直擴RPA核酸即時可視化檢測技術(shù)研究
發(fā)布時間:2021-08-15 22:28
重組酶聚合酶擴增技術(shù)(Recombinase Polymerase Amplification,RPA)是利用重組酶和單鏈結(jié)合蛋白在常溫下協(xié)同實現(xiàn)引物與模板的特異結(jié)合,以代替?zhèn)鹘y(tǒng)PCR熱循環(huán)中的變性和復(fù)性過程的新型恒溫體外核酸擴增技術(shù)。本研究基于RPA技術(shù)建立了轉(zhuǎn)基因玉米TC1507的檢測方法,可在36.7℃恒溫條件下快速檢測到轉(zhuǎn)基因玉米TC1507中的保守區(qū)段,具有較好的特異性,其檢測靈敏度達到了10-2ng/μL,檢測時間只需5分鐘,適用于基層實驗室及現(xiàn)場快速檢測轉(zhuǎn)基因玉米TC1507及其制品;此外,對于金黃色葡萄球菌(Staphylococcus aureus,SAU),建立了一種基于重組酶聚合酶介導(dǎo)的等溫擴增技術(shù)(RPA)快速檢測金黃色葡萄球菌的方法。方法根據(jù)金黃色葡萄球菌基因保守序列設(shè)計的2對引物,以金黃色葡萄球菌陽性菌株和其他7種非金黃色葡萄球菌基因組DNA為模板,考察該方法的檢測靈敏度和特異性。結(jié)果RPA快速檢測金黃色葡萄球菌方法僅需5 min,檢測靈敏度為101cfu/μL;7種非金黃色葡萄球菌均不能擴增,特異性較強。本研究建立了金黃色葡萄球菌的RPA快速檢測方法,具有...
【文章來源】:上海師范大學(xué)上海市
【文章頁數(shù)】:63 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
RPA擴增的原理
上海師范大學(xué)碩士學(xué)位論文第2章轉(zhuǎn)基因玉米TC1507的RPA方法的建立17特定的設(shè)計引物軟件,因此需要人工手動根據(jù)設(shè)計原則設(shè)計引物。由此設(shè)計了3組特異性較好的引物,合成后進行引物篩眩(具體序列見表1同2.1.1)實驗結(jié)果如圖2。其中T10泳道的擴增效果較好,因此選用T10-F/T10-R作為后續(xù)RPA擴增反應(yīng)的引物。M:Marker;T6:轉(zhuǎn)基因玉米TC1507-T6-F/T6-R;N6:非轉(zhuǎn)基因玉米-T6-F/T6-R;T9:轉(zhuǎn)基因玉米TC1507-T9-F/T9-R;N6:非轉(zhuǎn)基因玉米-T9-F/T9-R;T10.轉(zhuǎn)基因玉米TC1507-T10-F/T10-R;N10.非轉(zhuǎn)基因玉米-T10-F/T10-R;2.3.2轉(zhuǎn)基因玉米TC1507RPA反應(yīng)時間優(yōu)化和溫度優(yōu)化通過比對獲取的模板和優(yōu)化后的引物,對RPA擴增反應(yīng)所需要的反應(yīng)條件進行了進一步的優(yōu)化,對RPA反應(yīng)溫度和RPA反應(yīng)時間分別進行優(yōu)化。根據(jù)參考大量文獻得知通常RPA的反應(yīng)溫度通常在32℃至42℃之間,因此我們在32℃至42℃之間按照溫度從低到高選取了11個溫度梯度進行RPA擴增試驗,實驗結(jié)果如圖3,其中在第5和第6泳道有明顯條帶,最終選取36.7℃作為最適溫度。M:Marker;1:32℃;2:32.5℃;3:33.2℃;4:34.1℃;5:35.5℃;6:36.7℃;7:37.6℃;8:38.9℃;9:40.1℃;10:41.1℃;11:41.7℃圖2TC1507RPA引物篩選結(jié)果Fig.2ScreeningofRPAprimerforTC1507圖3TC1507RPA反應(yīng)溫度優(yōu)化Fig.3RPAtemperatureoptimizationofTC1507
