JPH119281A - Oligonucleotide for detecting bacteria and process utilizing the same - Google Patents

Oligonucleotide for detecting bacteria and process utilizing the same

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JPH119281A
JPH119281A JP9169753A JP16975397A JPH119281A JP H119281 A JPH119281 A JP H119281A JP 9169753 A JP9169753 A JP 9169753A JP 16975397 A JP16975397 A JP 16975397A JP H119281 A JPH119281 A JP H119281A
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gene
sequence
ehec
oligonucleotide
vtec
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Shigeru Fukushima
繁 福島
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Shimadzu Corp
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  • Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain new oligonucleotides having sequences complementary to nucleic acid sequences encoding verocytotoxins produced by enterohemorrhagic Escherichia coli, Verocytotoxin-producing Escherichia coli, etc., detecting verocytotoxins used for clinical examination of food poisoning, diarrhea, etc. SOLUTION: The new chemically synthesized oligonucleotides have sequences expressed by formula I-IV having nucleotides sequences complementary to the targeting nucleotide sequence encoding genes of type 1 verocytotoxin(VT1) and type 2 verocytotoxin(VT2) produced by enterohemorrhagic Escherichia coli(EHEC), Verocytotoxin-producing Escherichia coli(VTEC), and their variational gene existing in the sample, or oligonucleotides having relating complementary sequences, useful for clinical examination, especially in examination relating to food poisoning, diarrhea, etc., simply, rapidly, in high sensitivity in examination of EHEC, VTEC. The oligonucleotide is obtained by selecting base sequence from the gene of verocytotoxin of EHEC(VTEC) and synthesizing.

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EHECまた
はVTEC、およびVT1遺伝子とVT2遺伝子の検出
に関するものである。
[0001] The present invention relates to the detection of EHEC or VTEC, and the VT1 and VT2 genes in clinical tests, especially in food poisoning tests or diarrhea tests.

【0002】[0002]

【従来技術】EHECまたはVTECは、出血性大腸炎
に代表される食中毒症状のみでなく、重篤な疾患である
溶血性尿毒症症候群(hemolytic uremic syndrome )の
原因菌でもあることが認められ、近年、臨床検査では、
本菌の迅速な検出が重要視されつつある。
2. Description of the Related Art EHEC or VTEC is recognized not only as a food poisoning symptom typified by hemorrhagic colitis, but also as a causative bacterium of a serious disease, hemolytic uremic syndrome. , In clinical tests,
Emphasis is being placed on quick detection of this bacterium.

【0003】EHEC(VTEC)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EHEC(VTEC)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
行う必要がある。
[0003] In the inspection concerning EHEC (VTEC),
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 EHEC (VTEC) from these specimens, it is necessary to perform an operation from a direct isolation culture, a primary confirmation culture test, a secondary confirmation culture test to an antiserum agglutination test.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】ところが、これらの培
養段階に要する時間は、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。EHEC(VTEC)の血清型としては、現
在、O157:H7が代表的であるが、EHEC(VT
EC)の起病性はベロ毒素の産生能に由来しており、血
清型と起病性とは必ずしも一致するものではない。した
がって、血清型による同定だけでは起因菌としての判定
に困難が生じる場合が多い。このような理由から、現在
のEHEC(VTEC)検査法は、迅速性および簡便性
に欠け、実効的でない。
However, the time required for these culturing steps is 18 to 24 hours, respectively, and the total required time is 3 to 4 days, which is a very long time. At present, O157: H7 is a typical serotype of EHEC (VTEC).
The pathogenicity of EC) is derived from the ability to produce verotoxin, and the serotype and pathogenicity are not always the same. Therefore, it is often difficult to judge as a causative bacterium only by identification by serotype. For these reasons, current EHEC (VTEC) testing methods lack speed and simplicity and are not effective.

