JP2935791B2 - ラクトバチルス属細菌の検出プライマー - Google Patents

ラクトバチルス属細菌の検出プライマー

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JP2935791B2 JP5216843A JP21684393A JP2935791B2 JP 2935791 B2 JP2935791 B2 JP 2935791B2 JP 5216843 A JP5216843 A JP 5216843A JP 21684393 A JP21684393 A JP 21684393A JP 2935791 B2 JP2935791 B2 JP 2935791B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ラクトバチルス(Lacto
baci11us)属細菌の検出方法に関し、更に詳細にはPC
R法を用いた迅速かつ高感度な火落菌等のラクトバチル
ス属細菌の検出プライマーに関する。
【0002】
【従来の技術】清酒の火落ちを起こす微生物(火落菌)
に関する研究は、北原や野白、百瀬によって分類学的研
究が行われている〔日本醸造協会雑誌、第65巻、第7
15〜803頁、(1970)〕。火落菌はラクトバチ
ルス属に属し、メバロン酸の要求性から真性火落菌と火
落性乳酸菌に分類される。真性火落菌には、ラクトバチ
ルス ヘテロヒオチイ(Lactobacillus heterohiochii)
とラクトバチルス ホモヒオチイ(Lactobacillushomoh
iochii)があり、火落性乳酸菌には、ラクトバチルス
ジャポニカス(Lactobacillus japonicus)、ラクトバチ
ルス プランタルム(Lactobacillus plantarum)、ラク
トバチルス カゼイ(Lactobacillus casei)等が挙げら
れる。火落菌の検出は、火落菌検出培地SI培地(日本
醸造協会)が市販されており、本培地を用いた培養法に
より検出が行われている。しかし、この検出法には7日
間以上の日数を要する。したがって、火落菌の迅速高感
度検出法が望まれている。一方微生物やウイルスの迅速
高感度検出法としてPCR法〔メソッズ インエザイモ
ロジー(Methods in Enzymology)、第155巻、第33
5〜350頁(1987)〕がある。PCR法は、検出
する生物の遺伝子の特異的配列を指数的に増幅させる方
法であり、PCR法を用いるには検出する生物の遺伝子
情報が必要である。
【0003】ラクトバチルス属細菌のrRNA遺伝子に
ついては、ラクトバチルス ブレビス(Lactobacillus
brevis) 、ラクトバチルス デルブルエキイ(Lactobac
illus delbrueckii)、ラクトバチルス プランタルム、
及びラクトバチルス ビリデセンス(Lactobacillus vi
ridescens)の5SrRNA遺伝子の塩基配列が明らかに
されており〔ジャーナル オブ モレキュラー エボル
ーション(Journal ofMolecular Evolution )、第8
巻、第143〜153頁(1976)、ヌクレイック
アシッズ リサーチ(Nucleic Acids Research)、第1
7巻、第4873頁(1989)、同第16巻、第10
938頁(1988)、同第8巻、第979〜987頁
(1980)〕、ラクトバチルス カゼイ、ラクトバチ
ルス カンドレリ(Lactobacillus kandleri)、ラクト
バチルス マイナー(Lactobacillus minor)、ラクトバ
チルス コンフサス(Lactobacillus confusus)、ラク
トバチルス ビリデセンス、ラクトバチルス カテナホ
ルメ(Lactobacillus catenaforme)、及びラクトバチル
ス ビツリナス(Lactobacillus vitulinus)の16Sr
RNA遺伝子の塩基配列が明らかにされている〔ジャー
ナル オブ バクテリオロジー(Journal of Bacteriol
ogy)、第171巻、第6455〜6467頁(198
9)、ヌクレイック アシッズ リサーチ 第18巻、
第3401〜3402頁(1990)、システマティッ
ク アンド アプライド ミクロバイオロジー(System
atic and Applied Microbiology)、第12巻、第145
〜149頁(1989)〕。そして土屋らはラクトバチ
ルス ブレビスの5SrRNA遺伝子の塩基配列をもと
にプライマーを作製し、PCR法を用いたビール中のラ
クトバチルス ブレビスの検出方法を報告している〔日
本醸造協会雑誌、第86巻、第720頁(199
1)〕。しかし、5SrRNAの塩基配列は微生物の属
を越えて極めて類似しているため、ラクトバチルス ブ
レビス以外の微生物をも誤って検出してしまう可能性が
ある。また、16SrRNAについても同様に、微生物
の属を越えて極めて類似しているため、ラクトバチルス
属細菌を特異的に検出する目的には不適当である。
【0004】一方、16SrRNA遺伝子と23SrR
NA遺伝子の間に構成されているスペーサー領域の遺伝
子は、微生物種に特異的な塩基配列を有することが知ら
れている。本発明者らは特願平4−113154号明細
書中で各種のラクトバチルス属細菌のスペーサー領域の
塩基配列を決定し、該スペーサー領域をプライマーを用
いて増幅することによってラクトバチルス属細菌を検出
する方法を開示している。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、ラク
トバチルス属細菌に特異的な遺伝子を用いてラクトバチ
ルス属細菌、特に火落菌をPCR法で検出する方法にお
いて、更に迅速かつ高感度な検出プライマーを提供する
ことにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明を概説すれば、本
発明はラクトバチルス属細菌検出するためのプライマ
に関する発明であって、配列表の配列番号22、2
3、又は24で表される塩基配列からなることを特徴と
する。
【0007】ラクトバチルス(以下、L.と略称する)
属細菌のrRNAをコードするDNAは、16SrRN
A−スペーサー領域−23SrRNA−スペーサー領域
−5SrRNAの各DNA配列で構成されている。本発
明者らは特願平4−113154号明細書に記載のごと
く、下記表1に示した13種類のL.属細菌のrRNA
をコードしているDNA配列の一部、すなわち16Sr
RNA−スペーサー領域−23SrRNAをコードして
