李 琦 姜大栋
(辽宁省大连市中山区疾病预防控制中心,辽宁 大连 116013)
REP、RAPD和PFGE方法在志贺菌分子分型中的应用评价
李 琦 姜大栋
(辽宁省大连市中山区疾病预防控制中心,辽宁 大连 116013)
目的探讨REP、RAPD和PFGE方法在志贺菌分子分型中的应用效果。方法 以细菌基因组重复序列(REP)、随机扩增多态性分析(RAPD)、脉冲场凝胶电泳(PFGE),分别对60株志贺菌分子进行分型,并对3种方法加以评估。结果 REP、RAPD和PFGE的分子分型结果显示,采用REP方法,有A、B两型;采用RAPD方法,有A、B、C、D、E、F六型;采用PFGE方法,共有3个亚型,其中,51株可分为A、B、C、D、E五型,其余6株宋内志贺菌为1单独型。结论 在3种分子分型方法中,REP对高菌株分辨率差,在区域内菌株分型方面,不具优势;RAPD分辨率高、分型精准,但需花费较长时间;PFGE明显优于前二者,分型效果更为细致,三者之间的差异性显著,但PFGE操作更简便,用时更少,价格更低,而且对于细菌性痢疾暴发事件,有较好的病学调查效果。
REP;RAPD;PFGE;志贺菌分子;分型
伴随分子生物学的发展,出现了便于操作、分辨率高、易于推广的分型技术;在病原菌分子分型方面,有许多方法,但目前还未形成集诸多优点于一体的综合性方法。当前的PFGE分型技术属于该领域的“金标准”,与REP、RAPD相比,优势更为明显[1]。本组研究中,以细菌基因组重复序列(REP)、随机扩增多态性分析(RAPD)、脉冲场凝胶电泳(PFGE),分别对60株志贺菌分子进行分型,并对3种方法加以评估。现将具体情况报道如下。
1.1 一般资料:以REP、RAPD、PFGE,分别对60株志贺菌分子进行分型。首先,准备好仪器与试剂;本组实验中,选择GeneLight 2004型PCR扩增仪、JY300C型电泳仪、JY02S型紫外分析仪、脉冲场凝胶电泳仪,选择PFGE图像分析软件;系统有凝胶成像系统;本组实验中,选择的试剂有琼脂糖、TAE缓冲液、溴化乙锭、蛋白酶K、TaKaRa Tap kit、Marker DL2000、XbaI、Not Ⅰ限制性内切酶、Seakem Gold低熔点琼脂糖;选择中国疾病预防控制中心传染病的标准Marker H9812。
1.2 方法:首先,对DNA提取;对志贺菌单个菌进行分离,并将其落传种于M-H平板;其次,孵箱培养,温度控制在35 ℃,以16 h为培养期;第三,对三环四环菌株进行双蒸水混合(100 µL),需将温度控制在95 ℃,一般煮5 min即可,室温离心以每分钟12000转为宜,30 s时间即可;DAN的提取,选择上清即可;第四,运用REP、RAPD、PFGE 3种方法进行具体检测。
1.3 统计学方法:应用SPSS19.0软件操作系统进行数据统计,计量资料用()表示,计数资料用χ2检验,组间均数比较采用t检验,P<0.05差异有统计学意义。
REP、RAPD和PFGE的分子分型结果显示,采用REP方法,有A、B两型;采用RAPD方法,有A、B、C、D、E、F六型;采用PFGE方法,共有3个亚型,其中,51株可分A、B、C、D、E五型,其余6株宋内志贺菌为1单独型。
本组研究中,采用REP、RAPD、PFGE,分别对60株志贺菌分子进行分型;在REP检测方面,以5’-GCGCCGLCATGCGGCATT-3’为单引物序列设计;在PCR体系中,选择TapDNA聚合酶(5 U/µL)和缓冲液(Mg2+plus,选择5 µL为宜),还有Dntp(4 µL)、25 mmol/L MgCl2(2 µL)、10 µmol引物(5 µL)、模板DNA(5 µL)、无菌双蒸水(需补足,总反应体积为50 µL)、液体石蜡(30 µL);PCR扩增条件选择94 ℃(3 min)、94 ℃(1 min)、40 ℃(1 min)、65 ℃(2 min,30个循环)、65 ℃(10 min);琼脂糖凝胶电泳方面,对上面步骤所产生的物质与loading bufer进行混合,先取15 µL,再与10 ×loading bufer物进行均匀混合,再加入含有1%的EB,置于琼脂糖凝胶孔中,此时,需将DNA marker DL 2000同时加入;电压100 V,电泳时间以3 h为宜,注意必须在紫外灯下进行细致观察,并对结果加以记录;此检测中,以肉眼观察,并进行Tenover标准判读,作为判定标准[2]。
在RAPD检测中,以5’-GCGCCGLCATGCGGCATT-3’为单引物序列设计;在PCR体系中,选择TapDNA聚合酶(0.5 µL)、10*缓冲液(Mg2+plus,选择5 µL为宜),还有10 mmol/L Dntp(4 µL)、25 mmol/L MgCl2(5 µL)、10 µmol引物(5 µL)、模板DNA(5 µL)、无菌双蒸水(需补足,总反应体积为50 µL)、液体石蜡(30 µL);PCR扩增条件选择94 ℃(3 min)、94 ℃(30 s)、30 ℃(30 s)、72 ℃(60 s,30个循环)、65 ℃(5 min);琼脂糖凝胶电泳方面,对上面步骤所产生的物质与loading buffer进行混合,先取15 µL,再与10×loading buffer物进行均匀混合,再加入含有1%的EB,置于琼脂糖凝胶孔中。此时,需将DNA marker(100 bp Ladder)同时加入;电压100 V,电泳时间以3 h为宜,注意必须在紫外灯下进行细致观察,并对结果加以记录;此检测中,可忽略条带密度,若条带数、位置相同,则归于同一类型;通常的判定标准以条带数目差≥2时,归于异型[3]。
在PFGE检测中,以“金标准”分析法为主,需使用限制性内切酶Not Ⅰ(对福氏志贺菌);对于宋内志贺菌、标准株H9812,则需选择限制性内切酶Xba Ⅰ,按照指纹图谱分析软件进行分析(BioNumerics software)。结果显示,REP、RAPD和PFGE的分子分型结果显示,采用REP方法,有A、B两型;采用RAPD方法,有A、B、C、D、E、F六型;采用PFGE方法,共有3个亚型,其中,51株可分A、B、C、D、E五型,其余6株宋内志贺菌为1单独型。
综上所述,REP对高菌株分辨率差,在区域内菌株分型方面,不具优势;RAPD分辨率高、分型精准,但需花费较长时间;PFGE明显优于前二者,分型效果更为细致,三者之间的差异性显著,但PFGE操作更简便,用时更少,价格更低,而且,对于细菌性痢疾暴发件,有较好的病学调查效果。
[1] 丁水军.脉冲场凝胶电泳技术及其在病原菌分子分型中的应用[J].中国卫生检验杂志,2012,12(53):110-111.
[2] 李雪,金莉莉,王秋雨.病原微生物分子分型技术研究进展[J].中国公共卫生,2015,11(8):147-148.
[3] 孙永艳,申泉,李艳琴.肠杆菌基因间重复共有序列及应用[J].生命的化学,2014,13(6):10-11.
R378.2+5
B
1671-8194(2016)36-0021-02