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CN118291656A - 肺炎克雷伯菌和耐碳青霉烯肺炎克雷伯菌双重直接检测方法及试剂盒 - Google Patents

肺炎克雷伯菌和耐碳青霉烯肺炎克雷伯菌双重直接检测方法及试剂盒 Download PDF

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CN118291656A
CN118291656A CN202410470302.9A CN202410470302A CN118291656A CN 118291656 A CN118291656 A CN 118291656A CN 202410470302 A CN202410470302 A CN 202410470302A CN 118291656 A CN118291656 A CN 118291656A
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孙义祥
宋一之
张理仁
张翀宇
李原
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Chongqing Guoke Medical Innovation Technology Development Co ltd
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Abstract

本发明公开了一种肺炎克雷伯菌和耐碳青霉烯肺炎克雷伯菌双重直接检测方法及试剂盒,该方法为:通过高温裂解酶裂解肺炎克雷伯菌和耐碳青霉烯肺炎克雷伯菌释放核酸,同时利用分子信标探针在同一体系下对UreD基因和KPC基因进行环介导核酸恒温扩增;再对不同荧光信号进行检测,就可以实现两种的检测。本发明采用耐高温裂解酶裂解肺炎克雷伯菌和耐碳青霉烯肺炎克雷伯菌释放核酸,从而能在同一管内完成肺炎克雷伯菌和耐碳青霉烯肺炎克雷伯菌的直接一锅法LAMP扩增检测,无需基因组DNA的提取,具有操作简单、耗时短、准确度高等优势;这些优势使得本发明能够方便用于对肺炎克雷伯菌和耐碳青霉烯肺炎克雷伯菌的基层快速检测和鉴定诊断。

Description

肺炎克雷伯菌和耐碳青霉烯肺炎克雷伯菌双重直接检测方法 及试剂盒
技术领域
本发明涉及生物检测技术领域,特别涉及一种肺炎克雷伯菌和耐碳青霉烯肺炎克雷伯菌双重直接检测方法及试剂盒。
背景技术
肺炎克雷伯氏菌是一类广泛存在于动物粘膜表面或环境(如水、土壤等)中的革兰氏阴性细菌。在中国,肺炎克雷伯菌占呼吸机相关性肺炎(VAP)和重症监护病房(ICU)获得性肺炎分离病原体的11.9%。其中,耐碳青霉烯肺炎克雷伯菌耐药率非常高,仅粘菌素、替加环素、头孢他啶的耐药率等于10%,其他抗微生物药物的耐药率均高于50%。目前国内耐碳青霉烯肺炎克雷伯菌株的耐药基因以产KPC型为主,因此开发一种单体系双重检测肺炎克雷伯菌和含KPC基因的耐碳青霉烯肺炎克雷伯菌的方法具有重要的应用价值。
传统的分离鉴定、免疫学方法与实时荧光定量PCR等方法来检测肺炎克雷伯菌和耐碳青霉烯肺炎克雷伯菌分别存在耗时长、灵敏度较低及检测成本昂贵等缺点。此外,常规PCR与常规恒温扩增方法一次只能扩增单一基因,不能尽快对临床中混合感染的耐药与非耐药性菌株进行区分,导致感染含耐药基因的菌株的患者没有得到及时、特异的治疗。基于此,多重PCR检测方法虽能够满足多重检测需求,但多重PCR引物设计存在较大的难度,且该方法耗时也较长。因此,需要一种简便、快速、灵敏、双重检测肺炎克雷伯菌和耐碳青霉烯肺炎克雷伯菌临床检测手段。
