等温核酸扩增方法对单增李斯特菌检测的研究

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革兰氏阳性菌单增李斯特菌是一种全球关注的食源性致病菌,对人类和家畜都能引发重大的健康问题。尽管努力降低其发病率,单增李斯特菌仍然是导致患有李斯特菌病的重要原因,并能导致大量疾病甚至死亡。单增李斯特菌在自然界中无处不在,容易污染蔬菜、水果、乳制品、肉类和海产品,显著增加了食物中毒的风险。因此,开发一种快速、特异、简单的单增李斯特菌检测方法对食品安全和人体健康具有重要意义。本论文在第二章中,构建了一种环介导等温扩增法(Loop-mediated isothermal amplification,LAMP)检测单增李斯特菌的实验方案。首先,该方案从温度、引物序列、引物数量、内引物浓度和添加剂牛血清白蛋白五个方面进行了体系优化。随后,实验通过单增李斯特菌基因组DNA、增菌液和单菌落三个层次的检测进行了可行性验证。实验用不同浓度的单增李斯特菌基因组DNA作为检测靶标确定了实验方案的灵敏性,采用荧光法和比色法验证了实验方案的特异性和抗干扰能力。本章建立的单增李斯特菌LAMP法检测方案可以实现单增李斯特菌荧光定性检测,同时,其比色检测可用于单增李斯特菌现场快速检测中。本论文在第三章中,建立了一种基于DNA变性泡介导的链交换扩增方法(Denaturation bubble-mediated strand exchange amplification,SEA)检测单增李斯特菌的实验方案。SEA是一种新型的核酸扩增法,只需要一对引物和一种酶完成对RNA的检测。该方案针对16S r RNA基因进行特异性引物设计,在61℃等温条件下反应进行60 min,不仅可以检测基因组DNA,而且可以通过一步法检测RNA,无需额外加入反转录酶,检测结果可以用肉眼比色观察,水浴锅成为唯一需要的设备。此外,该方案可以成功地检测出单增李斯特菌菌液和单菌落,并且具有较好的特异性和较强的抗干扰能力。这些特征极大地简化了操作过程,使SEA方法具有开发设备用于即时检验(Point-of-Care Testing,POCT)单增李斯特菌的潜力。综上所述,本论文建立了两种等温核酸扩增方案用于对单增李斯特菌的检测,方案一检测限低,可以对单增李斯特菌进行荧光定性检测,也可以进行肉眼可视化比色检测。方案二能够对单增李斯特菌活体进行检测,反应温度恒定、体系简单,只需要一对引物和一种酶,能够实现RNA的一步法检测和检测结果可视化。该方案在一定的浓度范围内可进行荧光定量检测,在现场快速检测或不需要仪器的条件下又可进行肉眼可视化比色检测,可开发即时检验和芯片实验室设备用于对单增李斯特菌的活菌检测。
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