いるDNA配列の一部を明らかにし、次にL.属細菌一
般に共通なDNA配列及びそれぞれの種に特異的なDN
A配列を見出している。
【0008】
【表1】 表 1 菌 株 培地 培養温度 (真性火落菌) L.ヘテロヒオチイ IFO13118 SI 30℃ IFO13119 SI 30℃ JCM1198 SI 30℃ L.ホモヒオチイ IFO13120 SI 30℃ IFO13121 SI 30℃ JCM1199 SI 30℃ (火落性乳酸菌) L.ジャポニカス IAM10068 803 37℃ L.プランタルム IAM1216 803 37℃ L.カゼイ サブスピーシーズ ラムノサス (rhamnosus) IFO3532 804 37℃ L.カゼイ サブスピーシーズ カゼイ IFO3533 804 37℃ L.スピーシーズ IFO3954 804 37℃ (一般乳酸菌) L.ブレビス IFO13110 804 30℃ (火落菌単離株) F-1 SI 30℃
【0009】培地組成: SI:SI培地(日本醸造協会)5g、エタノール10
ml、蒸留水90ml 803:0.5%ポリペプトン、0.5%イーストエキ
ストラクト、0.5%グルコース、0.2%ラクトー
ス、0.05%ツィーン(Tween) 80、0.1%MgS
4 /7H2 O、pH6.8〜7.0 804:0.5%ペプトン、0.5%イーストエキスト
ラクト、0.5%グルコース、0.1%MgSO4 /7
2 O、pH6.6〜7.0
【0010】更に、遺伝子検出方法として現在最も高感
度で簡便なPCR法を行うために、L.属細菌に共通な
DNA配列及び種に特異的なDNA配列の特定領域DN
AをPCR法で増幅するためのオリゴヌクレオチドプラ
イマーを合成している。本発明者らは更に研究を進め、
L.属細菌を含有する液体試料中のL.属細菌DNAを
鋳型としてPCRを行い、PCRの前処理としてL.属
細菌をフィルターに捕獲し、次に該細菌を洗浄すること
により液体試料中のPCR阻害物質が除去され、L.属
細菌DNAの特定領域が効率よく増幅、検出されること
を見出し本発明を完成した。
【0011】以下、具体的に本発明を説明する。16S
rRNA及び23SrRNAをコードする遺伝子は微生
物間でよく保存されていることが知られている(表2〜
表5)。
【0012】
【表2】 表 2 R16-1の配列:5'-C T T G T A C A C A C C G C C C G T C A-3' L.カゼイ - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - バチルス ズブチリス - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - (Bacillus subtilis) エシェリヒア コリ - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - (Escherichia coli) マイコバクテリウム ボビス - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - (Mycobacterium bovis) ハロバクテリウム ハロビウ - - - - C - - - - - - - - - - - - - - - ム(Halobacterium halobium) マイコプラズマ カプリコラ - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - ム(Mycoplasma capricolum) シュードモナス アエルギノ - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - サ(Pseudomonus aeruginosa) サーマス サーモフィラス - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - (Thermus thermophilus) ハロコッカス モールアエ - - - - C - - - - - - - - - - - - - - - (Halococcus morrhuae) ストレプトミセス リビダン - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - ス(Streptomyces lividans) ヘリオバクテリウム クロラ - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - ム(Heliobacterium chlorum) フラボバクテリウム ヘパリ - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - ナム(Flavobacterium heparinum)
【0013】
【表3】 表 3 R16-2の配列:5'-G T G C G G C T G G A T C A C C T C C T-3' L.カゼイ N N N N N N N N N - - - - - - - - - - - バチルス ズブチリス - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - エシェリヒア コリ C - - - - - T - - - - - - - - - - - - - マイコバクテリウム ボビス - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - ハロバクテリウム ハロビ C - - - - - - - - - - - - - - - - - - - ウム マイコプラズマ カプリコ - - - - - - A - - - - - - - - - - - - - ラム シュードモナス アエルギ C - - - - - - - - - - - - - - - - - - - ノサ サーマス サーモフィラス - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - ハロコッカス モールアエ C - - - - - - - - - - - - - - - - - - - ストレプトミセス リビダ - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - ンス ヘリオバクテリウム クロ - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - ラム フラボバクテリウム ヘパリ - N N N N N N N N - - - - - - - - - - - ナム
【0014】