环介导等温扩增(Loop-mediated isothermal amplification,LAMP)是一种快速的核酸恒温扩增技术,其具有特异性强、灵敏度高等优点。分子信标(Molecular beacon,MB)基于荧光共振能量转移(Fluorescence resonanceenergytransfer,FRET)与碱基互补配对的原则设计的,MB长约17-30bp,两个末端分别标记荧光基团和淬灭基团,在特定靶DNA存在的情况下,MB的空间构象发生变化产生荧光。MB具有操作简单、敏感、特异、并能对样品进行实时扩增检测,被广泛用于核酸的定量分析、微生物检测、活动成像等领域。基于上述技术,其有望应用于构建肺炎克雷伯菌和耐碳青霉烯肺炎克雷伯菌的双重检测方法,但现在未见公开可靠的相似方案。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足,提供一种肺炎克雷伯菌和耐碳青霉烯肺炎克雷伯菌双重直接检测方法及试剂盒。
为解决上述技术问题,本发明采用的技术方案是:一种肺炎克雷伯菌和耐碳青霉烯肺炎克雷伯菌双重直接检测方法,包括以下步骤:
S1、采集待测菌液样本;
S2、采用单管恒温扩增体系同时进行肺炎克雷伯菌和耐碳青霉烯肺炎克雷伯菌的双重直接检测:
将待测菌液样本加入恒温扩增体系中,进行恒温扩增,然后对扩增产物进行双通道荧光检测,根据两个通道的荧光强度判断待测菌液样本中是否含有肺炎克雷伯菌和耐碳青霉烯肺炎克雷伯菌;
其中,恒温扩增体系中包含用于裂解细菌的裂解酶、用于扩增肺炎克雷伯菌特有的UreD基因的扩增引物组1、用于扩增耐碳青霉烯肺炎克雷伯菌特有的KPC基因的扩增引物组2、用于检测UreD基因的分子信标探针1和用于检测KPC基因的分子信标探针2。
优选的是,裂解酶为的蛋白序列如SEQ ID NO.3所示。
优选的是,扩增引物组1包括如下引物:F3、B3、FIP、BIP、LF、LB,基因序列依次如SEQ ID NO.4~SEQ ID NO.9所示。
优选的是,扩增引物组2包括如下引物:F3、B3、FIP、BIP、LB,基因序列依次如SEQID NO.10~SEQ ID NO.14所示。
优选的是,分子信标探针1的5’端和3’端分别修饰有FAM荧光基团和Dabcyl淬灭基团,分子信标探针2的5’端和3’端分别修饰有Cy5荧光基团和BHQ2淬灭基团。
优选的是,对扩增产物进行双通道荧光检测的方法具体为:
检测扩增产物在470nm的激发光下于525nm处的发射光的强度,记为I525;检测扩增产物在650nm的激发光下于670nm处的发射光的强度,记为I670
若I525>I0525且I670≤I0670,则表明待测菌液样本中含有肺炎克雷伯菌,且不含耐碳青霉烯肺炎克雷伯菌;若I525>I0525且I670≤I0670,则表明待测菌液样本中含有肺炎克雷伯菌,且所含的肺炎克雷伯菌中存在耐碳青霉烯肺炎克雷伯菌;若I525≤I0525,则表明待测菌液样本中不含肺炎克雷伯菌。
优选的是,分子信标探针1的基因序列如SEQ ID NO.15所示。
优选的是,分子信标探针2的基因序列如SEQ ID NO.16所示。
优选的是,恒温扩增体系中均还包括以下组分:DNA聚合酶、Isothermo Buffer、Mg2+、dNTP、ddH2O和甜菜碱;
步骤S2中的恒温扩增温度为65℃。
本发明还提供一种肺炎克雷伯菌和耐碳青霉烯肺炎克雷伯菌双重直接检测试剂盒,其包括如上的恒温扩增体系,该试剂盒采用如上所述的方法实现肺炎克雷伯菌和耐碳青霉烯肺炎克雷伯菌的双重直接检测。
本发明的有益效果是:
