JP3141976B2 - Oligonucleotides for detection of Shigella and detection methods using them - Google Patents

Oligonucleotides for detection of Shigella and detection methods using them

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JP3141976B2
JP3141976B2 JP06048174A JP4817494A JP3141976B2 JP 3141976 B2 JP3141976 B2 JP 3141976B2 JP 06048174 A JP06048174 A JP 06048174A JP 4817494 A JP4817494 A JP 4817494A JP 3141976 B2 JP3141976 B2 JP 3141976B2
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    • Y02A50/30Against vector-borne diseases, e.g. mosquito-borne, fly-borne, tick-borne or waterborne diseases whose impact is exacerbated by climate change

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、検疫、臨床検査、
とくに食中毒または細菌性下痢症にかかる検査、あるい
は食品検査での赤痢菌の検出に関するものである。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to quarantine, clinical examination,
In particular, it relates to testing for food poisoning or bacterial diarrhea, or detection of Shigella in food testing.

【0002】[0002]

【従来の技術】赤痢菌の検出は、種々の医学および公衆
衛生に関して重要で、従来にあっては次の工程による検
出を行っていた。先ず、検査材料の患者糞便および食品
からDHL寒天、マッコンキー寒天等の培地を用いた分
離培養を行い、その後、TSI寒天、LIM寒天培地等
を用いた鑑別培養である。
2. Description of the Related Art Detection of Shigella is important for various medical and public health purposes, and conventionally, detection has been carried out by the following steps. First, isolation culture using a medium such as DHL agar or MacConkey agar is performed from the patient's feces and food as test materials, and then differential culture using a TSI agar, a LIM agar, or the like.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来法
においては各培養段階で要する時間は18〜24時間で
あり、総所要時間にすると3〜4日となり、迅速性に乏
しい。また、赤痢菌の志賀毒素に対する特異抗体を用い
た逆受身ラテックス粒子凝集法、赤痢菌および腸管侵入
性大腸菌の病原性に関与する140メガダルトンのプラ
スミド産物に対する特異抗体を用いたEIA法(伊藤健
一郎ら、日本細菌学雑誌 41,414(1986) )やipaB遺
伝子、ipaC遺伝子、またはipaD遺伝子を検出し
ようとするDNAプローブ法(U.S. patent Applicatio
n No. 888194)があるが、これらの試験法は、試薬およ
び検体の調製が複雑で面倒であり、しかも多大の時間を
要する。そこで、本発明は、簡便、迅速かつ高感度な新
規な検出法を検疫、臨床検査、および食品検査に提供す
ることにある。
However, in the conventional method, the time required for each culturing step is 18 to 24 hours, and the total required time is 3 to 4 days, which is poor in quickness. Reverse passive latex agglutination using a specific antibody against Shiga toxin of Shigella, and an EIA method using a specific antibody against a 140 megadalton plasmid product involved in the pathogenicity of Shigella and enteroinvasive E. coli (Kenichiro Ito) Et al., The Japanese Bacteriological Journal 41,414 (1986)) and the DNA probe method for detecting the ipaB gene, ipaC gene, or ipaD gene (US patent Applicatio).
n No. 888194), however, these test methods involve complicated and cumbersome preparation of reagents and specimens, and require much time. Therefore, an object of the present invention is to provide a simple, rapid and highly sensitive novel detection method for quarantine, clinical examination, and food inspection.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するため、オリゴヌクレオチドを核酸合成反応のプラ
イマーとして機能させた遺伝子増幅技術により赤痢菌の
志賀毒素遺伝子を検出するものある。
Means for Solving the Problems In order to solve the above-mentioned problems, the present invention detects Shiga toxin gene of Shigella by gene amplification technology in which an oligonucleotide functions as a primer for a nucleic acid synthesis reaction.