【表4】
【0015】
【表5】 表 5 R23-2Rの配列:3'-C T T T G T A G A T T C A T G G G C C T-5' R23-2Rの相補配列:5'-G A A A C A T C T A A G T A C C C G G A-3' バチルス ズブチリス - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - エシェリヒア コリ - - - - - - - - - - - - - - - - - C - - ハロバクテリウム ハロビ - - - G - - - - - C - - - - - G G C C - ウム シュードモナス アエルギ - - - - - - - - - - - - - - - - - T - - ノサ サーマス サーモフィラス - - - - - - - - - C - - - - - - - A - - ハロコッカス モールアエ - - - - - - - - - C - - - - - - G - C -
【0016】上記表2〜表5は原核生物rRNA遺伝子
の保存されている塩基配列、及びそれらから選定したプ
ライマーの塩基配列を示すものであり、表2及び表3は
16SrRNA遺伝子の、表4及び表5は23SrRN
A遺伝子の、それぞれ保存されている塩基配列、及びそ
れらから選定したプライマーの塩基配列を表す。表2〜
表5ではいずれも、保存されている塩基を−で、異なる
塩基をその塩基の記号で、欠損している塩基を*で、同
定されていない塩基をNで示した。
【0017】例えば、配列表の配列番号1で表されるR
16−1プライマーと配列番号4で表されるR23−2
Rプライマーの組合せ、配列番号2で表されるR16−
2プライマーと配列番号3で表されるR23−1Rの組
合せでL.属細菌のスペーサー領域をPCR法で増幅す
ることができる。
【0018】これらのプライマーはDNA合成機により
合成することができ、HPLC等で適宜精製して使用す
ることができる。
【0019】PCR法については、タックDNAポリメ
ラーゼを含む遺伝子増幅キット及び自動遺伝子増幅装置
が宝酒造社から市販されている。PCR法により増幅さ
れたスペーサー領域を含む断片を含む塩基配列を決定す
るためには、例えば増幅断片をM13ファージベクター
にクローニングし、ファージDNAを調製した後、サン
ガー法により決定することができる。
【0020】このようにして決定したスペーサー領域の
塩基配列より、L.属細菌のそれぞれの特異的な領域、
あるいは共通する領域を特定することができる。本発明
者らは、前記明細書において13種類のL.属細菌のス
ペーサー領域の塩基配列を明らかにし、配列表の配列番
号5〜13に示されるL.属細菌に特異的な塩基配列を
決定している。配列表の配列番号5はL.ヘテロヒオチ
イ JCM1198とL.ホモヒオチイ JCM119
9、配列番号6はL.ヘテロヒオチイ IFO1311
8、L.ヘテロヒオチイ IFO13119、L.ホモ
ヒオチイ IFO13120、及びL.ホモヒオチイ
IFO13121、配列番号7はL.ジャポニカス I
AM10068、配列番号8はL.プランタルム IA
M1216、配列番号9はL.カゼイサブスピーシーズ
ラムノサス IFO3532、配列番号10はL.カ
ゼイ サブスピーシーズ カゼイ IFO3533、配
列番号11はL.スピーシーズIFO3954、配列番
号12はL.ブレビス IFO13110、配列番号1
3は清酒より新たに分離した火落菌分離株F−1のrR
NAをコードしている遺伝子の塩基配列である。
【0021】得られた塩基配列を基にそれぞれのL.属
細菌の特異的な配列及び共通する配列を特定することが
できる。その結果、配列表の配列番号14〜21に示さ
れる特異的配列及び共通配列が得られる。これらの配列
をPCR法のプライマーとして用いれば、それぞれの
L.属細菌DNAを特異的に増幅することができる。あ
るいは一対の共通プライマーですべてのL.属細菌DN
Aを増幅することができる。表6にそれぞれの菌株とス
ペーサー領域を含む特異的配列、特異的プライマーの関
係を示した。
【0022】
【表6】
【0023】具体的に説明すれば、配列表の配列番号2
0で表されるLAU1と配列番号14で表されるLAK
4Rのプライマー対によりL.ヘテロヒオチイ JCM
1198とL.ホモヒオチイ JCM1199の遺伝子
が、LAU1と配列番号15で表されるLAM3Rのプ
ライマー対によりL.ヘテロヒオチイ IFO1311
8、13119とL.ホモヒオチイ IFO1312
0、13121の遺伝子が、LAU1と配列番号16で
表されるLAJ3Rのプライマー対によりL.ジャポニ
カス IAM10068とL.プランタルム IAM1
216の遺伝子が、LAU1と配列番号17で表される
LAC4Rのプライマー対によりL.カゼイ サブスピ
ーシーズ ラムノサス IFO3532とL.カゼイ
サブスピーシーズ カゼイ IFO3533の遺伝子
が、LAU1と配列番号18で表されるLAB4Rのプ
ライマー対によりL.スピーシーズ IFO3954と
L.ブレビス IFO13110の遺伝子が、配列番号
19で表されるLAF1と配列番号21で表されるLA
U3Rのプライマー対により単離株F−1の遺伝子が特
異的に増幅され、各菌を特異的に検出することができ
る。また、LAU1とLAU3Rのプライマー対により
これらすべてのL.属細菌の遺伝子が増幅され、これら
の菌を検出することができる。なお、L.属細菌におい
てはスペーサー領域にtRNAをコードする領域が挿入
されている場合があるが、この場合でもこれらのプライ
マーを用いて増幅、検出できる。
【0024】増幅後のL.属細菌DNAの検出は、例え
ばアガロースゲル電気泳動、ポリアクリルアミドゲル電
気泳動、スポット法、及びサザンブロット法を用いて行
うことができる。なお、スポット法、サザンブロット法
の際は増幅領域内でプローブDNAを選択すればよい。
【0025】核酸の増幅方法、例えばPCR法のための
前処理は次に例示する方法で行うことができる。 (1)液体試料をメンブランフィルターでろ過し、L.
属細菌を捕獲する。 (2)捕獲したL.属細菌を必要に応じて培養する。 (3)工程(2)を行った場合には該培養液をメンブラ
ンフィルターに通し、増殖したL.属細菌を再び捕獲す
る。 (4)工程(1)又は(3)で捕獲したL.属細菌を洗
浄する。 (5)プロティナーゼKで処理後99℃で処理し、PC
Rに供する。
【0026】本発明における液体試料とは例えばL.属
細菌を含む酒類、例えば清酒、みりん、ワイン等であ
り、また、L.属細菌を含む培地等である。
