KR20150143347A - Primer set for high sensitive real-time multiplex loop-mediated isothermal amplification reaction for determining type of shiga toxin genes of Enterohemorrhagic Escherichia coli, and method for determining type of shiga toxin genes of Enterohemorrhagic Escherichia coli using the same - Google Patents
Primer set for high sensitive real-time multiplex loop-mediated isothermal amplification reaction for determining type of shiga toxin genes of Enterohemorrhagic Escherichia coli, and method for determining type of shiga toxin genes of Enterohemorrhagic Escherichia coli using the same Download PDFInfo
- Publication number
- KR20150143347A KR20150143347A KR1020150082777A KR20150082777A KR20150143347A KR 20150143347 A KR20150143347 A KR 20150143347A KR 1020150082777 A KR1020150082777 A KR 1020150082777A KR 20150082777 A KR20150082777 A KR 20150082777A KR 20150143347 A KR20150143347 A KR 20150143347A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- escherichia coli
- primer set
- primer
- seq
- isothermal amplification
- Prior art date
Links
- 241000588724 Escherichia coli Species 0.000 title claims abstract description 87
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 title claims abstract description 54
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 31
- 238000007397 LAMP assay Methods 0.000 title claims description 16
- 108010079723 Shiga Toxin Proteins 0.000 title description 7
- 238000011901 isothermal amplification Methods 0.000 claims abstract description 42
- 230000002008 hemorrhagic effect Effects 0.000 claims abstract description 36
- 230000000968 intestinal effect Effects 0.000 claims abstract description 32
- 239000003053 toxin Substances 0.000 claims abstract description 24
- 231100000765 toxin Toxicity 0.000 claims abstract description 24
- 235000019504 cigarettes Nutrition 0.000 claims abstract description 22
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 14
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 claims description 61
- 108020004414 DNA Proteins 0.000 claims description 40
- 239000000523 sample Substances 0.000 claims description 21
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 13
- 108091028043 Nucleic acid sequence Proteins 0.000 claims description 12
- 238000003205 genotyping method Methods 0.000 claims description 7
- 101710112752 Cytotoxin Proteins 0.000 claims description 6
- 210000003608 fece Anatomy 0.000 claims description 6
- 235000013305 food Nutrition 0.000 claims description 5
- 239000012472 biological sample Substances 0.000 claims description 4
- 241000894007 species Species 0.000 claims description 3
- 239000008280 blood Substances 0.000 claims description 2
- 210000004369 blood Anatomy 0.000 claims description 2
- 229930014626 natural product Natural products 0.000 claims description 2
- 210000004243 sweat Anatomy 0.000 claims description 2
- 210000001519 tissue Anatomy 0.000 claims description 2
- 210000002700 urine Anatomy 0.000 claims description 2
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 abstract description 10
- 208000019331 Foodborne disease Diseases 0.000 abstract description 9
- 206010016952 Food poisoning Diseases 0.000 abstract description 8
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 abstract description 4
- 238000012216 screening Methods 0.000 abstract description 4
- 230000001580 bacterial effect Effects 0.000 abstract description 3
- 239000012677 causal agent Substances 0.000 abstract description 3
- 238000011109 contamination Methods 0.000 abstract description 3
- 238000002955 isolation Methods 0.000 abstract description 3
- 208000005374 Poisoning Diseases 0.000 abstract description 2
- 235000019506 cigar Nutrition 0.000 abstract description 2
- 231100000572 poisoning Toxicity 0.000 abstract description 2
- 230000000607 poisoning effect Effects 0.000 abstract description 2
- 108700012359 toxins Proteins 0.000 description 18
- 238000003752 polymerase chain reaction Methods 0.000 description 13
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 11
- 239000000047 product Substances 0.000 description 11
- 241000283690 Bos taurus Species 0.000 description 10
- 238000012136 culture method Methods 0.000 description 10
