JPH11309000A - トリコスポロン属菌種の特異的検出方法及び検出用試薬 - Google Patents

トリコスポロン属菌種の特異的検出方法及び検出用試薬

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JPH11309000A
JPH11309000A JP10134650A JP13465098A JPH11309000A JP H11309000 A JPH11309000 A JP H11309000A JP 10134650 A JP10134650 A JP 10134650A JP 13465098 A JP13465098 A JP 13465098A JP H11309000 A JPH11309000 A JP H11309000A
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dna
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trichosporon
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Takashi Sugita
隆 杉田
Akemi Nishikawa
朱實 西川
Takako Shinoda
孝子 篠田
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Iatron Laboratories Inc
Mitsubishi Kagaku Iatron Inc
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Iatron Laboratories Inc
Mitsubishi Kagaku Iatron Inc
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 トリコスポロン属菌種の特異的検出方法及び
検出用試薬を提供する。 【解決手段】 検出方法は、塩基配列:AGAGGCCTAC CAT
GGTATCAの少なくとも18塩基のオリゴヌクレオチド部
分を含有する第1のDNAプライマー、及び塩基配列:
TAAGACCCAA TAGAGCCCTAの少なくとも20塩基のオリゴ
ヌクレオチド部分を含有する第2のDNAプライマーの
組み合わせと、DNAポリメラーゼと、水性液体被検試
料とを含む混合液をDNA増幅工程にかけ、得られた反
応液をDNA検査工程にかける。検出用試薬は、前記の
第1のDNAプライマー及び第2のDNAプライマーを
含有する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、トリコスポロン属
(Trichosporon)に属する微生物(以下、
トリコスポロン属菌種と称することがある)の特異的検
出方法とその試薬に関する。
【0002】
【従来の技術】トリコスポロンは、分類学的には担子菌
系不完全酵母に属し、形態学的には分節型分生子、仮性
菌糸及び真性菌糸を産生するのを特徴とする。トリコス
ポロン属菌種による感染症(trichosporon
osis)は、癌や白血病などを有する易感染性宿主
(immunocompromisedhost)の、
特に、好中球減少期に好発する。また急速に全身に播種
することから多臓器不全に陥りやすいため、患者の予後
は極めて悪い。近年では、医療技術の高度化に伴い日和
見真菌感染症の発症頻度が増加しているが、その中でも
トリコスポロン属菌種による感染症は他の日和見真菌感
染症に比べ死亡率が高いことから特に注目されている。
その後の研究により、トリコスポロン属菌種のうち、ト
リコスポロン・アサヒイ(T.asahii)、トリコ
スポロン・アステロイデス(T.asteroide
s)、トリコスポロン・クタネウム(T.cutane
um)、トリコスポロン・インキン(T.inki
n)、トリコスポロン・ムコイデス(T.mucoid
es)及びトリコスポロン・オボイデス(T.ovoi
des)の6菌種が特に感染に関与していることが示さ
れた。
【0003】トリコスポロン感染症の最も確実な診断方
法は、臨床材料より原因菌を分離し、同定することであ
る。従来の同定方法は、形態学的あるいは生理学的性状
の結果に基づいている。しかしながら、前記の形態学的
あるいは生理学的性状による同定方法では、臨床材料よ
り菌株を培養するのに、数日間を要し、その後の同定検
査に更に数日間が必要である。また、前記の形態学的性
状による同定方法においては、顕微鏡操作にも精通した
高度な技術が必要である。更に、前記の生理学的性状に
よる同定方法においては、市販の検査キット(Myco
