOs: 27 and 28, 29 and 30 in the sequence listing A set can be used more suitably.

なお、上記プライマーセットを用いてマルチプレックスPCRを行う場合には、下記表5−1および表5−2にprimer mixture 1および2として示すように、11組のプライマーセットにポジティブコントロールとしてfemAを検出するプライマー(配列表の配列番号1と2)を加えた12組のプライマーを組み合わせて混合し、二つの反応系にてPCRを実施することが望ましい。   When multiplex PCR is performed using the above primer set, femA is detected as a positive control in 11 primer sets, as shown in Table 5-1 and Table 5-2 below as primer mixture 1 and 2. It is desirable to carry out PCR in two reaction systems by mixing and mixing 12 pairs of primers to which primers (SEQ ID NOS: 1 and 2 in the sequence listing) are added.

以上に示した具体的なプライマーは、標的ORFを増幅するために最適化された配列であり、これらのプライマーに2塩基程度の付加、置換、欠失、挿入といった変更があっても、プライマーとしての機能は失われず、PCRによって標的ORFを増幅することができる。付加とは、表に示されたプライマーの5’側または3’側の末端に塩基が追加されることをいい、挿入とは、前記の末端ではなく、プライマーの内側において、塩基と塩基の間に塩基が追加されることを言う。 The specific primers shown above are sequences optimized to amplify the target ORF, and even if these primers are modified such as addition, substitution, deletion, or insertion of about 2 bases, The function of is not lost and the target ORF can be amplified by PCR. Addition means that a base is added to the 5 'or 3' end of the primer shown in the table, and insertion means not between the above ends but between the base and the base inside the primer. Say that a base is added.

プライマーとして高い性能を発揮する観点からは、前記変更は、2塩基以下の付加、置換、欠失、挿入であることが好ましく、2塩基以下の付加または2塩基以下の5’側または3’側の末端における欠失であることがより好ましく、1塩基以下の標的ORFと相補的な塩基の付加または5’側または3’側の末端における1塩基以下の欠失であることが特に好ましい。一般的に、5’側の変更はプライマーとしての機能を失わせにくく、3’側の変更はプライマーの機能を失わせやすい傾向がある。   From the viewpoint of exerting high performance as a primer, the change is preferably addition, substitution, deletion, or insertion of 2 bases or less, and addition of 2 bases or less, or 5 ′ side or 3 ′ side of 2 bases or less. Is more preferable, and addition of a base complementary to the target ORF of 1 base or less or deletion of 1 base or less at the 5′-end or 3′-end is particularly preferable. In general, changes on the 5 'side do not easily lose the function as a primer, and changes on the 3' side tend to lose the function of the primer.

<ハイブリダイゼーション>
ハイブリダイゼーションによりORFを検出する場合には、まず培養菌(黄色ブドウ球菌)からカラム抽出あるいはフェノール−クロロホルム抽出によって精製されたDNAをアルカリ変性し、ナイロンメンブレン、セルロースメンブレンあるいはマイクロプレートに定着させる。本発明で検出する各々のORFとハイブリダイズするプローブを作成する。プローブは人工合成DNAでも、上記で説明したプライマーを利用したPCRで作成してもよい。プローブはビオチン、ジゴキシゲニン、蛍光色素などを用いてラベルしておく。菌抽出DNAとプローブをハイブリダイズし、プローブのラベルに応じて、酵素付加、発色、発光などさせ、シグナルを捉える。これを各々の検出ORFについて実施する。
<Hybridization>
When detecting ORF by hybridization, DNA purified from a culture (S. aureus) by column extraction or phenol-chloroform extraction is first alkali-denatured and fixed on a nylon membrane, cellulose membrane or microplate. Probes are prepared that hybridize with each ORF detected by the present invention. The probe may be artificially synthesized DNA or may be prepared by PCR using the primers described above. The probe is labeled using biotin, digoxigenin, a fluorescent dye, or the like. The bacteria-extracted DNA is hybridized with the probe, and according to the label of the probe, enzyme addition, color development, light emission, etc. are performed to capture the signal. This is performed for each detected ORF.

[ORF検出遺伝子型別分類法実施方法]
以下、マルチプレックスPCRを行い、上記(1)〜(5)のORFのうち、上述した検出対象として好ましいORFを検出する場合を一例とし、本発明の黄色ブドウ球菌の遺伝子型別分類法の手順を説明する。
[ORF detection genotype classification method implementation method]
Hereinafter, multiplex PCR is performed, and the ORFs described in (1) to (5) above are detected as an example of the ORF that is preferable as the detection target. Will be explained.

(菌種の同定)
血液、痰、膿、咽頭ぬぐい液、鼻腔ぬぐい液などの患者由来の検体あるいは患者に使用したカテーテルやガーゼ等の医療器具などの材料から、マンニット食塩培地(黄色ブドウ球菌分離用)、MSO培地(MRSA分離用)などの黄色ブドウ球菌分離培地を用いて黄色ブドウ球菌様の菌を分離する。その後、グラム染色による形態の確認、および生化学性状の確認により、黄色ブドウ球菌と同定する。
(Identification of bacterial species)
From materials such as blood, sputum, pus, throat swabs, nasal swabs, and other patient-derived specimens or medical devices such as catheters and gauze used for patients, mannitol saline medium (for S. aureus isolation), MSO medium Isolate Staphylococcus aureus-like bacteria using a Staphylococcus aureus isolation medium such as (for MRSA isolation). Thereafter, it is identified as Staphylococcus aureus by confirmation of the form by Gram staining and confirmation of biochemical properties.

黄色ブドウ球菌であると同定された菌株を、黄色ブドウ球菌を増殖可能な液体培地(Luria-Bertani broth、Brain Heart Infusion培地、トリプトソイブイヨン等)、あるいは寒天培地(Luria-Bertani寒天培地、Brain Heart Infusion寒天培地、トリプトソイ寒天培地、普通寒天培地等)を用いて37℃で一晩培養する。   A strain identified as Staphylococcus aureus can be added to a liquid medium (Luria-Bertani broth, Brain Heart Infusion medium, Tryptosoy bouillon, etc.) capable of growing S. aureus, or an agar medium (Luria-Bertani agar medium, Brain Heart). Infusion agar, trypsoy agar, normal agar, etc.) are cultured overnight at 37 ° C.

(DNA抽出)
培養した菌体から、熱抽出、フェノール抽出、あるいは市販のDNA抽出キットを用いるなどの方法でDNAを抽出し、サンプルとする。
(DNA extraction)
DNA is extracted from the cultured cells by heat extraction, phenol extraction, or using a commercially available DNA extraction kit, and used as a sample.