本发明公开了一种肺炎克雷伯菌和耐碳青霉烯肺炎克雷伯菌双重直接检测方法及试剂盒,本发明采用耐高温裂解酶裂解肺炎克雷伯菌和耐碳青霉烯肺炎克雷伯菌释放核酸,从而实现菌液的直接一锅法LAMP扩增检测;采用具有耗时短、准确度高等优势;这些优势使得本发明开发的基于LAMP核酸恒温扩增技术方便用于对肺炎克雷伯菌和耐碳青霉烯肺炎克雷伯菌的基层快速检测和鉴定诊断;
本发明通过利用分子信标探针结合LAMP恒温扩增的技术,能实现对肺炎克雷伯菌和耐碳青霉烯肺炎克雷伯菌的快速、高灵敏度、高特异性的双重直接检测;
本发明针对肺炎克雷伯菌特有的脲酶基因UreD或大部分耐碳青霉烯肺炎克雷伯菌特有的耐药基因KPC分别设计特异的分子信标探针,实现了在单管中双重检测两株不同的肺炎克雷伯菌;此外,在LAMP扩增体系中引入分子信标探针相较于直接添加荧光染料,在一定程度上解决了非特异性扩增造成的假阳性信号的问题,同时也具有耗时更短的优势;
本发明的方案可适用于引入含其他耐碳青霉烯酶基因的肺炎克雷伯菌,从而实现单管多重检测不同肺炎克雷伯菌株,并完成多种耐药基因的快速分型检测。
附图说明
图1为本发明的实施例2中利用UreD基因引物组及分子信标探针MB1的检测体系特异性分析结果;
图2为本发明的实施例3中利用KPC基因引物组及分子信标探针MB2的检测体系特异性分析结果;
图3为本发明的实施例4中含不同分子信标的LAMP扩增体系添加耐高温裂解酶与否的实时荧光检测结果;
图4为本发明的实施例5中利用UreD基因引物组及分子信标探针MB1的检测体系灵敏度分析结果;
图5为本发明的实施例6中利用KPC基因引物组及分子信标探针MB2的检测体系灵敏度分析结果;
图6为本发明的实施例7中利用两组引物(UreD及KPC)及两组分子信标(MB1及MB2)在单管中进行双重检测肺炎克雷伯菌和耐碳青霉烯肺炎克雷伯菌的实验结果。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步的详细说明,以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
应当理解,本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不排除一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。
下列实施例中所使用的试验方法如无特殊说明,均为常规方法。下列实施例中所用的材料试剂等,如无特殊说明,均可从商业途径得到。下列实施例中未注明具体条件者,按照常规条件或者制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者,均为可以通过市售购买获得的常规产品。
本发明提供一种肺炎克雷伯菌和耐碳青霉烯肺炎克雷伯菌双重直接检测方法,本发明在恒温条件下,通过高温裂解酶裂解肺炎克雷伯菌和耐碳青霉烯肺炎克雷伯菌释放核酸,同时利用分子信标探针在同一体系下对UreD基因和KPC基因进行环介导核酸恒温扩增(LAMP);再对不同荧光信号进行检测,就可以特异性区分样品中肺炎克雷伯菌和含有KPC基因的耐碳青霉烯肺炎克雷伯菌。该方法具体包括以下步骤:
S1、采集待测菌液样本:
根据患者病理特征分别采用无菌棉拭子采集痰标本、环甲膜穿刺气管吸引(TTA)、防污染双套管毛刷采样(PSB)、支气管肺泡灌洗(BAL)和经皮肺穿刺吸引(LA)等方法进行采集。
S2、采用单管恒温扩增体系同时进行肺炎克雷伯菌和耐碳青霉烯肺炎克雷伯菌的双重直接检测:
将待测菌液样本加入恒温扩增体系中,进行恒温扩增,然后对扩增产物进行双通道荧光检测,根据两个通道的荧光强度判断待测菌液样本中是否含有肺炎克雷伯菌和耐碳青霉烯肺炎克雷伯菌;
其中,恒温扩增体系中包含用于裂解细菌的裂解酶、用于扩增肺炎克雷伯菌特有的UreD基因的扩增引物组1、用于扩增耐碳青霉烯肺炎克雷伯菌特有的KPC基因的扩增引物组2、用于检测UreD基因的分子信标探针1和用于检测KPC基因的分子信标探针2。
在优选的实施例中,恒温扩增体系中均还包括以下组分:DNA聚合酶、IsothermoBuffer、Mg2+、dNTP、ddH2O和甜菜碱。
在优选的实施例中,步骤S2中的恒温扩增温度为65℃,扩增反应时间为60min。
在优选的实施例中,裂解酶为的蛋白序列如SEQ ID NO.3所示。
在优选的实施例中,扩增引物组1包括如下引物:F3、B3、FIP、BIP、LF、LB,基因序列依次如SEQ ID NO.4~SEQ ID NO.9所示。
在优选的实施例中,扩增引物组2包括如下引物:F3、B3、FIP、BIP、LB,基因序列依次如SEQ ID NO.10~SEQ ID NO.14所示。
在优选的实施例中,分子信标探针1的5’端和3’端分别修饰有FAM荧光基团和Dabcyl淬灭基团,分子信标探针2的5’端和3’端分别修饰有Cy5荧光基团和BHQ2淬灭基团。
在优选的实施例中,对扩增产物进行双通道荧光检测的方法具体为:
检测扩增产物在470nm的激发光下于525nm处的发射光的强度,记为I525;检测扩增产物在650nm的激发光下于670nm处的发射光的强度,记为I670
若I525>I0525且I670≤I0670,则表明待测菌液样本中含有肺炎克雷伯菌,且不含耐碳青霉烯肺炎克雷伯菌;若I525>I0525且I670≤I0670,则表明待测菌液样本中含有肺炎克雷伯菌,且所含的肺炎克雷伯菌中存在耐碳青霉烯肺炎克雷伯菌;若I525≤I0525,则表明待测菌液样本中不含肺炎克雷伯菌。
在优选的实施例中,分子信标探针1的基因序列如SEQ ID NO.15所示(具体序列为FAM-CTGGATCTGGTGAAAGCGGAGATCCAG-Dabcyl)。
在优选的实施例中,分子信标探针2的基因序列如SEQ ID NO.16所示(具体序列为Cy5-CCCAACAATTTGTTGCTGAAGGAGTTGGG-BHQ2)。
本发明还提供一种肺炎克雷伯菌和耐碳青霉烯肺炎克雷伯菌双重直接检测试剂盒,其包括如上的恒温扩增体系,该试剂盒采用如上所述的方法实现肺炎克雷伯菌和耐碳青霉烯肺炎克雷伯菌的双重直接检测。
以上为本发明的总体构思,以下在其基础上提供详细的实施例,以对本发明做进一步说明。
试剂来源说明:
LAMP核酸恒温扩增反应所需的Bst 3.0DNA聚合酶、10X扩增缓冲液和100mM MgSO4购自哈尔滨新海基因检测有限公司;10mM dNTP购自生工生物工程(上海)股份有限公司;扩增引物与分子信标探针由苏州金唯智生物公司合成;肺炎克雷伯菌(1706)和耐碳青霉烯肺炎克雷伯菌(1705)购置于美国模式培养物集存库(ATCC);铜绿假单胞菌、金黄色葡萄球菌、大肠杆菌来源于中科院苏州医学工程技术研究所医学检验室;甜菜碱购置于北京索莱宝科技有限公司。
实施例1利用实时荧光检测系统及分子信标探针检测经LAMP扩增后的UreD基因和KPC基因
1-1、LAMP恒温扩增引物的制备
根据UreD基因和KPC基因的序列信息(SEQ ID NO.1~SEQ ID NO.2),设计相应的用于UreD基因(依次为F3、B3、FIP、BIP、LF及LB)和KPC基因(依次为F3、B3、FIP、BIP及LB)的扩增引物组,引物的序列依次如SEQ ID NO.4~SEQ ID NO.14所示;引物由苏州金唯智生物科技股份有限公司合成,