ses,37,3−10,1994)を利用することが
できるが、これは表現形質に基づく同定方法であるた
め、一部の形質が欠損した菌株では誤った結果を招く可
能性もある。また、臨床材料より菌を分離培養するので
はなく、すべてのトリコスポロン属菌種を直接、臨床材
料から検出する方法は未だ見いだされていない。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】このように、従来の方
法ではトリコスポロン属菌種の検出方法は煩雑で、判定
までに長時間を要したり、あるいは多量の試料を必要と
する等々の問題点が多く、医療の現場の要求に十分応え
ることが困難であった。従って、短時間に、精度良くト
リコスポロン属菌種を検出する方法(特に、上記の6菌
種のトリコスポロン属菌種を確実に検出する方法)及び
その試薬の開発が望まれていた。
【0005】本発明者らは、迅速かつ確実にトリコスポ
ロン属菌種を検出する手段を鋭意研究したところ、トリ
コスポロン属菌種を特異的に認識することのできる塩基
配列が存在し、それらをプライマーとして用いることに
よって前記の課題を解決することができることを新たに
見出した。本発明は、こうした知見に基づくものであ
る。
【0006】
【課題を解決するための手段】従って、本発明は、配列
表における配列番号1の配列で表される塩基配列の少な
くとも18塩基のオリゴヌクレオチド部分を含有する第
1のDNAプライマー、及び配列表における配列番号2
の配列で表される塩基配列の少なくとも20塩基のオリ
ゴヌクレオチド部分を含有する第2のDNAプライマー
の組み合わせと、DNAポリメラーゼと、水性液体被検
試料とを含む混合液をDNA増幅工程にかけ、得られた
反応液をDNA検査工程にかけることを特徴とする、ト
リコスポロン属に属する微生物の検出方法に関するもの
である。また、本発明は、少なくとも前記の第1のプラ
イマー及び第2のプライマーを含有することを特徴とす
る、トリコスポロン属に属する微生物の検出用試薬にも
関する。本明細書の塩基配列において、Aはアデニン残
基、Cはシトシン残基、Gはグアニン残基、そしてTは
チミン残基の意味である。
【0007】本発明方法で用いる被検試料は、トリコス
ポロン属に属する微生物(すなわち、トリコスポロン属
菌種)の少なくとも1種を含有している疑いのある試料
であれば特に制限されない。例えば、生体由来試料、具
体的には、血清、尿、髄液、糞便、又は喀痰等を用いる
ことができる。
【0008】
【発明の実施の形態】本発明による前記のトリコスポロ
ン属菌種の検出方法は、主に、(1)DNA増幅工程
と、(2)DNA検査工程とからなる。このDNA増幅
工程(1)では、PCR(Polymerase Ch
ainReaction)を用いることができる。PC
R法を利用すると、微量のDNAから、目的とするDN
A領域のみを自動的に約100万倍にまで増幅すること
ができる(Science,239,487−491,
1988)。PCR法では、増幅させる領域を挟んで、
+鎖に対するプライマー(1)及び−鎖に対するプライ
マー(2)の2種のプライマーを用いる。
【0009】本発明方法においては、前記配列番号1の
配列の少なくとも18塩基からなる第1のプライマー
〔DNAプライマー(1)〕及び前記配列番号2の配列
の20塩基からなる第2のプライマー〔DNAプライマ
ー(2)〕は、トリコスポロン属菌種のリボソームRN
A遺伝子の一部に相当する約170bp部分を、短時間
のうちに特異的に大量に増幅することができる。これら
のプライマーを用いることにより、被検試料中にトリコ
スポロン属菌種が存在する場合には、トリコスポロン属
菌種の存在を極めて特異的に検出することができる。な
お、前記のプライマー結合部位は、サッカロミセス・セ
レビシアエ(Saccharomyces cerev
isiae)の小サブユニット リボソームDNA配列
において、配列番号1の配列の20塩基からなるDNA
フプライマー(1)が154〜173番目の塩基配列に
相当し、配列番号2の配列の20塩基からなるDNAプ
ライマー(2)が354〜335番目の塩基配列に相当
する。
【0010】前記のプライマー(1)は、好ましくは1
8mer〜30merであることができ、一般的には2
0mer〜25merであるのがより好ましい。18m
er未満であるとアニーリングの際の特異性が減少し、
非特異的結合が増加する。また、30merを越えると
プライマー分子間あるいは分子内での二次構造を取り易
くなるので好ましくない。前記のプライマー(2)は、
好ましくは20mer〜30merであることができる
か、一般的には20mer〜25merであるのがより
好ましい。20mer未満であるとアニーリングの際の
