System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种牛溶血性曼氏杆菌快速可视化检测试剂盒及其应用制造技术_技高网

一种牛溶血性曼氏杆菌快速可视化检测试剂盒及其应用制造技术

技术编号:41329196 阅读:6 留言:0更新日期:2024-05-13 15:07
本发明专利技术公开了一种牛溶血性曼氏杆菌(Mannheimia haemolytica,M.h)快速可视化检测试剂盒,该试剂盒中包括:(1)根据核苷酸序列如SEQ ID NO:3所示的基因片段设计的引物,用于扩增牛溶血性曼氏杆菌lptB基因目的片段;(2)根据牛溶血性曼氏杆菌lptB基因目的片段设计的sgRNA,用于引导Cas12a蛋白识别靶标分子;(3)用于切割单链DNA的Cas12a蛋白;(4)含有标记物和淬灭剂的ssDNA报告分子。本发明专利技术还公开了一种牛溶血性曼氏杆菌非诊断目的快速可视化检测方法,该方法灵敏度高、特异性强,为高效、简便、快速检测牛M.h提供了有力工具。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于病原微生物检测,具体涉及一种基于raa-crispr/cas12a的牛溶血性曼氏杆菌的可视化检测方法及试剂盒。


技术介绍

1、溶血性曼氏杆菌(mannheimia haemolytica,m.h)属于巴氏杆菌科曼氏杆菌属,是牛呼吸道疾病(bovine respiratory disease,brd)的主要细菌病原。m.h常存在于健康反刍动物上呼吸道的鼻腔和扁桃体中,当动物因病毒感染、运输及断奶等应激因素导致免疫受损时,该病原菌从良性共生菌转变为致病性病原菌,导致动物发生纤维性肺炎、支气管肺炎及胸膜炎等症状,给全球牛羊养殖业造成巨大经济损失。因此建立一种快速、灵敏和便携的检测方法对于流行病学调查分析以及对于牛m.h的防控具有重要价值。

2、传统的病原分离鉴定方法培养缓慢,耗时长,并且由于动物体内的大肠杆菌、多杀性巴氏杆菌、海藻巴氏杆菌等多种细菌均能抑制m.h的生长,所以临床难以分离m.h,不适用于即时检测。张培君等(2003)针对m.h所建立的pcr检测方法,虽然菌液检测敏感性高达8×102cfu/ml,但需要热循环仪器和专业操作人员,不适合基层检测。李富祥等(2016)针对16srna的保守序列所建立的taqman荧光定量pcr检测方法,质粒检测敏感性为3.06×101copies/μl,虽然该方法的敏感性较高,但是仪器及试剂昂贵,并且操作繁琐,很难在牛场中普及应用。dao等(2022)针对soda基因开发了一种恒温热隔绝式pcr方法,该方法根据rayleigh-benard对流原理进行扩增,虽然质粒灵敏度高达21copies/μl,菌液灵敏度高达17.2cfu/ml,但是由于对流不稳定,反应效率低且对环境温度敏感,导致反应重复性差。环介导等温扩增技术(loop-mediated isothermal amplification,lamp)在牛m.h检测中也有应用(钟舒红等,2022;刘宁宁等,2023),靶基因为gcp或lktc基因,质粒敏感性与pcr方法相近,约为102-104copies/μl,尽管lamp操作简单,但由于lamp引物的设计要求较高,容易引起非特异性扩增,导致假阳性结果,且易造成气溶胶污染。张智等(2019)建立的针对牛m.h的免疫学诊断方法如酶联免疫吸附实验(enzyme linked immunosorbent assay,elisa),由于牛溶血性曼氏杆菌有众多同源细菌,易与高度同源的病原体发生交叉反应,因此难以筛选出特异性抗原,导致该方法对牛m.h的检测特异性较差。

3、重组酶介导等温核酸扩增技术(recombinase aided amplification,raa)是一种由重组酶、单链结合蛋白及bsu dna聚合酶等组成的恒温检测方法。原理是重组酶、单链结合蛋白与特异性dna引物结合识别靶标dna并使其解旋,在dna聚合酶作用下完成链的延伸以及指数级扩增,与其他检测方法相比,该方法无需热循环仪器以及专业的人员,在37℃下30min即可完成反应。但raa方法特异性稍差,容易造成假阳性。

4、成簇规律间隔短回文重复序列及其相关蛋白(clustered regularlyinterspaced short palindromic repeats/crispr associated proteins,简称crispr/cas)是一种原核生物的免疫防御系统,具有独特的靶点识别能力,并显现出对dna双链及单链的切割能力。在该系统中,sgrna引导cas12a识别靶标,并形成三元复合物。然后激活cas12a的“反式切割”活性,非特异性切割体系中的游离单链dna(single-stranded dna,ssdna),使ssdna两端的荧光基团和淬灭基团分离,从而产生大量荧光信号,借助紫外光或蓝光切胶仪可以观察到荧光。由于crispr/cas12a体系有特异性识别靶序列的能力,与raa等温扩增法结合可以提高raa方法的特异性;通过raa等温扩增法将靶序列进行指数级扩增,增强了crispr/cas12a体系的检测灵敏度。目前,基于raa-crispr/cas12a检测系统已开发了多种病原菌的检测,但未见该系统应用于牛m.h的检测,因此,建立raa与crispr/cas12a检测体系相结合的检测牛m.h的方法,具有重要临床应用价值。