【0005】そこで、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、EHEC(VTEC)のVT1遺伝子およ
びVT2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EHEC(VTEC)の検査法を提供するこ
とにある。
[0005] Therefore, the present invention is to detect the VT1 and VT2 genes of EHEC (VTEC) by a gene amplification technique in which an oligonucleotide functions as a primer for a nucleic acid synthesis reaction, and is used for clinical tests, especially for food poisoning and diarrhea. An object of the present invention is to provide a simple, rapid, and highly sensitive EHEC (VTEC) test method in such a test.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明は、EHEC(V
TEC)のVT1遺伝子およびVT2遺伝子に選択的に
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、本菌の病原因子であるVT1またはVT2のどちら
か一方のみを産生する菌、もしくはVT1とVT2の両
方を産生する菌のみを選択的に検出することを特徴とし
ている。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides an EHEC (V
An oligonucleotide that selectively hybridizes to the VT1 gene and the VT2 gene of (TEC) is prepared, and this oligonucleotide is used as a primer for gene amplification to produce only one of VT1 and VT2, which are the virulence factors of this bacterium. It is characterized by selectively detecting only bacteria or those producing both VT1 and VT2.

【0007】ここで、オリゴヌクレオチドは、VT1遺
伝子およびVT2の遺伝子とその変異型遺伝子(VT2
vha,VT2vhb,VT2vp1, およびVT2v
p2)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
の配列群、 (5’)d−CAACACTGGATGATCTCAG−(3’)・・・・ ・・(a、配列番号1) (5’)d−CCCCCTCAACTGCTAATA−(3’)・・・・・ ・・(b、配列番号2) (5’)d−ATCAGTCGTCACTCACTGGT−(3’)・・・ ・・(c、配列番号3) (5’)d−CTGCTGTCACAGTGACAAA−(3’)・・・・ ・・(d、配列番号4) または対応する相補的配列からなることを特徴とする。
[0007] Here, the oligonucleotides include VT1 gene and VT2 gene and their mutant genes (VT2 gene).
vha, VT2vhb, VT2vp1, and VT2v
oligonucleotides that target the nucleotide sequence encoding p2) and are chemically synthesized to be complementary to the nucleotide sequence, wherein the synthesized nucleotides are the following sequence group: (5 ′) d-CAACACTGGATGATCTCAG- (3 ′) (A, SEQ ID NO: 1) (5 ') d-CCCCCTCAACTGCTATA- (3') ... (b, SEQ ID NO: 2) (5 ') d-ATCAGTCGTCACTCACTGGT- (3 (C, SEQ ID NO: 3) (5 ') d-CTGCTGTCACAGTGACAA- (3') ... (d, SEQ ID NO: 4) or a corresponding complementary sequence And

【0008】なお、遺伝子増幅は、Saiki らが開発した
Polymerase Chain Reaction 法(以下、PCR法と略す
る;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、EHECまたはVTECのVT1遺伝子およ
びVT2遺伝子において、ほぼ共通な塩基配列を有する
領域)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。
The gene amplification was developed by Saiki et al.
It is performed based on the Polymerase Chain Reaction method (hereinafter abbreviated as PCR method; Science 230, 1350 (1985)).
In this method, when detecting a specific nucleotide sequence region (in the present invention, a region having a substantially common base sequence in the VT1 gene and VT2 gene of EHEC or VTEC), one of both ends of the region is + An oligonucleotide that recognizes the strand and hybridizes by recognizing the negative strand is prepared, and is used as a primer for a template-dependent nucleotide polymerization reaction on a sample nucleic acid that has been made into a single-stranded state by thermal denaturation. ,
The generated double-stranded nucleic acid is again separated into single-stranded, and the same 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.

【0009】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.

【0010】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。プライマーが規定してい
るEHEC(VTEC)のVT1遺伝子およびVT2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. Further, the primer may not be particularly labeled for detection. The amplification region in the nucleotide sequence of the VT1 gene and VT2 gene of EHEC (VTEC) defined by the primer is 50 to 2,000, preferably 100 to 1,1.
It may be 000 bases.

