双重荧光逆转录-聚合酶链式反应与荧光逆转录-重组酶介导等温扩增快速检测食源性GⅠ型、GⅡ型诺如病毒

目的建立双重荧光逆转录-聚合酶链式反应(reverse transcription polymerase chain reaction,RT-PCR)与荧光逆转录-重组酶介导等温扩增(reverse transcription recombinase-aided amplification,RT-RAA)快速有效地检测食品中食源性GⅠ型和GⅡ型诺如病毒的方法。方法根据GⅠ型、GⅡ型诺如病毒基因组保守序列设计引探,经过一系列引探浓度筛选,建立了双重荧光RT-PCR和恒温荧光RT-RAA两种检测方法,分别从敏感性、特异性、稳定性、重复性等方面进行了比较研究;同时将这两种方法应用于实际临床样本检测中,并与GB4789.42—2016《食品安全国家标准食品微生物学检验诺如病毒检验》进行比对验证。结果建立的两种方法特异性良好,敏感性均可达10 copies/μL;双重荧光RT-PCR方法质粒梯度变异系数(coefficient of variation,CV)值在0.1%~1.5%区间,恒温荧光RT-RAA方法CV值在1.0%~10.0%区间,稳定性和重复性显示双重荧光RT-PCR优于恒温荧光RT-RAA检测方法;31份诺如病毒阳性食品核酸样本均能检出,且50份食品盲样检测结果与国标一致。结论本研究成功建立了双重荧光RT-PCR与恒温荧光RT-RAA快速检测食源性GⅠ型、GⅡ型诺如病毒方法,两种方法各有优缺点,双重荧光RT-PCR稳定性和重复性好,恒温荧光RT-RAA检测时间短,仅20 min就能完成扩增,可根据不同需求选择一种或两种作为食源性GⅠ型、GⅡ型诺如病毒的检测方法。

基于重组酶介导等温扩增-CRISPR/Cas12a的青鱼物种快速鉴定研究

目的 建立一种快速、特异、灵敏地鉴定青鱼物种的方法。方法 以青鱼线粒体16SrRNA基因的保守序列设计特异性crRNA,并根据crRNA设计重组酶介导等温扩增(recombinase-mediatedisothermal amplification,RAA)引物;建立青鱼的RAA-CRISPR/Cas12a快速鉴定方法,并对该方法的检测时间进行优化;同时,评估该方法的特异性和灵敏度,并对青鱼及其近缘物种的市售样品进行检测。结果 该方法仅需25 min完成检测;对青鱼物种的鉴定表现出显著的特异性,并对其近缘物种如草鱼、赤眼鳟、鳡鱼、倒刺鲃的检测结果均呈阴性;方法灵敏度为1.0×10-3ng/μL(以基因组DNA计);与DNA条形码技术相比,该方法在市售样品的检测结果上表现一致。结论 建立了青鱼物种的RAA-CRISPR/Cas12a现场快速检测方法,该方法具备快速、特异、灵敏的特点,为水产市场或野外环境中快速检测青鱼物种提供了技术手段。

重组酶介导等温扩增技术(RAA)在病原微生物检测中的应用进展

重组酶介导等温扩增(RAA)是一种恒温快速核酸扩增技术,是重组酶等温扩增技术中具有代表性和前沿性的检测技术,其弥补了现有核酸体外扩增技术需要热循环的局限性,使得核酸体外扩增更加简便快捷,目前已被广泛应用于动物疫病检测。本文介绍了RAA技术的检测原理、引物探针设计及优缺点,综述了其在病毒、细菌、寄生虫及抗生素耐药基因检测等方面的应用进展,总结了国内现有RAA技术标准及检测产品开发情况,以期为拓展RAA技术的应用提供参考。