(PCR反応)
マルチプレックスPCRでORF(上記表3に記載の、ファージ由来遺伝子のORF13個、SCCmec以外のゲノミックアイランド由来のORF1個、トランスポゾン由来のORF1個、SCCmec由来のORF5個およびgenomic isletを構成するORF2個の合計22個)に加えてポジティブコントロールとしてfemAを検出する。具体的には、検出対象のORF群に対応する数のプライマーの組(フォワードプライマー及びリバースプライマー)を、12組ずつの2群に分け、12組毎に同一の反応チューブに入れ((1)〜(5)のORF用のプライマー22組、ポジティブコントロール用のプライマーをチューブ1つあたり1組なので、プライマーの合計は24組である)、PCR反応を行う。
(PCR reaction)
In multiplex PCR, ORFs (13 ORFs of phage-derived genes, 1 ORF derived from genomic islands other than SCCmec, 1 ORF derived from transposon, 5 ORFs derived from SCCmec, and 2 ORFs constituting genomic islet described in Table 3 above) In addition to 22), femA is detected as a positive control. Specifically, the number of primer pairs (forward primer and reverse primer) corresponding to the ORF group to be detected is divided into two groups of 12 pairs, and each 12 pairs are put in the same reaction tube ((1) (5) Since 22 sets of ORF primers and 1 set of positive control primers per tube, the total number of primers is 24 sets), and PCR reaction is performed.

(電気泳動)
およそ50bp〜600bpのDNA断片が充分に分離されるようなアガロースゲルなどのゲルを用い、PCR増幅産物を電気泳動する。泳動距離は約5〜6 cmでよく、ミニゲルの場合100V、50分程度で充分分離可能である。電気泳動後、エチジウムブロマイドで染色して写真撮影を行う。
(Electrophoresis)
The PCR amplification product is electrophoresed using a gel such as an agarose gel in which DNA fragments of approximately 50 bp to 600 bp are sufficiently separated. The migration distance may be about 5 to 6 cm, and in the case of a minigel, it can be sufficiently separated at about 100 V for about 50 minutes. After electrophoresis, photograph by staining with ethidium bromide.

(結果判定)
1反応につき最大12本のバンドが現れる。PFGEと異なり、本発明の遺伝子型別分類法ではバンドサイズがあらかじめわかっているため、それぞれの菌株及び反応系において目的のサイズのバンドがあるか否かを判定する。場合によっては目的のサイズ以外の非特異的なバンドが現れることがあるが、非特異バンドは無視する。目的のサイズのバンド(各ORFに対応するバンドおよびポジティブコントロールに対応するバンド)が増幅していれば1、増幅が見られない場合を0として2進法のコードを作成する。
(Result judgment)
A maximum of 12 bands appear per reaction. Unlike PFGE, since the band size is known in advance in the genotyping classification method of the present invention, it is determined whether or not there is a band of the desired size in each strain and reaction system. In some cases, non-specific bands other than the target size may appear, but the non-specific bands are ignored. A binary code is created with a band of the desired size (a band corresponding to each ORF and a band corresponding to a positive control) being 1 if no amplification is seen.

このコードは(1)〜(5)の各ORFごとに作成してもよいし、すべてをまとめて一つのコードとして作成してもよいし、あるいは(1)〜(5)のORFの一部をまとめて作成するなどしてもよい。本発明の遺伝子型別分類法が実際の医療の現場で使用される場合に、(1)〜(5)のORFすべてをまとめて一つのコードして作成すると、桁数が大きくなって見にくいこと、(1)〜(5)の各ORFごとに作成すると、コードの数が多くなることから、いくつかのORFの結果はまとめて一つのコードとして作成することが好ましい。   This code may be created for each ORF of (1) to (5), or may be created as a single code, or a part of the ORFs of (1) to (5) May be created together. When the classification method according to the genotype of the present invention is used in an actual medical field, if all the ORFs (1) to (5) are created as one code, the number of digits becomes large and difficult to see. Since the number of codes increases when each ORF of (1) to (5) is created, it is preferable to create several ORF results together as one code.

ここで上述のとおり、国際的な取り決めによって、MRSAの流行クローンは、clonal complex (CC)型とSCCmecのタイプの組み合わせで決定するように定められている。上記のとおり、clonal complex (CC)型はgenomic isletを構成するORF(5)を検出することにより、SCCmecのタイプはSCCmec由来のORF(4)を検出することによって決定することができる。また、(1)〜(3)のORFは、黄色ブドウ球菌の薬剤耐性等に関するタンパク質をコードしているわけではなく、また分類学上重視されているわけではないが、上記のとおり菌株識別能力を高めるのに有用である。   Here, as described above, according to international agreements, MRSA epidemic clones are determined to be determined by a combination of the clonal complex (CC) type and the SCCmec type. As described above, the clonal complex (CC) type can be determined by detecting ORF (5) constituting a genomic islet, and the type of SCCmec can be determined by detecting ORF (4) derived from SCCmec. In addition, the ORFs (1) to (3) do not encode proteins related to drug resistance of S. aureus, and are not important in taxonomics. Useful for enhancing.

したがって、(4)および(5)のORF検出結果をまとめて一つのコードとし、(1)〜(3)のORF検出結果をまとめて適宜一つまたは二つ程度のコードとして作成することが好ましい。   Therefore, it is preferable that the ORF detection results of (4) and (5) are combined into one code, and the ORF detection results of (1) to (3) are combined into one or two codes as appropriate. .

そして、たとえばこのようにして作成された2進法のコードを、より桁数を少なくして見やすくするため、たとえば10進法に変換し、遺伝子型コードとする。以上のコード作成の一例を下記表6に示す。   Then, for example, in order to make the binary code created in this way easier to see by reducing the number of digits, it is converted into, for example, a decimal system to obtain a genotype code. An example of the above code creation is shown in Table 6 below.

まず、適切なプライマーを使用したPCRおよび電気泳動により、試験対象の黄色ブドウ球菌における各ORFの有無を検出し、それを2進法によりコード化する。そして、このコードを10進法に変換し、遺伝子型コードを得る(93(コード1)−147(コード2)−107(コード3))。 First, the presence or absence of each ORF in the S. aureus to be tested is detected by PCR and electrophoresis using appropriate primers, and encoded by the binary method. And this code | cord | chord is converted into a decimal system and a genotype code | cord | chord is obtained (93 (code 1) -147 (code 2) -107 (code 3)).

なお、表6において示されたORF番号と、それを検出することのできるプライマーとの対応関係は下記表7のとおりである。表7において、「配列番号」は配列表の配列番号に対応している。   The correspondence relationship between the ORF numbers shown in Table 6 and the primers that can detect them is as shown in Table 7 below. In Table 7, “SEQ ID NO” corresponds to the SEQ ID NO in the Sequence Listing.

表6に示された例において、コード1は(4)および(5)のORFの検出結果をまとめたものであるので、複数の黄色ブドウ球菌株について遺伝子型コードを作成した場合に、まずコード1からその黄色ブドウ球菌がMRSAであるかどうかを判断することができる。さらにMRSAであると判断された複数のMRSAのコード1を比較することによって、複数のMRSAが同一の流行クローンであるかどうかを判断することができる。 In the example shown in Table 6, since the code 1 is a summary of the detection results of the ORFs (4) and (5), when genotype codes are generated for a plurality of S. aureus strains, From 1 it can be determined whether the S. aureus is MRSA. Furthermore, by comparing a plurality of MRSA codes 1 determined to be MRSA, it is possible to determine whether or not the plurality of MRSA are the same epidemic clone.