技术实现思路

1、本专利技术的目的是构建一种牛m.h的检测试剂盒和方法,基于牛m.h的lptb基因(编码脂多糖运输蛋白)保守区设计引物,结合crispr/cas12a系统以实现牛m.h的灵敏、特异且快速可视化检测。

2、为实现上述目的,本专利技术提供了以下技术方案:

3、一种牛溶血性曼氏杆菌快速可视化检测试剂盒,所述试剂盒中包括:

4、(1)根据核苷酸序列如seq id no:3所示的基因片段设计的引物,该引物用于扩增牛溶血性曼氏杆菌lptb基因目的片段;

5、(2)根据牛溶血性曼氏杆菌lptb基因目的片段设计的sgrna,用于引导cas12a蛋白识别靶标分子;

6、(3)用于切割单链dna的cas12a蛋白;

7、(4)含有可检测标记物和淬灭剂的ssdna报告分子。

8、其中,所述引物为重组酶介导等温核酸扩增(raa)引物,正向引物序列如seq idno:15、反向引物序列如seq id no:16所示。针对seq id no:3所示的基因片段还能设计出其它raa引物,例如说明书具体实施例中记载的序列如seq id no:17、seq id no:18所示的引物,本专利技术优选的引物相较其它raa引物具有更高的检测灵敏度。

9、说明书具体实施例1中还记载了一种普通pcr引物,该引物同样也能扩增出m.h的lptb基因目的片段,扩增产物完全覆盖了raa引物,且raa扩增产物仅存在32bp的缺失,因此该普通pcr引物同样也能用于本专利技术的后续检测,但是相较普通pcr引物,本专利技术优选的raa引物能在37℃下30min完成反应,从而大幅度提高了扩增效率。

10、除了本专利技术说明书中已记载的两种引物,其它根据seq id no:3所设计的引物例如lamp引物、rpa引物等也都在本专利技术的保护范围内。

11、其中,所述sgrna的序列为auuucuacuguuguagaucacacggcggcguucacca c,该sgrna是申请人从多条sgrna中筛选比较得出,它具有更强的活性,所引导的cas12a蛋白切割产物能产生更强的荧光,因此能提高检测灵敏度。

12、其中,所述的cas12a蛋白和ssdna报告分子都为本领域常规序列,可参考文献例如cn 113308577 a专利文献获得。

13、本专利技术提供的试剂盒还包括样品基因组dna提取试剂、反应液等。

14、本专利技术进一步提供一种牛溶血性曼氏杆菌快速可视化检测方法,包括以下步骤:

15、(1)提取样品基因组dna并根据核苷酸序列如seq i本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种牛溶血性曼氏杆菌(Mannheimia haemolytica,M.h)快速可视化检测试剂盒,其特征在于,所述试剂盒中包括:

2.如权利要求1所述的牛溶血性曼氏杆菌快速可视化检测试剂盒,其特征在于:所述引物为重组酶介导等温核酸扩增(RAA)引物,所述RAA引物的序列如SEQ ID NO:15、SEQ IDNO:16所示。

3.如权利要求1所述的牛溶血性曼氏杆菌快速可视化检测试剂盒,其特征在于:所述sgRNA的序列为AUUUCUACUGUUGUAGAUCACACGGCGGCGUUCACCAC。

4.权利要求1-3任一项所述的试剂盒在牛溶血性曼氏杆菌非诊断目的检测中的应用。

5.一种牛溶血性曼氏杆菌非诊断目的快速可视化检测方法,其特征在于包括以下步骤:

6.如权利要求5所述的检测方法,其特征在于:所述引物为重组酶介导等温核酸扩增(RAA)引物,所述引物的序列如SEQ ID NO:15、SEQ ID NO:16所示。

7.如权利要求5所述的检测方法,其特征在于:所述sgRNA的序列为AUUUCUACUGUUGUAGAUCACACGGCGGCGUUCACCAC。

8.如权利要求6所述的检测方法,其特征在于,所述扩增反应条件为:29.4μL ABuffer,2μL RAA正向引物,2μL RAA反向引物,2μL DNA模板,2.5μL B Buffer,12.1μL DEPC水,37℃反应30min。

9.如权利要求7所述的检测方法,其特征在于,所述CRISPR/Cas12a反应条件为:200nMCas12a蛋白,200nM sgRNA,800nM ssDNA,2μL Buffer2.1,3μL扩增产物,DEPC水补齐至20μL,37℃反应15min。

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【技术特征摘要】

1.一种牛溶血性曼氏杆菌(mannheimia haemolytica,m.h)快速可视化检测试剂盒,其特征在于,所述试剂盒中包括:

2.如权利要求1所述的牛溶血性曼氏杆菌快速可视化检测试剂盒,其特征在于:所述引物为重组酶介导等温核酸扩增(raa)引物,所述raa引物的序列如seq id no:15、seq idno:16所示。

3.如权利要求1所述的牛溶血性曼氏杆菌快速可视化检测试剂盒,其特征在于:所述sgrna的序列为auuucuacuguuguagaucacacggcggcguucaccac。

4.权利要求1-3任一项所述的试剂盒在牛溶血性曼氏杆菌非诊断目的检测中的应用。

5.一种牛溶血性曼氏杆菌非诊断目的快速可视化检测方法,其特征在于包括以下步骤:

6.如权利要求5所述的检测方法,其特征在于:所述引物为重组酶...

【专利技术属性】
技术研发人员:陈曦郭爱珍赵梦莹姜传文于凡淞陈颖钰胡长敏陈建国张磊
申请(专利权)人:华中农业大学
类型:发明
国别省市:

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