【0005】本発明で用いるオリゴヌクレオチドは、志
賀毒素遺伝子をコードするヌクレオチド配列を標的と
し、そのヌクレオチド配列と相補的であり、増幅される
べきヌクレオチド配列の両端を規定するように化学合成
されたオリゴヌクレオチドであって、合成ヌクレオチド
が以下の配列(a)(b)及びこれらに対応する相補的
配列の少なくとも連続した10塩基以上を含む配列から
選ばれてなることを特徴とする一対のオリゴヌクレオチ
ドである。 (5’)−CAACACTGGATGATCTCAG−(3’) ・・・・・(a;配列番号1) (5’)−CCCCCTCAACTGCTAATA−(3’) ・・・・・(b;配列番号2)
The oligonucleotide used in the present invention targets a nucleotide sequence encoding a Shiga toxin gene, is complementary to the nucleotide sequence, and is chemically synthesized so as to define both ends of the nucleotide sequence to be amplified. A pair of oligonucleotides, wherein the synthetic nucleotides are selected from the following sequences (a) and (b) and a sequence containing at least 10 or more consecutive bases of a complementary sequence corresponding thereto: is there. (5 ')-CAACACTGGATGATCTCAG- (3') (a; SEQ ID NO: 1) (5 ')-CCCCCTCAACTGCTAATA- (3') ... (b; SEQ ID NO: 2)

【0006】遺伝子増幅は、Saiki らが開発したPolyme
rase Chain Reaction 法(以下、略してPCR法とい
う;Science 230, 1350(1985) )をもとに行っている。
この方法は、ある特定のヌクレオチド配列領域(本発明
の場合は、赤痢菌の志賀毒素遺伝子)を検出する場合、
その領域の両端の一方は+鎖を、他方は−鎖をそれぞれ
認識してハイブリダイゼーションするようなオリゴヌク
レオチドを用意し、それを熱変性により1本鎖状態にし
た試料核酸に対し鋳型依存性ヌクレオチド重合反応のプ
ライマーとして機能させ、生成した2本鎖核酸を再び1
本鎖に分離し、再び同様な反応を起こさせる。この一連
の操作を繰り返すことで2つのプライマーに挟まれた領
域は検出できるまでにコピー数が増大してくる。
[0006] Gene amplification is carried out using the Polyme
It is carried out based on the rase chain reaction method (hereinafter abbreviated as PCR method; Science 230, 1350 (1985)).
This method is used for detecting a specific nucleotide sequence region (in the case of the present invention, Shiga toxin gene of Shigella).
One end of both ends of the region prepares an oligonucleotide that recognizes the + strand and the other strand recognizes the − strand, and prepares an oligonucleotide. By functioning as a primer for the polymerization reaction, the generated double-stranded nucleic acid
It is separated into main chains and the same reaction is caused again. By repeating this series of operations, the copy number of the region sandwiched between the two primers increases until it can be detected.

【0007】検体としては、臨床検査材料、例えば、糞
便、尿、血液、組織ホモジェネートなど、また食品材料
でもよい。これら材料をPCRの試料として用いるに
は、材料中に存在する菌体から核酸成分を遊離させる操
作が前処理として必要となる。しかし、プライマーがハ
イブリダイズできる核酸が数分子から数十分子以上存在
すればPCRは進むので、検査材料を溶菌酵素、界面活
性剤、アルカリ等で短時間処理するだけでPCRを進行
させるに十分な核酸量を持った試料液が調製できる。
[0007] The specimen may be a clinical examination material such as feces, urine, blood, tissue homogenate, or a food material. In order to use these materials as a sample for PCR, an operation of releasing nucleic acid components from cells present in the materials is required as pretreatment. However, if the nucleic acid to which the primer can hybridize is present from several molecules to several tens of nucleons or more, the PCR will proceed. A sample solution having a nucleic acid amount can be prepared.

【0008】本発明でプライマーとして用いられるオリ
ゴヌクレオチドは、選択性や検出感度および再現性から
考えて、10塩基以上、望ましくは15塩基以上の長さ
を持ったヌクレオチド断片で、化学合成あるいは天然の
どちらでもよい。また、プライマーは、特に検出用とし
て標識されていなくてもよい。
The oligonucleotide used as a primer in the present invention is a nucleotide fragment having a length of 10 bases or more, preferably 15 bases or more in consideration of selectivity, detection sensitivity and reproducibility. either will do. Further, the primer may not be particularly labeled for detection.