コード2は(1)のORFの一部と(2)および(3)のORFの検出結果をまとめたものであり、コード3は(1)のORFの残りの検出結果をコード化したものである。したがって、黄色ブドウ球菌について、コード1でそれがMRSAであるかを判断し、複数のMRSAについて、コード1の比較で同一の流行クローンであるかどうかを判断したうえで、コード2およびコード3を比較することで、より詳細に黄色ブドウ球菌株を識別することができる。たとえば患者AとBから採取した黄色ブドウ球菌は、ともにMRSAであり、流行クローンは同一であるがコード2が異なるので感染経路が異なり、患者BとCとはMRSAの流行クローンが同一であり、しかもコード2および3がそれぞれ同一であるので、感染経路が同一である、などといった判定を行うことができる。したがって本発明の遺伝子型別分類法は、医療の現場において黄色ブドウ球菌の感染経路を特定する手段として有用であると考えられる。   Code 2 is a summary of a part of the ORF of (1) and the detection results of the ORFs of (2) and (3). Code 3 is a code of the remaining detection results of the ORF of (1). is there. Therefore, for S. aureus, it is determined whether it is MRSA with code 1, and for a plurality of MRSA, it is determined whether the same epidemic clone is obtained by comparing code 1, and then code 2 and code 3 are By comparison, S. aureus strains can be identified in more detail. For example, Staphylococcus aureus collected from patients A and B are both MRSA and the epidemic clone is the same, but the code 2 is different, so the infection route is different, and patients B and C have the same epidemic clone of MRSA, Moreover, since the codes 2 and 3 are the same, it is possible to determine that the infection route is the same. Therefore, the genotyping method of the present invention is considered to be useful as a means for specifying the infection route of S. aureus in the medical field.

具体的には、たとえば、黄色ブドウ球菌臨床分離株48株(SCCmec TypeII保有MRSA NewYork/Japan clone株24株、NewYork/Japan clone以外のMRSA株13株、メチシリン感受性株(MSSA)11株)における22個のORF(ORF1〜22)の保有の有無を、上記と同様にして2進法コード化、さらに10進法コード化すると、下記表8の通りである。   Specifically, for example, in 48 clinical isolates of S. aureus (24 MRSA NewYork / Japan clone strains possessing SCCmec Type II, 13 MRSA strains other than NewYork / Japan clone, 11 methicillin sensitive strains (MSSA)) Table 8 below shows whether or not each ORF (ORF1 to 22) is held in binary coding and decimal coding in the same manner as described above.

表8において、一番左側の行は、菌株をサンプリングした患者の番号である。なお、ATCC33591のみはAmerican type culture collectionの一般名称である。また、「II b ?」とあるのは、菌株がtype II bの系統であるが何らかの変異を有していることを示している。 In Table 8, the leftmost row is the number of the patient who sampled the strain. Only ATCC33591 is a general name for American type culture collection. In addition, “II b?” Indicates that the strain is a type II b strain but has some mutation.

このように判定結果をコード化し、得られた遺伝子型コード同士を比較することで、異なる時期や施設で分離された菌株の特定であっても、容易かつ客観的に行うことができる。したがって、本発明の黄色ブドウ球菌の遺伝子型別分類法によれば、PFGEとは異なり、時間的あるいは距離的に隔たりのある遺伝子型別分類結果間での遺伝子型の比較も可能である。   By coding the determination results in this way and comparing the obtained genotype codes, it is possible to easily and objectively identify strains separated at different times and facilities. Therefore, according to the classification method of S. aureus genotypes of the present invention, unlike PFGE, it is possible to compare genotypes between classification results of genotypes that are separated in time or distance.

また、上記表8より明らかであるが、MSSA(メチシリン感受性黄色ブドウ球菌)は、コード1の数値がMRSA(メチシリン耐性黄色ブドウ球菌)のもの(64以上)に比べて明らかに小さい(0〜14の偶数)ので、上記のようにコード1から、対象の黄色ブドウ球菌がメチシリン耐性であるかまたは感受性であるかを判定することができる。   Further, as is apparent from Table 8 above, MSSA (methicillin-susceptible Staphylococcus aureus) has a code 1 value clearly smaller than that of MRSA (methicillin-resistant Staphylococcus aureus) (64 or more) (0 to 14). Therefore, it can be determined from the code 1 as described above whether the subject S. aureus is methicillin resistant or sensitive.

さらに、本発明で検出の対象としているORFは、SCCmec由来のORF(4)を除いては、黄色ブドウ球菌の病原性等に関連しないORFである。病原性に関連するなど、特定の機能を有する遺伝子は、その黄色ブドウ球菌が宿主内で増殖する確率を上げたり、あるいはその遺伝子産物が宿主の免疫システムのターゲットとなり、反対に生存確率を下げることがある。つまりこのような遺伝子は、黄色ブドウ球菌の多くが持っている、あるいは反対にほとんど持っていないと考えられる。本発明では、このようなバイアスがかからないように適切なORFを選択して遺伝子型別分類を行っているのである。   Furthermore, the ORFs to be detected in the present invention are ORFs not related to the pathogenicity of Staphylococcus aureus, except for the ORF (4) derived from SCCmec. Genes with specific functions, such as those related to virulence, increase the probability that the Staphylococcus aureus will grow in the host, or the gene product will be the target of the host immune system and conversely reduce the probability of survival. There is. In other words, such genes are thought to be possessed by many of Staphylococcus aureus or vice versa. In the present invention, appropriate ORFs are selected and genotype classification is performed so that such a bias is not applied.

また、後述する実施例で明らかとなるが、臨床分離黄色ブドウ球菌株の薬剤耐性パターンとSCCmecのタイプを調査すると、両者の間には相関があることがわかる。すなわちSCCmec type IIおよびI保有株は薬剤耐性傾向が強く、バンコマイシン、アルベカシンおよびリネゾリドに感受性があるのみで、その他の薬剤に対してはほとんど耐性である。一方SCCmec type IV保有株では薬剤耐性傾向は強くなく、マクロライド、テトラサイクリン、クリンダマイシンおよびニューキノロンに感受性を示す事が多い。従って、SCCmecのタイプを調査する((4)のORFの検出を行う)ことで、黄色ブドウ球菌(MRSA)の薬剤耐性傾向も捉えることが可能である。   Further, as will be apparent from Examples described later, when the drug resistance pattern of the clinically isolated Staphylococcus aureus strain and the type of SCCmec are investigated, it is found that there is a correlation between the two. That is, SCCmec type II and I-bearing strains have a strong tendency toward drug resistance, are only sensitive to vancomycin, arbekacin and linezolid, and are almost resistant to other drugs. On the other hand, SCCmec type IV-bearing strains are not prone to drug resistance and are often sensitive to macrolides, tetracyclines, clindamycins and new quinolones. Therefore, by investigating the type of SCCmec (detecting the ORF in (4)), it is possible to capture the drug resistance tendency of Staphylococcus aureus (MRSA).

このようにして遺伝子型別分類を行った後、本発明においては、さらにORF番号23〜30のORFを追加で検出するなどして、より詳細に黄色ブドウ球菌を遺伝子型別分類してもよい。上記48株におけるこれらのORFの保有状況およびこれらのORFを検出するためのプライマーの配列番号は、下記表9のとおりである。   After performing genotyping in this way, the present invention may further classify S. aureus by genotype in more detail, for example, by additionally detecting ORFs with ORF numbers 23-30. . Table 9 below shows the status of possession of these ORFs in the 48 strains and the primer SEQ ID NOs for detecting these ORFs.

