一种对神户肠杆菌种水平的快速检测方法技术

本发明专利技术涉及一种快速鉴定阴沟肠杆菌复合群特定种属的方法。本发明专利技术基于医院常见的神户肠杆菌（Enterobacter.kobei,Ek），利用NCBI数据库细菌基因组信息，找到该菌种核心基因组，从而靶定该菌种特有基因，建立了对阴沟肠杆菌复合群Ek鉴别的引物，利用PCR扩增目的片段的方法，为临床样本中神户肠杆菌的鉴定提供一条新颖、可靠的途径。利用本发明专利技术的特异性引物鉴定从临床样本中收集的ECC菌株，对其进行Ek菌种鉴别，具有灵敏度高、特异性强、准确性好、分类效率高等诸多优点。

【技术实现步骤摘要】
一种对神户肠杆菌种水平的快速检测方法
本专利技术涉及对阴沟肠杆菌复合群样品中神户肠杆菌的检测方法。
技术介绍
阴沟肠杆菌复合群（Enterobactercloacaecomplex，ECC）是一类重要的医院致病性肠杆菌，能够引起65%-75%的感染，主要可引起伤口、尿道、下呼吸道、皮肤及软组织等的感染。其分布范围广，即使在陆地和水环境中，ECC也普遍存在。ECC主要包括阿氏肠杆菌(Enterobacterasburiae,EA)、霍氏肠杆菌(Enterobacterhormaechei,EH)、神户肠杆菌(Enterobacterkobei,EK)、路德维希肠杆菌(Enterobacterludwigi,ER)、阴沟肠杆菌(Enterobactercloacae,EC)五大类，多位点序列分型在全球18个类群（Cluster（A-R））中已经鉴定出超过1069个序列（sequencetype,ST）型。到目前为止ECC的分类地位还处在不断更新变化中，导致对阴沟肠杆菌的研究只能停留在复合群的水平，这妨碍了我们对其在物种层次上的临床意义、流行病学和耐药性特征的理解。飞行质谱（MALDI-TOF）是一类使裂解的菌株在高离子源中发生电离，生成不同荷质比的带电荷离子，经加速电场的作用，形成离子束，进入质量分析器，在质量分析器中，再利用电场和磁场使发生相反的速度色散，将它们分别聚焦而得到质谱图，通过与大肠杆菌质控质谱图比对，参照数据库中样本质谱图，得到鉴定菌株菌种的鉴定方法。由于其鉴定速度快，鉴定效率高，通常被用在医院检验科鉴定菌种。但由于ECC各菌种之间亲缘关系相近，利用质谱仪鉴定ECC菌种，通常只能将ECC鉴定到复合群水平，无法确切区分ECC各菌种，这就导致医护人员对病人临床诊断、用药造成干扰。由于质谱仪对ECC鉴定方法的不完善，科研人员目前通常采用ECC中的一个管家基因hsp60（引物序列对应SEQIDNO:3-SEQIDNO:4）对菌株进行PCR扩增、测序，鉴定ECC菌种。目前，hsp60基因分型是最广泛用于鉴别ECC种的方法。hsp60分型将ECC分为12个基因簇（I–XII）和一个不稳定序列簇（XIII），其中一些已经命名的遗传基因簇已重新分类到阴沟肠杆菌的其他种或者亚种。根据这种分型方法，神户肠杆菌被认为是临床和环境中的主要物种。但由于hsp60分型鉴定神户肠杆菌的方法耗时长、费用高、效率低，因此，在临床工作和科研实验中，急需一种快速准确直接鉴定到神户肠杆菌种水平的分类方法。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种用于鉴定神户肠杆菌种水平的多重聚合酶链式反应（PCR）方案。该方案包括：特异性引物、PCR反应体系，其主要特征在于根据神户肠杆菌特有基因设计一对特异性引物：神户肠杆菌特有基因序列中所选取核酸序列本专利技术所述的神户肠杆菌特有基因，搜索比对自NCBI数据库。本专利技术所述的特异性引物序列对应SEQIDNO:1-SEQIDNO:2。本专利技术所述的PCR扩增特异性片段方法，包括核酸提取、PCR扩增及电泳检测。本专利技术进一步公开了对临床ECC菌株中神户肠杆菌鉴定方面的应用。所应用的特异性引物为SEQIDNO:1-SEQIDNO:2所示的引物序列，先对实验室已经进行全基因组测序的六个阴沟肠杆菌种样本（样本信息见表1）进行PCR扩增，验证特异性引物的正确性，在特异性引物正确的基础上，再对185株ECC临床菌株分别进行hsp60引物PCR扩增测序与特异性引物PCR扩增。