JPH11332600A - Oligonucleotide for detecting enteropathogenic escherichia colt 0157 and detection using the same - Google Patents

Oligonucleotide for detecting enteropathogenic escherichia colt 0157 and detection using the same

Info

Publication number
JPH11332600A
JPH11332600A JP10149750A JP14975098A JPH11332600A JP H11332600 A JPH11332600 A JP H11332600A JP 10149750 A JP10149750 A JP 10149750A JP 14975098 A JP14975098 A JP 14975098A JP H11332600 A JPH11332600 A JP H11332600A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
escherichia coli
oligonucleotide
sequence
nucleotide sequence
primer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP10149750A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP3414261B2 (en
Inventor
Shigeru Fukushima
繁 福島
Naoko Takaoka
直子 高岡
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shimadzu Corp
Original Assignee
Shimadzu Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shimadzu Corp filed Critical Shimadzu Corp
Priority to JP14975098A priority Critical patent/JP3414261B2/en
Publication of JPH11332600A publication Critical patent/JPH11332600A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3414261B2 publication Critical patent/JP3414261B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a new oligonucleotide chemically synthesized by using a gene of an O antigenic synthetic region of enteropathogenic Escherichia coli O157 which is a causative bacterium of diseases caused by enterohenorrhagic Escherichia coli and present in a specimen as a target and capable of rapidly and simply detecting the 0157 with a high sensitivity. SOLUTION: This new oligonucleotide comprises an oligonucleotide, etc., chemically synthesized by using a nucleotide sequence encoding an O antigenic synthetic region of enteropathogenic Escherichia coli O157 which is a main causative bacterium of diseases caused by enterohemorrhagic Escherichia coli and present in a specimen as a target so as to be complementary to the nucleotide sequence thereof and containing sequences represented by formulae I to IV or at least >=10 contiguous bases of the corresponding complementary sequence and is useful for a simple and rapid detection method, etc., for the O157 with a high sensitivity in tests on food poisoning and diarrhea. The oligonucleotide is obtained by selecting an O157-specific sequence in the sequence of the enteropathogenic Escherichia coli O157 and chemically synthesizing the oligonucleotide.

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、臨床検査、とりわ
け食中毒検査もしくは下痢症検査における病原性大腸菌
O157のO抗原合成領域遺伝子の検出に関するもので
ある。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to the detection of the O antigen synthesis region gene of pathogenic Escherichia coli O157 in clinical tests, especially in food poisoning tests or diarrhea tests.

【0002】[0002]

【従来の技術】病原性大腸菌O157は、出血性大腸炎
に代表される食中毒症状のみでなく、小児の溶血性尿毒
症症候群(hemolytic uremic syndrome)の原因菌とも
なることが認められ、近年、臨床検査では、本菌の検出
が重要視されつつある。
2. Description of the Related Art Pathogenic Escherichia coli O157 has been recognized not only as a food poisoning symptom typified by hemorrhagic colitis, but also as a causative organism of hemolytic uremic syndrome in children. In testing, the importance of detection of this bacterium is increasing.