さらに表8より、ファージ由来遺伝子のORF(1)については、8種類を検討すれば上記48株を分類することができることが分かる。そのことが分かりやすいように上記表8の項目の並び順等を変更すると、下記表10のようになる。表10において、網掛けした部分がファージ由来遺伝子のORF(1)の検出結果を示す。 Furthermore, from Table 8, it can be seen that the above 48 strains can be classified by examining 8 types of phage-derived gene ORF (1). When the arrangement order of the items in Table 8 is changed so that it is easy to understand, Table 10 below is obtained. In Table 10, the shaded portion indicates the detection result of the phage-derived gene ORF (1).

また、上記表8の48株のうち、ファージ由来ORFが2個以下の違いしか見られない組み合わせは、下記表11(近似遺伝子型比較表)の15組である。他の組み合わせについてはファージ由来ORFが3つ以上かまたは他のORFの保有状態が異なるため、任意の11個のファージ由来ORFで型別した場合でも、識別可能である。 Of the 48 strains in Table 8, 15 combinations in Table 11 (approximate genotype comparison table) shown below show differences of 2 or less phage-derived ORFs. Other combinations have three or more phage-derived ORFs or different ORFs are held in different states, and therefore can be discriminated even if they are typed by any 11 phage-derived ORFs.

しかし表11の菌株番号1と2とで示された15組については、任意の11個のファージ由来ORFで型別した場合に分離できない可能性がある。そこで15組の菌株識別に有効なORFを上記表11に示した。15組の識別に有効なORFのうち2組以上の組み合わせについて識別に必要なORFを2個除いた場合において、菌株識別能力が顕著に低下する可能性がある。そのような組み合わせとしてはORF16および21を除いた場合と5および22を除いた場合とが挙げられる。 However, the 15 pairs indicated by strain numbers 1 and 2 in Table 11 may not be separated when typed with any 11 phage-derived ORFs. Therefore, the ORF effective for discriminating 15 sets of strains is shown in Table 11 above. When two ORFs necessary for identification of two or more combinations of 15 ORFs effective for identification are removed, the strain identification ability may be significantly reduced. Such combinations include the case where ORF 16 and 21 are removed and the case where 5 and 22 are removed.

ORF16および21を除いた場合菌株番号2002N192、2006N438、2007N173が区別できなくなり、ORF5と22を除いた場合菌株番号2002N035と2005N168と、並びに2002N281と2006N512とが区別できなくなる。どちらの場合も48株は46通りに分類されることとなり、任意の11個のORFを選択して検出した場合でも、上記で示した、(1)のORFを検出するのに15組のプライマーを使用した場合の95%の識別能力が確保されている。   When ORF16 and 21 are excluded, strain numbers 2002N192, 2006N438 and 2007N173 cannot be distinguished, and when ORF5 and 22 are removed, strain numbers 2002N035 and 2005N168, and 2002N281 and 2006N512 cannot be distinguished. In both cases, 48 strains are classified into 46 types, and even when any 11 ORFs are selected and detected, 15 sets of primers are detected to detect the ORF shown in (1) above. 95% discriminating ability when using is secured.

以下、実施例に基づいて本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
ある病院で臨床分離された黄色ブドウ球菌47株について、下記の手順により、ORF検出による遺伝子型別分類を行った。
EXAMPLES Hereinafter, although this invention is demonstrated further more concretely based on an Example, this invention is not limited to these Examples.
Forty-seven S. aureus strains clinically isolated at a hospital were classified by genotype by ORF detection according to the following procedure.

<ORF検出による遺伝子型別分類>
(黄色ブドウ球菌の培養)
黄色ブドウ球菌であると同定された47の菌株を、Luria-Bertani寒天培地を用いて37℃で一晩培養した。
<Classification by genotype by ORF detection>
(Cultivation of Staphylococcus aureus)
Forty-seven strains identified as S. aureus were cultured overnight at 37 ° C. using Luria-Bertani agar.

(DNA抽出)
培養した菌のおよそ1コロニーに相当する量を、1.5mlのエッペンドルフチューブに入れた、lysostaphinを1μg/100μlの濃度で含むトリス−EDTAバッファー100μl中に懸濁し、37℃で10分間細胞壁の消化処理を行った。その後、前記チューブを100℃で10分間加熱した。次いで、チューブを12,000rpmで3分間遠心分離し、その上清をDNA熱抽出サンプルとした。
(DNA extraction)
An amount corresponding to approximately 1 colony of the cultured bacteria was suspended in 100 μl of Tris-EDTA buffer containing lysostaphin at a concentration of 1 μg / 100 μl in a 1.5 ml Eppendorf tube, and digestion of the cell wall was performed at 37 ° C. for 10 minutes. Went. Thereafter, the tube was heated at 100 ° C. for 10 minutes. Next, the tube was centrifuged at 12,000 rpm for 3 minutes, and the supernatant was used as a DNA heat extraction sample.

(PCR反応液の調製)
RocheのFastStart PCR Masterを説明書に従って使用した。その際、反応液量は20μlとした。反応液20μlの組成は、2×FastStart PCR Master 10μlおよびprimer mixture 1もしくは2を8μlである。これに、上記のDNA熱抽出サンプルを2μl(反応液の1/10量)加えた。
(Preparation of PCR reaction solution)
Roche's FastStart PCR Master was used according to the instructions. At that time, the reaction volume was 20 μl. The composition of 20 μl of the reaction solution is 10 μl of 2 × FastStart PCR Master and 8 μl of primer mixture 1 or 2. 2 μl (1/10 volume of the reaction solution) of the above-mentioned DNA heat extraction sample was added thereto.

プライマーは12組(ポジティブコントロール用のプライマー1組を含む)を組み合わせ2本の反応チューブを使用し、24個のORFについて、マルチプレックスPCRを行った。プライマーの組み合わせ(primer mixture 1および2)、及びその最終濃度は下記表12−1および表12−2のとおりである。   Multiplex PCR was performed on 24 ORFs using 12 pairs of primers (including 1 set of positive control primers) and 2 reaction tubes. The primer combinations (primer mixtures 1 and 2) and their final concentrations are as shown in Tables 12-1 and 12-2 below.

(PCR反応)
サーマルサイクラー(Applied Biosytems社製、GeneAmp PCR System 9700)にサンプルをセットし、最初に95℃で10分間処理し、その後、94℃ 30秒、60℃ 90秒、72℃ 1分のサイクルを30回繰り返した。サイクル反応終了後、PCR産物を4℃で保存した。
(PCR reaction)
Set the sample in a thermal cycler (Applied Biosytems, GeneAmp PCR System 9700), first treat at 95 ° C for 10 minutes, then 30 cycles of 94 ° C for 30 seconds, 60 ° C for 90 seconds, 72 ° C for 1 minute Repeated. After completion of the cycle reaction, the PCR product was stored at 4 ° C.

(電気泳動)
アガロースゲル(4% NuSieve 3:1 in TBE buffer)を用い、ミニゲルを作成し、100Vで50分間、5μlのPCR産物を電気泳動した。泳動距離は約10cmであった。電気泳動後、エチジウムブロマイドで染色し、写真撮影を行った。
(Electrophoresis)
Using an agarose gel (4% NuSieve 3: 1 in TBE buffer), a minigel was prepared, and 5 μl of PCR product was electrophoresed at 100 V for 50 minutes. The migration distance was about 10 cm. After electrophoresis, it was stained with ethidium bromide and photographed.