【0027】工程(1)で使用するメンブランフィルタ
ーとしては、L.属細菌を捕獲できるものであれば何で
もよい。メンブランフィルターの材質としては例えばポ
リフッ化ビニリデン、ニトロセルロース、親水性ポリエ
ーテルスルホンが挙げられるが、ポリフッ化ビニリデン
が好適である。メンブランフィルターの孔径はL.属細
菌を捕獲できるものであればよく、具体的には0.1〜
0.8μm程度である。メンブランフィルターの直径は
特に限定されないが、例えば試料300mlを用いる場合
は13〜47mm程度のものを使用すればよく、ろ過時間
の点から47mmが好適であるが、13mm及び25mmのメ
ンブランフィルターを用いると工程(2)において、該
メンブランフィルターを1.5ml容のマイクロチューブ
に直接納めることができて便利であり、通常、25mmの
ものが使用される。
【0028】工程(2)は液体試料中のL.属細菌の数
を増加させるため、あるいは生菌と死菌を区別するため
に行うものである。工程(2)で使用する培地としては
SI培地が代表的であるが、アルコール濃度15%の純
米酒1リットル中に酵母エキス10gとシステイン50
mgを含み、pHは4.2〜4.5に調整した培地(以
下、改良培地と称す)を用いるとL.属細菌の生育が早
い上、核酸の増幅反応例えばPCRの反応阻害も低く、
好適である。
【0029】工程(3)で使用するメンブランフィルタ
ーとしては工程(1)と同様のものが使用可能である
が、フィルター付遠心チューブを用いればそのまま遠心
することにより簡便に濃縮することができる。
【0030】工程(4)の洗浄は例えば工程(1)又は
(3)を行った後、そのままメンブランフィルター上で
行うことができる。すなわち、適量の洗浄液を工程
(1)又は(3)後のメンブランフィルターに直接添加
し、次に遠心して濃縮すればよい。工程(4)で使用す
る洗浄液としては、L.属細菌に付着した、核酸の増幅
反応、例えばPCR法の阻害物質を除去できるものであ
ればよく、滅菌水のほか、各種の緩衝液、例えばTE緩
衝液(10mMトリス−HCl pH7.5、0.1mM
EDTA)が挙げられる。
【0031】なお、工程(2)及び(3)は必要に応じ
て行えばよく、省略してもよい。省略する場合、工程
(4)は上記の方法によるほか、例えば以下のように行
うことができる。すなわち、L.属細菌を捕獲している
工程(1)のメンブランフィルターをマイクロチューブ
内で滅菌水に浸して、かくはんしてL.属細菌を懸濁、
洗浄し、次にそのL.属細菌を含む滅菌水を再びメンブ
ランフィルター、例えばフィルター付遠心チューブに通
して、L.属細菌を捕獲して、工程(5)に供すればよ
い。
【0032】また、PCRを行う際にdUTPとウラシ
ル−N−グリコシラーゼ(UNG)を系に加えることに
より、非特異的増幅を抑えることができ、更に精度の高
い検出を行うことができる。
【0033】本発明者らは上記(1)〜(5)の前処理
を行い、清酒試料中のL.属細菌をPCRにて検出し
た。その結果、試料300ml中に1個のL.属細菌を含
むサンプルでも再現性よく検出できた。一方、(4)の
洗浄工程を省略した前処理では試料300ml中に100
個のL.属細菌を含むサンプルでも検出不可能であっ
た。
【0034】また、本発明者らは更に精度の高い検出の
ために、各L.属細菌のスペーサー領域から配列表の配
列番号22〜24にそれぞれ示される各L.属細菌のス
ペーサー領域に特異的なプライマー、LA1198、L
AF3R、LAC3Rを作成した。各L.属細菌の分類
と各プライマー及び前出のLAM3R(配列番号15)
の対応を表7に示す。
【0035】
【表7】
【0036】具体的に説明すれば、配列表の配列番号2
0で表されるLAU1と配列番号22で示されるLA1
198のプライマー対で真性火落菌、例えばL.ヘテロ
ヒオチイ JCM1198型と火落菌分離株P−a型の
遺伝子が、LAUとLAM3Rのプライマー対で真性
火落菌、例えばL.ホモヒオチイ IFO13120型
の遺伝子が、LAU1と配列表の配列番号23で示され
るLAF3Rのプライマー対で、火落性乳酸菌、例えば
火落菌分離株F−1型の遺伝子が、LAU1と配列表の
配列番号24で示されるLAC3Rのプライマー対で火
落性乳酸菌、例えばL.カセイ サブスピーシーズ ラ
ムノサス IFO3532型とL.カゼイ サブスピー
シーズ カゼイIFO3533型の遺伝子が増幅され
る。
【0037】これらのプライマーは各火落菌のスペーサ
ー領域の遺伝子の塩基配列と一致するため、ユニバーサ
ルプライマーであるLAU3Rよりも更に感度、精度の
高い検出が可能である。また、LA1198、LAM3
R、LAF3R、及びLAC3Rの4種のプライマーを
混合して用いることによりすべての型の火落菌を検出す
ることができる。
【0038】
【実施例】以下、本発明を実施例により更に具体的に説
明するが、本発明はこれらの実施例に限定されない。
【0039】実施例1 (1)フィルターの検討 清酒より分離されたL.属細菌(伏見1−6株)をエタ
ノール10%を含むSI液体培地10mlで30℃、24
時間培養した。この培養液中の菌体の数を血球計算盤に
て計数後、15%エタノールで希釈し、それぞれ100
個/20ml、10個/20mlの溶液を4本ずつ調製し試
料とした。フィルターとしてミリポア社のMF−ミリポ
ア メンブランフィルター(セルロース混合エステル
製、孔径0.45μm、直径25mm)、ミリポア社のデ
ュラポア メンブランフィルター(ポリフッ化ビニリデ
ン製、孔径0.45μm、直径25mm)、ゲルマンサイ
エンス社のスーポア メンブランフィルター(親水性ポ
リスルホン製、孔径0.45μm及び0.2μmの2種
類、いずれも直径25mm) の4種類を選択、検討した。
各試料をそれぞれのフィルターでろ過後、該フィルター
を1.5ml容マイクロチューブ内で0.4mlの改良培地
に浸し、10秒間かくはんした。次に、該改良培地全量
を1%アガーを含むSI培地(エタノール10%)上に
プレーティング後、該SI培地を重層し、更に1%アガ
ーを重層し、30℃で4日間培養し、コロニーの数を調
べた。表8に各試料のコロニー数を示す。
【0040】
【表8】 表 8 メンブランフィルター 100個/20ml 10個/20ml ──────────────────────────────────── MFミリポアメンブランフィルター 23 1 デュラポアメンブランフィルター 197 26 スーポアメンブランフィルター 14 4 (孔径0.45μm) スーポアメンブランフィルター 21 1 (孔径0.2μm) ────────────────────────────────────