【0011】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℃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90〜9
5℃、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。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VT1遺伝
子またはV2遺伝子、またはその両遺伝子をもつEHE
C(VTEC)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、臭化エチジウムによる核酸染色
も有効である。
[0011] 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. The heat denaturation temperature is 90-9
5 ° C, the temperature of the annealing operation for hybridizing the primer is 37 to 65 ° C, and the polymerization reaction is 50 to 75 ° C.
Then, the PCR is carried out for 20 to 42 cycles in which this is defined as one cycle, and amplification is performed. For the detection, the presence and length of the amplified nucleotide fragment can be confirmed by subjecting the reaction solution after the 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 is made using the EHE having the VT1 gene or the V2 gene or both genes as they are.
The presence or absence of C (VTEC) bacteria is determined. For detection of the amplified nucleotide fragment, other electrophoresis methods, chromatography, and nucleic acid staining with ethidium bromide are also effective.

【0012】[0012]

【実施例】【Example】

(実施例1)検体の調製 使用したEHEC(VTEC)は、患者等から由来した
もので、総計320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1
0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。
(Example 1) Preparation of specimen EHEC (VTEC) used was derived from patients and the like, and a total of 320 strains were used. Each strain was placed in LB medium (1
% Tryptone, 0.5% yeast extract, and 1% sodium chloride, and cultured overnight at 37 ° C. under aerobic conditions with shaking. 10 mM of each strain culture
1 with Tris-HCl buffer pH 7.5 (hereinafter TE buffer)
After dilution by a factor of 0 and 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 下記の文献に記載されたEHEC(VTEC)のVT1
遺伝子およびVT2遺伝子の塩基配列から、請求項1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 VT1 of EHEC (VTEC) described in the following literature:
Each sequence shown in claim 1 was selected from the nucleotide sequences of the gene and the VT2 gene, and an oligonucleotide having the same sequence was chemically synthesized. For chemical synthesis, a cyclone plus DNA synthesizer (Milligen / BioResearch)
And by the β-cyanoethylphosphoramidite method. Purification of the synthesized oligonucleotide was performed by high performance liquid chromatography using a C18 reverse phase column.

【0014】文献;Takao, T. et al., Microb. Patho
g., 5:357-369, 1988 Jackson, M. P. et al., FEMS Microbio. Lett., 44:10
9-114, 1987 Ito, H., et al., Microb. Pathog., 8:47-60, 1990 Weinstein, D. L., J. Bacteriol., 170:4223-4230, 19
88PCR 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。
Literature; Takao, T. et al., Microb. Patho
g., 5: 357-369, 1988 Jackson, MP et al., FEMS Microbio. Lett., 44:10
9-114, 1987 Ito, H., et al., Microb.Pathog., 8: 47-60, 1990 Weinstein, DL, J. Bacteriol., 170: 4223-4230, 19
88 PCR Use 3 μl of the above 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 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.

【0015】10x 反応用緩衝液: 500mM KCl, 100mM Tri
s-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: 請求項( 1) に前述した4種のオリゴクク
レオチド化学合成精製品の水溶液(濃度3.75 OD/ml)を
等量混合して使用した。
10x reaction buffer: 500mM KCl, 100mM Tri
s-HCl pH 8.3, 15 mM MgCl 2 0.1% (w / V) gelatin dNTP solution: a mixture of dATP, dCTP, dGTP, dTTP, each having a final concentration of 1.25 mM primer: as described in claim (1) An aqueous solution (concentration: 3.75 OD / ml) of four oligonucleotide chemically synthesized purified products was used by mixing in equal amounts.

【0016】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。
Thermostable DNA polymerase: Taq DNA
Polymerase (5 unit / ml; PerkinElmer Cetus) The reaction conditions are as follows.