特異性が減少し、非特異的結合が増加する。また、30
merを越えるとプライマー分子間あるいは分子内での
二次構造を取り易くなるので好ましくない。
【0011】本発明方法で用いる第1プライマー及び第
2プライマーのそれぞれを構成する各塩基は、公知の任
意の態様で修飾(例えば、ビオチン化又は発光物質によ
るラベル化)されていてもよい。本発明による前記のそ
れぞれの第1プライマー及び第2プライマーは、通常の
DNA自動合成機(例えばアプライドバイオシステム社
製)を用いて、公知のDNA合成法(例えばホスホアミ
ダイト法)によって調製することができる。
【0012】本発明のDNA増幅工程(1)では、第1
プライマー及び第2プライマーと共に、DNAポリメラ
ーゼ、特には耐熱性DNAポリメラーゼを用いて増幅サ
イクルを繰り返す。耐熱性ポリメラーゼとしては、特に
95℃までの温度で活性を維持することのできるDNA
ポリメラーゼ、例えば、市販のTaqポリメラーゼを用
いることができる。
【0013】本発明のDNA増幅工程では第1プライマ
ーと第2のプライマー、DNAポリメラーゼ及び液体被
検試料を含む混合液を用いる。第1プライマー、第2プ
ライマー及びDNAポリメラーゼの使用量は、液体被検
試料の種類によって変化するが、PCR法によるDNA
増幅工程を実行することができる範囲で容易に決定する
ことができる。この混合液は場合により、緩衝液(例え
ば、トリス塩酸緩衝液)、安定化剤(例えば、グリセリ
ン)、又は塩類(例えば、塩化マグネシウム)を含有す
ることができる。
【0014】本発明方法では、前記の混合液を用いてP
CR法の増幅サイクルを実施する。増幅サイクルは、
(i)DNAの変性工程(約90℃〜98℃で、約10
秒間から3分間) (ii)一本鎖DNAと第1プライマー及び第2プライマ
ーとのアニーリング工程(約37℃〜70℃で、約10
秒間から約3分間)、及び(iii)DNAポリメラーゼに
よるDNA合成工程(約65℃〜80℃で、約10秒間
から約5分間)とからなる。1サイクル毎にDNA量は
最高2倍に増幅され、nサイクル後には2n 倍に増幅さ
れる。本発明においては、前記の増幅サイクルを10〜
60回、好ましくは20〜40回繰り返す.最後のサイ
クルにおいては、工程(iii)の加熱時間を約7〜10分
間に延長してDNA合成が完全に行われるようにするの
が好ましい。
【0015】被検試料中にトリコスポロン属菌種が存在
する場合には、前記の増幅サイクル終了後に、約l70
bpのDNAが大量に合成される。このDNAを次のD
NA検査工程によって検出する。DNA検査工程として
は、ゲル電気泳動及びエチジウムブロマイド染色を利用
して、PCR反応生成物の分子量から検査する方法、特
異的なプローブを利用するサザンハイブリッド法、又は
ジデオキシ法による塩基配列決定法などを用いることが
できる。ゲル電気泳動を行う場合には、例えば、アガロ
ースゲルを担体としたサブマリーン型電気泳動又はアク
リルアミドを用いたスラブ型電気泳動を使用することが
できる。
【0016】ドットブロット法、サザンブロットハイブ
リッド法又はin situハイブリッド法を行う場合
には、前記の約l70bpのDNAにおける塩基配列か
ら特異的なプローブを適宜選択し、放射性プローブ、又
は非放射性プローブ(例えば、酵素標識プローブ、ビオ
チン化プローブ、ジゴキシゲニン化プローブ、又は化学
発光物質、蛍光物質で標識したプローブ)として用いる
ことができる。更に、ジデオキシ法による塩基配列決定
法を利用する場合には、蛍光標識を利用したDNAオー
トシークエンサー(アプライドバイオシステム社)を用
いることができる。
【0017】本発明は、更に、トリコスポロン属菌種の
特異的な検出に用いることのできる試薬を提供するもの
である。従って、本発明は、少なくとも配列表における
配列番号1の配列で表される塩基配列の少なくとも18
塩基のオリゴヌクレオチド部分を含有する第1のDNA
プライマー、及び配列表における配列番号2の配列で表
される塩基配列の少なくとも20塩基のオリゴヌクレオ
チド部分を含有する第2のDNAプライマーの組み合わ
せと、DNAポリメラーゼを含むDNA増幅工程用組成
物から構成されるものである。
【0018】
【作用】本発明方法において、プライマー(1)及びプ
ライマー(2)の組合せを用いると、被検試料中にトリ
コスポロン属菌種が存在する場合にのみリボソームRN
Aの遺伝子の一部に相当する約170bp塩基部分が短
時間の内に特異的に大量に増幅、合成される。更に、被
検試料中のトリコスポロン属菌種DNAが微量であって
も、DNAが増幅合成されるので高感度である。特に、
感染に関与しているトリコスポロン・アサヒイ(T.a
sahii)、トリコスポロン・アステロイデス(T.