【0041】すなわち、デュラポアメンブランフィルタ
ーが菌体の捕獲効率が優れており、L.属細菌の検出に
適していた。
【0042】(2)清酒、SI培地、改良培地によるP
CR反応阻害 試料として、15%アルコール濃度の吟醸生酒、10%
エタノールを含むSI培地、10%の本醸造酒を含む改
良培地を用いた。鋳型としてL.カゼイのゲノムDNA
(最終濃度 2ng/100μl)、プライマーとしてL
AU1とLAU3R(最終濃度 0.2μM )を使用
し、各試料を適当量すなわち、 吟醸生酒の場合 0、5μl、10μl、20μl、3
0μl、50μl/100μl SI培地の場合 0、0.5μl、1μl、2μl、5
μl、10μl/100μl 改良培地の場合 0、5μl、10μl、20μl、3
0μl、50μl/100μl を含む100μlのPCR反応溶液〔10mMトリス−H
Cl(pH8.3)、50mM KCl、1.5mM Mg
Cl2 、0.001%(W/V)ゼラチン、2.5ユニ
ット/100μl タックポリメラーゼ〕を調製した。
各溶液にミネラルオイル(シグマ社)100μlを重層
し、94℃0.5分、55℃1分、72℃1分、30サ
イクルの条件でDNAサーマルサイクラー(宝酒造社)
を用いてPCRを行った。反応終了後、10μl分をヌ
シーブ(Nusieve)3:1アガロース(FMC社)ゲルに
て電気泳動を行い、エチジウムブロマイド染色して増幅
されたDNAを観察した。その結果、吟醸生酒で20μ
l以上、SI培地で1μl以上、改良培地で50μl以
上の添加でPCRの反応阻害が見られた。すなわち、P
CRの前段階で用いる培地としてはSI培地よりも改良
培地の方が優れていることが明らかになった。
【0043】(3)液体試料中のL.属細菌の検出 伏見1−6株を10%エタノールを含むSI液体培地1
5mlで30℃、2日間培養した。この培養液中の菌体数
を血球計算盤にて計数後、10%アルコール濃度の純米
酒で希釈し、300μl中に0、0.1、1、10、1
00個の菌数になるよう各サンプルを調製した。次に、
各サンプル300μlを、直径25mm、孔径0.45μ
mのデュラポアメンブランフィルターを用いて吸引ろ過
して菌体をフィルター上に捕獲した。次に、該フィルタ
ーを1.5ml容マイクロチューブ内で0.4mlの改良培
地に浸し、30秒間かくはんした後そのまま30℃で2
4時間培養した。次に、該培養液をフィルター付遠心チ
ューブ スプレック(SUPREC)−01(宝酒造社)に移
し、5000rpm で1分間遠心し、増幅した菌体をフィ
ルター上に捕獲した。
【0044】次に、0.4mlの滅菌蒸留水をスプレック
−01のフィルター上に添加し、5000rpm で1分間
遠心し、菌体を洗浄した。次に、スプレック−01のフ
ィルター上に0.1mg/mlプロティナーゼKを含むPC
R用緩衝液〔10mMトリス−HCl pH8.3、50
mM KCl、1.5mM MgCl2 、0.001%(W
/V)ゼラチン〕78.5μlを加えて懸濁後0.5ml
容のマイクロチューブに移し、ミネラルオイル60μl
を重層後、65℃で60分間処理し、更に99℃で10
分間処理して、菌体を破壊し、DNAを露出させた。一
方、比較対照として0.4mlの減菌蒸留水で洗浄する工
程を省略するサンプルも同時に調製した。
【0045】次に、各サンプルに21.5μlのPCR
反応液〔50mMトリス−HCl pH8.3、250mM
KCl、7.5mM MgCl2 、0.005%(W/
V)ゼラチン、1mM dUTP、1mM dATP、1mM
dGTP、1mM dCTP、1μM LAU−1プラ
イマー、1μM プライマー、0.125U/μlアンプ
リタック(Ampri Taq)、0.005U/μl UNG)
を加えDNAサーマルサイクラーにてPCRを行った。
プライマーとしては配列表の配列番号24で示されるL
AC3Rを新たに作成して使用した。PCRの条件は、
45℃で10分、95℃で10分を1サイクル、更に9
4℃で0.5分、55℃で1分、72℃で1分のサイク
ルを40サイクル行った。反応後、反応液の10μlを
ヌシーブ3:1アガロースゲルにて電気泳動を行い、エ
チジウムブロマイドで染色して増幅されたDNAを検出
した。その結果、洗浄工程を入れた場合は300ml中に
1、10、100個のL.属細菌を含む各サンプルで約
170bpの増幅産物が認められ、L.属細菌を検出する
ことができた。一方、洗浄工程を省略した対照はいずれ
のサンプルでも増幅産物が認められず、L.属細菌を検
出できなかった。また、別のL.属細菌N5株について
も全く同様の結果であった。
【0046】 (4)新しいプライマーを用いた火落菌検出 更に高感度で高精度な火落菌検出を目的として表7に示
すLA1198(配列番号22)、LAF3R(配列番
号23)、の各プライマーを作成した。次に表7に示す
それぞれの火落菌について、対応するプライマーとLA
U1のプライマー対で各火落菌のゲノムDNA1ngを
鋳型としてPCRを行った結果、すべての火落菌でLA
U1とLAU3Rのプライマー対の場合よりも効率よく
増幅された。また、それぞれの火落菌について、これら
のプライマーとLAU1のプライマー対で実施例1−
(3)と同様にして液体試料中の火落菌を検出した結
果、いずれも300ml中に1個の火落菌でも検出する
ことができた。更に、LA1198,LAM3R,LA
F3R,LAC3Rの4種のプライマーを混合したもの
を用いた場合も、同様に各火落菌を効率よく検出するこ
とができた。
【0047】
【発明の効果】本発明により、L.属細菌、特に火落菌
の迅速かつ高感度な検出方法が提供された。
【0048】
【配列表】
【0049】配列番号:1 配列の長さ:20 配列の型:核酸 鎖の数:一本鎖 トポロジー:直鎖状 配列の種類:他の核酸(合成DNA) アンチセンス:NO 配列: CTTGTACACA CCGCCCGTCA 20
【0050】配列番号:2 配列の長さ:20 配列の型:核酸 鎖の数:一本鎖 トポロジー:直鎖状 配列の種類:他の核酸(合成DNA) アンチセンス:NO 配列: GTGCGGCTGG ATCACCTCCT 20
【0051】配列番号:3 配列の長さ:20 配列の型:核酸 鎖の数:一本鎖 トポロジー:直鎖状 配列の種類:他の核酸(合成DNA) アンチセンス:YES 配列: CTCCTAGTGC CAAGSCATYC 20
【0052】配列番号:4 配列の長さ:20 配列の型:核酸 鎖の数:一本鎖 トポロジー:直鎖状 配列の種類:他の核酸(合成DNA) アンチセンス:YES 配列: TCCGGGTACT TAGATGTTTC 20