第2章轉(zhuǎn)基因玉米TC1507的RPA方法的建立上海師范大學(xué)碩士學(xué)位論文18同時對反應(yīng)時間做了進一步優(yōu)化,將反應(yīng)時間從5min至20min按照時間從短到長選取了4個溫度梯度分別進行RPA擴增試驗。試驗結(jié)果如圖4,其中第3、5、7泳道效果都較為理想,但第三泳道時間較短,只有8min,適合于快速檢測,其條帶也較為明亮。所用最終選取8min作為最終反應(yīng)時間。M:Marker;1:5min;2:空白對照(ddH2O)/5min;3:8min;4:空白對照(ddH2O)/8min;5:15min;6:空白對照(ddH2O)/15min;7:20min;8:空白對照(ddH2O)/20min2.3.3轉(zhuǎn)基因玉米TC1507RPA特異性驗證采用2.3.1篩選出的引物T10-F/T10-R,2.3.2優(yōu)化后的反應(yīng)溫度36.7℃,反應(yīng)時間8min作為反應(yīng)條件,對本實驗的特異性進行了檢測,由圖1的N10泳道和圖3的4泳道作為實驗特異性試驗的前提條件,分別以非轉(zhuǎn)基因玉米和ddH2O作為模板,幾乎沒有非特異性條帶,證明在實驗過程中基本可以避免實驗污染。分別對轉(zhuǎn)基因玉米TC1507、轉(zhuǎn)基因玉米BT176、轉(zhuǎn)基因玉米GA21,以及采購于市場的非轉(zhuǎn)基因玉米、大豆、油菜籽、小麥和棉花抽提DNA進行RPA擴增試驗,實驗結(jié)果如圖5,僅在第1泳道有條帶,說明該體系的特異性較好。為了更加快速直觀地觀察實驗結(jié)果,在RPA擴增反應(yīng)停止后,在RPA擴增反應(yīng)0.2mL的eppendorf管中分別加入2μL的105×SYBRGreenI染料,渦旋震蕩后在陽光或者日光燈下通過肉眼觀察實驗結(jié)果,僅在第1泳道呈陽性綠色,其余泳道均為橘色,再次證實了該體系對轉(zhuǎn)基因玉米TC1507的特異性較好。圖4TC1507RPA反應(yīng)時間優(yōu)化Fig.4RPAtimeoptimizationofTC1507
【參考文獻】:
期刊論文
[1]一種新型免疫層析技術(shù)在臨床乳腺癌Her-2蛋白定量檢測中的應(yīng)用[J]. 張潔瑩,岳洋,鄧橋生,糜軍. 中國生物化學(xué)與分子生物學(xué)報. 2020(04)
[2]糧食經(jīng)濟視角下河南省轉(zhuǎn)基因作物的知識產(chǎn)權(quán)保護[J]. 喬嬌嬌. 廣西質(zhì)量監(jiān)督導(dǎo)報. 2019(12)
[3]轉(zhuǎn)基因育種與傳統(tǒng)育種[J]. 劉昭軍. 大豆科技. 2019(05)
[4]2018年全球生物技術(shù)/轉(zhuǎn)基因作物商業(yè)化發(fā)展態(tài)勢[J]. International Service for the Acquisition of Agri-biotech Applications China Biotechnology;. 中國生物工程雜志. 2019(08)
[5]轉(zhuǎn)基因大豆MON89788實時熒光重組酶聚合酶擴增檢測方法的建立[J]. 謝實龍,汪小福,丁晨露,祝旋,湯婷,馬同富,蔡健,徐俊鋒. 農(nóng)業(yè)生物技術(shù)學(xué)報. 2019(07)
[6]側(cè)流層析–重組酶聚合酶擴增技術(shù)快速檢測土拉弗朗西斯菌[J]. 彭遙,闞飆,夏連續(xù),李偉,張雯,秦愛平,盧金星. 疾病監(jiān)測. 2019(05)
[7]重組酶聚合酶擴增技術(shù)快速檢測轉(zhuǎn)基因玉米Bt11[J]. 劉靜,武國干,吳瀟,劉華,王金斌,呂貝貝,蔣瑋,唐雪明. 上海農(nóng)業(yè)學(xué)報. 2018(01)
[8]沙門氏菌重組酶聚合酶檢測方法的建立及應(yīng)用[J]. 劉立兵,耿云云,姜彥芬,劉思穎,孫曉霞,南匯珠,王建昌. 食品科學(xué). 2019(02)