【0003】病原性大腸菌O157にかかる検査では、
検査材料は患者の糞便、食品、または患者の周辺環境か
ら採取された水(飲料水、河川水等)である。これらの
検体から病原性大腸菌O157を検出し、同定しようと
する場合、直接分離培養、一次確認培養試験、二次確認
培養試験を経て抗血清による凝集反応試験に至る操作を
行わなければならない。ところが、これらの培養の各段
階における所要時間は、それぞれ18〜24時間であ
り、総所要時間にすると3〜4日となり、非常に長時間
である。したがって、現在の腸管出血性大腸菌症の起因
菌の検査法は、迅速性および簡便性に欠けており、実効
的手段となり得ていない。一方、出血性大腸炎をおこす
病原性大腸菌の血清型としては、O157:H7が代表
的であり、腸管出血性大腸菌症の80%以上を占めるこ
とが明らかとなっている。
[0003] In tests involving pathogenic Escherichia coli O157,
The test material is feces, food, or water (drinking water, river water, etc.) collected from the patient's surrounding environment. In order to detect and identify pathogenic Escherichia coli O157 from these specimens, it is necessary to perform an operation from direct isolation culture, primary confirmation culture test, secondary confirmation culture test to antiserum agglutination test. However, the required time at each stage of these cultures is 18 to 24 hours, respectively, and the total required time is 3 to 4 days, which is a very long time. Therefore, the current method for testing bacteria causing enterohemorrhagic colibacillosis lacks speed and simplicity and cannot be an effective means. On the other hand, as a serotype of pathogenic Escherichia coli causing hemorrhagic colitis, O157: H7 is typical, and it is clear that the serotype accounts for 80% or more of enterohemorrhagic Escherichia coli.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、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る
遺伝子増幅技術により、病原性大腸菌O157のO抗原
合成領域遺伝子を検出するもので、臨床検査、とりわけ
食中毒・下痢症にかかる検査における、簡便、迅速、か
つ高感度な病原性大腸菌症、とりわけ重篤な症状を引き
起こす腸管出血性大腸菌症の検査法を提供することにあ
る。
DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention detects a gene of the O antigen synthesizing region of pathogenic Escherichia coli O157 by a gene amplification technique in which an oligonucleotide functions as a primer for a nucleic acid synthesis reaction. The object of the present invention is to provide a simple, rapid and highly sensitive test method for pathogenic E. coli, especially enterohemorrhagic E.coli, which causes severe symptoms in tests for diarrhea.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明は、病原性大腸菌
O157のO抗原合成領域遺伝子と選択的にハイブリダ
イズするオリゴヌクレオチドを作製し、このオリゴヌク
レオチドをプライマーとして遺伝子増幅に用いている。
これにより、大腸菌(Escherichia coli)のうち、O1
57の血清型を有する菌のみを選択的に検出することを
特徴としている。
According to the present invention, an oligonucleotide is prepared which hybridizes selectively with the O antigen synthesis region gene of pathogenic Escherichia coli O157, and this oligonucleotide is used as a primer for gene amplification.
As a result, among Escherichia coli, O1
It is characterized by selectively detecting only bacteria having 57 serotypes.

【0006】ここで、プライマーは、検体中に存在する
腸管出血性大腸菌症の主な起因菌である病原性大腸菌O
157のO抗原合成領域遺伝子をコードするヌクレオチ
ド配列を標的として、そのヌクレオチド配列と相補的と
な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、 (5’)d−ATCATTGACGATTGTAGCACC−(3’) ・・・(配列番号1;a) (5’)d−GTATTTGGAGACATGGGAGC−(3’) ・・・(配列番号2;b) (5’)d−ACATGAGGAGCATTAACTTCG−(3’) ・・・(配列番号3;c) (5’)d−ACTAATGACACGATTCGTTCC−(3’) ・・・(配列番号4;d) または対応する相補的配列からなる。
[0006] Here, the primer is a pathogenic Escherichia coli O, which is the main causative agent of enterohemorrhagic E. coli present in the specimen.
An oligonucleotide chemically synthesized so as to be complementary to the nucleotide sequence encoding the 157 O antigen synthesis region gene, wherein the synthetic nucleotide has the following sequence: (5 ′) d-ATCATTGCGATTGTAGCACC -(3 ') ... (SEQ ID NO: 1; a) (5') d-GTATTTGGAGACATGGGAGC- (3 ') ... (SEQ ID NO: 2; b) (5') d-ACATGAGGAGCATTAACTTCG- (3 ') (SEQ ID NO: 3; c) (5 ′) d-ACTAATGACACGATTCGTTCC- (3 ′) (SEQ ID NO: 4; d) or a corresponding complementary sequence.