(結果判定)
1反応につき最大12本のバンドが現れた。それぞれの菌株及び反応系において目的のサイズのバンドがあるか否かを判定し、目的のサイズのバンドが増幅していれば1、増幅が見られない場合を0として、上記表6と同様の2進法のコードを作成した。さらに2進法のコードを10進法に変換し、遺伝子型コードとした。
(Result judgment)
A maximum of 12 bands appeared per reaction. It is determined whether or not there is a band of the target size in each strain and reaction system. If the band of the target size is amplified, 1 is set. A binary code was created. Further, the binary code was converted to the decimal system to obtain a genotype code.

結果を図1および下記表13に示す。   The results are shown in FIG. 1 and Table 13 below.

表13において、「PC」はポジティブコントロールであり、「MSSA」はメチシリン感受性黄色ブドウ球菌であることを示す。 In Table 13, “PC” is a positive control and “MSSA” indicates methicillin-sensitive S. aureus.

表13において、前述のようにコード1が流行クローンを示すが、たとえば菌株2〜8はすべてコード1が93で同じであるが、コード2および3を比較すると、菌株2と6とを除いては実際は異なる菌株であることがわかる。   In Table 13, code 1 indicates an epidemic clone as described above. For example, all of strains 2 to 8 have the same code 1 of 93, but when codes 2 and 3 are compared, except for strains 2 and 6 Is actually a different strain.

[比較例]
<特許文献1(特開2006−141249号公報)に記載のORF検出による遺伝子型別分類>
(黄色ブドウ球菌の培養)
実施例で使用したのと同じ47の菌株を、Luria-Bertani寒天培地を用いて37℃で一晩培養した。
[Comparative example]
<Classification by genotype by ORF detection described in Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 2006-141249)>
(Cultivation of Staphylococcus aureus)
The same 47 strains used in the examples were cultured overnight at 37 ° C. using Luria-Bertani agar.

(DNA抽出)
培養した菌のおよそ1コロニーに相当する量を、1.5mlのエッペンドルフチューブに入れた、lysostaphinを1μg/100μlの濃度で含むトリス−EDTAバッファー100μl中に懸濁し、37℃で10分間細胞壁の消化処理を行った。その後、前記チューブを100℃で10分間加熱した。次いで、チューブを12,000rpmで3分間遠心分離し、その上清をDNA熱抽出サンプルとした。
(DNA extraction)
An amount corresponding to approximately 1 colony of the cultured bacteria was suspended in 100 μl of Tris-EDTA buffer containing lysostaphin at a concentration of 1 μg / 100 μl in a 1.5 ml Eppendorf tube, and digestion of the cell wall was performed at 37 ° C. for 10 minutes. Went. Thereafter, the tube was heated at 100 ° C. for 10 minutes. Next, the tube was centrifuged at 12,000 rpm for 3 minutes, and the supernatant was used as a DNA heat extraction sample.

(PCR反応液の調製)
タカラバイオのEXTaqを説明書に従って使用した。その際、反応液量は20μlとした。反応液20μlの組成は10×EXTaq Buffer 2μl、dNTP mixture 1.6 μl、MgCl2 2mMであり、EXTaqの濃度は0.6 unit/20μlとし、DNA熱抽出サンプル2μl 分を除いた反応液量が18μlとなるよう精製水で調整した(Buffer、dNTP、MgCl2については取扱説明書の指示通りの濃度であるが、EXTaq濃度は説明書の表記(0.25〜0.50 unit/20μl)よりやや高めに設定した。)。
(Preparation of PCR reaction solution)
Takara Bio EXTaq was used according to the instructions. At that time, the reaction volume was 20 μl. The composition of 20 μl of the reaction solution is 10 × EXTaq Buffer 2 μl, dNTP mixture 1.6 μl, MgCl 2 2 mM, the concentration of EXTaq is 0.6 unit / 20 μl, and the volume of the reaction solution excluding 2 μl of DNA heat extraction sample is 18 μl. It was adjusted with purified water (Buffer, dNTP, and MgCl 2 had concentrations as instructed in the instruction manual, but the EXTaq concentration was set slightly higher than that in the instruction manual (0.25 to 0.50 unit / 20 μl).)

プライマーは4組を組み合わせ4本の反応チューブを使用し、16個のORFについて、マルチプレックスPCRを行った。プライマーの組み合わせ(Mix1〜Mix4)、及び最終濃度は特許文献1の表2−1および表2−2の通りとした。ただし、Mix2にはkdpC検出プライマー(最終濃度0.15μM、増副産物123bp、配列表の配列番号57および58)を加えた。PCR反応液に上記のDNA熱抽出サンプルを2μl(反応液の1/10量)加えた。   Four sets of primers were used in combination with four reaction tubes, and multiplex PCR was performed on 16 ORFs. The primer combinations (Mix1 to Mix4) and final concentrations were as shown in Table 2-1 and Table 2-2 in Patent Document 1. However, kdpC detection primer (final concentration 0.15 μM, amplification by-product 123 bp, SEQ ID NOS: 57 and 58 in the sequence listing) was added to Mix2. 2 μl (1/10 volume of the reaction solution) of the above DNA heat extraction sample was added to the PCR reaction solution.

(PCR反応)
サーマルサイクラー(PERKIN ELMER社製、GeneAmpTM PCR System 9600)にサンプルをセットし、最初に94℃で2分間処理し、その後、94℃ 30秒、53℃ 30秒、72℃ 1分のサイクルを30回繰り返した。サイクル反応終了後、PCR産物を4℃で保存した。
(PCR reaction)
Set the sample on a thermal cycler (GeneAmpTM PCR System 9600, manufactured by PERKIN ELMER), first treat at 94 ° C for 2 minutes, then 30 cycles of 94 ° C for 30 seconds, 53 ° C for 30 seconds, 72 ° C for 1 minute Repeated. After completion of the cycle reaction, the PCR product was stored at 4 ° C.

(電気泳動)
アガロースゲル(2.5% Agarose 1000 (Invitrogen) in 0.5X TBE)を用い、ミニゲルを作成し、100Vで25分間、5μlのPCR産物を電気泳動した。泳動距離は約2〜3cmであった。電気泳動後、エチジウムブロマイドで染色し、写真撮影を行った。
(Electrophoresis)
Using agarose gel (2.5% Agarose 1000 (Invitrogen) in 0.5X TBE), a minigel was prepared, and 5 μl of PCR product was electrophoresed at 100 V for 25 minutes. The migration distance was about 2 to 3 cm. After electrophoresis, it was stained with ethidium bromide and photographed.

(結果判定)
1反応につき最大4本のバンドが現れた。それぞれの菌株及び反応系において目的のサイズのバンドがあるか否かを判定し、目的のサイズのバンドが増幅していれば1、増幅が見られない場合を0として、特許文献1と同様にして2進法のコードを作成し、さらに2進法のコードを10進法に変換し、遺伝子型コードとした。
(Result judgment)
A maximum of 4 bands appeared per reaction. It is determined whether or not there is a band of the desired size in each strain and reaction system. If the band of the target size is amplified, 1 is set, and 0 is indicated when amplification is not observed. A binary code was created, and the binary code was converted to a decimal system to obtain a genotype code.