【0053】配列番号:5 配列の長さ:540 配列の型:核酸 鎖の数:二本鎖 トポロジー:直鎖状 配列の種類:genomic DNA 起源: 生物名:ラクトバチルス ヘテロヒオチイ (Lactobacil
lus heterohiochii) 株名:JCM 1198 生物名:ラクトバチルス ホモヒオチイ (Lactobacillu
s homohiochii) 株名:JCM1199 配列の特徴: 1-155 16SrRNA をコードする領域 156-371 スペーサー領域 220 tRNAをコードする領域の挿入位置 372-540 23SrRNA をコードする領域 配列: CTTGTACACA CCGCCCGTCA CACCATGATA GTTTGTAACA CCCAAAGTCG GTTAGGTAAC 60 TTTTGGAGCC TGCCGCCTAA GGTGGGACAG ATGATTAGGG TGAAGTCGTA ACAAGGTAGC 120 CGTAGGAGAA CCTGCGGCTG GATCACCTCC TTTCTAAGGA AAAATTCGAA AACCCTACAC 180 AATTAAAGTC TTGTTTAGTT TTGAGAGTTT TACTCTCAAT ACTTTGTTCT TTGAAAACTA 240 GATAATATTA TTTTCTGTAT TAATTATATT TTAATTATAA TTTTAACCGA GAAATAACCA 300 CTACGTTATT TGAGTTTTTT AAAATAGTTT AAATCGCAAA TACTCAATAA CTTACATCAC 360 GAAGTGATGC AGGTTAAGTT ATTAAGGGCG CATGGTGAAT GCCTTGGTAC TAGGAGCCGA 420 TGAAGGACGG AACTAACACC GATATGTTTC GGGGAGCTGT ACGTAAGCTT TGATCCGGAG 480 ATTTCCGAAT GGGGAAACCC AATCATCTTA GTCGATGATT GCTCGACAGT GAATTCACTG 540
【0054】配列番号:6 配列の長さ:585 配列の型:核酸 鎖の数:二本鎖 トポロジー:直鎖状 配列の種類:genomic DNA 起源: 生物名:ラクトバチルス ヘテロヒオチイ (Lactobacil
lus heterohiochii) 株名:IFO13118, IFO13119 生物名:ラクトバチルス ホモヒオチイ (Lactobacillu
s homohiochii) 株名:IFO13120, IFO13121 配列の特徴: 1-162 16SrRNA をコードする領域 163-370 スペーサー領域 277 tRNAをコードする領域の挿入位置 371-585 23SrRNA をコードする領域 配列: CTTGTACACA CCGCCCGTCA CACCATGAGA GTTTGTAACA CCCAAAGCCG GCCGGATAAC 60 CTAGTTTACT AGGAGTCAGC CGTCTAAGGT GGGACAAATG ATTAGGGTGA AGTCGTAACA 120 AGGTAGCCGT AGGAGAACCT GCGGCTGGAT CACCTCCTTT CTAAGGAAAA AAAGCGAACG 180 TGACGGAGAG TAGGAGACTA CTAAGAGAAG TCAGTGAAGC AAACGGAAGC ACACGAAAGA 240 GACTTTGTTT AGTTTTGAGG GTAGTACCTC AAGAAAAGTT AGTACATTGA AAACTGAATA 300 TAATCCAAAT AAAAACCGAG ACAATCATTG AAGAACAGAT TGTAGAGCGA CCGAGAAGAG 360 CGATCTTAAA GTAAGGTCAA GTAGACAAGG GCGCACGGTG AATGCCTAGG CACTAGCAGC 420 CGAAGAAGGA CGTGACGAAC TACGAAAAGC TTCGGGGAGT TGTAAGTAAA CTAAGATCCG 480 GAGATGTCCA AATGGGGAAA CCCAATGCAG TGATGCATTA TTACTAGCCG AATAGATAGG 540 CTGGTAAAGG AAGACGCAGT GAACTGAAAC ATCTAAGTAC CCGGA 585
【0055】配列番号:7 配列の長さ:574 配列の型:核酸 鎖の数:二本鎖 トポロジー:直鎖状 配列の種類:genomic DNA 起源: 生物名:ラクトバチルス ジャポニカス (Lactobacillu
s japonicus) 株名:IAM10688 配列の特徴: 1-155 16SrRNA をコードする領域 156-358 スペーサー領域 224 tRNAをコードする領域の挿入位置 359-574 23SrRNA をコードする領域 配列: CTTGTACACA CCGCCCGTCA CACCATGAGA GTTTGTAACA CCCAAAGTCG GTGGGGTAAC 60 TTTTAGGAAC CAGCCGCCTA AGGTGGGACA GATGATTAGG GTGAAGTCGT AACAAGGTAG 120 CCGTAGAGAA CCTGCGGCTG GATCACCTCC TTTCTAAGGA ATATTACGGA AACCTACACA 180 CGCGTCGAAA CTTTGTTTAG TTTTGAGAGA TTTAACTCTC AAAACTTGTT CTTTGAAAAC 240 TAGATAATAT CAAATATATT TTTTCATAAT GAAACCGAGA ACACCGCGTT TTTTGAGTTT 300 TTTATTGAAG TTTAATTATC GCTAAACTCA TTAATCGCAT TTACCGTTAG GTAAATGAGG 360 TTAAGTTAAC AAGGGCGCAT GGTGAATGCC TTGGCACTAG GAGCCGATGA AGGACGGGAC 420 TAACACCGAT ATGCTTCGGG GAGCTGTACG TAAGCTATGA TCCGGAGATT TCCGAATGGG 480 GCAACCCAGC AGTTTTAATC AACTGTTACC ACTAGATGAA TTCATAGTCT AGTTGGAGGT 540 AAACGCTGTG AACTGAAACA TCTAAGTACC CGGA 574
【0056】配列番号:8 配列の長さ:574 配列の型:核酸 鎖の数:二本鎖 トポロジー:直鎖状 配列の種類:genomic DNA 起源: 生物名:ラクトバチルス プランタルム (Lactobacillu
