一种检测待测样品中微生物的种类和相对含量的方法及其专用引物组合技术

技术编号:20931966 阅读:29 留言:0更新日期:2019-04-20 13:30
本发明专利技术公开了一种检测待测样品中微生物的种类和相对含量的方法及其专用引物组合。实验证明,采用本发明专利技术提供的方法可以检测待测样品中微生物种类和/或每一种微生物的相对含量,待测样品可为‑20℃保存的人粪便样品或常温保存1‑7d的人粪便样品。本发明专利技术的提供的方法具有方便、快速、准确、成本低的特点,尤其是可以同时检测多个待测样品(理论上为4608个)。本发明专利技术具有重大的应用价值。

A Method for Detecting the Species and Relative Contents of Microorganisms in the Samples to be Tested and Its Specific Primer Combination

The invention discloses a method for detecting the species and relative content of microorganisms in the sample to be tested and a special primer combination thereof. Experiments show that the method provided by the present invention can detect the microbial species and/or the relative content of each microorganism in the sample to be tested, and the sample to be tested can be human fecal sample stored at 20 C or human fecal sample stored at room temperature for 1 7 days. The method provided by the invention has the characteristics of convenience, rapidity, accuracy and low cost, and in particular can simultaneously detect multiple samples (theoretically 4608). The invention has great application value.

