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推荐阅读文章 | 不同牛分枝杆菌特异性基因PCR方法的比较

微生物学通报
2020年03月20日 08:42

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不同牛分枝杆菌特异性基因PCR方法的比较

张春燕  秦玉明  边增杰  徐中清  牛凯  许冠龙  丁家波  鑫婷  朱良全



牛结核病是一种人兽共患慢性肉芽肿性传染病,主要由结核分枝杆菌复合群成员——牛分枝杆菌感染引起。传统的牛结核病诊断方法存在时间长、分离率低等缺点。而通过基因扩增诊断牛结核病具有敏感性和特异性高,耗时少的优势,已成为最可靠的技术方法之一。本文探究了5对已报道的牛分枝杆菌PCR引物的适宜退火温度、敏感性和特异性,结果表明,2号引物及其反应参数的PCR方法敏感性、特异性良好,适合用于牛结核病的快速准确诊断。该结果为畜牧业从业者和科研工作者快速准确诊断牛结核病提供了指导。



摘要

【背景】牛结核病是我国二类动物疫病,世界动物卫生组织将其列为法定报告的动物疫病。牛主要通过患病牛呼吸道分泌物和咳嗽所产生的气溶胶感染;人则主要通过食用未经高温处理的病牛的肉或奶感染。因此,经过病原学PCR检测对疑似患病牛牛奶或屠宰组织样品进行快速检验确诊,能够最大限度地减少奶牛养殖中乳品生产业的经济损失。


【目的】研究并确定适宜的牛分枝杆菌PCR扩增引物及参数,为临床快速准确诊断牛结核病提供参考。


【方法】对已报道的5对PCR引物,运用降落(touch down)PCR法确定适宜退火温度(Tm);运用梯度稀释的牛分枝杆菌C68001株(国内牛结核菌素生产用菌株)基因组DNA以及不同菌液含量的人工模拟临床样本(淋巴结、肺脏和牛奶),确定不同引物PCR方法的敏感性;同时以6种常见牛感染菌(牛种布鲁氏菌2308、羊种布鲁氏菌Rev.1、牛分枝杆菌C68001和AN5、禽分枝杆菌C68202、副结核分枝杆菌C68681和胞内分枝杆菌C68226)核酸样本,确定不同引物PCR方法的特异性。


【结果】所有引物在53−63 °C均含有目的条带,确定引物的最佳退火温度是60 °C。在细菌核酸敏感性检验中,1号和3号引物的检测敏感性最高,达10-10 ng/μL;其次是2号和5号,达10-5 ng/μL。对于人工模拟感染样本,1号、3号和4号引物在淋巴结和肺脏中检测敏感性最高,其次是2号;而2号、3号、4号和5号引物对奶样检测敏感性最高。对于特异性检验,2号和5号引物特异性较好,可检测到明显的牛分枝杆菌特异性条带,对通常不引起牛结核病而只干扰免疫学诊断的禽分枝杆菌检测条带较微弱,而布鲁氏菌、副结核分枝杆菌和胞内分枝杆菌均无检测条带。


【结论】2号引物及其反应参数的PCR方法敏感性、特异性良好,适合用于牛结核病的快速准确诊断。


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图1 不同引物退火温度的确定

Figure 1 Determination of annealing temperature of different primers


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图2 不同引物对细菌核酸的敏感性

Figure 2 Sensitivity of different primers to bacterial nucleic acids


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图3 不同引物对肺脏中C68001核酸的检测敏感性

Figure 3 Sensitivity of different primers to detection of C68001 nucleic acid in lung


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图4 不同引物对淋巴结中C68001核酸的检测敏感性

Figure 4 Sensitivity of different primers to detection of C68001 nucleic acid in lymph nodes


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图5 不同引物对人工模拟奶样的灵敏度检测

Figure 5 Sensitivity of different primers to detection of C68001 nucleic acid in milk samples


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图6 引物特异性的检测

Figure 6 Detection of primer specificity

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本期制作:赵彬涵

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