[9]非洲豬瘟病毒實驗室檢測方法研究進展[J]. 莊金秋,梅建國,謝金文,李峰,沈志強. 飼料與畜牧. 2017(22)
[10]塞尼卡谷病毒重組酶聚合酶擴增技術(shù)(RPA)實時熒光檢測方法的建立[J]. 樊曉旭,哈登楚日亞,王英麗,王姣,劉春菊,遲田英,趙永剛,張志誠,吳曉東,王志亮. 中國動物檢疫. 2017(08)
博士論文
[1]中國大麥供給需求研究[D]. 張琳.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院 2014
[2]可變鹽單胞菌中草甘膦抗性EPSP合酶新基因克隆、大腸桿菌表達及其抗性機制的研究[D]. 劉柱.四川大學(xué) 2004
碩士論文
[1]轉(zhuǎn)基因成分重組酶聚合酶擴增(RPA)快速檢測方法的建立[D]. 謝實龍.阜陽師范學(xué)院 2019
[2]玉米轉(zhuǎn)基因和胞質(zhì)不育檢測方法研究[D]. 晏朋濤.河南農(nóng)業(yè)大學(xué) 2018
[3]非洲豬瘟病毒重組酶聚合酶擴增(RPA)方法的建立[D]. 哈登楚日亞.內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué) 2017
[4]流行性乙型腦炎RT-RPA-LFD檢測方法的建立與評價[D]. 梁輝.華南農(nóng)業(yè)大學(xué) 2016
[5]對蝦WSSV和IHHNV病毒重組酶聚合酶擴增(RPA)快速檢測方法的研究[D]. 夏小明.上海海洋大學(xué) 2015
[6]大麥黃花葉病抗性鑒定及相關(guān)QTL定位[D]. 李建波.揚州大學(xué) 2015
[7]重組酶介導(dǎo)的等溫擴增技術(shù)在轉(zhuǎn)基因檢測中的應(yīng)用[D]. 徐潮.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院 2014
[8]中國啤酒大麥產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究[D]. 孔祥國.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院 2013
[9]食品中金黃色葡萄球菌的快速檢測方法研究[D]. 張超楠.吉林大學(xué) 2012
[10]抗真菌雙T-DNA植物表達載體構(gòu)建及農(nóng)桿菌介導(dǎo)的玉米莖尖遺傳轉(zhuǎn)化[D]. 李永生.甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué) 2012
本文編號:3345050
【文章來源】:上海師范大學(xué)上海市
【文章頁數(shù)】:63 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
RPA擴增的原理
上海師范大學(xué)碩士學(xué)位論文第2章轉(zhuǎn)基因玉米TC1507的RPA方法的建立17特定的設(shè)計引物軟件,因此需要人工手動根據(jù)設(shè)計原則設(shè)計引物。由此設(shè)計了3組特異性較好的引物,合成后進行引物篩眩(具體序列見表1同2.1.1)實驗結(jié)果如圖2。其中T10泳道的擴增效果較好,因此選用T10-F/T10-R作為后續(xù)RPA擴增反應(yīng)的引物。M:Marker;T6:轉(zhuǎn)基因玉米TC1507-T6-F/T6-R;N6:非轉(zhuǎn)基因玉米-T6-F/T6-R;T9:轉(zhuǎn)基因玉米TC1507-T9-F/T9-R;N6:非轉(zhuǎn)基因玉米-T9-F/T9-R;T10.轉(zhuǎn)基因玉米TC1507-T10-F/T10-R;N10.