【0007】遺伝子増幅は、Saikiらが開発したPolymer
ase Chain Reaction法(以下、PCR法と略する;Scie
nce 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、病原性大腸菌O157のO抗原合成領域遺伝子)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。
[0007] Gene amplification is carried out by Polymer developed by Saiki et al.
ase Chain Reaction method (hereinafter abbreviated as PCR method; Scie
nce 230, 1350 (1985)). In this method, when detecting a specific nucleotide sequence region (in the case of the present invention, the O antigen synthesis region gene of pathogenic Escherichia coli O157), one of both ends of the region has a positive strand and the other has a negative strand. An oligonucleotide capable of recognizing and hybridizing was prepared, and a single-stranded sample nucleic acid was denatured by heat denaturation to function as a primer for a template-dependent nucleotide polymerization reaction.
The single-stranded nucleic acid is again separated into single-stranded, and a similar reaction is caused again. By repeating this series of operations, the copy number of the region between the two primers increases until it can be detected.

【0008】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の試料としてもちいる
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。
The specimen may be a clinical test material such as feces, urine, blood, tissue homogenate, or a food material. In order to use these materials as PCR samples, 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.

【0009】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
て標識されていてもいなくともよい。プライマーが規定
している病原性大腸菌O157のO抗原合成領域遺伝子
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1,000
塩基となればよい。
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. In addition, the primer may or may not be particularly labeled for detection. The amplification region in the nucleotide sequence of the O antigen synthesis region gene of pathogenic Escherichia coli O157 defined by the primer is 50 to 2,000 bases, preferably 100 to 1,000 bases.
What is necessary is just to become a base.

【0010】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゜Cの温度で活性を保持してい
れば、どの生物種由来でもよい。熱変性の温度は90〜
95゜C、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゜C、重合反応は50〜7
5゜Cで、これを1サイクルとしたPCRを20から4
2サイクル行って増幅させる。
[0010] A heat-resistant DNA polymerase is used in the template-dependent nucleotide polymerization reaction, and the origin of this enzyme may be derived from any species as long as the activity is maintained at a temperature of 90 to 95 ° C. . Heat denaturation temperature is 90 ~
95 ° C, the temperature of the annealing operation for hybridizing the primer is 37-65 ° C, and the polymerization reaction is 50-7.
At 5 ° C., PCR was carried out from 20 to 4
Perform 2 cycles to amplify.

【0011】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、およびその長さを確認できる。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O157抗原合成領域遺
伝子をもつ大腸菌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、その他の電気泳動法
やクロマトグラフィーも有効である。また、上記プライ
マーの1つを有するオリゴヌクレオチドをプローブとし
て機能させ、膜上、あるいはその他支持体上の標的ヌク
レオチド配列を選択的に検出しても良い。
For the detection, the presence of the amplified nucleotide fragment and its length can be confirmed by directly subjecting the reaction solution after PCR to agarose gel electrophoresis. 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 Escherichia coli having the O157 antigen synthesis region gene. Other electrophoresis and chromatography are also effective for detecting the amplified nucleotide fragment. Alternatively, an oligonucleotide having one of the above primers may function as a probe to selectively detect a target nucleotide sequence on a membrane or on another support.

【0012】[0012]

【実施例】(実施例1)検体の調製 使用した腸管出血性大腸菌(以下、EHECという)
は、患者等から由来したもので、総計347株であっ
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゜C、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pH
7.5(以下TE緩衝液)で10倍に希釈し、95゜C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 (Example 1) Preparation of specimen Enterohemorrhagic Escherichia coli (hereinafter referred to as EHEC) used
Was derived from patients and the like, and totaled 347 strains. Each strain was inoculated into LB medium (1% tryptone, 0.5% yeast extract, and 1% sodium chloride), and cultured under shaking at 37 ° C under aerobic conditions overnight. The culture solution of each strain was adjusted to 10 mM Tris-HCl buffer pH
After diluting 10-fold with 7.5 (hereinafter referred to as TE buffer) and performing a heat treatment at 95 ° C. for 10 minutes, these were centrifuged and the supernatant was used as a sample.