重组酶介导的等温扩增结合CRISPR/Cas12a检测志贺氏菌和克罗诺杆菌

目的应用重组酶介导的等温扩增技术(recombinase-aided amplification,RAA)结合成簇规则的间隔短回文重复序列(clustered regularly interspaced short palindromic repeats,CRISPR),建立志贺氏菌和克罗诺杆菌的快速检测方法。方法通过筛选志贺氏菌和克罗诺杆菌特异性基因,设计特异扩增引物、CRISPR脱氧核糖核酸(CRISPR deoxyribonucleic acid,crDNA)和探针,将靶标进行RAA扩增后,建立CRISPR检测方法。对方法的灵敏度、特异性和应用性进行评价,并与国标检测方法进行对比。结果本研究对志贺氏菌和克罗诺杆菌纯菌液DNA最低检出限分别为4.9×10^(3) CFU/mL、4.4×10^(4) CFU/mL,基因组DNA最低检出限为6.8×10^(‒3) ng/μL、5.7×10^(‒3 )ng/μL,特异性好,与其他病原菌无交叉反应。同时,该方法成功检测出加标猪肉样品和人工污染奶粉中的志贺氏菌和克罗诺杆菌,比国家标准检出限更低。结论本研究建立的RAA-CRISPR方法可有效应用于志贺氏菌和克罗诺杆菌的检测,这为快速筛查食品中是否污染这两种病原菌提供重要价值。

鉴别鸽新城疫病毒野毒株与疫苗株La Sota的重组酶介导的等温扩增方法的建立

为建立一种能够区分鸽新城疫病毒(NDV)野毒株与常用新城疫疫苗株La Sota的重组酶介导的等温扩增方法(RAA),本研究针对基因Ⅵ型鸽源NDV和La Sota的NP基因设计出1对特异性引物,经过优化引物浓度、反应时间、反应温度,建立了能够区分鸽NDV野毒株与La Sota的RAA检测技术。对其特异性、敏感性和重复性进行测试,并应用建立的方法检测了45份临床样品。结果显示:该技术在15℃~39℃的恒温条件下,可于15 min内完成对目标基因的扩增;对禽支原体、大肠杆菌、沙门氏菌、传染性支气管炎病毒、禽流感病毒和衣原体等常见病原的检测结果均为阴性;重组质粒标准品检测下限为39.5 copies/反应;45份临床病死鸽样品的检测,检出28份阳性,与常规PCR方法的检测结果一致。本研究结果说明建立的RAA方法可应用于临床样品的快速检测。

人偏肺病毒的逆转录重组酶介导等温扩增荧光检测方法的建立

目的建立一种基于逆转录重组酶介导的等温扩增(reverse transcription recombinase-aided isothermal amplification,RT-RAA)方法的人偏肺病毒快速分子诊断技术,并对其检测效果进行初步分析。方法从NCBI数据库中下载人偏病毒基因组序列,利用Mega软件比对分析基因组序列,确定高度保守序列作为分子检测靶标。以人偏肺病毒N蛋白基因保守序列作为靶序列,设计引物和荧光探针。并以宁波地区人偏肺病毒基因组RNA为模板,利用实时荧光定量PCR对荧光RT-RAA检测体系进行评价。以构建含有N蛋白基因序列的不同浓度重组质粒为模板进行RT-RAA荧光扩增,分析其检测灵敏性;利用建立的RT-RAA荧光法分析检测人偏肺病毒、呼吸道合胞病毒、腺病毒和博卡病毒基因组,评价其检测特异性。结果成功建立了人偏肺病毒RT-RAA扩增荧光检测方法,可在30 min内完成偏肺病毒的特异性扩增检测。以重组质粒为检测模板,RT-RAA荧光检测法的最低检出限为102拷贝/μL重组质粒,且均在15 min内出现阳性特异性扩增。与实时荧光定量PCR检测一致性达98.6%,且与其他3种病毒无交叉反应特性。结论成功建立了一种基于RT-RAA扩增的人偏肺病毒荧光检测方法,该方法灵敏度高、特异性好,在人偏病毒快速现场检测中具有潜在应用价值。