非轉(zhuǎn)基因玉米-T10-F/T10-R;2.3.2轉(zhuǎn)基因玉米TC1507RPA反應(yīng)時間優(yōu)化和溫度優(yōu)化通過比對獲取的模板和優(yōu)化后的引物,對RPA擴增反應(yīng)所需要的反應(yīng)條件進行了進一步的優(yōu)化,對RPA反應(yīng)溫度和RPA反應(yīng)時間分別進行優(yōu)化。根據(jù)參考大量文獻得知通常RPA的反應(yīng)溫度通常在32℃至42℃之間,因此我們在32℃至42℃之間按照溫度從低到高選取了11個溫度梯度進行RPA擴增試驗,實驗結(jié)果如圖3,其中在第5和第6泳道有明顯條帶,最終選取36.7℃作為最適溫度。M:Marker;1:32℃;2:32.5℃;3:33.2℃;4:34.1℃;5:35.5℃;6:36.7℃;7:37.6℃;8:38.9℃;9:40.1℃;10:41.1℃;11:41.7℃圖2TC1507RPA引物篩選結(jié)果Fig.2ScreeningofRPAprimerforTC1507圖3TC1507RPA反應(yīng)溫度優(yōu)化Fig.3RPAtemperatureoptimizationofTC1507
第2章轉(zhuǎn)基因玉米TC1507的RPA方法的建立上海師范大學(xué)碩士學(xué)位論文18同時對反應(yīng)時間做了進一步優(yōu)化,將反應(yīng)時間從5min至20min按照時間從短到長選取了4個溫度梯度分別進行RPA擴增試驗。試驗結(jié)果如圖4,其中第3、5、7泳道效果都較為理想,但第三泳道時間較短,只有8min,適合于快速檢測,其條帶也較為明亮。所用最終選取8min作為最終反應(yīng)時間。M:Marker;1:5min;2:空白對照(ddH2O)/5min;3:8min;4:空白對照(ddH2O)/8min;5:15min;6:空白對照(ddH2O)/15min;7:20min;8:空白對照(ddH2O)/20min2.3.3轉(zhuǎn)基因玉米TC1507RPA特異性驗證采用2.3.1篩選出的引物T10-F/T10-R,2.3.2優(yōu)化后的反應(yīng)溫度36.7℃,反應(yīng)時間8min作為反應(yīng)條件,對本實驗的特異性進行了檢測,由圖1的N10泳道和圖3的4泳道作為實驗特異性試驗的前提條件,分別以非轉(zhuǎn)基因玉米和ddH2O作為模板,幾乎沒有非特異性條帶,證明在實驗過程中基本可以避免實驗污染。分別對轉(zhuǎn)基因玉米TC1507、轉(zhuǎn)基因玉米BT176、轉(zhuǎn)基因玉米GA21,以及采購于市場的非轉(zhuǎn)基因玉米、大豆、油菜籽、小麥和棉花抽提DNA進行RPA擴增試驗,實驗結(jié)果如圖5,僅在第1泳道有條帶,說明該體系的特異性較好。為了更加快速直觀地觀察實驗結(jié)果,在RPA擴增反應(yīng)停止后,在RPA擴增反應(yīng)0.2mL的eppendorf管中分別加入2μL的105×SYBRGreenI染料,渦旋震蕩后在陽光或者日光燈下通過肉眼觀察實驗結(jié)果,僅在第1泳道呈陽性綠色,其余泳道均為橘色,再次證實了該體系對轉(zhuǎn)基因玉米TC1507的特異性較好。圖4TC1507RPA反應(yīng)時間優(yōu)化Fig.4RPAtimeoptimizationofTC1507
【參考文獻】:
期刊論文
[1]一種新型免疫層析技術(shù)在臨床乳腺癌Her-2蛋白定量檢測中的應(yīng)用[J]. 張潔瑩,岳洋,鄧橋生,糜軍. 中國生物化學(xué)與分子生物學(xué)報. 2020(04)
[2]糧食經(jīng)濟視角下河南省轉(zhuǎn)基因作物的知識產(chǎn)權(quán)保護[J]. 喬嬌嬌. 廣西質(zhì)量監(jiān)督導(dǎo)報. 2019(12)
[3]轉(zhuǎn)基因育種與傳統(tǒng)育種[J]. 劉昭軍. 大豆科技. 2019(05)