【0017】熱変性: 94℃、1分 アニーリング: 55℃、 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。
Thermal denaturation: 94 ° C., 1 minute Annealing: 55 ° C., Polymerization reaction: 72 ° C., 1 minute The process from heat denaturation to annealing to annealing to a polymerization reaction is defined as one cycle (required time: 5.7 minutes). A cycle (total time required about 3 hours) was performed. These operations are
The above reaction conditions were programmed into an NA thermal cycler (Perkin Elmer Cetus) and performed.

【0018】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。
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 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.

【0019】コロニーハイブリダイゼーション試験 VT1遺伝子またはVT2遺伝子に特異的なオリゴヌク
レオチドプローブをそれぞれ用いて、Grunstein の方法
(Grunstein, M. and Hogness, D., Proc. Natl. Acad.
Sci. 72, 3961(1975))にしたがって行った。
Colony Hybridization Test The Grunstein method (Grunstein, M. and Hogness, D., Proc. Natl. Acad.) Was carried out using oligonucleotide probes specific to the VT1 gene or the VT2 gene, respectively.
Sci. 72, 3961 (1975)).

【0020】結果 前述したようにEHEC(VTEC)のVT1遺伝子お
よびVT2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:配列番号
1) と(b:配列番号2) 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。同様に、プライマー(c:配列番号3)
と(d:配列番号4) の組合せでは、112塩基(または
112塩基対)の長さのヌクレオチドが増幅されるはず
である。これらの推定値とPCR法によって実際に増幅
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、VT1遺伝子またはVT2遺伝子の標
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VT1遺伝子またはVT2遺伝子を有していると判
断した。
Results As described above, the nucleotide sequences of the VT1 gene and VT2 gene of EHEC (VTEC) have already been determined, and the oligonucleotide of the present invention, ie, the size of the nucleotide to be amplified by the PCR by the primer, can be easily determined. Can be estimated. According to this, in the combination of the primers (a: SEQ ID NO: 1) and (b: SEQ ID NO: 2), a nucleotide having a length of 349 bases (or 349 base pairs) should be amplified. Similarly, a primer (c: SEQ ID NO: 3)
And (d: SEQ ID NO: 4), a nucleotide of 112 bases (or 112 base pairs) in length should be amplified. When the lengths of these estimated values and the nucleotides actually amplified by the PCR method match, the combination of the primers correctly amplifies the target region of the VT1 gene or VT2 gene, and the strain is It was determined to have the VT1 gene or VT2 gene.

【0021】被験菌株320株で調べた結果を表1に示
す。各プライマーの組合せは、コロニーハイブリダイゼ
ーション試験で、VT1遺伝子またはVT2遺伝子を有
すると判断された菌株DNAのみを増幅し、VT1遺伝
子およびVT2遺伝子の両方をもたない菌株のDNAと
は全く反応しなかった。すなわち、VT1遺伝子または
VT2遺伝子を正しく増幅し、VT1遺伝子またはVT
2遺伝子、もしくはその両方の遺伝子をもつEHEC
(VTEC)を正確に検出していることを示している。
Table 1 shows the results of the tests performed on 320 test strains. Each primer combination amplifies only the DNA of the strain determined to have the VT1 gene or the VT2 gene in the colony hybridization test, and does not react at all with the DNA of the strain having neither the VT1 gene nor the VT2 gene. Was. That is, the VT1 gene or VT2 gene is correctly amplified,
EHEC with two genes or both genes
(VTEC) is correctly detected.

【0022】[0022]