【0009】プライマーが規定している赤痢菌の遺伝子
のヌクレオチド配列における増幅領域は、50塩基から
2、000塩基、望ましくは、100塩基から1、00
0塩基となればよい。鋳型依存性ヌクレオチド重合反応
には、耐熱性DNAポリメラーゼを用いているが、この
酵素の起源については90〜95℃、プライマーをハイ
ブリダイズさせるアニーリング操作の温度は37〜65
℃、重合反応は50〜75℃で、これを1サイクルとし
たPCRを20から42サイクル行って増幅させる。
The amplification region in the nucleotide sequence of the Shigella gene specified by the primers is 50 to 2,000 bases, preferably 100 to 1,000 bases.
What is necessary is just to become 0 bases. A heat-resistant DNA polymerase is used in the template-dependent nucleotide polymerization reaction. The origin of this enzyme is 90 to 95 ° C., and the temperature of the annealing operation for hybridizing the primer is 37 to 65 ° C.
The polymerization is carried out at 50 to 75 ° C. at a temperature of 50 ° C. to 75 ° C. The PCR is carried out for 20 to 42 cycles in which the cycle is one cycle.

【0010】検出はPCRを終えた反応液をそのままア
ガロースゲル電気泳動にかけることで、増幅されたヌク
レオチド断片の存在、およびその長さが確認できる。そ
の結果から、検体中にプライマーが認識すべき配列を持
ったヌクレオチドが存在しているかどうか判定すること
ができる。この判定は、そのまま志賀毒素遺伝子の有無
を判定するものとなる。増幅されたヌクレオチド断片の
検出には、その他の電気泳動やクロマトグラフィーも有
効である。
[0010] For detection, the presence of the amplified nucleotide fragment and its length can be confirmed by subjecting the reaction solution after PCR to agarose gel electrophoresis as it is. From the result, it can be determined whether or not a nucleotide having a sequence to be recognized by the primer exists in the sample. This determination directly determines the presence or absence of the Shiga toxin gene. Other electrophoresis and chromatography are also effective for detecting the amplified nucleotide fragment.

【0011】[0011]

【実施例】[実験例1] 検体の調製 使用した赤痢菌(Shigella dysenteriae)の菌株は、患
者等から由来したもので、表1の総計42株を用いた。
各菌株をLB培地(1%トリプトン、0. 5%イースト
エクストラクト、および1%塩化ナトリウムに接種し、
37℃、好気的条件下で、終夜振とう培養を行った。各
菌株培養液を10mMトリス−塩酸緩衝液pH7. 5
(以下TE緩衝液)で10倍に希釈し、95℃で10分
間の加熱処理を行った後、これらを遠心し、その上清を
検体とした。
EXAMPLES [Experimental Example 1] Preparation of Specimens The Shigella dysenteriae strains used were derived from patients and the like, and a total of 42 strains shown in Table 1 were used.
Each strain was inoculated into LB medium (1% tryptone, 0.5% yeast extract, and 1% sodium chloride,
Shaking culture was performed overnight at 37 ° C under aerobic conditions. The culture of each strain was treated with 10 mM Tris-HCl buffer pH 7.5.
(Hereinafter referred to as TE buffer), and the mixture was heated at 95 ° C. for 10 minutes, centrifuged, and the supernatant was used as a sample.

【0012】プライマーの合成 赤痢菌の志賀毒素遺伝子は、腸管出血性大腸菌(entero
hemorrhagicEscherichia coli;EHEC )またはベロ毒素
産生性大腸菌(Verocytotoxin-producing Escherichia
coli; VTEC)の有するVT1遺伝子とわずか数塩基が異
なるだけであり、同一の遺伝子とみなされている。そこ
で、文献(Takao, T etal., Microb. Pathog.,5:357-36
9 (1988))の中から請求項第1項に示した各配列を選
び、それと同じ配列を持つオリゴヌクレオチドを化学合
成した。化学合成は、サイクロンプラスDNA合成装置
(ミリジェン/バイオリサーチ社製)を用い、β−シア
ノエチルフォスホアミダイト法により行った。合成した
オリゴヌクレオチドの精製はC18逆相カラムを用いた高
速液体クロマトグラフィーで行った。
Synthesis of primers The Shiga toxin gene of Shigella is enterohemorrhagic Escherichia coli (entero).
hemorrhagic Escherichia coli (EHEC) or Verocytotoxin-producing Escherichia
coli; VTEC), which are considered to be the same gene, differing only by a few bases from the VT1 gene. Therefore, literature (Takao, T etal., Microb. Pathog., 5: 357-36
9 (1988)), and the oligonucleotides having the same sequences were chemically synthesized. Chemical synthesis was performed by a β-cyanoethylphosphoramidite method using a cyclone plus DNA synthesizer (Milligen / BioResearch). Purification of the synthesized oligonucleotide was performed by high performance liquid chromatography using a C18 reverse phase column.