[4]2018年全球生物技術(shù)/轉(zhuǎn)基因作物商業(yè)化發(fā)展態(tài)勢[J]. International Service for the Acquisition of Agri-biotech Applications China Biotechnology;. 中國生物工程雜志. 2019(08)
[5]轉(zhuǎn)基因大豆MON89788實時熒光重組酶聚合酶擴增檢測方法的建立[J]. 謝實龍,汪小福,丁晨露,祝旋,湯婷,馬同富,蔡健,徐俊鋒. 農(nóng)業(yè)生物技術(shù)學(xué)報. 2019(07)
[6]側(cè)流層析–重組酶聚合酶擴增技術(shù)快速檢測土拉弗朗西斯菌[J]. 彭遙,闞飆,夏連續(xù),李偉,張雯,秦愛平,盧金星. 疾病監(jiān)測. 2019(05)
[7]重組酶聚合酶擴增技術(shù)快速檢測轉(zhuǎn)基因玉米Bt11[J]. 劉靜,武國干,吳瀟,劉華,王金斌,呂貝貝,蔣瑋,唐雪明. 上海農(nóng)業(yè)學(xué)報. 2018(01)
[8]沙門氏菌重組酶聚合酶檢測方法的建立及應(yīng)用[J]. 劉立兵,耿云云,姜彥芬,劉思穎,孫曉霞,南匯珠,王建昌. 食品科學(xué). 2019(02)
[9]非洲豬瘟病毒實驗室檢測方法研究進展[J]. 莊金秋,梅建國,謝金文,李峰,沈志強. 飼料與畜牧. 2017(22)
[10]塞尼卡谷病毒重組酶聚合酶擴增技術(shù)(RPA)實時熒光檢測方法的建立[J]. 樊曉旭,哈登楚日亞,王英麗,王姣,劉春菊,遲田英,趙永剛,張志誠,吳曉東,王志亮. 中國動物檢疫. 2017(08)
博士論文
[1]中國大麥供給需求研究[D]. 張琳.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院 2014
[2]可變鹽單胞菌中草甘膦抗性EPSP合酶新基因克隆、大腸桿菌表達及其抗性機制的研究[D]. 劉柱.四川大學(xué) 2004
碩士論文
[1]轉(zhuǎn)基因成分重組酶聚合酶擴增(RPA)快速檢測方法的建立[D]. 謝實龍.阜陽師范學(xué)院 2019
[2]玉米轉(zhuǎn)基因和胞質(zhì)不育檢測方法研究[D]. 晏朋濤.河南農(nóng)業(yè)大學(xué) 2018
[3]非洲豬瘟病毒重組酶聚合酶擴增(RPA)方法的建立[D]. 哈登楚日亞.內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué) 2017
[4]流行性乙型腦炎RT-RPA-LFD檢測方法的建立與評價[D]. 梁輝.華南農(nóng)業(yè)大學(xué) 2016
[5]對蝦WSSV和IHHNV病毒重組酶聚合酶擴增(RPA)快速檢測方法的研究[D]. 夏小明.上海海洋大學(xué) 2015
[6]大麥黃花葉病抗性鑒定及相關(guān)QTL定位[D]. 李建波.揚州大學(xué) 2015
[7]重組酶介導(dǎo)的等溫擴增技術(shù)在轉(zhuǎn)基因檢測中的應(yīng)用[D]. 徐潮.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院 2014
[8]中國啤酒大麥產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究[D]. 孔祥國.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院 2013
[9]食品中金黃色葡萄球菌的快速檢測方法研究[D]. 張超楠.吉林大學(xué) 2012
[10]抗真菌雙T-DNA植物表達載體構(gòu)建及農(nóng)桿菌介導(dǎo)的玉米莖尖遺傳轉(zhuǎn)化[D]. 李永生.甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué) 2012
本文編號:3345050
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