反转录-重组酶介导等温扩增(RT-RAA)快速检测基因2型猪繁殖与呼吸综合征病毒

为建立一种基因2型猪繁殖与呼吸综合征病毒(porcine reproductive and respiratory syndrome virus,PRRSV)的快速检测方法,根据其ORF6基因保守序列设计了3对特异性引物,通过引物筛选及条件优化,建立了基因2型PRRSV的反转录-重组酶介导等温扩增(reverse transcription recombinase-aided isothermal amplification,RT-RAA)快速检测方法。结果显示:该方法在40℃恒温孵育25 min即可完成靶序列扩增;特异性强,和猪伪狂犬病毒、猪细小病毒、猪圆环病毒2型、猪传染性胃肠炎病毒、猪流行性腹泻病毒均无交叉反应;灵敏度高,最低检出限为2×10^(0)TCID_(50)/μL,是常规RT-PCR方法的10倍;应用该方法对39份疑似PRRSV感染的临床样品进行检测,检出阳性样品25份,和实验室前期建立的荧光定量RT-PCR方法检测结果一致。以上结果说明,本研究建立的RT-RAA检测方法简便快速、特异性强、灵敏度高、临床适用性好,为PRRSV感染的快速诊断提供了新的技术手段。

基于重组酶介导等温扩增技术的羊口疮病毒核酸检测方法的建立及初步应用

为建立羊口疮病毒(Orf virus,ORFV)核酸的快速检测方法,本研究根据ORFV B2L基因保守序列设计特异性引物,通过优化反应温度与时间初步建立了基于重组酶介导等温扩增技术(RAA)的ORFV检测方法。优化试验结果显示:该方法在37℃反应40 min检测效果最佳。采用该方法对ORFV、山羊痘病毒、O型和A型口蹄疫病毒、小反刍兽疫病毒、山羊副流感病毒3型等临床常见症状相似的病毒核酸检测,结果显示:该方法除对ORFV的检测结果为阳性外,对羊的其他病毒的检测结果均为阴性,特异性较强。将质粒标准品10倍倍比稀释(1×10^(9)拷贝/μL~1×10^(0)拷贝/μL)后为模板,利用本研究建立的RAA方法检测,结果显示:该方法对ORFV质粒标准品的最低检测限为1×10^(4)拷贝/μL,敏感性较高。利用本研究建立的方法对95份临床样品(15份组织样品和80份血液样品)检测,结果显示:该RAA方法能够对临床样品快速检测,组织样品和血液样品的阳性率分别为33.33%(5/15)和6.25%(5/80),该检测结果与普通PCR检测方法的符合率均为100%,表明本实验建立的RAA方法能够满足临床样品的检测需求。本研究建立的ORFV RAA方法具有操作简单、特异性强、反应快速等特点,为ORFV的快速检测提供新的技术选择。

重组酶聚合酶扩增、重组酶介导等温扩增及酶促重组等温扩增技术在食源性致病菌快速检测中的研究进展

随着人民生活水平的提高,食品安全问题也越来越受到社会关注,其中生物(微生物)因子是影响食品安全的最主要因素。食品安全研究领域针对生物(微生物)因子的检测技术众多,其中等温扩增技术因不需依赖复杂的仪器设备,能够快速、准确地进行生物成分检测而被广泛应用,尤其是新发展起来的重组酶聚合酶扩增(recombinase polymerase amplification,RPA)、重组酶介导等温扩增(recombinase-aided amplification,RAA)和酶促重组等温扩增(enzymatic recombinase amplification,ERA)技术。这3种等温扩增技术相对于其他等温扩增技术具有反应条件更温和、引物设计更简单等优点,且检测原理相似,本文对这3种技术进行对比研究,从原理、概念以及近年来在食源性致病菌快速检测方面的研究应用情况进行综述,概括其在食品检测中的优势和面临的实际问题,并对未来的发展前景进行展望。