結果を図2および下記表14に示す。   The results are shown in FIG.

表14において、kdpCはSCCmec type IIaのマーカーであるので、これが検出された株はメチシリン耐性、すなわちMRSAである。しかしながら、kdpCが検出されていない、たとえば菌株1は、前もってメチシリン耐性を同定しているからMRSAであることがわかるが、この遺伝子型別分類のみによっては判断することができない。 In Table 14, since kdpC is a SCCmec type IIa marker, the strain in which it was detected is methicillin resistant, ie MRSA. However, although kdpC is not detected, for example, strain 1 has been identified as methicillin resistance in advance, it can be seen that it is MRSA, but it cannot be determined only by this genotyping classification.

さらに、前述のようにSCCmec type IIであるNew York/Japan cloneからは、cassette chromosome recombinase A2およびmec gene complex class Aが検出されるが、上記47の菌株のうち、たとえば33〜38および41〜47は、これらのいずれか少なくとも一方が検出されていないので(表13参照)、New York/Japan clone以外の菌株である。   Further, as described above, cassette chromosome recombinase A2 and mec gene complex class A are detected from New York / Japan clone, which is SCCmec type II. Among the 47 strains, for example, 33-38 and 41-47. Since at least one of these has not been detected (see Table 13), it is a strain other than New York / Japan clone.

表13より、本発明の遺伝子型別分類法によれば、菌株33〜38および41〜47のうち、菌株36,37,42,43および45がメチシリン感受性ブドウ球菌(MSSA)であり、他はMRSAであることがわかるが、比較例の方法で得られた結果、すなわち表14では、たとえば菌株33〜38の遺伝子型コードはすべて同じになってしまっており、MRSAとMSSAとを区別できていない。   From Table 13, according to the classification method according to the genotype of the present invention, among strains 33-38 and 41-47, strains 36, 37, 42, 43 and 45 are methicillin-sensitive staphylococci (MSSA), Although it is understood that it is MRSA, in the result obtained by the method of the comparative example, that is, in Table 14, for example, the genotype codes of strains 33 to 38 are all the same, and MRSA and MSSA can be distinguished. Absent.

さらに、表13より、本発明の遺伝子型別分類法によれば、菌株33〜47を14通りに分類することができるが、表14より、比較例の方法では、4通りにしか分類できていない。このことから、本発明の遺伝子型別分類法が菌株識別能力に優れていることが分かる。   Furthermore, from Table 13, according to the classification method according to the genotype of the present invention, the strains 33 to 47 can be classified into 14 ways, but from Table 14, the method of the comparative example can be classified into only 4 ways. Absent. From this, it can be seen that the genotype classification method of the present invention is excellent in strain identification ability.

[試験例]
市販の抗菌薬含有ディスクを用いたディスク拡散法によって、黄色ブドウ球菌臨床分離株の薬剤耐性検査を行った。結果(耐性株数および割合)を下記表15に示す。
[Test example]
The drug resistance of Staphylococcus aureus clinical isolates was tested by the disk diffusion method using commercially available antimicrobial drug-containing disks. The results (number of resistant strains and ratio) are shown in Table 15 below.

[発明の効果]
本発明によれば、黄色ブドウ球菌の遺伝子型別分類を、特殊な装置や作業者の熟練を要さずに簡便、迅速、客観的かつ高感度に行うことができるため、院内感染の経路を速やかに決定し、院内感染の広がりを防止することができる。
[The invention's effect]
According to the present invention, the classification of Staphylococcus aureus by genotype can be performed simply, quickly, objectively and with high sensitivity without requiring specialized equipment or operator skill. Decide quickly and prevent the spread of nosocomial infections.

より具体的には、下記(1)〜(5)の効果を奏することができる。
(1)複雑なマルチプレックスPCRに使用可能なプライマー設計を行えば、1検体あたりのPCR反応チューブを2本に減らすことが可能となり、実施コストが削減される。
More specifically, the following effects (1) to (5) can be obtained.
(1) By designing a primer that can be used for complex multiplex PCR, it is possible to reduce the number of PCR reaction tubes per sample to two, thereby reducing implementation costs.

(2)プライマー配列の工夫により広範囲のテンプレート濃度に適用でき、増幅バンドの濃さにむらが生じにくく、判定が容易である。
(3)SCCmec関連ORFを検出することでメチシリン耐性の黄色ブドウ球菌と感受性の黄色ブドウ球菌が区別できるだけでなく、SCCmecの型を決定することができ、薬剤耐性のパターン推定が可能である。
(2) It can be applied to a wide range of template concentrations by devising the primer sequence, and the unevenness of the amplification band is less likely to be uneven and easy to judge.
(3) By detecting the SCCmec-related ORF, not only can methicillin-resistant Staphylococcus aureus and sensitive Staphylococcus aureus be distinguished, but the type of SCCmec can be determined, and a pattern of drug resistance can be estimated.

(4)Genomic isletのORFを検出することで、ゲノムの遺伝的な由来を特定することが可能であり、黄色ブドウ球菌すべてにおける菌株識別能力が向上している。
(5)ファージ由来遺伝子のORF検出プライマー配列を改良することで、検出ORFの数を増やすことなく、NewYork/Japan cloneにおける菌株識別能力を落とさずに、NewYork/Japan clone以外の黄色ブドウ球菌すべてにおいて菌株識別が可能となった。
(4) By detecting the ORF of the genomic islet, it is possible to specify the genetic origin of the genome, and the strain identification ability of all S. aureus is improved.
(5) By improving the ORF detection primer sequence of the phage-derived gene, without increasing the number of detection ORFs and without reducing the strain identification ability of NewYork / Japan clone, all S. aureus other than NewYork / Japan clone Strains can be identified.

Claims (17)