1-2、分子信标探针的制备
根据UreD基因扩增引物组中环引物LF设计针对该基因的分子信标探针1(MB1),其中MB1最后的21个碱基与LF相同形成的分子信标的环状区域及一条茎部序列,LFP的前六个碱基序列与自身的后六个碱基序列形成反向互补,形成了分子信标的另一个茎部序列。荧光基团和淬灭基团分别用FAM和Dabcyl修饰,并各自连接到分子信标的5’及3’,MB1的序列信息如SEQ ID NO.15所示;
根据KPC基因扩增引物组中环引物LB设计针对该基因的分子信标探针2(MB2),其中MB2最后的24个碱基与LB相同形成的分子信标的环状区域及一条茎部序列,MB2的前五个碱基序列与自身的后五个碱基序列形成反向互补,形成了分子信标的另一个茎部序列。荧光基团和淬灭基团分别用Cy5和BHQ2修饰,并各自连接到分子信标的5’及3’,MB2的序列信息如SEQ ID NO.16所示;分子信标探针由苏州金唯智生物科技股份有限公司合成。
1-3、利用分子信标探针单独LAMP扩增检测UreD基因
采用25μL反应体系,具体成分及用量如下(参照表1)。其中UreD Primer mix为FIP、BIP(均为16μM)、F3、B3(均为2μM)和LF、LB(均为4μM)。向扩增反应体系中依次加入1μLPrimer mix、2.5μL 10×Isothermo Buffer(Mg2+free)、2μL Mg2+(100mM)、2μL甜菜碱(5M)、1μL分子信标探针1(10μM)、3.5μL dNTP(10mM)、3.5μL ddH2O、1μL sample、1μL裂解酶(75ug/mL;蛋白序列如SEQ ID NO.3所示)和1μL Bst 3.0DNA/RNA Polymerase(8U/μL)。各组分混合均匀后于65℃下反应60min。
表1
成分 用量
UreD Primer mix 1μL
Bst 3.0DNA/RNA Polymerase(8U/μL) 1μL
10×Isothermo Buffer(Mg2+free) 2.5μL
Mg2+(100mM) 2μL
dNTP(10mM) 3.5μL
甜菜碱(5M) 2μL
裂解酶(75ug/mL) 1μL
分子信标探针1(MB1;10μM) 1μL
Sample 1μL
ddH2O 10μL
1-4、利用分子信标探针单独LAMP扩增检测KPC基因
采用25μL反应体系,具体成分及用量如下(参照表2)。其中KPC Primer mix为FIP、BIP(均为16μM)、F3、B3(均为2μM)和LB(4μM)。向扩增反应体系中依次加入1.5μL Primermix、2.5μL 10×Isothermo Buffer(Mg2+free)、2μL Mg2+(100mM)、2μL甜菜碱(5M)、1μL分子信标探针2(10μM)、3.5μL dNTP(10mM)、3.5μL ddH2O、1μL sample、1μL裂解酶(75ug/mL;蛋白序列如SEQ ID NO.3所示)和1μL Bst 3.0DNA/RNA Polymerase(8U/μL)。各组分混合均匀后于65℃下反应60min。
表2
1-5利用分子信标及LAMP扩增双重检测UreD基因及KPC基因:
采用25μL反应体系,参照实施例1中1-3与1-4,将相同浓度与体积的UreD Primermix、KPC Primer mix及两种分子信标探针混合加入双重检测体系,其余试剂的浓度及添加量不变,最后ddH2O补足至25μL。
1-6扩增产物检测:
扩增产物检测方法采用实时荧光检测法,其中FAM荧光检测通道激发波长为470nm,发射波长为525nm;Cy5荧光检测通道激发波长为650nm,发射波长为670nm。
实施例2利用UreD基因引物组及MB1检测两株肺炎克雷伯菌的特异性
以1μL菌液为扩增模板,按实施例1中1-3的方法进行核酸恒温扩增。其中用含UreD基因的扩增引物及MB1的检测体系分别对肺炎克雷伯菌(1706)、含KPC基因的耐碳青霉烯肺炎克雷伯菌(1705)、铜绿假单胞菌、金黄色葡萄球菌及大肠杆菌菌液进行扩增,按1-6的方法进行扩增产物检测,其反应检测结果如图1所示;其中,横坐标为时间,纵坐标为荧光强度;图上曲线分别是肺炎克雷伯菌(1706)、含KPC基因的耐碳青霉烯肺炎克雷伯菌(1705)、铜绿假单胞菌(PaK)、金黄色葡萄球菌(SA)、大肠杆菌(Eco)及ddH2O(NTC)的扩增曲线。此外,所有实验组的荧光强度数据是以NTC组为对照计算得到的实时荧光相对变化值。
结果表明,本发明所采用的含UreD基因的扩增引物组及MB1的检测体系对不同肺炎克雷伯菌株的检测特异性非常好。
实施例3利用KPC基因引物组及分子信标2检测含KPC基因的耐碳青霉烯肺炎克雷伯菌菌液的特异性
以1μL菌液为扩增模板,按实施例1中1-4的方法进行核酸恒温扩增。其中用含KPC基因的扩增引物及MB2的检测体系对肺炎克雷伯菌、含KPC基因的耐碳青霉烯肺炎克雷伯菌、铜绿假单胞菌、金黄色葡萄球菌及大肠杆菌菌液进行扩增,按1-6的方法进行扩增产物检测,其反应检测结果如图2所示;其中,横坐标为时间,纵坐标为荧光强度;图上曲线分别是肺炎克雷伯菌(1706)、含KPC基因的耐碳青霉烯肺炎克雷伯菌(1705)、铜绿假单胞菌(PaK)、金黄色葡萄球菌(SA)、大肠杆菌(Eco)及ddH2O(NTC)的扩增曲线。此外,所有实验组的荧光强度数据是以NTC组为对照计算得到的实时荧光相对变化值。
结果表明,本发明所采用的含KPC基因的扩增引物及MB2的检测体系对含KPC基因的耐碳青霉烯肺炎克雷伯菌的检测特异性非常好。
实施例4含不同分子信标的LAMP扩增体系添加耐高温裂解酶与否的实时荧光检测
以1μL菌液为扩增模板,按实施例1中1-3与1-4的方法进行核酸恒温扩增。其中用UreD基因的扩增引物与MB1对肺炎克雷伯菌(1706)菌液进行扩增,用KPC基因的扩增引物与MB2对耐碳青霉烯肺炎克雷伯菌(1705)菌液进行扩增,按1-6的方法进行扩增产物检测;针对不同扩增组设置添加耐高温裂解酶与否的区别,其反应检测结果如图3所示;其中,横坐标为时间,纵坐标为荧光强度;图上曲线分别是UreD基因引物加肺炎克雷伯菌及无高温裂解酶组(UreD+1706;FAM+无裂解酶)、UreD基因引物加肺炎克雷伯菌及含高温裂解酶组(UreD+1706;FAM+含裂解酶)、KPC基因引物加含KPC基因的耐碳青霉烯肺炎克雷伯菌及无高温裂解酶组(KPC+1705;Cy5+无裂解酶组)、KPC基因引物加含KPC基因的耐碳青霉烯肺炎克雷伯菌及含高温裂解酶组(KPC+1705;Cy5+含裂解酶组)及ddH2O(NTC)的扩增曲线。此外,所有实验组的荧光强度数据是以NTC组(按照两种荧光信号强度值分别计算)为对照计算得到的实时荧光相对变化值。
结果表明,本发明所采用的方法中裂解酶能够裂解两株肺炎克雷伯菌,并成功释放出核酸,能达到单管一步法检测菌液的目的。
实施例5利用UreD基因引物组及MB1检测两株肺炎克雷伯菌的灵敏度