【表1】 (実施例2)実施例1で得られた結果がVT1遺伝子ま
たはVT2遺伝子をもつEHEC(VTEC)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、EHEC(VTEC)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] (Example 2) In order to confirm whether or not the results obtained in Example 1 were selective for EHEC (VTEC) having the VT1 gene or VT2 gene, EHEC (VTEC) to be tested in a clinical test was used. It was examined whether the primers of the present invention react with genes such as diarrhea germs other than those described in (1). 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℃、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 jejuniBacter
oides fragilisBacteroides vulgatus、およびLactob
acillus 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℃
で10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 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 (of which anaerobic conditions were included) in cultured strains, Clos
tridium perfringens, Campylobacter jejuni, Bacter
oides fragilis , Bacteroides vulgatus , and Lactob
acillus 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
N-acetylmuraminidase solution dissolved in H7.5,
And achromopeptidase solution to a final concentration of 50 μg
/ Ml, and 1 mg / ml.
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 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、一部の赤痢菌
(Shigella dysenteriae type I )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。また、Shig
ella dysenteriae type I がVT1遺伝子を有してお
り、VT1遺伝子の有無のみでは、EHEC(VTE
C)とShigella dysenteriae type I との鑑別が不可能
なことは、学界で周知である。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、VT1遺伝
子または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、1
00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、VT1遺伝子およびV
T2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 the primers in the table are, except for some Shigella dysenteriae type I DNA.
About various DNA including diarrhea bacillus DNA,
They did not amplify their DNA. Also, Shig
ella dysenteriae type I has a VT1 gene, and EHEC (VTE
It is well known in academia that it is impossible to distinguish C) from Shigella dysenteriae type I. Therefore, it can be said that the oligonucleotide of the present invention, that is, the primer, selectively reacts only with the bacterium having the VT1 gene or VT2 gene. Incidentally, if the agarose gel electrophoresis method used in the examples of the present invention is performed under the above-described conditions,
For nucleotides less than 100 bases (or 100 base pairs) in length, 5 to 10 bases (base pairs) and 1
With nucleotides in the range of 00 to 500 bases (base pairs), differences in nucleotide length of 10 to 20 bases (base pairs) can be distinguished. Further, by using acrylamide or the like for the gel material, the measurement accuracy of nucleotide length can be improved, and the VT1 gene and V
It is believed that the reliability in the selective detection of the T2 gene will 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EHEC(VTEC)の病原因子であるVT1およ
びVT2の各遺伝子(VT1遺伝子およびVT2遺伝
子)を標的とするプライマーを用いたことにより、VT
1遺伝子またはVT2遺伝子、もしくはその両方の遺伝
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 primers targeting the VT1 and VT2 genes (VT1 gene and VT2 gene), which are the pathogens of EHEC (VTEC), VT
In the detection of a bacterium having one gene or the VT2 gene or both genes, high detection sensitivity by gene amplification and high selectivity by defining the reaction with two or more primers Is 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.

【0027】EHEC(VTEC)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、EHE
C(VTEC)の病原因子であるVT1またはVT2を
コードしている遺伝子(VT1遺伝子およびVT2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EHEC(VTEC)の検出
を正確に行うことが可能となる。
The examination of EHEC (VTEC) requires accurate results without delay in order to promptly and appropriately treat found patients and preventive measures. In addition, the present invention provides an EHE
The present invention selectively detects genes (VT1 gene and VT2 gene) encoding VT1 or VT2, which are pathogenic factors of C (VTEC). Therefore, according to the present invention, it is possible to accurately detect EHEC (VTEC) as a causative bacterium.

【0028】[0028]

【配列表】[Sequence list]

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 Escherichia coli 配列の特徴 特徴を決定した方法 S 配列 CAACACTGGATGATCTCAG SEQ ID NO: 1 Sequence length 19 bases Sequence type Number of nucleic acid strands Single strand Topology Linear type of sequence Genomic DNA Hypothetical sequence NO Antisense NO Origin Escherichia coli Sequence characteristics Characteristics Determined method S sequence CAACACTGGATGATCTCAG

【0029】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 Escherichia coli 配列の特徴 特徴を決定した方法 S 配列 CCCCCTCAACTGCTAATASEQ 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 Escherichia coli sequence Features Method for determining features S Sequence CCCCCTCAACTGCTAATA

【0030】配列番号(SEQ ID NO);3 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 ATCAGTCGTCACTCACTGGTSequence number (SEQ ID NO); 3 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 for determining features S sequence ATCAGTTCGTCACTCACTGGT

