蠟樣芽胞桿菌的特異性分子生物學方法及技術細節有哪些?
蠟樣芽胞桿菌(Bacillus cereus)的特異性分子生物學方法,核心是基于菌株特異性基因或毒力基因的檢測技術,可實現快速、精準的菌種鑒定,同時還能評估菌株的致病性。以下是目前主流的特異性分子生物學方法及技術細節:
一、聚合酶鏈式反應(PCR)及衍生技術
這是分子鑒定方法,核心是針對蠟樣芽胞桿菌的特異性保守基因或毒力相關基因設計引物,通過擴增產物的有無及大小判定結果。
1、常規 PCR(終點 PCR)
靶標基因選擇
保守看家基因:用于菌種的分類鑒定,區分于其他芽孢桿菌
16S rRNA 基因:芽孢桿菌屬的通用鑒定基因,蠟樣芽胞桿菌的 16S rRNA 序列與同屬菌株(如枯草芽孢桿菌)有差異,測序比對后可確證;但分辨率有限,常需結合其他基因。
gyrB 基因(促旋酶 B 亞基基因):進化速率快于 16S rRNA,是芽孢桿菌種級鑒定的核心靶標,特異性高于 16S rRNA。
rpoB 基因(RNA 聚合酶 β 亞基基因):序列保守性適中,可有效區分蠟樣芽胞桿菌與近緣種(如炭疽芽孢桿菌、蘇云金芽孢桿菌)。
毒力相關基因:同時鑒定菌種和致病性,適用于食品或臨床樣本
腸毒素基因:如溶血素 BL 基因、非溶血性腸毒素基因、腸毒素 FM 基因,幾乎所有致病性蠟樣芽胞桿菌均攜帶這些基因。
嘔吐毒素基因:cesA/cesB(蠟樣芽胞桿菌毒素基因),僅產嘔吐毒素的菌株攜帶,是食源性嘔吐型中毒菌株的特異性標志。
技術流程:提取菌株基因組 DNA → 特異性引物擴增 → 瓊脂糖凝膠電泳 → 觀察目標條帶大小。
優勢:操作簡單、成本低、特異性強,適合實驗室常規檢測。
2、實時熒光定量 PCR(qPCR)
原理:在常規 PCR 基礎上加入熒光探針或染料,實時監測擴增過程,通過 Ct 值判定靶標基因的存在,還可實現定量分析。
應用場景:適用于復雜樣本的快速檢測,可直接檢測未分離培養的樣本,縮短檢測時間至 2~4h。
特異性探針設計:針對gyrB或毒力基因的特異性序列設計 TaqMan 探針,進一步提高檢測準確性,避免非特異性擴增的干擾。
多重 PCR
原理:在同一反應體系中加入多對特異性引物,同時擴增多個靶標基因。
優勢:一次反應即可完成菌種鑒定 + 致病性評估,大幅提高檢測效率,適合大規模樣本篩查。
二、環介導等溫擴增技術(LAMP)
原理:針對靶基因的 6 個特異性區域設計 4 條引物,在等溫條件(60~65℃)下,利用鏈置換 DNA 聚合酶實現靶標基因的快速擴增,產物可通過肉眼觀察渾濁度或熒光顯色判定。
靶標選擇:常選用gyrB、nheA等特異性基因。
優勢:無需昂貴的 PCR 儀,操作簡便、擴增速度快(30~60min 完成)、特異性高,適合現場快速檢測。
局限性:引物設計復雜,易出現非特異性擴增,需嚴格優化反應條件。
三、核酸測序技術
該技術是分子鑒定的金標準,通過測定靶基因或全基因組序列,實現高精度的種級鑒定和菌株分型。
1、靶向基因測序
方法:對 PCR 擴增的特異性基因進行 Sanger 測序,將測序結果與NCBI 等數據庫中的蠟樣芽胞桿菌標準菌株序列比對。
判定標準:序列同源性≥99% 即可確認為蠟樣芽胞桿菌;同源性較低時,可結合多個基因序列進行多基因序列分析(MLSA)。
2、全基因組測序(WGS)
方法:對菌株的全基因組 DNA 進行高通量測序,通過基因組組裝、基因注釋和比較基因組分析,確定菌株的分類地位。
優勢:分辨率,不僅能鑒定菌種,還能分析菌株的進化關系、毒力基因簇、耐藥基因等,適用于流行病學調查。
局限性:成本高、數據分析復雜,需專業的生物信息學平臺支持。
四、其他分子分型技術
這類技術主要用于菌株的分子分型,輔助流行病學研究,區分不同來源的蠟樣芽胞桿菌菌株:
脈沖場凝膠電泳(PFGE):通過限制性內切酶消化基因組 DNA,利用脈沖場電泳分離不同大小的 DNA 片段,形成特異性指紋圖譜。該技術是芽孢桿菌分型的“金標準”,可用于追蹤菌株的傳播路徑。
多位點序列分型(MLST):基于 7 個管家基因的序列變異進行分型,結果可在公共數據庫中比對,實現范圍內的菌株同源性分析。
北京百歐博偉生物技術有限公司的微生物菌種查詢網提供微生物菌種保藏、測序、購買等服務,是中國微生物菌種保藏中心的服務平臺,并且是集微生物菌種、菌種,ATCC菌種、細胞、培養基為一體的大型微生物查詢類網站,自設設備及技術的微生物菌種保藏中心!歡迎廣大客戶來詢!
免責聲明
- 凡本網注明“來源:化工儀器網”的所有作品,均為浙江興旺寶明通網絡有限公司-化工儀器網合法擁有版權或有權使用的作品,未經本網授權不得轉載、摘編或利用其它方式使用上述作品。已經本網授權使用作品的,應在授權范圍內使用,并注明“來源:化工儀器網”。違反上述聲明者,本網將追究其相關法律責任。
- 本網轉載并注明自其他來源(非化工儀器網)的作品,目的在于傳遞更多信息,并不代表本網贊同其觀點和對其真實性負責,不承擔此類作品侵權行為的直接責任及連帶責任。其他媒體、網站或個人從本網轉載時,必須保留本網注明的作品第一來源,并自負版權等法律責任。
- 如涉及作品內容、版權等問題,請在作品發表之日起一周內與本網聯系,否則視為放棄相關權利。
手機版
化工儀器網手機版
化工儀器網小程序
官方微信
公眾號:chem17
掃碼關注視頻號












采購中心