【技术实现步骤摘要】
一种检测待测样品中微生物的种类和相对含量的方法及其专用引物组合
本专利技术涉及微生物领域,具体涉及一种检测待测样品中微生物的种类和/或相对含量的方法及其专用引物组合,尤其涉及一种检测人粪便样品中微生物的种类和/或相对含量的方法及其专用引物组合,从而评价肠道菌群是否失调。
技术介绍
人体微生物是人体的有机组成,数量庞大,种类多样(如细菌、古细菌、真菌和病毒等),定植于胃肠道、口腔、皮肤、泌尿生殖道等,其所编码的基因数量是人体自身基因数量的100多倍,相当于人体的“第二个基因组”。肠道是人体中微生物分布最丰富的地方,占人体总微生物量约80%。按照系统分类,以种为单位,肠道菌群的种数高达1000多种,共计1014种微生物。这些微生物根据其功能可分为益生菌,条件致病菌和致病菌。益生菌是对人体有益的活性菌群,定植在人体肠道,改善人体胃肠道功能,恢复人体肠道内菌群平衡,形成抗菌生物屏障,维护人体健康。条件致病菌是人体的正常菌群,只在特定条件下致病,正常情况下对人体不会产生危害。致病菌是能引起人体疾病的细菌。近年来,高通测序技术的发展推动了肠道菌群功能研究。大量研究证实,肠道菌群参与了我们消化食物、代谢维生素、糖、脂肪和氨基酸等生理过程,具有增强我们的免疫系统,保护我们免受其他致病细菌或真菌的伤害的功能。肠道菌群与我们体内的病毒和真菌一起构成了我们的相对恒定的微生物群落。肠道菌群的微妙变化可能导致一系列的健康问题,如炎症性肠病、肥胖症、结肠炎、癌症、细菌性阴道病、链球菌性喉炎、耳炎、鼻塞、湿疹、慢性疲劳综合症等等,这种现象被称为“肠道菌群失调”,因而肠道菌群平衡是维持肠道健康的关键。检测肠道菌群可通过检测16SrDNA片段进行,无需体外培养。目前,检测16SrDNA片段最常用的方法为16SV3/V4/V6等保守区域高通量测序,该技术灵敏度高,特异性强,但是选择不同的保守区域菌群检测结果会有差异,同时并没有定论说测哪个区域更好。因而,急需建立一种方便、快速、准确、成本低且同时检测多个区域粪便样品中微生物的种类和相对含量的方法。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是如何检测人粪便样品中微生物的种类和/或相对含量。为解决上述技术问题,本专利技术首先提供了引物组合。本专利技术所提供的引物组合,可包括引物组和引物对X。所述引物组包括引物对V3和/或引物对V4和/或引物对V6。所述引物对V3可由引物V3-FX和引物V3-RX组成。所述引物对V4可由引物V4-FX和引物V4-RX组成。所述引物对V6可由引物V6-FX和引物V6-RX组成。所述引物对X可由引物X-FX和引物X-RX组成。所述引物V3-FX自5’端到3’端依次可包括如下两个区段:甲区段和V3-F区段。所述引物V3-RX自5’端到3’端依次可包括如下两个区段:乙区段和V3-R区段。所述V3-F区段和所述V3-R区段特异靶向细菌16SrDNA中的V3区域。所述引物V4-FX自5’端到3’端依次可包括如下两个区段:所述甲区段和V4-F区段。所述引物V4-RX自5’端到3’端依次可包括如下两个区段:所述乙区段和V4-R区段。所述V4-F区段和所述V4-R区段特异靶向细菌16SrDNA中的V4区域。所述引物V6-FX自5’端到3’端依次可包括如下两个区段:所述甲区段和V6-F区段。所述引物V6-RX自5’端到3’端依次可包括如下两个区段:所述乙区段和V6-R区段。所述V6-F区段和所述V6-R区段特异靶向细菌16SrDNA中的V6区域。所述引物X-FX依次可包括如下两个区段:Adapter区段和read1区段。所述引物X-RX依次可包括如下两个区段:Adapter区段和read2区段。所述read1区段中3’末端的15-20个核苷酸(如16个核苷酸)可与所述区段甲一致。所述read2区段中3’末端的15-20个核苷酸(如16个核苷酸)可与所述区段乙一致。所述引物X-FX中的Adapter区段和所述引物X-RX中的Adapter区段,核苷酸序列不同。上述引物组合中,所述引物X-FX中的Adapter区段具体可为Adapter5区段。所述Adapter5区段的核苷酸序列可如序列表中序列28所示。所述引物X-FX中的Adapter区段具体可为Adapter7区段。所述Adapter7区段的核苷酸序列可如序列表中序列30所示。上述引物组合中,所述read1区段的核苷酸序列如序列表中序列29所示。所述read2区段的核苷酸序列如序列表中序列31所示。所述甲区段的核苷酸序列如序列表中序列1所示。所述乙区段的核苷酸序列如序列表中序列2所示。上述引物组合中,所述V3-F区段的核苷酸序列如序列表中序列3所示。所述V3-R区段的核苷酸序列如序列表中序列4所示。所述V4-F区段的核苷酸序列如序列表中序列5所示。所述V4-R区段的核苷酸序列如序列表中序列6所示。所述V6-F区段的核苷酸序列如序列表中序列7所示。所述V6-R区段的核苷酸序列如序列表中序列8所示。上述引物组合中,所述引物V3-FX中,所述甲区段和所述V3-F区段之间还可包括barcodeFX区段。所述引物V3-RX中,所述乙区段和所述V3-R区段之间还可包括barcodeRX区段。所述引物V4-FX中,所述甲区段和所述V4-F区段之间还可包括所述barcodeFX区段。所述引物V4-RX中,所述乙区段和所述V4-R区段之间还可包括所述barcodeRX区段。所述引物V6-FX中,所述甲区段和所述V6-F区段之间还可包括所述barcodeFX区段。所述引物V6-RX中,所述乙区段和所述V6-R区段之间还可包括所述barcodeRX区段。所述barcodeFX区段可由8-10个核苷酸(如8个核苷酸)组成。所述barcodeRX区段可由8-10个核苷酸(如8个核苷酸)组成。所述barcodeFX区段可为barcodeF1区段至barcodeF16区段中的任一种。所述barcodeF1区段至所述barcodeF16区段的核苷酸序列依次可如序列表中序列9至序列24所示。所述barcodeRX区段可为barcodeR1区段至barcodeR3区段中的任一种。所述barcodeR1区段至所述barcodeR3区段的核苷酸序列依次可如序列表中序列25至序列27所示。上述引物组合中,所述引物X-FX中,所述Adapter5区段和所述read1区段还可包括indexFX区段。所述引物X-RX中,所述Adapter7区段和所述read2区段还可包括indexRX区段。所述indexFX区段可由8-10个核苷酸(如8个核苷酸)组成。所述indexRX区段可由8-10个核苷酸(如8个核苷酸)组成。所述indexFX区段可为indexF1区段至indexF8区段中的任一种。所述indexF1区段至所述indexF8区段的核苷酸序列依次可如序列表中序列32至序列39所示。所述indexRX区段可为indexR1区段至indexR12区段中的任一种。所述indexR1区段至所述indexR12区段的核苷酸序列依次可如序列表中序列40至序列51所示。上述任一所述引物组合具体可由所述引物组和所述引物对X组成。上述任一所述引物组具体可由引物对V3、引物对V4和引物对V6组本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.引物组合,包括引物组和引物对X;所述引物组包括引物对V3和/或引物对V4和/或引物对V6;所述引物对V3由引物V3‑FX和引物V3‑RX组成;所述引物对V4由引物V4‑FX和引物V4‑RX组成;所述引物对V6由引物V6‑FX和引物V6‑RX组成;所述引物对X由引物X‑FX和引物X‑RX组成;所述引物V3‑FX自5’端到3’端依次包括如下两个区段:甲区段和V3‑F区段;所述引物V3‑RX自5’端到3’端依次包括如下两个区段:乙区段和V3‑R区段;所述V3‑F区段和所述V3‑R区段特异靶向细菌16S rDNA中的V3区域;所述引物V4‑FX自5’端到3’端依次包括如下两个区段:所述甲区段和V4‑F区段;所述引物V4‑RX自5’端到3’端依次包括如下两个区段:所述乙区段和V4‑R区段;所述V4‑F区段和所述V4‑R区段特异靶向细菌16S rDNA中的V4区域;所述引物V6‑FX自5’端到3’端依次包括如下两个区段:所述甲区段和V6‑F区段;所述引物V6‑RX自5’端到3’端依次包括如下两个区段:所述乙区段和V6‑R区段;所述V6‑F区段和所述V6‑R区段特异靶向细菌16S rDNA中的V6区域;所述引物X‑FX依次包括如下两个区段:Adapter区段和read1区段;所述引物X‑RX依次包括如下两个区段:Adapter区段和read2区段;所述read1区段中3’末端的15‑20个核苷酸与所述区段甲一致;所述read2区段中3’末端的15‑20个核苷酸与所述区段乙一致;所述引物X‑FX中的Adapter区段和所述引物X‑RX中的Adapter区段,核苷酸序列不同。...