hsp60引物测序与特异性引物扩增结果进行比对，实验结果显示本专利技术可以在ECC样品中准确特异地鉴定神户肠杆菌。本专利技术提供的一种检测临床ECC菌株中神户肠杆菌的PCR体系，该体系包括：PremixExTaqTM（Takara），10μM正向和反向引物，1μLDNA和ddH2O。由上述的技术方案可见，本专利技术首次将阴沟肠杆菌复合群全基因组序列收集整合比对，筛选神户肠杆菌特有基因，根据特有基因设计特异性引物的技术引入ECC中的神户肠杆菌鉴定领域，建立了一种快速、灵敏、准确性高的鉴定分类方法，由于操作简便，准确性高，耗时短、费用低，在医学检验及科研研究领域具有重要的应用价值。本专利技术主要解决了质谱仪对阴沟肠杆菌复合群分类地位不明确、管家基因对阴沟肠杆菌复合群测序复杂耗时，且两种方法花费高的问题，重点考察了特异性引物对神户肠杆菌的测序准确度与特异度，主要的难点在于特异性引物的设计与后续引物的检测。附图说明图1特异性引物与hsp60基因引物PCR扩增六个不同阴沟肠杆菌种凝胶电泳图；图2hsp60扩增49株阴沟肠杆菌复合群菌株系统发育进化树；本专利技术所用到的阴沟肠杆菌菌株来源：我国一家三甲医院2000至2005年保种的部分阴沟肠杆菌（已重新梅里埃质谱仪鉴定），具体菌株分类地位见图2；图3hsp60扩增27株阴沟肠杆菌复合群菌株系统发育进化树；本专利技术所用到的阴沟肠杆菌菌株来源：我国一家三甲医院2006至2011年保种的部分阴沟肠杆菌（已重新梅里埃质谱仪鉴定），具体菌株分类地位见图3；图4hsp60扩增46株阴沟肠杆菌复合群菌株系统发育进化树；本专利技术所用到的阴沟肠杆菌菌株来源：我国一家三甲医院2012至2017年保种的部分阴沟肠杆菌（已重新梅里埃质谱仪鉴定），具体菌株分类地位见图4。图5hsp60扩增63株阴沟肠杆菌复合群菌株系统发育进化树；本专利技术所用到的阴沟肠杆菌菌株来源：我国一家三甲医院2018年度保种的部分阴沟肠杆菌（已重新梅里埃质谱仪鉴定），具体菌株分类地位见图5。具体实施方式下面通过具体的实施方案叙述本专利技术。除非特别说明，本专利技术中所用的技术手段均为本领域技术人员所公知的方法。另外，实施方案应理解为说明性的，而非限制本专利技术的范围，本专利技术的实质和范围仅由权利要求书所限定。对于本领域技术人员而言，在不背离本专利技术实质和范围的前提下，对这些实施方案中的物料成分和用量进行的各种改变或改动也属于本专利技术的保护范围。本专利技术所用原料及试剂均有市售。表1已测全基因组六个种实施例1特异性引物设计1、神户肠杆菌特有基因的获取利用NCBI数据库下载阴沟肠杆菌复合群菌株全基因组序列，寻找神户肠杆菌特有基因。2、特异性引物的设计特异性引物是整个专利技术技术的核心部分，通过NCBI数据库比对筛选出神户肠杆菌特有基因，以特有基因为模板设计引物。使用PrimerPremier5.0设计引物，原则上引物的GC％含量在40-60％之间，避免发夹结构、自身二聚体和交叉二聚体的形成。设定好引物的长度、引物类型、碱基数目等参数后运行软件，从输出结果中找出Tm值=55.6℃/52.5℃、碱基数在20bp左右、引物间无二聚体、内部无二级结构的序列，并且最终保证所有引物PCR扩增出来的目的片段在1403bp。通过使用BLAST搜索将它们的序列与GenBank中的所有ECC序列进行比较来验证引物的特异性。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种对阴沟肠杆菌复合群进行神户肠杆菌菌种鉴定的特异性引物，其特征在于所述的引物序列：具有SEQ ID NO:1-SEQ ID NO:2所示的特异性引物。/n

【技术特征摘要】
1.一种对阴沟肠杆菌复合群进行神户肠杆菌菌种鉴定的特异性引物，其特征在于所述的引物序列：具有SEQIDNO:1-SEQIDNO:2所示的特异性引物。


2.一种针对权利要求1所述特异性引物的PCR反应体系，其特征在于所述的扩增方法，包括核酸提取、利用特异性引物PCR扩增及测序；所述的反应体系包括：PremixExT...

【专利技术属性】
技术研发人员：周凯，徐婷婷，王霈虹，姬扬，宋景杰，朱怀球，
申请(专利权)人：深圳市人民医院，
类型：发明
国别省市：广东;44