【0013】PCR 前記検体液3μlを用い、それに滅菌蒸留水17. 05
μl、10x反応用緩衝液3μl,dNTP溶液4. 8
μl、プライマー(1) 1. 0μl、プライマー(2) 1.
0μl、および耐熱性DNAポリメラーゼ0. 15μl
を加えて、全量30μlの反応液を調製した。この反応
液の入った容器にミネラルオイル(SIGMA 社製)を50
μl加え、反応液上に重層した。各使用した溶液の内
容、およびプライマー(1) と(2) の組合せは、次のとお
りである。 10x 反応用緩衝液: 500mM KCl, 100mM Tris-HCl pH8.3, 15mM MgCl2 , 0.1%(w/V) ゼラチン dNTP溶液: dATP, dCTP, dGTP, dTTPを混合させたもので各終濃度が 1.25mM プライマー(1) および(2): 前述した化学合成精製品の水溶液 (濃度3.75 OD/ml) プライマーの組合せ: 前述の化学合成精製品を下記のとおりに組合せて使用し た。 プライマー(1) + プライマー(2) (a) + (b) 耐熱性DNAポリメラーゼ: TaqDNAポリメラーゼ(5 unit/ml; Perkin Elmer cetus 社製)
PCR Using 3 μl of the sample solution, add 17.05 sterile distilled water
μl, 3 μl of 10x reaction buffer, dNTP solution 4.8
μl, Primer (1) 1.0 μl, Primer (2) 1.
0 μl and 0.15 μl of thermostable DNA polymerase
Was added to prepare a reaction solution having a total volume of 30 μl. 50 ml of mineral oil (manufactured by SIGMA) is added to the container containing
μl was added and overlaid on the reaction solution. The contents of each used solution and the combinations of the primers (1) and (2) are as follows. 10x reaction buffer: 500mM KCl, 100mM Tris-HCl pH8.3, 15mM MgCl2, 0.1% (w / V) gelatin dNTP solution: dATP, dCTP, dGTP, dTTP mixed, final concentration of 1.25mM Primers (1) and (2): Aqueous solution of the above-mentioned chemically synthesized purified product (concentration 3.75 OD / ml) Primer combination: The above-mentioned chemically synthesized purified product was used in combination as follows. Primer (1) + Primer (2) (a) + (b) Thermostable DNA polymerase: Taq DNA polymerase (5 units / ml; Perkin Elmer cetus)

【0014】反応条件は、次のとおりである。 熱変性:94℃、1分 アニーリング:55℃、1分 重合反応:72℃、1分 熱変性からアニーリングを経て、重合反応に至る過程を
1サイクル(所要時間5.7 分)とし、これを35サイク
ル(総所要時間約3時間)行った。これらの操作は、D
NAサーマルサイクラー(Perkin Elmer Cetus社製)に
上記反応条件をプログラムして行った。
The reaction conditions are as follows. Thermal denaturation: 94 ° C., 1 minute Annealing: 55 ° C., 1 minute Polymerization reaction: 72 ° C., 1 minute The process from heat denaturation to annealing to the polymerization reaction is one cycle (required time: 5.7 minutes), and this is 35 cycles (Total time required: about 3 hours). These operations are
The above reaction conditions were programmed into an NA thermal cycler (Perkin Elmer Cetus) and performed.