重组酶介导等温扩增技术检测鰤鱼诺卡氏菌方法的建立

为建立一种基于重组酶介导等温扩增技术(recombinase-aided amplification,RAA)的快速检测鰤鱼诺卡氏菌(Nocardia seriolae)的方法,针对鰤鱼诺卡氏菌的特异性基因组片段,设计重组酶介导扩增引物,通过检测7株鰤鱼诺卡氏菌近缘菌和9种水产养殖过程中常见病原菌,筛选出特异性RAA检测引物,并通过将含有目的片段的重组质粒进行梯度稀释以分析该检测方法的灵敏度,最后采用RAA方法检测患病鱼、健康鱼及11种不同来源的鰤鱼诺卡氏菌菌株,以评价该检测方法的应用性和覆盖度。结果表明:本研究中设计的引物仅针对鰤鱼诺卡氏菌可以扩增出目的条带,检测灵敏度为100 pg/μL,人工感染鰤鱼诺卡氏菌的杂交鳢(Channa maculate♀×C.argus♂)肝脏、体肾和脾脏等组织基因组DNA能够扩增出阳性条带,不同来源的鰤鱼诺卡氏菌菌株可以扩增出阳性条带。研究表明,本研究中所建立的鰤鱼诺卡氏菌重组酶介导等温检测方法具有准确、简便的特点,可对鰤鱼诺卡氏菌进行快速检测。

结核分枝杆菌实时荧光重组酶介导的等温扩增检测方法的建立与应用

目的由结核分枝杆菌(Mycobacterium tuberculosis,MTB)感染引起的结核病(tuberculosis,TB)是全球第二大单一感染致死病因,快速和准确的结核诊断技术有助于对其进行精准防控。方法针对MTB菌株插入序列IS6110高度保守区域设计引物和exo探针并进行筛选,建立了MTB实时(real-time,RT)荧光重组酶介导的等温扩增(recombinase-aided amplification,RAA)检测方法。通过检测11种非结核分枝杆菌以及金黄色葡萄球菌、肺炎克雷伯菌和大肠埃希菌评价RT-RAA方法的特异性。以实时荧光定量聚合酶链反应(real-time quantitative polymerase chain reaction,q PCR)方法作为平行对照,应用RT-RAA方法扩增梯度稀释的含有目的基因序列不同拷贝数的重组质粒p EASY-Blunt-IS6110,以评价RT-RAA方法的检测敏感度和重复性。将建立的MTB RT-RAA方法应用于173份肺结核临床样品检测中,同时与q PCR方法进行比较。结果建立的MTB RT-RAA方法在42℃条件下30min内即可完成反应;与非结核分枝杆菌以及金黄色葡萄球菌、肺炎克雷伯菌和大肠埃希菌均无交叉反应;最低检测模板质粒浓度为116拷贝/2μl,优于q PCR方法(138拷贝/2μl);组内和组间的变异系数均小于8%,重复性好。对于肺结核临床样品的检测,RT-RAA方法检测的阳性率与q PCR方法差异无统计学意义。结论本研究建立的MTB RT-RAA方法是一种方便、灵敏和低成本的MTB快速检测方法,具有良好的应用前景。

重组酶介导等温核酸扩增技术在食源性致病菌检测中的应用

重组酶介导等温核酸扩增(recombinase aided amplification, RAA)是一种新型的国产等温扩增技术,其扩增反应可以在恒定温度(37~42℃)下快速完成,具有较高检测效率,且对精密仪器和检测场地的要求较低,更能应对大批量筛查、应急处理等应用场景。经10年的科学研究和实践应用, RAA技术已取得了诸多突破性成果,本文介绍了RAA技术的反应原理,综述了近3年RAA技术及其扩展技术在食源性致病菌检测中的研究进展,总结了RAA技术在样品前处理、假阳性和假阴性、检测通量、试剂盒开发等方面存在的技术难点,并对未来的研究方向提出了若干建议,以期为RAA技术在食源性致病菌快速检测中的应用推广提供研究思路。

基于重组酶介导等温扩增技术建立人腺病毒14型快速检测方法及初步应用评价

目的 基于重组酶介导的等温扩增技术(recombinase-aided amplification, RAA)开发一种快速、准确的人腺病毒14型检测方法。方法 根据人腺病素14型(human adenovirus serotype 14, HAdV-14)的Hexon基因序列,使用Primer 6.0软件设计特异性引物及探针,并构建阳性质粒标准品,优化反应条件,建立一种快速RAA检测方法,并对该方法的灵敏度及特异度进行评价。收集2017~2022年中国人民解放军联勤保障部队第九〇三医院发热性呼吸综合征患者的咽拭子50份,应用建立的实时荧光RAA测定法进行检测,结果与实时荧光PCR检测结果进行比较。结果 最终确定了最佳引物探针组合为HAdV14-F1-4,HAdV14-R1和HAdV14-P;经反应条件优化,40℃进行RAA扩增效果最佳;该方法灵敏度为10~1 copies/μl,当质粒标准品浓度为10^(4),10^(3),10^(2)和10^(1) copies/μl时,批内变异系数均<5%;50例临床样本中HAdV-14的检测结果与实时荧光PCR一致。结论 建立了一种基于RAA技术的HAdV-14快速检测方法,可以在仅有简单恒温设备的条件下检测HAdV-14。

