一种快速筛选产生河豚毒素微生物菌株的方法及所用的地高辛标记DNA探针技术

本发明专利技术涉及海洋生物技术领域，尤其涉及一种快速筛选产生河豚毒素微生物菌株的方法及其所用的地高辛标记DNA探针，该方法使用的探针是与待测DNA碱基互补的254个碱基长度的单链DNA，探针3′端被地高辛标记。通过菌落原位斑点分子杂交，该探针可特异性检测待测菌株DNA样品中有否有河豚毒素合成sxt基因核酸的存在，筛选出产毒阳性菌株。本发明专利技术涉及的方法利用菌株DNA原位提取物进行菌落斑点杂交，可在8‑10小时内完成96个样品筛选。本发明专利技术的方法快速，特异性强且准确性高。

【技术实现步骤摘要】
一种快速筛选产生河豚毒素微生物菌株的方法及所用的地高辛标记DNA探针
本专利技术涉及海洋生物
，尤其涉及一种快速筛选产生河豚毒素微生物菌株的方法及其所用的地高辛标记DNA探针。
技术介绍
河豚毒素(Tetrodotoxin，TTX)是河豚及其它生物体内存在的一种小分子非蛋白生物碱神经毒素。是自然界中所发现的毒性最强的神经毒素之一。其毒性比氰化物高一千多倍，可高选择性和高亲和性地阻断神经兴奋膜上钠离子通道，阻碍神经传导，从而引起神经麻痹而致死亡。TTX对头痛、关节炎、破伤风、霍乱、伤寒、哮喘、百日咳、晚期癌症等疾病均有一定疗效。河豚毒素有望被开发为首选麻醉剂与戒毒剂。作为镇痛剂，其镇痛作用是吗啡的3000倍，比普鲁卡因和可卡因强10万倍。而作为戒毒剂，由于其独特的生物学特征，用TTX戒毒的有效率达98％。TTX具有较强的局麻作用，在所用剂量未发现毒性反应，且无使用依赖性。目前，TTX的获得主要通过对有毒河豚内脏如卵巢、脾脏、肝脏、血液、精巢等提取制备而来。该方法费时、费力、成本高，且所获TTX量有限。海洋细菌是产TTX的另一个来源。其具有具有易培养、代谢调控相对简单等特性，因此，利用产毒海洋细菌发酵制备TTX，是一条行之有效的方法。其关键是产毒菌株的快速筛选。其可通过代谢产物化学分析来实现，不仅工作量大、周期长，且化学分析所用毒素标准品价格昂贵、分析成本高。而目前尚无产河豚毒素菌株的快速筛选技术。马春燕,刘松,陆豫,等.鄱阳湖野生河豚鱼体内河豚毒素产生菌的分离鉴定[J].天然产物研究与开发,2012,24(12):001766-1776.一文中通过小鼠实验、薄层色谱、质谱分析及荧光分光光度法确认TL-1菌株发酵液中含河豚毒素。24℃培养5d,通过活性炭柱、凝胶柱从TL-1发酵液中分离河豚毒素粗毒液。经形态、生理生化及16SrRNA分析鉴定,表明该菌属于花域芽孢杆菌属。其整体方法繁琐，并且需要长时间的培育，其检测鉴定的效率十分低下。
技术实现思路
为解决目前无法对能够产生河豚毒素(TTX)的菌株进行快速筛选，仅可通过代谢产物化学分析来实现，不仅工作量大、周期长，且化学分析所用毒素标准品价格昂贵、分析成本高等问题，本专利技术提供了一种快速筛选产生河豚毒素微生物菌株的方法，通过探针标记能够快速对大量混杂的菌株进行筛分。本专利技术的另一目的是提供一种用于上述方法进行筛选的地高辛标记DNA探针。为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种快速筛选产生河豚毒素微生物菌株的方法，所述方法包括以下步骤：1)取待检测菌株单菌落点于硝酸纤维素膜制成待检膜，对待检膜进行预处理得到预处理DNA膜，将所得的预处理DNA膜置于杂交液中，在40～45℃条件下培育40～50min，得到预杂交液；2)将地高辛标记的DNA放入沸水中处理8～12min后置于冰浴中冷却，得到标记DNA溶液，取标记DNA溶液加入至步骤2)所得的预杂交液中配制混合液，所用标记DNA溶液与预杂交液的体积比5：(1.2～1.8)，混匀静置后将混合液中的膜体取出得到二次处理DNA膜；3)将步骤3)所得的二次处理DNA膜加入至杂交液中，并加入地高辛标记DNA探针，于40～45℃下作用45～60min，随后将膜去除放至盛有2×SSC溶液的容器中洗涤1～3次，每次3～7min，得到三次处理DNA膜4)将步骤4)所得的三次处理DNA膜置于缓冲液中清洗30～90s，弃去缓冲液再加入1～3％VOL的封闭液，室温放置40～70min，弃去封闭液再加入碱性磷酸酶标记抗地高辛抗体溶液，于35～39℃条件下温育20～30min，弃去碱性磷酸酶标记抗地高辛抗体溶液并用冲洗液冲洗2～6次，随后置于显色缓冲液中平衡90～150s，弃去显色缓冲液后加入BCIP/NBT显色液，置于暗处至显色后加入TE缓冲液终止反应，得到终处理DNA膜；5)将步骤5)所得的终处理DNA膜进行观察，有斑点出现表示结果为阳性，即为产生河豚毒素的微生物菌株，反之无斑点出现的表示结果为阴性。