【0015】検出 反応液から増幅されたヌクレオチド断片を検出するた
め、アガロースゲル電気泳動を以下のように行った。ア
ガロースゲルはゲル濃度3%(W/V )とし、臭化エチジ
ウム(0.5 μl/ml)を含むものを用いた。泳動の条件は
定電圧100V、30分で行った。操作方法ならびに他
の条件は、Maniatis等著 Molecular Cloning 第2版
(1989)に記載されている技法で行った。反応液の他に
分子量マーカーの泳動も同時に行い、相対移動度の比較
によりヌクレオチド断片の長さを算出した。
Detection In order to detect the amplified nucleotide fragment from the reaction solution, agarose gel electrophoresis was performed as follows. The agarose gel used had a gel concentration of 3% (W / V) and contained ethidium bromide (0.5 μl / ml). The electrophoresis was performed at a constant voltage of 100 V for 30 minutes. The operation method and other conditions were performed by the technique described in Maniatis et al., Molecular Cloning, 2nd edition (1989). In addition to the reaction solution, electrophoresis of a molecular weight marker was performed at the same time, and the length of the nucleotide fragment was calculated by comparing the relative mobilities.

【0016】逆受身ラテックス凝集反応(Reversed Pas
sive Latex Agglutination;RPLA)試験 市販の大腸菌ベロトキシン検出用RPLAキット(デン
カ生研製)を購入し、付属の使用説明書に従い検体を調
製して、試験を行った。
Reverse passive latex agglutination (Reversed Pas)
sive Latex Agglutination (RPLA) test A commercially available RPLA kit for detection of E. coli verotoxin (manufactured by Denka Seiki) was purchased, and a test was performed by preparing a sample according to the attached instruction manual.

【0017】結果 前述したように、赤痢菌の志賀毒素遺伝子は、すでに塩
基配列が決定されており、本発明のオリゴヌクレオチ
ド、すなわち、プライマーがPCRにより増幅させるヌ
クレオチドの大きさは容易に推定できる。それによると
プライマー(a) と(b)の組合せでは、349塩基(また
は349塩基対)の長さのヌクレオチドが増幅されてく
るはずである。これらの推定値と増幅されたヌクレオチ
ドの長さが一致した場合、このプライマーの組合せは、
志賀毒素遺伝子中の標的としている領域を正しく増幅し
ており、かつ、当該菌株は志賀毒素遺伝子を有している
と判断した。被験菌株34株で調べた結果を表1に示
す。
Results As described above, the Shiga toxin gene of Shigella has already been determined in base sequence, and the size of the oligonucleotide of the present invention, ie, the nucleotide to be amplified by the primer by PCR, can be easily estimated. According to this, in the combination of the primers (a) and (b), a nucleotide having a length of 349 bases (or 349 base pairs) should be amplified. If these estimates match the length of the amplified nucleotides, then this combination of primers
The target region in the Shiga toxin gene was correctly amplified, and the strain was determined to have the Shiga toxin gene. Table 1 shows the results of the tests performed on 34 test strains.

【0018】本発明のプライマーは、RPLA試験で、
ベロ毒素すなわち志賀毒素陽性と判断された菌株のDN
Aのみを増幅し、志賀毒素遺伝子陰性の菌株DNAとは
全く反応しなかった。すなわち、志賀毒素遺伝子を正し
く増幅し、志賀毒素遺伝子をもつ赤痢菌を正確に検出し
ていることを示している。
The primer of the present invention can be used in the RPLA test.
Vero toxin, the DN of a strain determined to be positive for Shiga toxin
Only A was amplified and did not react at all with the Shiga toxin gene-negative strain DNA. In other words, it indicates that Shiga toxin gene is correctly amplified, and Shigella having Shiga toxin gene is accurately detected.

【表1】 [Table 1]

【0019】[実験例2] 実験例1で得られた結果が志賀毒素遺伝子に対して、選
択的なものかどうかを確かめるため、臨床検査において
検査対象となる、赤痢菌以外の下痢症菌等の遺伝子につ
いて本発明のプライマーが反応するかどうかを調べた。
方法は検体の調製法を除いて、実験例1で示したものと
同じである。
[Experimental Example 2] In order to confirm whether or not the results obtained in Experimental Example 1 were selective for the Shiga toxin gene, diarrhea other than Shigella, etc., to be tested in clinical tests. It was examined whether or not the primer of the present invention reacts with the above gene.
The method is the same as that shown in Experimental Example 1 except for the method of preparing the specimen.