【技术特征摘要】
1.引物组合,包括引物组和引物对X;所述引物组包括引物对V3和/或引物对V4和/或引物对V6;所述引物对V3由引物V3-FX和引物V3-RX组成;所述引物对V4由引物V4-FX和引物V4-RX组成;所述引物对V6由引物V6-FX和引物V6-RX组成;所述引物对X由引物X-FX和引物X-RX组成;所述引物V3-FX自5’端到3’端依次包括如下两个区段:甲区段和V3-F区段;所述引物V3-RX自5’端到3’端依次包括如下两个区段:乙区段和V3-R区段;所述V3-F区段和所述V3-R区段特异靶向细菌16SrDNA中的V3区域;所述引物V4-FX自5’端到3’端依次包括如下两个区段:所述甲区段和V4-F区段;所述引物V4-RX自5’端到3’端依次包括如下两个区段:所述乙区段和V4-R区段;所述V4-F区段和所述V4-R区段特异靶向细菌16SrDNA中的V4区域;所述引物V6-FX自5’端到3’端依次包括如下两个区段:所述甲区段和V6-F区段;所述引物V6-RX自5’端到3’端依次包括如下两个区段:所述乙区段和V6-R区段;所述V6-F区段和所述V6-R区段特异靶向细菌16SrDNA中的V6区域;所述引物X-FX依次包括如下两个区段:Adapter区段和read1区段;所述引物X-RX依次包括如下两个区段:Adapter区段和read2区段;所述read1区段中3’末端的15-20个核苷酸与所述区段甲一致;所述read2区段中3’末端的15-20个核苷酸与所述区段乙一致;所述引物X-FX中的Adapter区段和所述引物X-RX中的Adapter区段,核苷酸序列不同。2.如权利要求1所述的引物组合,其特征在于:所述引物X-FX中的Adapter区段为Adapter5区段;所述Adapter5区段的核苷酸序列如序列表中序列28所示;所述引物X-FX中的Adapter区段为Adapter7区段;所述Adapter7区段的核苷酸序列如序列表中序列30所示。3.如权利要求1或2所述的引物组合,其特征在于:所述read1区段的核苷酸序列如序列表中序列29所示;所述read2区段的核苷酸序列如序列表中序列31所示;所述甲区段的核苷酸序列如序列表中序列1所示;所述乙区段的核苷酸序列如序列表中序列2所示。4.如权利要求1至3任一所述的引物组合,其特征在于:所述V3-F区段的核苷酸序列如序列表中序列3所示;所述V3-R区段的核苷酸序列如序列表中序列4所示;所述V4-F区段的核苷酸序列如序列表中序列5所示;所述V4-R区段的核苷酸序列如序列表中序列6所示;所述V6-F区段的核苷酸序列如序列表中序列7所示;所述V6-R区段的核苷酸序列如序列表中序列8所示。5.如权利要求1至4任一所述的引物组合,其特征在于:所述引物V3-FX中,所述甲区段和所述V3-F区段之间还包括barcodeFX区段;所述引物V3-RX中,所述乙区段和所述V3-R区段之间还包括barcodeRX区段;所述引物V4-FX中,所述甲区段和所述V4-F区段之间还包括所述barcodeFX区段;所述引物V4-RX中,所述乙区段和所述V4-R区段之间还包括所述barcodeRX区段;所述引物V6-FX中,所述甲区段和所述V6-F区段之间还包括所述barcodeFX区段;所述引物V6-RX中,所述乙区段和所述V6-R区段之间还包括所述barcodeRX区段;所述barcodeFX区段由8-10个核苷酸组成;所述barcodeRX区段由8-10个核苷酸组成。6.如权利要求5所述的引物组合,其特征在于:所述barcodeFX区段为barcodeF1区段至barcodeF16区段中的任一种;所述barcodeF1区段至所述barcodeF16区段的核苷酸序...

【专利技术属性】
技术研发人员:王丽丽赵明玉石振奋赵孟石太平宋金良刘如银
申请(专利权)人:北京创新乐土生物科技有限公司
类型:发明
国别省市:北京,11

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