【0013】プライマーの合成 病原性大腸菌O157のO抗原合成領域遺伝子の塩基配
列(Shimizu,K.ら)から、請求項第1項に示した各配列
を選び、それらと同配列のオリゴヌクレオチドを化学合
成した。化学合成は、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。
[0013] From O-antigen combining region gene of the nucleotide sequence of the synthetic pathogenic E. coli O157 primers (Shimizu, K., Et al.), To select the respective sequences are shown in one of claims, chemical oligonucleotides thereof and homologous sequences Synthesized. Chemical synthesis was performed by the β-cyanoethylphosphoramidite method. Purification of the synthesized oligonucleotide was performed by high performance liquid chromatography using a C18 reverse phase column.

【0014】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)1.0μ
l、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50μl
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。
PCR Use 3 μl of the sample solution and add 17.05 sterile distilled water to it.
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 a thermostable DNA polymerase were added to prepare a reaction solution having a total volume of 30 μl. 50 μl of mineral oil (manufactured by SIGMA) is added to the container containing the reaction solution.
In addition, a layer was formed on the reaction solution. The contents of each used solution and the combinations of the primers (1) and (2) are as follows.

【0015】10x反応用緩衝液: 500mM KCl, 100mM Tris
-HCl pH8.3, 15mM 塩化マグネシウム, 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組合せて
使用した。
10x reaction buffer: 500mM KCl, 100mM Tris
-HCl pH8.3, 15mM magnesium chloride, 0.1% (w / V) gelatin dNTP solution: A mixture of dATP, dCTP, dGTP, dTTP, each having a final concentration of 1.25mM Primer (1) and (2) Aqueous solution of purified chemically synthesized product (concentration 3.75 OD / ml) Combination of primers: The above-mentioned chemically synthesized product was used in combination.

【0016】プライマー(1) + プライマー(2) (a) + (c)(b) + (d) 耐熱性DNAポリメラーゼ: TaqDNAポリメラーゼ
(5 unit/ml; PerkinElmer Cetus社製) 反応条件は、次のとおりである。 熱変性: 94゜C、1分 アニーリング: 55゜C、1分 重合反応: 72゜C、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。
Primer (1) + Primer (2) (a) + (c) (b) + (d) Thermostable DNA polymerase: Taq DNA polymerase (5 units / ml; manufactured by PerkinElmer Cetus) The reaction conditions are as follows: It is 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 defined as one cycle (the required time is 5.7 minutes). Was performed for 35 cycles (total required time: about 3 hours). These operations are
The above reaction conditions were programmed into an NA thermal cycler (Perkin Elmer Cetus) and performed.

【0017】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(0.5μl/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(1
989)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。
In order to detect the amplified nucleotide fragment from the detection 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 operating method and other conditions are described in Maniatis et al., Molecular Cloning 2nd edition (1.
989). 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.

【0018】抗O157血清による凝集試験 使用した菌株のO抗原がO157であるかどうか、市販
の抗O157血清(デンカ生研製)を用いた菌体の凝集
試験によって調べた。凝集試験の詳細は、抗血清に添付
の使用説明書に基づいた。結果 前述したように病原性大腸菌O157のO抗原合成領域
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(c)の組合せでは、3
05塩基(または305塩基対)の長さのヌクレオチド
が増幅されるはずであり、プライマー(b)と(d)の組合せ
では、457(または457塩基対)のヌクレオチドが
増幅されることになる。これらの推定値と実際に増幅さ
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、O抗原合成領域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、当該菌株は大腸菌
O157に特有のO抗原合成領域遺伝子を有していると
判断した。被験菌株347株で調べた結果を表1に示
す。各プライマーの組合せは、抗O157血清による凝
集試験で、血清型がO157であると判断された菌株の
DNAのみを増幅し、血清型がO157以外の菌株DN
Aとは全く反応しなかった。すなわち、大腸菌O157
のO抗原合成領域遺伝子を正しく増幅し、O157の血
清型である腸管出血性大腸菌を正確に検出していること
を示している。
Agglutination Test with Anti-O157 Serum Whether or not the O antigen of the strain used was O157 was examined by a bacterial agglutination test using a commercially available anti-O157 serum (manufactured by Denka Seiken). The details of the agglutination test were based on the instructions attached to the antiserum. Results As described above, the nucleotide sequence of the O antigen synthesis region gene of pathogenic Escherichia coli O157 has already been determined, and the size of the oligonucleotide of the present invention, that is, the nucleotide to be amplified by the primer by PCR can be easily estimated. According to the results, the combination of primers (a) and (c)
A nucleotide of length 05 bases (or 305 base pairs) should be amplified, and the combination of primers (b) and (d) would amplify 457 (or 457 base pairs) nucleotides. When the lengths of these estimated values and the actually amplified nucleotides match, the combination of the primers correctly amplifies the target region in the O antigen synthesis region gene, and the strain is E. coli O157. Was determined to have a specific O antigen synthesis region gene. Table 1 shows the results of the tests performed on the test strain 347 strains. The combination of each primer was used to amplify only the DNA of the strain whose serotype was determined to be O157 in an agglutination test using anti-O157 serum, and to amplify the strain DN having a serotype other than O157.
It did not react with A at all. That is, E. coli O157
Shows that the O antigen synthesizing region gene was correctly amplified and enterohemorrhagic Escherichia coli, which is a serotype of O157, was correctly detected.