asteroides)、トリコスポロン・クタネウム
(T.cutaneum)、トリコスポロン・インキン
(T.inkin)、トリコスポロン・ムコイデス
(T.mucoides)、又はトリコスポロン・オボ
イデス(T.ovoides)が存在する場合には、そ
れらのリボソームRNAの遺伝子の一部に相当する約1
70bp塩基部分が短時間の内に特異的に大量に増幅、
合成されるので、それらの菌種を確実に検出することが
できる。
【0019】
【実施例】以下、実施例によって本発明を具体的に説明
するが、これらは本発明の範囲を限定するものではな
い。
【実施例1】《プライマーの合成》381型自動DNA
合成装置(アプライドバイオシステム社)に、シトシン
CPGカラムを装着して、配列表における配列番号lの
配列の塩基20個からなるプライマー(1)を合成し、
更にグアニンCPGカラムを装着して、配列表における
配列番号2の配列の塩基20個からなるプライマー
(2)を合成した。アンモニア水(約30%)2.5m
lを入れたデイスポシリンジ(約2.5ml)を、合成
工程が完了したCPGカラムに接続し、アンモニア水を
カラム内に押し出して、合成したDNAフラグメントを
溶出した。回収したDNAアンモニア溶液の入ったバイ
アル瓶を密栓し、65℃で6時間加熱した後、室温まで
冷やしてから濃縮した。濃縮物を凍結乾燥し、10mM
トリエチルアンモニウムアセテート(以下、TEA−A
と称す)(pH7.4)に溶解し、沈殿を除いてから、
L−6200型高速液体クロマトグラフィー装置(日立
製作所)(以下、HPLCと称す)に分離用カラム(Y
MC−Pack ODS−AM313:YMC社)を装
着し、5%アセトニトリルを含んだ95mM−TEA−
Aとアセトニトリルとによる濃度勾配を用いて精製し、
メインピークを集めた。得られた残渣に80%酢酸(ア
セトニトリルで調整)を加えて懸濁させ、室温で30分
間保持してから減圧乾燥した。乾燥物を10mM−TE
A−Aに溶解し、ジエチルエーテルで抽出してから減圧
乾燥した。乾燥したDNA試料をTEA−Aに溶解し、
沈殿を除いてから、2回目のHPLCによる精製を行
い、メインピークを集めた。こうして得られた精製DN
Aプライマーを減圧乾燥して保存し、後記の実施例2で
用いた。
【0020】
【実施例2】《PCR法によるトリコスポロン属菌種の
増幅》表1及び表2に示す32種の菌株(保存菌株)に
ついてPCRを実施した。保存菌株からのDNA抽出は
以下の方法に従った。少量の菌体を100mM−Tri
s−HCl(pH8.0)、30mM−EDTA(pH
8.0)、0.5%SDSに懸濁し、100℃で15分
間加熱した。遠心上清に等量の2.5M酢酸カリウム溶
液を加え、遠心により沈殿物を除去した。等量のフェノ
ール−クロロホルム−イソアミルアルコール(25:2
4:1,v/v/v)を加えて除タンパクを行った後、
更にクロロホルム−イソアミルアルコール(24:1,
v/v)を加えて溶液を混和した。遠心上清に等量の2
−プロパノールを加えて、遠心によりDNAを沈殿物と
して回収した。70%エタノールを加えてDNAを洗浄
し、乾燥後、少量の10mM−Tris−HCl(pH
8.0)、30mM−EDTA(pH8.0)に溶解
し、これをPCR反応の鋳型DNAとした。こうして抽
出したDNA10ngを、2.5mM−dATP、2.