以1μL菌液为扩增模板,按实施例1中1-3的方法进行核酸恒温扩增。其中用含UreD基因的扩增引物及MB1的双重检测体系分别对肺炎克雷伯菌与含KPC基因的耐碳青霉烯肺炎克雷伯菌进行扩增,按1-6的方法进行扩增产物检测;针对菌液浓度的不同,其反应检测结果如图4所示;其中,横坐标为时间,纵坐标为荧光强度;图上曲线分别是菌液浓度为104(1706 104CFU/mL)、103(1706 103CFU/mL)、102(1706 102CFU/mL)CFU/mL的肺炎克雷伯菌及104(1705 104CFU/mL)、103(1705 103CFU/mL)、102(1705102CFU/mL)CFU/mL含KPC基因的耐碳青霉烯肺炎克雷伯菌的扩增曲线;NTC(ddH2O)为阴性对照组。此外,所有实验组的荧光强度数据是以NTC组为对照计算得到的实时荧光相对变化值。
结果表明,本发明所采用的方法中UreD基因引物组及MB1在50分钟内能够准确检测到103CFU/mL的两株肺炎克雷伯菌。
实施例6利用KPC基因引物组及MB1检测含KPC基因的耐碳青霉烯肺炎克雷伯菌的灵敏度
以1μL菌液为扩增模板,按实施例1中1-4的方法进行核酸恒温扩增。其中用含KPC基因的扩增引物及MB2的双重检测体系对含KPC基因的耐碳青霉烯肺炎克雷伯菌进行扩增;针对菌液浓度的不同,其反应检测结果如图5所示;其中,横坐标为时间,纵坐标为荧光强度;图上曲线分别是菌液浓度为104(1706 104CFU/mL)、103(1706 103CFU/mL)、102(1706102CFU/mL)CFU/mL的肺炎克雷伯菌及104(1705 104CFU/mL)、103(1705 103CFU/mL)、102(1705 102CFU/mL)CFU/mL含KPC基因的耐碳青霉烯肺炎克雷伯菌的扩增曲线;NTC(ddH2O)为阴性对照组。此外,所有实验组的荧光强度数据是以NTC组为对照计算得到的实时荧光相对变化值。
结果表明,本发明所采用的方法中KPC基因引物组及MB2在50分钟内能够准确检测到103CFU/mL的含KPC基因的耐碳青霉烯肺炎克雷伯菌。
实施例7利用分子信标及LAMP扩增双重检测肺炎克雷伯菌和耐碳青霉烯肺炎克雷伯菌
以1μL菌液为扩增模板,按实施例1中1-5的方法进行核酸恒温扩增。其中用含UreD与KPC基因的两组扩增引物及两种分子信标探针的双重检测体系分别对肺炎克雷伯菌与含KPC基因的耐碳青霉烯肺炎克雷伯菌进行扩增;针对分子信标探针的不同,其反应检测结果如图6所示;其中,横坐标为时间,纵坐标为荧光强度。图上曲线分别是检测肺炎克雷伯菌的FAM荧光信号组(1706;FAM)、检测含KPC基因的耐碳青霉烯肺炎克雷伯菌的FAM荧光信号组(1705;FAM)、检测肺炎克雷伯菌的Cy5荧光信号组(1706;Cy5)、检测含KPC基因的耐碳青霉烯肺炎克雷伯菌的Cy5荧光信号组(1705;Cy5)及ddH2O(NTC)的扩增曲线;NTC(ddH2O)为阴性对照组。此外,所有实验组的荧光强度数据是以NTC组(按照两种荧光信号强度值分别计算)为对照计算得到的实时荧光相对变化值。
结果表明,对于,耐碳青霉烯肺炎克雷伯菌1706,FAM(525nm)和Cy5的荧光强度(670nm)均提高,对于肺炎克雷伯菌1705,FAM(525nm)的荧光强度提高、Cy5的荧光强度(670nm)未提高。所以本发明所采用的方法中的双重检测体系能够准确在单管反应体系中准确区分肺炎克雷伯菌与含KPC基因的耐碳青霉烯肺炎克雷伯菌。
核酸序列表如下:
尽管本发明的实施方案已公开如上,但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用,它完全可以被适用于各种适合本发明的领域,对于熟悉本领域的人员而言,可容易地实现另外的修改,因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下,本发明并不限于特定的细节。