【0019】[0019]

【表1−1】 [Table 1-1]

【0020】[0020]

【表1−2】 [Table 1-2]

【0021】[0021]

【表1−3】 [Table 1-3]

【0022】[0022]

【表1−4】 (実施例2)実施例1で得られた結果が、O157抗原
をもつ大腸菌に対して、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、腸管出血性
大腸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、実施例1で示したものと同じである。
[Table 1-4] (Example 2) Diarrhea other than enterohemorrhagic Escherichia coli to be tested in clinical tests to confirm whether the results obtained in Example 1 are selective for Escherichia coli having the O157 antigen. It was examined whether the primers of the present invention react with genes such as bacteria. The method is the same as that shown in Example 1 except for the method of preparing the sample.

【0023】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゜C、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、Cl
ostridium perfringensCampylobacter jejuniBacte
roides fragili sBacteroides vulgatus、およびLacto
bacillus acidophilusである)。各菌株培養液0.5m
l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p
H7.5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/
ml、および1mg/mlとなるように加え、37゜C
で10分間処理し、溶菌した。TE緩衝液で飽和させた
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 plac
enta 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 (anaerobic conditions among them) The strain grown below is Cl
ostridium perfringens , Campylobacter jejuni , Bacte
roides fragili s , Bacteroides vulgatus , and Lacto
bacillus acidophilus ). 0.5m of each strain culture
The cells were recovered from the cells by centrifugation and washed once with a TE buffer. Add 50 mM phosphate buffer p
The final concentration of each of the N-acetylmuraminidase solution and the achromopeptidase solution dissolved in H7.5 was 50 μg /
ml and 1 mg / ml.
And lysed. A mixture of phenol and chloroform (1: 1 mixing ratio) saturated with a TE buffer was added to the lysate, followed by thorough stirring. After centrifugation,
The upper layer solution was recovered 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 plac
Enta DNA) was prepared at a concentration of 1 μg / ml and subjected to PCR in the same manner.

【0024】結果 表2に一部のプライマーの組合せにおける試験結果を示
す。表中のプライマーの全ての組合せは、下痢症菌DN
Aをはじめとする種々のDNAについて、それらのDN
A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、VT2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。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500塩基
(塩基対)の範囲のヌクレオチドであれば、10から2
0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、O抗原合成領域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。
Results Table 2 shows the test results for some combinations of primers. All combinations of primers in the table are for diarrhea bacillus DN
For various DNAs including A, their DNs
A did not amplify. Therefore, it can be said that the oligonucleotide of the present invention, that is, the primer, selectively reacts only with the bacteria having the VT2 gene. When the agarose gel electrophoresis method used in the examples of the present invention is performed under the above conditions, if the nucleotide has a length of 100 bases (or 100 base pairs) or less, 5
To 10 bases (base pairs), or 10 to 2 nucleotides in the range of 100 to 500 bases (base pairs).
Differences in nucleotide length of 0 bases (base pairs) can be distinguished. Furthermore, by using acrylamide or the like for the gel material, the measurement accuracy of nucleotide length can be improved, and the reliability in the selective detection of the O antigen synthesis region gene is considered to be further increased.