本专利技术方法首先通过将对待检测菌株进行落点培育形成待检膜，并对其进行适当的杂交和DNA标记，并在DNA标记后加入地非放射性的高辛标记DNA探针，利用基因探针仅标记，若发生结合即可在结合部位获得可识别信号，所述地高辛标记DNA探针对能够产生河豚毒素的菌株进行标记，而通常在标记后续进行复杂的检测才能检测到探针的可识别信号，但在本方法中在地高辛标记DNA探针进行标记后，可通过封闭和多次清洗，去除杂质后通过显色缓冲液和显色液进行显色反应，再通过TE缓冲液终止反应，随后即可对DNA膜利用普通光学显微镜甚至可直接使用肉眼进行快速观察，实现快速高效筛选菌株的目的。作为优选，所述预处理步骤包括将待检膜浸于0.3～0.8mol/L的NaOH溶液中5～15min，浸渍后置于60～90℃条件下干燥1～2h以固定DNA，再将其置于3～8mg/mL、pH为7.6～8.3的溶菌酶溶液中，在35～39℃条件下温水浴15～30min，以TE缓冲液冲去膜表面细菌细胞残留物。作为优选，步骤1)和步骤3)所述杂交液为在2×SSC溶液中加入45～55mmol/L的磷酸缓冲液和0.8～1.2mmol/L的EDTA，并含有7.5～12.5wt％硫酸葡聚糖和45～55wt％去离子甲酰胺的混合液，杂交液pH值为6.8～7.2。作为优选，步骤4)所述缓冲液中含有0.08～0.115mol/L的顺丁烯二酸和0.115～0.165mol/L的NaCl，缓冲液pH值为7.4～7.6。作为优选，步骤4)所述封闭液中含有0.08～0.115mol/L的Tris-HCl、0.13～0.165mol/L的NaCl和0.085～0.125mol/L的MgCl2，封闭液pH值为7.8～8.1。作为优选，步骤4)所述冲洗液中含有0.08～0.115mol/L的Tris-HCl和0.13～0.165mol/L的NaCl，冲洗液pH值为7.3～7.7。作为优选，步骤4)所述显色缓冲液中含有0.08～0.125mol/L的Tris、0.085～0.11mol/L的NaCl和40～55mmol/L的MgCl2，显色缓冲液pH值为9.4～9.6。作为优选，步骤4)所述显色液中含有0.225～0.35mg/mL的NBT和0.125～0.195mg/mL的BCIP，显色液pH值为8.8～9.3。一种地高辛标记DNA探针，所述地高辛标记DNA探针为SEQIDNO.1：5'-TAGGGTCTGGACTAGGCATACGTCCCTCCTACTTAGCGCTGTCGAACGAATATCGATCCGAGGACGCCGGCTAGGCCTTCGCCGACTCGGCGCGGGCGGCACGTGACTCTCAACGCACGCTGAACGTCGGCAGGACCCTTAGGCAGCAGCACCTAGGCTCCGTGTGCAAGTTCGCCTCGCATCGCGTCGCAGACGGCA-3'。利用探针标记的方式相比于普通的常用的对菌株产生的代谢产物进行化学分析的方法，其避免了代谢产物中的杂质带来的检测误差，具有高精确性的优点，并且相较于培育菌株、产生足量的代谢产物再进行检测来说，直接利用探针进行标记更有着高效的特点，并可对大量菌株进行批量性地本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种快速筛选产生河豚毒素微生物菌株的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：1)取待检测菌株单菌落点于硝酸纤维素膜制成待检膜，对待检膜进行预处理得到预处理DNA膜，将所得的预处理DNA膜置于杂交液中，在40～45℃条件下培育40～50min，得到预杂交液；2)将地高辛标记的DNA放入沸水中处理8～12min后置于冰浴中冷却，得到标记DNA溶液，取标记DNA溶液加入至步骤2)所得的预杂交液中配制混合液，所用标记DNA溶液与预杂交液的体积比5：(1.2～1.8)，混匀静置后将混合液中的膜体取出得到二次处理DNA膜；3)将步骤3)所得的二次处理DNA膜加入至杂交液中，并加入地高辛标记DNA探针，于40～45℃下作用45～60min，随后将膜去除放至盛有2×SSC溶液的容器中洗涤1～3次，每次3～7min，得到三次处理DNA膜4)将步骤4)所得的三次处理DNA膜置于缓冲液中清洗30～90s，弃去缓冲液再加入1～3％VOL的封闭液，室温放置40～70min，弃去封闭液再加入碱性磷酸酶标记抗地高辛抗体溶液，于35～39℃条件下温育20～30min，弃去碱性磷酸酶标记抗地高辛抗体溶液并用冲洗液冲洗2～6次，随后置于显色缓冲液中平衡90～150s，弃去显色缓冲液后加入BCIP/NBT显色液，置于暗处至显色后加入TE缓冲液终止反应，得到终处理DNA膜；5)将步骤5)所得的终处理DNA膜进行观察，有斑点出现表示结果为阳性，即为产生河豚毒素的微生物菌株，反之无斑点出现的表示结果为阴性。...

【技术特征摘要】
1.一种快速筛选产生河豚毒素微生物菌株的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：1)取待检测菌株单菌落点于硝酸纤维素膜制成待检膜，对待检膜进行预处理得到预处理DNA膜，将所得的预处理DNA膜置于杂交液中，在40～45℃条件下培育40～50min，得到预杂交液；2)将地高辛标记的DNA放入沸水中处理8～12min后置于冰浴中冷却，得到标记DNA溶液，取标记DNA溶液加入至步骤2)所得的预杂交液中配制混合液，所用标记DNA溶液与预杂交液的体积比5：(1.2～1.8)，混匀静置后将混合液中的膜体取出得到二次处理DNA膜；3)将步骤3)所得的二次处理DNA膜加入至杂交液中，并加入地高辛标记DNA探针，于40～45℃下作用45～60min，随后将膜去除放至盛有2×SSC溶液的容器中洗涤1～3次，每次3～7min，得到三次处理DNA膜4)将步骤4)所得的三次处理DNA膜置于缓冲液中清洗30～90s，弃去缓冲液再加入1～3％VOL的封闭液，室温放置40～70min，弃去封闭液再加入碱性磷酸酶标记抗地高辛抗体溶液，于35～39℃条件下温育20～30min，弃去碱性磷酸酶标记抗地高辛抗体溶液并用冲洗液冲洗2～6次，随后置于显色缓冲液中平衡90～150s，弃去显色缓冲液后加入BCIP/NBT显色液，置于暗处至显色后加入TE缓冲液终止反应，得到终处理DNA膜；5)将步骤5)所得的终处理DNA膜进行观察，有斑点出现表示结果为阳性，即为产生河豚毒素的微生物菌株，反之无斑点出现的表示结果为阴性。2.根据权利要求1所述的一种快速筛选产生河豚毒素微生物菌株的方法，其特征在于，所述预处理步骤包括将待检膜浸于0.3～0.8mol/L的NaOH溶液中5～15min，浸渍后置于60～90℃条件下干燥1～2h以固定DNA，再将其置于3～8mg/mL、pH为7.6～8.3的溶菌酶溶液中，在35～39℃条件下温水浴15～30min，以TE缓冲液冲去膜表面细菌细胞残留物。3.根据权利要求1所述的一种快速筛选产生河豚毒素微生物菌株的方法，其特征在于，步骤1)和步骤3)所述杂交液为在2×SSC溶液中加入45～55mmol/L的磷酸缓冲液和0.8～1.2mmol/L的EDTA，并含有7.5～12.5wt％硫酸葡聚糖和45～55wt％去离子甲酰胺的混合液，杂交液pH值为6.8～7.2。4.根据权利要求1所述的一种快速筛选产生河豚毒素微生物菌株...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨桥，张晓玲，穆军，蒋志伟，张若男，
申请(专利权)人：浙江海洋大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33