【0020】検体の調製 表2中に示した各菌株をそれぞれ適当な増菌培地に接種
し、37℃、好気的、または嫌気的条件下で終夜培養を
行った(このうち嫌気的条件下で培養した菌株は、Clos
tridium perfringens 、Campylobacter jejuni、Campyl
obacter coli、Bacteroides flagilis、Bacteroides vu
lgatus、Lactobacillus acidophilus 、Bifidobacteriu
m adolescentisである)。各菌株培養液0. 5mlから
遠心操作により、菌体を回収し、TE緩衝液で菌体を1
回洗浄した。この菌体に50mMリン酸緩衝液pH7.
5に溶解したN- アセチルムラミニダーゼ溶液、および
アクロモペプチダーゼ溶液を各終濃度が50μg/m
l、および1mg/mlとなるように加え、37℃で1
0分間処理し、溶菌した。TE緩衝液飽和でさせたフェ
ノールおよびクロロフォルムからなる混合液(混合比
1:1)を溶菌液に加えて、よく撹拌した。遠心後、上
層液を回収し、エタノール処理を行って、核酸成分を沈
澱させた。この沈澱物を1mlのTE緩衝液に溶かして
検体とした。また、ヒト胎盤由来DNA(Human placen
ta DNA)は、1μg/mlの濃度のものを調製し、これ
も同様にPCRを行わせた。
Preparation of Specimens Each of the strains shown in Table 2 was inoculated into an appropriate enrichment medium, and cultured overnight at 37 ° C. under aerobic or anaerobic conditions (of which anaerobic conditions were used). The strain cultured in
tridium perfringens, Campylobacter jejuni, Campyl
Bacteria coli, Bacteroides flagilis, Bacteroides vu
lgatus, Lactobacillus acidophilus, Bifidobacteriu
m adolescentis). The cells were collected from 0.5 ml of each culture by centrifugation, and the cells were collected with TE buffer.
Washed twice. Add 50 mM phosphate buffer pH 7.
5 was dissolved in an N-acetylmuraminidase solution and an achromopeptidase solution at a final concentration of 50 μg / m 2.
l, and 1 mg / ml.
Treated for 0 minutes and lysed. A mixture of phenol and chloroform (1: 1 mixing ratio) saturated with TE buffer was added to the lysate, and the mixture was stirred well. After centrifugation, the upper layer solution was collected and treated with ethanol to precipitate nucleic acid components. The precipitate was dissolved in 1 ml of a TE buffer to obtain a sample. In addition, human placenta-derived DNA (Human placen
ta DNA) was prepared at a concentration of 1 μg / ml and subjected to PCR in the same manner.

【0021】結果 表2にプライマーの組合せにおける試験結果を示す。本
発明のプライマーの組合せは、志賀毒素産生性赤痢菌お
よびベロ毒素1型産生性大腸菌のDNAを除いて、下痢
症菌DNAをはじめとする種々のDNAについて、それ
らのDNAを増幅することはなかった。したがって、本
発明のオリゴヌクレオチド、すなわちプライマーは、志
賀毒素遺伝子を有する菌にのみ、選択的に反応するもの
と断言できる。
Results Table 2 shows the test results for the primer combinations. The combination of the primers of the present invention does not amplify various DNAs including diarrhea bacterium DNA except for DNAs of Shiga toxin-producing Shigella and Vero toxin type 1-producing Escherichia coli. Was. Therefore, it can be asserted that the oligonucleotide of the present invention, that is, the primer, selectively reacts only with the bacterium having the Shiga toxin gene.