s plantarum) 株名:IAM1216 配列の特徴: 1-155 16SrRNA をコードする領域 156-358 スペーサー領域 224 tRNAをコードする領域の挿入位置 359-574 23SrRNAをコードする領域 配列: CTTGTACACA CCGCCCGTCA CACCATGAGA GTTTGTAACA CCCAAAGTCG GTGGGGTAAC 60 TTTTAGGAAC CAGCCGCCTA AGGTGGGACA GATGATTAGG GTGAAGTCGT AACAAGGTAG 120 CCGTAGAGAA CCTGCGGCTG GATCACCTCC TTTCTAAGGA ATATTACGGA AACCTACACA 180 CGCGTCGAAA CTTTGTTCAG TTTTGAGAGA TTTAACTCTC AAAACTTGTT CTTTGAAAAC 240 TAGATAATAT CAAATATATT TTTTCATAAT GAAACCGAGA ACACCGCGTT TTTTGAGTTT 300 TTTATTGAAG TTTAATTATC GCTAAACTCA TTAATCGCAT TTACCGTTAG GTAAATGAGG 360 TTAAGTTAAC AAGGGCGCAT GGTGAATGCC TTGGCACTAG GAGCCGATGA AGGACGGGAC 420 TAACACCGAT ATGCTTCGGG GAGCTGTACG TAAGCTATGA TCCGGAGATT TCCGAATGGG 480 GCAACCCAGC AGTTTTAATC AACTGTTACC ACTAGATGAA TTCATAGTCT AGTTGGAGGT 540 AAACGCTGTG AACTGAAACA TCTAAGTACC CGGA 574
【0057】 配列番号:9 配列の長さ:588 配列の型:核酸 鎖の数:二本鎖 トポロジー:直鎖状 配列の種類:genomic DNA 起源: 生物名:ラクトバチルス カゼイ サブスピーシーズ
ラムノサス (Lactobacillus casei subsp. rhamnosus) 株名:IFO3532 配列の特徴: 1-158 16SrRNA をコードする領域 159-375 スペーサー領域 250 tRNAをコードする領域の挿入位置 376-588 23SrRNA をコードする領域 配列:
【0058】配列番号:10 配列の長さ:588 配列の型:核酸 鎖の数:二本鎖 トポロジー:直鎖状 配列の種類:genomic DNA 起源: 生物名:ラクトバチルス カゼイ サブスピーシーズ
カゼイ (Lactobacillus casei subsp. casei) 株名:IFO3533 配列の特徴: 1-158 16SrRNA をコードする領域 159-375 スペーサー領域 250 tRNAをコードする領域の挿入位置 376-588 23SrRNA をコードする領域 配列: CTTGTACACA CCGCCCGTCA CACCATGAGA GTTTGTAACA CCCGAAGCCG GTGGCGTAAC 60 CTTTTAGGGA GCGAGCCGTC TAAGGTGGGA CAAATGATTA GGGTGAAGTC GTAACAAGGT 120 AGCCGTAGGA GAACCTGCGG CTGGATCACC TCCTTTCTAA GGAAACAGAC TGAAAGTCTG 180 ACGGAAACCT GCACACACGA AACTTTGTTT AGTTTTGAGG GGATCACCCT CAAGCACCCT 240 AGCGGGTGCG ACTTTGTTCT TTGAAAACTG GATATCATTG TATTAATTGT TTTAAATTGC 300 CGAGAACACA GCGTATTTGT ATGAGTTTCT GAAAAAGAAA TTCGCATCGC ATAACCGCTG 360 ACGCAAGTCA GTACAGGTTA AGTTACAAAG GGCGCACGGT GGATGCCTTG GCACTAGGAG 420 CCGATGAAGG ACGGAACTAA TACCGATATG CCTCGGGGAG CTATAAGTAA GCTTTGATCC 480 GGAGATTTCC GAATGGGGAA ACCCAGTACA CATCAGTGTA TTGCTTGTCA GTGAATACAT 540 AGCTGGCCGG CGGCAGACGC GGGGAACTGA AACATCTAAG TACCCGGA 588
【0059】配列番号:11 配列の長さ:414 配列の型:核酸 鎖の数:二本鎖 トポロジー:直鎖状 配列の種類:genomic DNA 起源: 生物名:ラクトバチルス スピーシーズ (Lactobacillu
s sp.) 株名:IFO3934 配列の特徴: 1-156 16SrRNA をコードする領域 157-370 スペーサー領域 225 tRNAをコードする領域の挿入位置 371-414 23SrRNA をコードする領域 配列: CTTGTACACA CCGCCCGTCA CACCATGAGA GTTTGTAACA CCCAAAGCCG GTGAGATAAC 60 CTTCGGGAGT CAGCCGTCTA AGGTGGGACA GATGATTAGG GTGAAGTCGT AACAAGGTAG 120 CCGTAGGAGA ACCTGCGGCT GGATCACCTC CTTTCTAAGG AATATACGGA GGCTACACAT 180 ACTTGTTGAA ACAATGTTCA GTTTTGAGGG GCTTACCTCT CTAAACTTGT TCTTTGAAAA 240 CTAGATATTA TCAATTATTT TCCTTTAATT ATTAAGATAA TTAAACCGAG AAACAACTGC 300 GTATTTTTGA GTTTTTTAAT TAGTTTATCG CTAATACTCA ATTAATTTGA CGATCACGAA 360 GTGACCGTTA GGTTAAGTTA TGAAGGGCGC ATGGTGGAGC CTTGGTACTA GGAG 414
【0060】配列番号:12 配列の長さ:585 配列の型:核酸 鎖の数:二本鎖 トポロジー:直鎖状 配列の種類:genomic DNA 起源: 生物名:ラクトバチルス ブレビス (Lactobacillus br