基于荧光探针重组酶介导等温扩增技术快速检测食源性单增李斯特菌方法的建立

目的:建立一种基于荧光探针重组酶介导等温核酸扩增(Recombinant Enzyme Mediated Isothermal Nucleic Acid Amplification,RAA)技术的快速检测食源性单增李斯特菌的方法。方法:针对单增李斯特菌hlyA基因的保守序列设计特异性引物和探针,通过构建含hlyA靶基因片段的重组质粒和不同浓度单增李斯特菌核酸,评价其灵敏度;通过检测大肠杆菌、沙门氏菌、金黄色葡萄球菌、副溶血性弧菌等菌液核酸,评价其特异性。结果:所建立的荧光RAA法可在39℃、20 min内完成样本核酸的检测。采用所建立的方法对质粒和核酸进行检测,质粒最低检出限为1 copy/μL,菌液核酸最低检测限为103 CFU·mL^(-1),且与其他菌株核酸无交叉反应。结论:成功建立了一种基于荧光RAA法的单增李斯特菌核酸检测方法,该方法具有特异性强和快速的特点,可用于疑似污染单增李斯特菌食品的快速检测。

重组酶聚合酶等温扩增和重组酶介导扩增技术在兽医领域的应用

近年来,随着畜牧兽医行业的发展和人民卫生水平的提高,核酸检测起着越来越重要的作用,即时检测在兽医实践中的需求十分迫切。重组酶聚合酶等温扩增(RPA)和重组酶介导扩增技术(RAA)是近年发展起来的核酸恒温扩增技术,可与侧向流层析等多种技术相结合,实现恒定温度下的快速检测。相对于PCR等传统方法,RPA和RAA具有操作简单快速、不易交叉污染、不需要大型仪器、结果判定简单明确、利于基层应用的优点,因而在兽医领域得到了广泛应用。该文对RPA和RAA技术的发展和在兽医领域的应用进行了综述。

鱼类产品中嗜水气单胞菌重组酶聚合酶扩增结合CRISPR/Cas12a快速检测及耐药性分析

目的建立重组酶聚合酶扩增(recombinase polymerase amplification,RPA)结合簇状规则间隔短链重复序列及其相关蛋白(clustered regularly interspaced short palindromic repeats-associated protein,CRISPR-Cas)新方法,检测鱼类产品中嗜水气单胞菌,并分析其耐药性。方法采用基于最新的CRISPR基因编辑技术建立RPA结合CRISPR/Cas12a新方法,快速检测嗜水气单胞菌,同时采用环介导等温扩增(loop-mediated isothermal amplification,LAMP)方法比对两种方法的检出率。筛查嗜水气单胞菌分离株的耐药性,采用纸片扩散法测定耐药表型,采用荧光染料(SYBR green,SYBG)实时荧光定量聚合酶链式反应(real-time fluorescence quantitative polymerase chain reaction,qPCR)测定耐药基因,分析耐药表型与耐药基因结果的一致性。结果在74例鱼类样品中,基于RPA-CRISPR/Cas12a和LAMP同时检测出6例嗜水气单胞菌。分析耐药性测试结果发现,分离株对5大类10种抗生素的耐药情况差异较大,耐药表型与耐药基因结果一致性较高。结论所建立的RPA-CRISPR/Cas12a方法适用于嗜水气单胞菌快速检测。而细菌耐药性的产生机制比较复杂,耐药表型的产生在一定程度上受耐药基因调控。研究结果为水产品中嗜水气单胞菌快速检测和耐药性筛查提供新思路和方法。