【0022】なお、本発明の実施例で用いているアガロ
ースゲル電気泳動法を前述の条件で行えば100塩基
(または100塩基対)以下の長さのヌクレオチドであ
れば、5から10塩基(塩基対)、また、100から5
00塩基(塩基対)の範囲のヌクレオチドであれば、1
0から20塩基(塩基対)のヌクレオチドの長さの違い
を区別可能である。さらに、アクリルアミドなどをゲル
材に用いることで、ヌクレオチドの長さの測定精度を向
上させることができ、志賀毒素遺伝子の選択的検出にお
ける信頼度は、さらに高まるものと考えられる。
When the agarose gel electrophoresis method used in the examples of the present invention is performed under the above-described conditions, if the nucleotide has a length of 100 bases (or 100 base pairs) or less, 5 to 10 bases (bases) Pair), and 100 to 5
For nucleotides in the range of 00 bases (base pairs), 1
Differences in nucleotide length from 0 to 20 bases (base pairs) can be distinguished. Furthermore, by using acrylamide or the like for the gel material, it is possible to improve the measurement accuracy of nucleotide length, and it is considered that the reliability in the selective detection of the Shiga toxin gene is further increased.

【表2】 [Table 2]

【0023】[0023]

【発明の効果】本発明では、PCR法を用いたこと、お
よび赤痢菌の一病原因子である志賀毒素の遺伝子を標的
とするプライマーを用いたことにより、志賀毒素遺伝子
を有する菌の検出において、遺伝子増幅作用による高い
検出感度と、2つ、あるいは、それ以上の数のプライマ
ーで反応が規定されることによる高い選択性とが得られ
る。また、検出感度が高いので、多量の検体を必要とせ
ず、検体の前処理も簡便で済む。本発明における実施例
では、反応時間3時間、検出にかかる操作が30分であ
った。そのうえ、検出にアガロースゲル電気泳動法と臭
化エチジウムによる核酸染色法を用いることで、プライ
マー等を標識せずに検出が行える。しかも増幅されたヌ
クレオチドの長さを確認できるので、試験結果の信頼性
は高いものとなる。
According to the present invention, the use of the PCR method and the use of a primer targeting the gene of Shiga toxin, which is one of the pathogenic factors of Shigella, enable the detection of bacteria having the Shiga toxin gene. High detection sensitivity due to the gene amplification effect and high selectivity due to the reaction being defined by two or more primers are obtained. Further, since the detection sensitivity is high, a large amount of the sample is not required, and the pretreatment of the sample can be simplified. In the example of the present invention, the reaction time was 3 hours, and the operation required for the detection was 30 minutes. Furthermore, by using agarose gel electrophoresis and nucleic acid staining with ethidium bromide for detection, detection can be performed without labeling primers or the like. Moreover, since the length of the amplified nucleotide can be confirmed, the reliability of the test result is high.

【0024】赤痢菌の検査には、発見患者の迅速・適切
な治療および防疫措置のために、遅滞のない正確な結果
が要求される。また、本発明は、赤痢菌の病原因子の一
つである志賀毒素の遺伝子を選択的に検出するものであ
る。したがって、本発明により、起因菌としての赤痢菌
の検出を正確に行うことが可能となる。
[0024] The test for Shigella requires accurate results without delay in order to promptly and appropriately treat the detected patients and take preventive measures. Further, the present invention selectively detects a gene of Shiga toxin, which is one of the virulence factors of Shigella. Therefore, according to the present invention, it is possible to accurately detect Shigella as the causative bacterium.

【0025】[0025]

【配列表】配列番号(SEQ ID NO);1 配列の長さ 19塩基 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 Genomic DNA ハイポセティカル配列 NO アンチセンス NO 起源 Shigella dysenteriae type 1 配列の特徴 特徴を決定した方法 S 配列 CAACACTGGATGATCTCA
[Sequence List] SEQ ID NO: 1 Sequence length 19 bases Sequence type Number of nucleic acid strands Single strand Topology Linear Sequence type Genomic DNA Hypothetical sequence NO Antisense NO Origin Shigella dysenteriae type 1 Sequence characteristics Method of determining characteristics S sequence CAACACTGGATGATCTCA
G