5mM−dCTP、2.5mM−dTTP、2.5mM
−dGTP、50mM−KCl、l0mMトリス塩酸緩
衝液(pH8.3)、1.0mM−MgCl2 、50m
M−KCl、2mMのプライマー及び0.5単位のTa
qポリメラーゼ(Taq DNAポリメラーゼ:宝酒造
製)を含むPCR反応液100μlに加えた。PCR法
は94℃で3分間加温後、(i)94℃で30秒間、
(ii)56℃で15秒間、(iii)72℃で15秒間から
なるサイクルを30サイクル行った後、最後に72℃で
10分間のプログラムでDNAの増幅を行った。
【0021】
【実施例3】《電気泳動によるPCR反応生成物の確
認》電気泳動用のゲルは、トリス塩酸4.84g、氷酢
酸1.142gと0.5M−EDTA2mlを含む緩衝
液(pH8.0)(以下1xTAEと称する)1リット
ルにアガロースゲルを1.5〜3%になるように溶解
し、ミューピッド(アドバンス社)のゲルプレートに流
して調製した。次に、PCR反応後の溶液5μlに、1
%SDS、50%グリセリン、及び0.02%ブロムフ
ェノールブルーを含むローディング溶液1μlを加え
て、その混合物の全量をサンプルウエルに入れた。1x
TAEを電極槽に入れて、室温で100Vにて30分間
電気泳動を行った。電気泳動終了後に、アガロースゲル
をエチジウムブロマイド染色し、UVイルミネイター照
射下で電気泳動の結果を確認した。結果を図1並びに表
1及び表2に示す。なお、図1のレーン1は、分子量マ
ーカー(φΧ174DNA/Hae III dige
stion;宝酒造)である。図1のエチジウムブロマ
イド染色によれば、本発明プライマーを用いたPCR法
において、トリコスポロン属菌種のみが増幅されるのに
対し、他の病原性カンジダ属菌種、クリプトコックス属
菌種、及びマラセチア属菌種のバンドは検出されず、ト
リコスポロン属菌種DNAのみが特異的に確実に増幅し
た。表1及び表2において、+はPCR反応生成物が得
られることを意味し、−はPCR反応生成物が得られな
いことを意味する。
【0022】
【表1】 種又は変種 PCR生成物 図1のレーン 血清型Iグループ Trichosporon cutaneum CBS 2466 + 2 Trichosporon mucoides CBS 7625 + 3 Trichosporon jirovecii CBS 6864 + 4 Trichosporon moniliiforme CBS 2467 + 5 血清型IIグループ Trichosporon asahii var. asahii CBS 2479 + 6 Trichosporon asahii var. coremiformis CBS 2482 + 7 Trichosporon asahii var. faecalis CBS 4828 + 8 Trichosporon asteroides CBS 2481 + 9 Trichosporon aquatile CBS 5973 + 10 Trichosporon inkin CBS 5585 + 11 Trichosporon ovoides CBS 7556 + 12 血清型IIIグループ Trichosporon brassicae CBS 6382 + 13 Trichosporon domesticum M 9401 + 14 Trichosporon montevideense CBS 6721 + 15
【0023】
【表2】 種又は変種 PCR生成物 図1のレーン 血清型I−IIIグループ Trichosporon dulcitum CBS 8257 + 16 Trichosporon gracile CBS 8189 + 17 Trichosporon loubieri var. loubieri CBS 7065 + 18 Trichosporon loubieri var. laibachii CBS 5970 + 19 Trichosporon sporotrichoides CBS 8245 + 20 非反応グループ Trichosporon pullulans CBS 2532 + 21 他の病原性酵母 Cryptococcus neoformans var. neoformans CBS 132 − 22 Cryptococcus neoformans var. gattii NIH 191 − 23 Malassezia furfur CBS 1878 − 24 Malassezia pachydermatis CBS 1079 − 25 Candida albicans CBS 562 − 26 Candida glabrata IFO 0622 − 27 Candida guilliermondii CBS 566 − 28 Candida kefyr JCM 9556 − 29 Candida lusitaniae CBS 4413 − 30 Candida parapsilosis ATCC 22019 − 31 Candida tropicalis ATCC 7349 − 32 Debaryomyces hansenii var. hansenii JCM 1990 − 33
【0024】表1及び表2に示す保存機関は以下のとお
りである。 ATCC: American Type Culture Collection, Manassas,
VA, USA CBS: Centraal Bureau voor Schimmelcultures, Baarn,
The Netherlands. JCM: Japan Collection of Microorganisms, The Insti
tute of Physical and Chemical Research (RIKEN), Sa
itama, Japan. IFO: Institute of Fermentation, Osaka, Japan NIH: National Institutes of Health, Bethesda, MI,
USA. M: Meiji College of Pharmacy, Tokyo, Japan.