等温扩增技术在水产品寄生虫检测中的应用研究进展

水产品中寄生虫可引起食源性疾病,已成为影响食品安全的重要因素之一。近年来,基于传统分子生物学发展而来的等温扩增技术以其恒温、高效、耗时短、不过度依赖设备和仪器等优点,逐渐应用于分子诊断和疾病检测。该文在介绍等温扩增技术原理与特点的基础上,综述了其在水产品中寄生虫检测方面的应用研究进展,提出存在问题与解决办法,并展望了等温扩增技术的应用前景,以期为快检技术在水产品质量安全控制技术中的研究开发提供理论参考。

重组酶介导的等温扩增法检测H7N9禽流感病毒

目的建立H7N9禽流感病毒一步法逆转录重组酶介导的等温扩增的检测方法(RT-RAA)。方法根据H7N9禽流感病毒HA片段和NA片段的保守区序列分别设计引物、探针,建立RT-RAA方法,研究其特异性、敏感性,并与Realtime RT-PCR方法进行比较。结果成功建立了H7N9禽流感病毒RT-RAA检测方法,H7反应体系和N9反应体系的最低检出限分别为10copy/μL和100copy/μL,且与其他呼吸道病原无交叉反应。H7N9RT-RAA体系检测结果与Real-time RT-PCR一致性较高,Kappa检验u系数为0.933。结论建立的RT-RAA检测方法具有快速、特异及灵敏的特点,为H7N9禽流感病毒的快速检测提供了新的分子工具。

基于反转录环介导等温扩增技术检测大肠杆菌O157

建立反转录环介导等温扩增(Reverse transcriptase loop-mediated isothermal amplification RT-LAMP)方法特异性检测大肠杆菌O157。针对大肠杆菌O157的特异性保守rfb E基因设计多组引物,通过对引物筛选和反应条件优化,建立了检测大肠杆菌O157的实时荧光RT-LAMP方法。利用大肠杆菌O157及其人工污染脱脂乳样品,研究了方法的特异性和灵敏度,并与r RTPCR(Real-time fluorescent quantitative reverse transcription polymerase chain reaction)方法的灵敏度进行比较。结果显示,等温65℃条件下,30 min内能完成RT-LAMP扩增反应。所建立的实时荧光RT-LAMP方法特异性强,除了2株大肠杆菌O157以外其余菌株均未产生特异性扩增反应。同时该方法灵敏度高,对人工污染脱脂乳样品检测灵敏度能达到20 CFU/g,比r RT-PCR方法高10倍。建立的实时荧光RT-LAMP方法将为大肠杆菌O157现场快速检测提供有力手段。

反转录环介导等温扩增技术对丙型肝炎病毒可视化分型检测

目的应用反转录环介导等温扩增技术(RT-LAMP)可视化检测丙型肝炎病毒(HCV)1b和2a基因型,为RTLAMP技术应用于现场或基层医院提供初步探索经验。方法首先,收集临床阳性样本并用荧光定量PCR分型检测,把样本基本分为1型和非1型。然后分别根据HCV 1b和2a基因型设计RT-LAMP引物并优化反应条件,通过互换模板实验验证这2套引物的特异性,并通过检测稀释的模板以验证引物的灵敏度。同时用钙黄绿素进行产物显色,使HCV分型检测可视化。最后用RT-LAMP方法检测临床样本,并计算阳性率,应用配对卡方检验比较RT-LAMP和荧光定量PCR的统计学差异。结果优化好的RT-LAMP体系的特异性好,对HCV 1b型的检测灵敏度为103 IU/mL,2a型的检测灵敏度为104 IU/mL。另外,利用钙黄绿素进行产物检测的效果和电泳结果相当。通过对临床样本分型检测,HCV 1b型样本的RTLAMP检测结果和荧光定量PCR差异无统计学意义(P>0.05),HCV 2a型样本的RT-LAMP检测结果和荧光定量PCR差异有统计学意义(P<0.05),但是未检出的样本中有2例为HCV 2b型。结论 RT-LAMP对HCV的可视化分型检测具有较好的特异性和灵敏度,操作简便,具有在现场或基层医院的应用前景。