黄色ブドウ球菌のゲノム上の、
(1)ファージ由来遺伝子のオープンリーディングフレーム(ORF)、
(2)ブドウ球菌カセット染色体(Staphylococcal cassette chromosome mec; SCCmec)以外のゲノミックアイランド由来のORF、
(3)トランスポゾン由来のORF、
(4)SCCmec由来のORF、および
(5)genomic isletを構成するORF
の有無を任意の順で検出し、これらORFの有無の組み合わせにより遺伝子型別分類を行うステップを有することを特徴とする黄色ブドウ球菌の遺伝子型別分類法。
On the genome of S. aureus,
(1) Phage-derived gene open reading frame (ORF),
(2) ORFs derived from genomic islands other than Staphylococcal cassette chromosome mec (SCCmec),
(3) ORF derived from transposon,
(4) ORFs derived from SCCmec, and (5) ORFs constituting the genomic islet
A method for classifying Staphylococcus aureus according to genotype, comprising the step of detecting the presence or absence of serotypes in any order and classifying them according to the combination of the presence or absence of these ORFs.
前記(1)のORFにおける遺伝子が、SAV0850、SAV0898、SAV0866、SA1774、SAV1974、SAV0855、SAV0881、SLTorf175、SA1801、SAV0913、SLTorf182、SAV1998、PV83orf2、SAV0858およびSLTorf257からなる群より選ばれる少なくとも一種の遺伝子であり、
前記(2)のORFにおけるゲノミックアイランドが、Mu50株のSaGIm、SaPIn1、SaPIn2およびSaPIn3からなる群より選ばれる少なくとも一種の遺伝子であり、
前記(3)のORFにおけるトランスポゾンがトランスポゾンTn554であり、
前記(4)のORFにおける遺伝子が、mecA、mec gene complex class A、mec gene complex class B、SCCmec kdpCおよびcassette chromosome recombinase A2からなる群より選ばれる少なくとも一種の遺伝子であり、
前記(5)のORFにおけるgenomic isletが、MW2株(GenBank Accession Number BA000033)のMW0919、N315株(GenBank Accession Number BA000018)のSA2259およびSA2124、MRSA-COL株(GenBank Accession Number CP000046)のSACOL1824ならびにMRSA252株(GenBank Accession Number X571856)のSAR0228からなる群より選ばれる少なくとも一種の遺伝子であることを特徴とする請求項1に記載の黄色ブドウ球菌の遺伝子型別分類法。
The gene in the ORF of (1) is at least one gene selected from the group consisting of SAV0850, SAV0898, SAV0866, SA1774, SAV1974, SAV0855, SAV0881, SLTolf175, SA1801, SAV0913, SLTolf182, SAV1998, PV83orf2, SAV0858, and STL0257. Yes,
The genomic island in the ORF of (2) is at least one gene selected from the group consisting of SaGIm, SaPIn1, SaPIn2 and SaPIn3 of Mu50 strain,
The transposon in the ORF of (3) is transposon Tn554,
The gene in the ORF of (4) is at least one gene selected from the group consisting of mecA, mec gene complex class A, mec gene complex class B, SCCmec kdpC, and cassette chromosome recombinase A2,
The genomic islet in the ORF of (5) is MW0919 of MW2 strain (GenBank Accession Number BA000033), SA2259 and SA2124 of N315 strain (GenBank Accession Number BA000018), SACOL1824 and MRSA252 strain of MRSA-COL strain (GenBank Accession Number CP000046) The method according to claim 1, which is at least one gene selected from the group consisting of SAR0228 of (GenBank Accession Number X571856).
前記(1)のORFにおける遺伝子が、SAV0850、SAV0898、SAV0866、SA1774、SAV1974、SAV0855、SAV0881、SLTorf175、SA1801、SAV0913、SLTorf182、SAV1998およびPV83orf2からなる群より選ばれる少なくとも一種の遺伝子であることを特徴とする請求項2に記載の黄色ブドウ球菌の遺伝子型別分類法。   The gene in the ORF of (1) is at least one gene selected from the group consisting of SAV0850, SAV0898, SAV0866, SA1774, SAV1974, SAV0855, SAV0881, SLTolf175, SA1801, SAV0913, SLTolf182, SAV1998 and PV83orf2. The method for classification according to genotype of Staphylococcus aureus according to claim 2. 前記(1)のORFにおける遺伝子が、SAV0850、SAV0898、SAV0866、SA1774、SAV1974、SAV0855、SAV0881、SLTorf175、SA1801、SAV0913、SLTorf182、SAV1998およびPV83orf2からなる群より選ばれる少なくとも8種の遺伝子であり、
前記(5)のORFにおけるgenomic isletが、前記MW0919および前記SA2259であることを特徴とする請求項2または3に記載の黄色ブドウ球菌の遺伝子型別分類法。
The genes in the ORF of (1) are at least eight genes selected from the group consisting of SAV0850, SAV0898, SAV0866, SA1774, SAV1974, SAV0855, SAV0881, SLTolf175, SA1801, SAV0913, SLTolf182, SAV1998 and PV83orf2.
The method according to claim 2 or 3, wherein the genomic islet in the ORF of (5) is the MW0919 and the SA2259.
前記(1)のORFにおける遺伝子が、SAV0850、SAV0898、SAV0866、SA1774、SAV1974、SAV0855、SAV0881、SLTorf175、SA1801、SAV0913、SLTorf182、SAV1998およびPV83orf2からなる群より選ばれる少なくとも11種の遺伝子であることを特徴とする請求項4に記載の黄色ブドウ球菌の遺伝子型別分類法。   The gene in the ORF of (1) is at least 11 genes selected from the group consisting of SAV0850, SAV0898, SAV0866, SA1774, SAV1974, SAV0855, SAV0881, SLTolf175, SA1801, SAV0913, SLTolf182, SAV1998 and PV83orf2. The method according to claim 4, characterized by genotype classification of Staphylococcus aureus. 前記(2)のORFにおけるゲノミックアイランドが、Mu50株のSaGImであることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の黄色ブドウ球菌の遺伝子型別分類法。   6. The method according to claim 1, wherein the genomic island in the ORF of (2) is SaGIm of Mu50 strain. 配列表の配列番号11と12、13と14、15と16、17と18、19と20、21と22、33と34、35と36、37と38、39と40、41と42、43と44、45と46に示された13組の塩基配列の組み合わせからなる13組のプライマーを用いて、PCR(polymerase chain reaction)法により前記(1)のORFの検出を行い、
配列表の配列番号23および24に示された塩基配列の組み合わせからなる1組のプライマーを用いて、PCR法により前記(2)のORFの検出を行い、
配列表の配列番号9および10に示された塩基配列の組み合わせからなる1組のプライマーを用いて、PCR法により前記(3)のORFの検出を行い、
配列表の配列番号3と4、5と6、7と8、25と26、31と32に示された塩基配列の組み合わせからなる5組のプライマーを用いて、PCR法により前記(4)のORFの検出を行い、
配列表の配列番号27と28、29と30に示された2組の塩基配列の組み合わせからなる2組のプライマーを用いて、PCR法により前記(5)のORFの検出を行い、
上記プライマーには、2塩基以下の付加、置換、欠失、挿入が有ってもよいことを特徴とする請求項2〜6のいずれかに記載の黄色ブドウ球菌の遺伝子型別分類法。
Sequence numbers 11 and 12, 13 and 14, 15 and 16, 17 and 18, 19 and 20, 21 and 22, 33 and 34, 35 and 36, 37 and 38, 39 and 40, 41 and 42, 43 And the detection of ORF of (1) above by PCR (polymerase chain reaction) method using 13 sets of primers consisting of 13 sets of base sequence combinations shown in 44, 45 and 46,
The ORF of (2) above is detected by PCR using a pair of primers consisting of a combination of the nucleotide sequences shown in SEQ ID NOs: 23 and 24 in the sequence listing,
The ORF of (3) above is detected by PCR using a set of primers consisting of a combination of base sequences shown in SEQ ID NOs: 9 and 10 in the sequence listing,
Using the five primers consisting of combinations of the nucleotide sequences shown in SEQ ID NOs: 3 and 4, 5 and 6, 7 and 8, 25 and 26, 31 and 32 in the sequence listing, the PCR method (4) Perform ORF detection,