【0025】[0025]

【表2】 [Table 2]

【0026】[0026]

【発明の効果】本発明では、PCR法を用いたこと、お
よび腸管出血性大腸菌症の主要な起因菌である病原性大
腸菌O157のO抗原合成領域遺伝子を標的とするプラ
イマーを用いたことにより、O157抗原を有する菌の
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 primers targeting the O antigen synthesis region gene of pathogenic Escherichia coli O157, which is a major causative agent of enterohemorrhagic Escherichia coli, In the detection of bacteria having the O157 antigen, high detection sensitivity due to gene amplification and
High selectivity is obtained by defining the reaction with two or more primers. 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.

【0027】腸管出血性大腸菌症の検査には、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、腸管出血
性大腸菌症の主要な起因菌である病原性大腸菌O157
の菌体の一部を構成している糖鎖抗原の遺伝子を選択的
に検出するものである。したがって、本発明により、腸
管出血性大腸菌症の起因菌の検出・決定を迅速かつ正確
に行うことが可能となる。
The examination for enterohemorrhagic Escherichia coli requires accurate results without delay in order to promptly and appropriately treat the detected patients and to take preventive measures. The present invention also relates to the pathogenic Escherichia coli O157, which is a major causative agent of enterohemorrhagic Escherichia coli.
For selectively detecting the genes of the sugar chain antigens constituting a part of the bacterial cells of the present invention. Therefore, according to the present invention, it is possible to quickly and accurately detect and determine the causative bacteria of enterohemorrhagic Escherichia coli.

【0028】[0028]

【配列表】 配列番号(SEQ ID NO);1 配列の長さ 21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 Escherichia coli 配列の特徴 特徴を決定した方法 S 配列 ATCATTGACGATTGTAGCACC[Sequence list] SEQ ID NO: 1 Sequence length 21 bases Sequence type Number of nucleic acid strands Single strand Topology Linear Sequence type Genomic DNA Hypothetical sequence NO Antisense NO Origin Escherichia coli sequence Characteristic method Method of determining characteristics S sequence ATCATTGCGATTGTAGCACC

【0029】 配列番号(SEQ ID NO);2 配列の長さ 20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 Escherichia coli 配列の特徴 特徴を決定した方法 S 配列 GTATTTGGAGACATGGGAGCSequence number (SEQ ID NO); 2 Sequence length 20 bases Sequence type Number of nucleic acid strands Single strand Topology Linear Sequence type Genomic DNA Hypothetical sequence NO Antisense NO Origin Escherichia coli sequence Features Method of determining features S Sequence GTATTTGGAGACATGGGAGC

【0030】 配列番号(SEQ ID NO);3 配列の長さ 21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 Escherichia coli 配列の特徴 特徴を決定した方法 S 配列 ACATGAGGAGCATTAACTTCGSEQ ID NO: 3 Sequence length 21 bases Sequence type Number of nucleic acid strands Single strand Topology Linear Sequence type Genomic DNA Hypothetical sequence NO Antisense NO Origin Escherichia coli sequence Features Method for determining features S Sequence ACATGAGGAGCATTAACTTCG

【0031】 配列番号(SEQ ID NO);4 配列の長さ 21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 Escherichia coli 配列の特徴 特徴を決定した方法 S 配列 ACTAATGACACGATTCGTTCCSEQ ID NO: 4 Sequence length 21 bases Sequence type Number of nucleic acid strands Single strand Topology Linear Sequence type Genomic DNA Hypothetical sequence NO Antisense NO Origin Escherichia coli sequence Features Method of determining features S Sequence ACTAATGACACGATTCGTTCC

フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI (C12Q 1/10 C12R 1:19) Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification symbol FI (C12Q 1/10 C12R 1:19)

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 検体中に存在する腸管出血性大腸菌症の
主な起因菌である病原性大腸菌O157のO抗原合成領
域遺伝子をコードするヌクレオチド配列を標的として、
そのヌクレオチド配列と相補的とな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、 (5’)d−ATCATTGACGATTGTAGCACC−(3’) ・・・(配列番号1;a) (5’)d−GTATTTGGAGACATGGGAGC−(3’) ・・・(配列番号2;b) (5’)d−ACATGAGGAGCATTAACTTCG−(3’) ・・・(配列番号3;c) (5’)d−ACTAATGACACGATTCGTTCC−(3’) ・・・(配列番号4;d) または対応する相補的配列の少なくとも連続した10塩
基以上を含むことを特徴とするオリゴヌクレオチド。
Claims 1. A nucleotide sequence encoding the O antigen synthesis region gene of pathogenic Escherichia coli O157, which is the main causative agent of enterohemorrhagic Escherichia coli present in a specimen,
An oligonucleotide chemically synthesized so as to be complementary to the nucleotide sequence, wherein the synthetic nucleotide has the following sequence: (5 ′) d-ATCATTGACGATGTGTAGCACC- (3 ′) (SEQ ID NO: 1; a) ( 5 ′) d-GTATTTGGAGACATGGGAGC- (3 ′) (SEQ ID NO: 2; b) (5 ′) d-ACATGAGGAGCATTAACTTCG- (3 ′) (SEQ ID NO: 3; c) (5 ′) d-ACTAATGACACGATTCGTTCC -(3 ') ... (SEQ ID NO: 4; d) or an oligonucleotide comprising at least 10 consecutive nucleotides or more of a corresponding complementary sequence.
【請求項2】請求項第1項に記載された配列のうち、少
なくとも1つを有するオリゴヌクレオチドを鎖長反応の
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方法であって、 (1) 検体中の1本鎖状態の標的ヌクレオチド配列に
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、 (2) 得られた2本鎖の標的ヌクレオチド配列を1本
鎖に分離した場合、その相補鎖は他方のプライマーによ
る鎖長反応の鋳型として機能し、 (3) これら2種のプライマーによるハイブリダイゼ
−ションを繰り返すことにより、特定のヌクレオチド配
列が増幅され、電気泳動、またはクロマトグラフィーで
増幅されたヌクレオチド断片を検出し、 (4) その結果、前記検体中に認識されるべき配列が
存在しているか否かを判定することで病原性大腸菌O1
57Cの検出を行うことを含む方法。
2. The method according to claim 1, wherein an oligonucleotide having at least one of the sequences described in claim 1 functions as a primer for a chain length reaction to selectively amplify a target nucleotide sequence. (1) a primer is hybridized to a target nucleotide sequence in a single-stranded state in a sample, and a chain length reaction is carried out by a polymerization reaction of four nucleotides; (2) the obtained double-stranded When the target nucleotide sequence is separated into single strands, the complementary strand functions as a template for a chain length reaction with the other primer. (3) The specific nucleotide sequence is repeated by repeating the hybridization with these two primers. Is amplified, and the nucleotide fragment amplified by electrophoresis or chromatography is detected. (4) As a result, Pathogenic E. coli by determining whether sequences should be recognized throughout the body is present O1
A method comprising detecting 57C.
JP14975098A 1998-05-29 1998-05-29 Oligonucleotide for detecting pathogenic Escherichia coli O157 and detection method using the same Expired - Lifetime JP3414261B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP14975098A JP3414261B2 (en) 1998-05-29 1998-05-29 Oligonucleotide for detecting pathogenic Escherichia coli O157 and detection method using the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP14975098A JP3414261B2 (en) 1998-05-29 1998-05-29 Oligonucleotide for detecting pathogenic Escherichia coli O157 and detection method using the same

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH11332600A true JPH11332600A (en) 1999-12-07
JP3414261B2 JP3414261B2 (en) 2003-06-09