【0026】配列番号(SEQ ID NO);2 配列の長さ 18塩基 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 Genomic DNA ハイポセティカル配列 NO アンチセンス NO 起源 Shigella dysenteriae type 1 配列の特徴 特徴を決定した方法 S 配列 CCCCCTCAACTGCTAATASequence number (SEQ ID NO); 2 Sequence length 18 bases Sequence type Number of nucleic acid strands Single strand Topology Linear Sequence type Genomic DNA Hypothetical sequence NO Antisense NO Origin Shigella dysenteriae type 1 Sequence Features Method of Determining Features S Sequence CCCCCTCAACTGCTAATA

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き 合議体 審判長 田中 久直 審判官 徳廣 正道 審判官 田村 明照 (56)参考文献 Microbial Pathoge nesis(1988)Vol.5,p. 357−369 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing from the front page Referee, Hisashina Tanaka, Judge Masamichi Tokuhiro, Judge Akira Terumura, Judge (56) Reference Microbiological Pathology (1988) Vol. 5, p. 357-369

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】検体中に存在するA亜群赤痢菌血清型1
(Shigella dysenteriae type 1)の菌株が産生する毒素
の遺伝子(志賀毒素遺伝子)をコードするヌクレオチド
配列を標的とし、そのヌクレオチド配列と相補的であ
り、増幅されるべきヌクレオチド配列の両端を規定する
ように化学合成されたオリゴヌクレオチドであって、合
成ヌクレオチドが以下の配列(a)(b)及びこれらに
対応する相補的配列の少なくとも連続した10塩基以上
を含む配列から選ばれてなることを特徴とする一対のオ
リゴヌクレオチド。 (5’)−CAACACTGGATGATCTCAG−(3’)・・・(a) (5’)−CCCCCTCAACTGCTAATA−(3’)・・・(b)
1. A serotype 1 subtype of Shigella A present in a sample.
To target the nucleotide sequence encoding the toxin gene (Shiga toxin gene) produced by the strain (Shigella dysenteriae type 1), to complement the nucleotide sequence and to define both ends of the nucleotide sequence to be amplified A chemically synthesized oligonucleotide, wherein the synthetic nucleotide is selected from the following sequences (a) and (b) and a sequence containing at least 10 consecutive bases or more of the complementary sequence corresponding thereto. A pair of oligonucleotides. (5 ')-CAACACTGGATGATCTCAG- (3') (a) (5 ')-CCCCCTCAACTGCTAATA- (3') ... (b)
【請求項2】 請求項第1項に記載されたオリゴヌクレ
オチドの組合せにより、増幅されるべきヌクレオチド配
列の両端を規定して鎖長反応のプライマーとして機能さ
せ、標的ヌクレオチド配列を選択的に増幅させることを
特徴とする赤痢菌の検出方法であって。 (a)検体中の1本鎖状態の標的ヌクレオチド配列に前
記プライマーをハイブリダイズさせ、4種のヌクレオチ
ドの重合反応により鎖長反応を行わせ、 (b)得られた2本鎖ヌクレオチド配列を1本鎖に分離
した場合、その相補鎖は更なる鎖長反応の鋳型として機
能し、 (c)前記プライマーによる鎖長反応、鎖長生成物の鋳
型からの分離、そして更なるプライマーによるハイブリ
ダイゼーションを繰り返すことにより、特定のヌクレオ
チド配列を増幅させ、 (d)前記検体中に認識されるべきヌクレオチド配列を
持つ核酸が存在しているか否かを判定することで赤痢菌
の検出を行う方法。
2. The combination of oligonucleotides according to claim 1 defines both ends of a nucleotide sequence to be amplified and functions as a primer for chain length reaction to selectively amplify a target nucleotide sequence. A method for detecting Shigella, which is characterized in that: (A) the primer is hybridized to a single-stranded target nucleotide sequence in a sample, and a chain length reaction is carried out by a polymerization reaction of four nucleotides; (b) the resulting double-stranded nucleotide sequence is When separated into main strands, the complementary strand functions as a template for further chain length reaction, and (c) performs the chain length reaction with the primer, separation of the chain length product from the template, and hybridization with the further primer. (D) a method for detecting Shigella by determining whether or not a nucleic acid having a nucleotide sequence to be recognized is present in the sample, by repeating the process;
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