The ORF of (5) above is detected by PCR using two sets of primers consisting of a combination of two sets of base sequences shown in SEQ ID NOs: 27 and 28, 29 and 30 in the sequence listing,
The method according to any one of claims 2 to 6, wherein the primer may have addition, substitution, deletion or insertion of 2 bases or less.
前記プライマーに付加、置換、欠失、挿入がないことを特徴とする請求項7に記載の黄色ブドウ球菌の遺伝子型別分類法。   The method according to claim 7, wherein the primer has no addition, substitution, deletion, or insertion. 配列表の配列番号11と12、13と14、15と16、17と18、19と20、21と22、33と34、35と36、37と38、39と40、41と42、43と44、45と46、53と54、55と56に示された15組の塩基配列の組み合わせからなる群より選択される8組以上のプライマーを用いて、PCR法により前記(1)ORFの検出を行い、
配列表の配列番号23および24に示された塩基配列の組み合わせからなる1組のプライマーを用いて、PCR法により前記(2)のORFの検出を行い、
配列表の配列番号9および10に示された塩基配列の組み合わせからなる1組のプライマーを用いて、PCR法により前記(3)のORFの検出を行い、
配列表の配列番号3と4、5と6、7と8、25と26、31と32に示された塩基配列の組み合わせからなる5組のプライマーを用いて、PCR法により前記(4)のORFの検出を行い、
配列表の配列番号27と28、29と30、47と48、49と50、51と52に示された5組の塩基配列の組み合わせからなる5組のプライマーを用いて、PCR法により前記(5)のORFの検出を行い、
上記プライマーには、2塩基以下の付加、置換、欠失、挿入が有ってもよいことを特徴とする請求項2に記載の黄色ブドウ球菌の遺伝子型別分類法。
Sequence numbers 11 and 12, 13 and 14, 15 and 16, 17 and 18, 19 and 20, 21 and 22, 33 and 34, 35 and 36, 37 and 38, 39 and 40, 41 and 42, 43 And 44, 45 and 46, 53 and 54, and 15 or more sets of primers selected from the group consisting of combinations of base sequences shown in 55 and 56, and using the PCR method (1) ORF Detection
The ORF of (2) above is detected by PCR using a pair of primers consisting of a combination of the nucleotide sequences shown in SEQ ID NOs: 23 and 24 in the sequence listing,
The ORF of (3) above is detected by PCR using a set of primers consisting of a combination of the nucleotide sequences shown in SEQ ID NOs: 9 and 10 in the sequence listing,
Using the five primers consisting of combinations of the base sequences shown in SEQ ID NOs: 3 and 4, 5 and 6, 7 and 8, 25 and 26, 31 and 32 in the sequence listing, the PCR method (4) Perform ORF detection,
Using the PCR method, 5 primers consisting of 5 combinations of base sequences shown in SEQ ID Nos. 27 and 28, 29 and 30, 47 and 48, 49 and 50, and 51 and 52 in the sequence listing ( 5) ORF detection
The method according to claim 2, wherein the primer may have addition, substitution, deletion, or insertion of 2 bases or less.
配列表の配列番号11と12、13と14、15と16、17と18、19と20、21と22、33と34、35と36、37と38、39と40、41と42、43と44、45と46に示された13組の塩基配列の組み合わせからなる群より選択される11組以上のプライマーを用いて、PCR法により前記(1)ORFの検出を行うことを特徴とする請求項9に記載の黄色ブドウ球菌の遺伝子型別分類法。   Sequence numbers 11 and 12, 13 and 14, 15 and 16, 17 and 18, 19 and 20, 21 and 22, 33 and 34, 35 and 36, 37 and 38, 39 and 40, 41 and 42, 43 And (1) the ORF is detected by PCR using 11 or more pairs of primers selected from the group consisting of 13 combinations of nucleotide sequences shown in 44, 45 and 46. The method according to claim 9, wherein the S. aureus genotype is classified. 前記プライマーに付加、置換、欠失、挿入がないことを特徴とする請求項9または10に記載の黄色ブドウ球菌の遺伝子型別分類法。   The method according to claim 9 or 10, wherein the primer has no addition, substitution, deletion, or insertion. 前記PCR法がマルチプレックスPCR法であることを特徴とする請求項7〜11のいずれかに記載の黄色ブドウ球菌の遺伝子型別分類法。   The method for classifying S. aureus according to any one of claims 7 to 11, wherein the PCR method is a multiplex PCR method. 前記(1)〜(5)のORF有無の検出結果を、それぞれ1(有)と0(無)に置き換えて2進法コード化することを特徴とする請求項1〜12のいずれかに記載の黄色ブドウ球菌の遺伝子型別分類法。   13. The detection result of presence / absence of ORF in (1) to (5) is replaced with 1 (yes) and 0 (no), respectively, and is binary coded. Genotype classification of Staphylococcus aureus in Japan. 前記(4)および(5)のORF有無の検出結果を一つにまとめて2進法コード化することを特徴とする請求項13に記載の黄色ブドウ球菌の遺伝子型別分類法。   14. The method according to claim 13, wherein the detection results of the presence or absence of ORFs in (4) and (5) are combined into a binary code. 前記2進法コード化した結果をさらに10進法コード化することを特徴とする請求項13または14に記載の黄色ブドウ球菌の遺伝子型分類法。   15. The method of genotyping S. aureus according to claim 13, wherein the binary encoding result is further decimal encoded. 配列表の配列番号11と12、13と14、15と16、17と18、19と20、21と22、33と34、35と36、37と38、39と40、41と42、43と44、45と46に示された塩基配列の組み合わせからなる13組のプライマーと、
配列表の配列番号23および24に示された塩基配列の組み合わせからなる1組のプライマーと、
配列表の配列番号9および10に示された塩基配列の組み合わせからなる1組のプライマーと、
配列表の配列番号3と4、5と6、7と8、25と26、31と32に示された塩基配列の組み合わせからなる5組のプライマーと、
配列表の配列番号27と28、29と30に示された塩基配列の組み合わせからなる2組のプライマーと
を含むことを特徴とする黄色ブドウ球菌の遺伝子型別分類用プライマーセットであって、
上記プライマーには、2塩基以下の付加、置換、欠失、挿入が有ってもよい黄色ブドウ球菌の遺伝子型別分類用プライマーセット。
Sequence numbers 11 and 12, 13 and 14, 15 and 16, 17 and 18, 19 and 20, 21 and 22, 33 and 34, 35 and 36, 37 and 38, 39 and 40, 41 and 42, 43 And 13 sets of primers consisting of combinations of the base sequences shown in 44, 45 and 46,
A set of primers consisting of a combination of the base sequences shown in SEQ ID NOs: 23 and 24 in the sequence listing;
A set of primers consisting of a combination of base sequences shown in SEQ ID NOs: 9 and 10 in the sequence listing;
5 sets of primers comprising combinations of base sequences shown in SEQ ID NOs: 3 and 4, 5 and 6, 7 and 8, 25 and 26, 31 and 32 in the sequence listing;
A primer set for classification according to genotype of Staphylococcus aureus, characterized in that it comprises two sets of primers consisting of combinations of base sequences shown in SEQ ID NOs: 27 and 28, 29 and 30 in the sequence listing,
A primer set for classification according to genotype of Staphylococcus aureus, which may have addition, substitution, deletion, or insertion of 2 bases or less.
前記プライマーに付加、置換、欠失、挿入がないことを特徴とする請求項16に記載のプライマーセット。   The primer set according to claim 16, wherein the primer has no addition, substitution, deletion, or insertion.
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