Claims (10)

1.一种肺炎克雷伯菌和耐碳青霉烯肺炎克雷伯菌双重直接检测方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1、采集待测菌液样本;
S2、采用单管恒温扩增体系同时进行肺炎克雷伯菌和耐碳青霉烯肺炎克雷伯菌的双重直接检测:
将待测菌液样本加入恒温扩增体系中,进行恒温扩增,然后对扩增产物进行双通道荧光检测,根据两个通道的荧光强度判断待测菌液样本中是否含有肺炎克雷伯菌和耐碳青霉烯肺炎克雷伯菌;
其中,恒温扩增体系中包含用于裂解细菌的裂解酶、用于扩增肺炎克雷伯菌特有的UreD基因的扩增引物组1、用于扩增耐碳青霉烯肺炎克雷伯菌特有的KPC基因的扩增引物组2、用于检测UreD基因的分子信标探针1和用于检测KPC基因的分子信标探针2。
2.根据权利要求1所述的肺炎克雷伯菌和耐碳青霉烯肺炎克雷伯菌双重直接检测方法,其特征在于,裂解酶为的蛋白序列如SEQ ID NO.3所示。
3.根据权利要求1所述的肺炎克雷伯菌和耐碳青霉烯肺炎克雷伯菌双重直接检测方法,其特征在于,扩增引物组1包括如下引物:F3、B3、FIP、BIP、LF、LB,基因序列依次如SEQID NO.4~SEQ ID NO.9所示。
4.根据权利要求1所述的肺炎克雷伯菌和耐碳青霉烯肺炎克雷伯菌双重直接检测方法,其特征在于,扩增引物组2包括如下引物:F3、B3、FIP、BIP、LB,基因序列依次如SEQ IDNO.10~SEQ ID NO.14所示。
5.根据权利要求1所述的肺炎克雷伯菌和耐碳青霉烯肺炎克雷伯菌双重直接检测方法,其特征在于,分子信标探针1的5’端和3’端分别修饰有FAM荧光基团和Dabcyl淬灭基团,分子信标探针2的5’端和3’端分别修饰有Cy5荧光基团和BHQ2淬灭基团。
6.根据权利要求5所述的肺炎克雷伯菌和耐碳青霉烯肺炎克雷伯菌双重直接检测方法,其特征在于,对扩增产物进行双通道荧光检测的方法具体为:
检测扩增产物在470nm的激发光下于525nm处的发射光的强度,记为I525;检测扩增产物在650nm的激发光下于670nm处的发射光的强度,记为I670
若I525>I0525且I670≤I0670,则表明待测菌液样本中含有肺炎克雷伯菌,且不含耐碳青霉烯肺炎克雷伯菌;若I525>I0525且I670≤I0670,则表明待测菌液样本中含有肺炎克雷伯菌,且所含的肺炎克雷伯菌中存在耐碳青霉烯肺炎克雷伯菌;若I525≤I0525,则表明待测菌液样本中不含肺炎克雷伯菌。
7.根据权利要求6所述的肺炎克雷伯菌和耐碳青霉烯肺炎克雷伯菌双重直接检测方法,其特征在于,分子信标探针1的基因序列如SEQ ID NO.15所示。
8.根据权利要求6所述的肺炎克雷伯菌和耐碳青霉烯肺炎克雷伯菌双重直接检测方法,其特征在于,分子信标探针2的基因序列如SEQ ID NO.16所示。
9.根据权利要求1所述的肺炎克雷伯菌和耐碳青霉烯肺炎克雷伯菌双重直接检测方法,其特征在于,恒温扩增体系中均还包括以下组分:DNA聚合酶、Isothermo Buffer、Mg2+、dNTP、ddH2O和甜菜碱;
步骤S2中的恒温扩增温度为65℃。
10.一种肺炎克雷伯菌和耐碳青霉烯肺炎克雷伯菌双重直接检测试剂盒,其特征在于,其包括如权利要求1-9中任意一项中的恒温扩增体系,该试剂盒采用如权利要求1-9中任意一项所述的方法实现肺炎克雷伯菌和耐碳青霉烯肺炎克雷伯菌的双重直接检测。
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