【0025】
【実施例4】《臨床検査試料によるPCR反応生成物の
確認》臨床検査試料からのDNA抽出は、血液を用いて
以下の方法に従って行った。100μl中に100mM
−KCl、20mM−Tris−HCl(pH8.
3)、5mM−MgCl2 、0.2mg/mlゼラチ
ン、及び0.9%Tween20となるように、各試薬
を溶解し、これに等量の患者血液を加えて、55℃で6
0分間、ついで、95℃で10分間反応させた。遠心上
清をPCR反応の鋳型DNAとした。その鋳型DNAを
用い、前記実施例2及び3と同様の操作を繰り返した。
トリコスポロン・クタネウム(T.cutaneu
m)、トリコスポロン・ムコイデス(T.mucoid
es)、トリコスポロン・アサヒイ・バル・アサヒイ
(T.asahii var.asahii)、トリコ
スポロン・アサヒイ・バル・コレミフォルミス(T.a
sahii var.coremiformis)、ト
リコスポロン・アサヒイ・バル・ファエカリス(T.a
sahii var.faecalis)、トリコスポ
ロン・オボイデス(T.ovoides)、及びトリコ
スポロン・ドメスチクム(T.domesticum)
に感染した患者血液から調製した試料では、約170b
pのDNAの合成が認められたのに対し、カンジダ・グ
イルリエルモンデイ(Candida guillie
rmondii)、及びクリプトコッカス・ネオフォル
マンス・バル・ネオフォルマンス(Cryptococ
cus neoformans var.neofor
mans)に感染した患者血液から調製した試料では、
約170bpのDNAの合成は認められなかった。
【0026】
【発明の効果】本発明方法によれば、トリコスポロン属
菌種のDNAに特異的な1対のオリゴヌクレオチドをプ
ライマーとして用いるので、トリコスポロン属菌種のD
NAを特異的に増幅することができる。従って、トリコ
スポロン属菌種の感染症を、高精度で、迅速に、しかも
特異的に識別することができ、その結果を診断及び治療
に役立てることができる。
【0027】
【配列表】
【0028】配列番号:1 配列の長さ:20 配列の型:核酸 配列 AGAGGCCTAC CATGGTATCA 20
【0029】配列番号:2 配列の長さ:20 配列の型:核酸 配列 TAAGACCCAA TAGAGCCCTA 20
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例3にて行った電気泳動の結果を示す図面
に代わる写真である。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 配列表における配列番号1の配列で表さ
    れる塩基配列の少なくとも18塩基のオリゴヌクレオチ
    ド部分を含有する第1のDNAプライマー、及び配列表
    における配列番号2の配列で表される塩基配列の少なく
    とも20塩基のオリゴヌクレオチド部分を含有する第2
    のDNAプライマーの組み合わせと、DNAポリメラー
    ゼと、水性液体被検試料とを含む混合液をDNA増幅工
    程にかけ、得られた反応液をDNA検査工程にかけるこ
    とを特徴とする、トリコスポロン属に属する微生物の検
    出方法。
  2. 【請求項2】 少なくとも請求項1に記載の第1のDN
    Aプライマー及び第2のDNAプライマーを含有するこ
    とを特徴とする、トリコスポロン属に属する微生物の検
    出用試薬。
JP10134650A 1998-04-28 1998-04-28 トリコスポロン属菌種の特異的検出方法及び検出用試薬 Pending JPH11309000A (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002005936A (ja) * 2000-06-26 2002-01-09 Shino Test Corp 酵素免疫測定法による測定試薬及び測定方法

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