evis) 株名:IFO13110 配列の特徴: 1-156 16SrRNA をコードする領域 157-370 スペーサー領域 225 tRNAをコードする領域の挿入位置 371-585 23SrRNA をコードする領域 配列: CTTGTACACA CCGCCCGTCA CACCACGAGA GTTTGTAACA CCCAAAGCCG GTGAGATAAC 60 CTTCGGGAGT CAGCCGTCTA AGGTGGGACA GATGATTAGG GTGAAGTCGT AACAAGGTAG 120 CCGTAGGAGA ACCTGCGGCT GGATCACCTC CTTTCTAAGG AATATACGGA GGCTACACAT 180 ACTTGTTGAA ACAATGTTCA GTTTTGAGGG GCTTACCTCT CTAAACTTGT TCTTTGAAAA 240 CTAGATATTA TCAATTATTT TCCTTTAATT ATTAAGATAA TTAAACCGAG AAACAACTGC 300 GTATTTTTGA GTTTTTTAAT TAGTTTATCG CTAATACTCA ATTAATTTGA CGATCACGAA 360 GTGACCGTTA GGTTAAGTTA TGAAGGGCGC ATGGTGGATG CCTTGGTACT AGGAGCCGAT 420 GAAGGACGGG ACTAACACCG ATATGCTTCG GGGAGCTGTA CGTAAGCTTT GATCCGGAGA 480 TTTCCGAATG GGGAAACCCA ATCATCTTTA CCGATGATTA CAACTTGATG AATACATAGT 540 CAAGTTGAGG CAGACGTGGG GAACTGAAAC ATCTAAGTAC CCGGA 585
【0061】配列番号:13 配列の長さ:286 配列の型:核酸 鎖の数:二本鎖 トポロジー:直鎖状 配列の種類:genomic DNA 起源: 生物名:ラクトバチルス (Lactobacillus) 株名:F-1 配列の特徴: 1-20 16SrRNAをコードする領域 21-241 スペーサー領域 86 tRNAをコードする領域の挿入位置 242-286 23SrRNA をコードする領域 配列: GGCTGGATCA CCTCCTTTCT AAGGAAAATT CGGAAACCTA CACAATGTCG AAAGTTTTGT 60 TCAGTTTTGA GAGGTCTACT CTCAAACTTG GTTCTTTGAA AACTAGATAA TATTAATTTT 120 CTGTAATTTA TTGAATTGGA TATAATCCAA TTTCAACCGA GAACACCGCG TTATTTTGAG 180 TTTGTTAACT AAGTAAAAAA TCGCAAATAC TCAATTAACT AAAGTATCCG TAGGATACTT 240 AGGTTAAGTT ATCAAGGGCG CATGGTGAAT GCCTTGGCAC TAGGAG 286
【0062】配列番号:14 配列の長さ:20 配列の型:核酸 鎖の数:一本鎖 トポロジー:直鎖状 配列の種類:他の核酸(合成DNA) アンチセンス:YES 配列: CCTGCATCAC TTCGTGATGT 20
【0063】配列番号:15 配列の長さ:20 配列の型:核酸 鎖の数:一本鎖 トポロジー:直鎖状 配列の種類:他の核酸(合成DNA) アンチセンス:YES 配列: GCTCTACAAT CTGTTCTTCA 20
【0064】配列番号:16 配列の長さ:20 配列の型:核酸 鎖の数:一本鎖 トポロジー:直鎖状 配列の種類:他の核酸(合成DNA) アンチセンス:YES 配列: TTTACCTAAC GGTAAATGCG 20
【0065】配列番号:17 配列の長さ:20 配列の型:核酸 鎖の数:一本鎖 トポロジー:直鎖状 配列の種類:他の核酸(合成DNA) アンチセンス:YES 配列: GTACTGACTT GCGTCAGCGG 20
【0066】配列番号:18 配列の長さ:20 配列の型:核酸 鎖の数:一本鎖 トポロジー:直鎖状 配列の種類:他の核酸(合成DNA) アンチセンス:YES 配列: GGTCACTTCG TGATCGTCAA 20
【0067】配列番号:19 配列の長さ:20 配列の型:核酸 鎖の数:一本鎖 トポロジー:直鎖状 配列の種類:他の核酸(合成DNA) アンチセンス:NO 配列: AATTCGGAAA CCTACACAAT 20
【0068】配列番号:20 配列の長さ:20 配列の型:核酸 鎖の数:一本鎖 トポロジー:直鎖状 配列の種類:他の核酸(合成DNA) アンチセンス:NO 配列: ATCACCTCCT TTCTAAGGAA 20
【0069】配列番号:21 配列の長さ:20 配列の型:核酸 鎖の数:一本鎖 トポロジー:直鎖状 配列の種類:他の核酸(合成DNA) アンチセンス:YES 配列: AAAAAACGCG GTGTTCTCGG 20
【0070】配列番号:22 配列の長さ:22 配列の型:核酸 鎖の数:一本鎖 トポロジー:直鎖状 配列の種類:他の核酸(合成DNA) アンチセンス:YES 配列: TAACGTAGTG GTTATTTCTC GG 22
【0071】配列番号:23 配列の長さ:20 配列の型:核酸 鎖の数:一本鎖 トポロジー:直鎖状 配列の種類:他の核酸(合成DNA) アンチセンス:YES 配列: CAAATACGCT GTGTTCTCGG 20
【0072】配列番号:24 配列の長さ:20 配列の型:核酸 鎖の数:一本鎖 トポロジー:直鎖状 配列の種類:他の核酸(合成DNA) アンチセンス:YES 配列: AAATAACGCG GTGTTCTCGG 20
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 富士野 公也 滋賀県大津市瀬田3丁目4番1号 寳酒 造株式会社中央研究所内 (72)発明者 加藤 郁之進 滋賀県大津市瀬田3丁目4番1号 寳酒 造株式会社中央研究所内 (56)参考文献 特開 平3−228695(JP,A) 特開 平4−36197(JP,A) J.Am.Soc.Brew.Che m.,50(2),64−67(1992) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) C12Q 1/68 BIOSIS(DIALOG) GenBank/EMBL/DDBJ(G ENETYX) WPI(DIALOG)

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ラクトバチルス属細菌を検出するための
    プライマーであって、配列表の配列番号22、23、又
    は24で表される塩基配列からなることを特徴とするプ
    ライマー。
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