Family

ID=15481947

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP14975098A Expired - Lifetime JP3414261B2 (en) 1998-05-29 1998-05-29 Oligonucleotide for detecting pathogenic Escherichia coli O157 and detection method using the same

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3414261B2 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1316020C (en) * 2003-12-22 2007-05-16 南开大学 O-antigen specific nucleotide of E.coli 074 type
CN1324133C (en) * 2003-12-22 2007-07-04 南开大学 O-antigen specific nucleotide of E.coli 071 type
CN103409517A (en) * 2013-07-24 2013-11-27 福建省亚明食品有限公司 Biosensing chip capable of quickly detecting EHEC (Enterohemorrhagic Escherichia coli) O157:H7

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1316020C (en) * 2003-12-22 2007-05-16 南开大学 O-antigen specific nucleotide of E.coli 074 type
CN1324133C (en) * 2003-12-22 2007-07-04 南开大学 O-antigen specific nucleotide of E.coli 071 type
CN103409517A (en) * 2013-07-24 2013-11-27 福建省亚明食品有限公司 Biosensing chip capable of quickly detecting EHEC (Enterohemorrhagic Escherichia coli) O157:H7

Also Published As

Publication number Publication date
JP3414261B2 (en) 2003-06-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1036846A2 (en) Oligonucleotides for detecting bacteria and detection process
EP0556504B1 (en) Oligonucleotides for detecting Vibrio parahaemolyticus
JP2792462B2 (en) Oligonucleotides for detection of Salmonella spp. And detection methods using the same
JP2775663B2 (en) Oligonucleotides for bacterial detection and detection methods using them
JPH11332599A (en) Oligonucleotide for detecting enterohemorrhagic escherichia colt and detection using the same
JP3414261B2 (en) Oligonucleotide for detecting pathogenic Escherichia coli O157 and detection method using the same
JP2001095576A (en) Method for detecting intestinal hemorrhagic strain of escherichia coli
JP3141976B2 (en) Oligonucleotides for detection of Shigella and detection methods using them
JP3134907B2 (en) Oligonucleotide for detecting Vibrio cholerae and detection method using the same
JP3331977B2 (en) Oligonucleotides for detection of Shigella and detection methods using them
JP2885081B2 (en) Oligonucleotide for detecting enterotoxin-producing C. perfringens and detection method using the same
JP3419299B2 (en) Oligonucleotide for detecting Welsh bacteria and detection method using the same
JPH119281A (en) Oligonucleotide for detecting bacteria and process utilizing the same
JPH11332598A (en) Oligonucleotide for detecting verocytotoxin-producing escherichia coli and detection using the same
JPH04293486A (en) Oligonucleotide for detecting bacterium and detecting method using same nucleotide
JP2993314B2 (en) Oligonucleotides for detection of Staphylococcus aureus and detection methods using them
JPH0789959B2 (en) Oligonucleotide for detecting C. perfringens and detection method using the same
JPH07114720B2 (en) Oligonucleotide for detection of toxigenic Escherichia coli and detection method using the same
JPH07102158B2 (en) Oligonucleotide for detection of toxigenic Escherichia coli and detection method using the same
JPH05317098A (en) Oligonucleotide for detecting staphylococcus aureus and detection method using the same
JPH0349697A (en) Oligonucleotide for detecting bacteria and method for detection using the same
JPH0789958B2 (en) Oligonucleotide for detection of Salmonella and detection method using the same
JPH07236500A (en) Oligonucleotide for detection of microorganism of genus salmonella and detection method using the oligonucleotide
JPH03112497A (en) Oligonucleotide for detecting pathogenic escherichia coli and detection using the same oligonucleotide
JPH0349700A (en) Oligonucleotide for detecting bacteria and method for detection using the same

Legal Events

Date Code Title Description
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080404

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090404

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100404

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100404

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110404

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110404

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120404

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120404

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130404

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130404

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140404

Year of fee payment: 11

EXPY Cancellation because of completion of term