【0031】配列番号(SEQ ID NO);4 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 Escherichia coli 配列の特徴 特徴を決定した方法 S 配列 CTGCTGTCACAGTGACAAASequence number (SEQ ID NO); 4 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 Escherichia coli sequence Features Method for determining features S Sequence CTGCTGTCACAGTGACAAAA

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(en
terohemorrhagic Es cherichia coli、以下、EHEC)
またはベロ毒素産生性大腸菌(Verocytotoxin-producin
g Escherichia coli、以下、VTEC)の産生するベロ
毒素1型(以下、VT1)の遺伝子(以下、VT1遺伝
子)およびベロ毒素2型(以下、VT2)の遺伝子(以
下、VT2遺伝子)とその変異型遺伝子(VT2vh
a,VT2vhb,VT2vp1, およびVT2vp
2)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
配列群、 (5’)d−CAACACTGGATGATCTCAG−(3’) ・・(a、配列番号1) (5’)d−CCCCCTCAACTGCTAATA−(3’) ・・(b、配列番号2) (5’)d−ATCAGTCGTCACTCACTGGT−(3’) ・・(c、配列番号3) (5’)d−CTGCTGTCACAGTGACAAA−(3’) ・・(d、配列番号4) または対応する相補的配列からなることを特徴とするオ
リゴヌクレオチド。
1. An enterohemorrhagic Escherichia coli (en) present in a specimen.
terohemorrhagic Es cherichia coli (EHEC)
Or Verocytotoxin-producin
g Escherichia coli (hereinafter referred to as VTEC) produced verotoxin type 1 (hereinafter referred to as VT1) gene (hereinafter referred to as VT1 gene) and verotoxin type 2 (hereinafter referred to as VT2) gene (hereinafter referred to as VT2 gene) and variants thereof Gene (VT2vh
a, VT2vhb, VT2vp1, and VT2vp
An oligonucleotide which targets a nucleotide sequence encoding 2) and is chemically synthesized so as to be complementary to the nucleotide sequence, wherein the synthetic nucleotides are the following sequence group: (5 ′) d-CAACACTGGGATGATCTCAG- (3 ′) (A, SEQ ID NO: 1) (5 ') d-CCCCCTCAACTGCTAATA- (3') ... (b, SEQ ID NO: 2) (5 ') d-ATCAGTCGTCACTCACTGGT- (3') ... (c, SEQ ID NO: 3) (5 ′) d-CTGCTGTCACAGTGACAAA- (3 ′) (d, SEQ ID NO: 4) or an oligonucleotide comprising a corresponding complementary sequence.
【請求項2】請求項第1項に記載された各配列を有する
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、 (a) 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、 (b) 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、 (c) これら2種の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、 (d) 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EHECまたはVTE
Cの検出、ベロ毒素遺伝子の型別を行う方法。
2. A method comprising causing an oligonucleotide having each sequence according to claim 1 to function as a primer for a chain length reaction to selectively amplify a target nucleotide sequence, a) A primer is hybridized to a single-stranded target nucleotide sequence in a sample, and a chain length reaction is performed by a polymerization reaction of four nucleotides. (b) The obtained double-stranded target nucleotide sequence is When separated into main strands, the complementary strand functions as a template for a chain length reaction with the other primer. (C) By repeating hybridization with these two primers, a specific nucleotide sequence is amplified and electrophoresis is performed. Or, detecting the amplified nucleotide fragment by chromatography, (d) as a result, the sequence to be recognized is present in the sample EHEC or VTE by determining whether Luke
A method for detecting C and typing the Vero toxin gene.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2003057880A1 (en) * 2001-12-28 2003-07-17 Takeda Chemical Industries, Ltd. Method of quantifying nucleic acid and kit for quantifying nucleic acid

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003057880A1 (en) * 2001-12-28 2003-07-17 Takeda Chemical Industries, Ltd. Method of quantifying nucleic acid and kit for quantifying nucleic acid

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