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沙门氏菌(Salmonella,SALM)是常见的、引起人及动物疾病的食源性致病菌,常以家禽、家畜作为传染源,以食品作为传播媒介,诱发食物中毒事件,因此对该病原菌进行快速检测是保障食品安全的关键。本研究基于核酸辅助信号放大策略,借助G-四链体(G-quadruplex)结构和功能特性,将其与核酸扩增技术相结合,建立了对沙门氏菌检测的三种方法,具体研究内容如下:(1)基于G-四链体的As-PCR扩增技术可视化检测沙门氏菌的应用在不对称PCR(asymmetric PCR,As-PCR)限制性引物的5’端标记了 G-四链体的反向互补序列,当其在反应体系中消耗殆尽时,浓度高的非限制性引物将占主导作用扩增出大量带有G-四链体序列的单链DNA(single-stranded DNA,ssDNA)产物。该产物纯化后与氯化血红素(hemin)结合,生成具有过氧化物酶活性的脱氧核酶(deoxyribozyme,DNAzyme),催化过氧化氢(H2O2)与2,2’-联氮-双(3-乙基-苯并噻唑啉-6-磺酸)二胺盐(ABTS2-)由无色变绿色,实现由As-PCR扩增和DNAzyme活性级联放大策略对沙门氏菌的可视化检测。0该方法沙门氏菌基因组DNA浓度对数与421 nm吸光值在2 pg/μL~258 ng/μL范围内的具有良好的线性关系,回归方程为y=0.0691x+0.3085(R2=0.9729),对人工污染沙门氏菌牛奶样品进行检测,检出限为35 CFU/mL。(2)基于G-四链体的PCR扩增技术可视化检测沙门氏菌的应用在聚合酶链式反应(polymerase chain reaction,PCR)引物对的5’端额外标记了 G-四链体的反向互补序列,通过特异性识别扩增靶基因,获得大量含有G-四链体序列的双链DNA(double-stranded DNA,dsDNA)产物。该产物经纯化变性处理,可与显色底物ABTS2-和H202在hemin和K+存在条件下转化为比色信号,通过PCR扩增和DNAzyme催化活性联用策略实现核酸信号放大的沙门氏菌可视化检测。在优化的反应体系下,其基因组DNA浓度对数与421 nm处吸光值呈现良好的线性关系,回归方程为y=0.1299x+0.2179(R2=0.9945),线性范围 0.07~771.6 ng/μL,对人工污染沙门氏菌牛奶样品进行检测,检出限为18 CFU/mL。(3)基于G-四链体的PCR-RCA双重扩增技术检测沙门氏菌的应用将G-四链体反向互补序列嵌入到滚环扩增(rolling circle amplification,RCA)所需哑铃环状DNA模板上,通过PCR和RCA的双重扩增及特异性结合G-四链体的硫黄素T(ThT)荧光信号增强的作用,实现基于G-四链体的PCR-RCA技术对沙门氏菌的检测。沙门氏菌基因组DNA的浓度对数与486 nm处的荧光信号强度具有良好线性关系,回归方程为 y=2.101x+2.8723(R2=0.9925),线性范围为 17 fg/μL~1.7 ng/μL,对人工污染沙门氏菌牛奶样品进行检测,检出限为5 CFU/mL。综上,本研究通过三种核酸扩增方法,特异性识别沙门氏菌基因组DNA,并不断地扩增积累富G序列,借助G-四链体的脱氧核酶特性和增强荧光染料特性,将核酸信号放大,实现对沙门氏菌的定量检测。该策略有效性好、特异性强、灵敏度高,为食源性病原菌的快检提供了新的方法及技术支撑。