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 9
- 229920001817 Agar Polymers 0.000 description 6
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 6
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 6
- 239000008272 agar Substances 0.000 description 5
- 231100000433 cytotoxic Toxicity 0.000 description 5
- 230000001472 cytotoxic effect Effects 0.000 description 5
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 5
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 5
- 241001333951 Escherichia coli O157 Species 0.000 description 4
- 108091034117 Oligonucleotide Proteins 0.000 description 4
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 4
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 4
- 229940067383 optigene Drugs 0.000 description 4
- 230000001717 pathogenic effect Effects 0.000 description 4
- WZFUQSJFWNHZHM-UHFFFAOYSA-N 2-[4-[2-(2,3-dihydro-1H-inden-2-ylamino)pyrimidin-5-yl]piperazin-1-yl]-1-(2,4,6,7-tetrahydrotriazolo[4,5-c]pyridin-5-yl)ethanone Chemical compound C1C(CC2=CC=CC=C12)NC1=NC=C(C=N1)N1CCN(CC1)CC(=O)N1CC2=C(CC1)NN=N2 WZFUQSJFWNHZHM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- KWIUHFFTVRNATP-UHFFFAOYSA-N Betaine Natural products C[N+](C)(C)CC([O-])=O KWIUHFFTVRNATP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 241001646719 Escherichia coli O157:H7 Species 0.000 description 3
- KWIUHFFTVRNATP-UHFFFAOYSA-O N,N,N-trimethylglycinium Chemical compound C[N+](C)(C)CC(O)=O KWIUHFFTVRNATP-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 3
- 229960003237 betaine Drugs 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000001917 fluorescence detection Methods 0.000 description 3
- 239000001963 growth medium Substances 0.000 description 3
- 239000002773 nucleotide Substances 0.000 description 3
- 125000003729 nucleotide group Chemical group 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- YBJHBAHKTGYVGT-ZKWXMUAHSA-N (+)-Biotin Chemical compound N1C(=O)N[C@@H]2[C@H](CCCCC(=O)O)SC[C@@H]21 YBJHBAHKTGYVGT-ZKWXMUAHSA-N 0.000 description 2
- FWMNVWWHGCHHJJ-SKKKGAJSSA-N 4-amino-1-[(2r)-6-amino-2-[[(2r)-2-[[(2r)-2-[[(2r)-2-amino-3-phenylpropanoyl]amino]-3-phenylpropanoyl]amino]-4-methylpentanoyl]amino]hexanoyl]piperidine-4-carboxylic acid Chemical compound C([C@H](C(=O)N[C@H](CC(C)C)C(=O)N[C@H](CCCCN)C(=O)N1CCC(N)(CC1)C(O)=O)NC(=O)[C@H](N)CC=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1 FWMNVWWHGCHHJJ-SKKKGAJSSA-N 0.000 description 2
- 108090000695 Cytokines Proteins 0.000 description 2
- 102000004127 Cytokines Human genes 0.000 description 2
- 230000004544 DNA amplification Effects 0.000 description 2
- 108010014303 DNA-directed DNA polymerase Proteins 0.000 description 2
- 102000016928 DNA-directed DNA polymerase Human genes 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 239000000872 buffer Substances 0.000 description 2
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 2
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 2
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 2
- 238000012258 culturing Methods 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 230000002949 hemolytic effect Effects 0.000 description 2
- -1 nucleoside triphosphates Chemical class 0.000 description 2
- 238000011002 quantification Methods 0.000 description 2
- 230000002285 radioactive effect Effects 0.000 description 2
- 238000003753 real-time PCR Methods 0.000 description 2
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 2
- OHVLMTFVQDZYHP-UHFFFAOYSA-N 1-(2,4,6,7-tetrahydrotriazolo[4,5-c]pyridin-5-yl)-2-[4-[2-[[3-(trifluoromethoxy)phenyl]methylamino]pyrimidin-5-yl]piperazin-1-yl]ethanone Chemical compound N1N=NC=2CN(CCC=21)C(CN1CCN(CC1)C=1C=NC(=NC=1)NCC1=CC(=CC=C1)OC(F)(F)F)=O OHVLMTFVQDZYHP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 102000002260 Alkaline Phosphatase Human genes 0.000 description 1
- 108020004774 Alkaline Phosphatase Proteins 0.000 description 1
- 241000272525 Anas platyrhynchos Species 0.000 description 1
- 241000193830 Bacillus <bacterium> Species 0.000 description 1
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 1
- 206010004022 Bacterial food poisoning Diseases 0.000 description 1
- 241000589875 Campylobacter jejuni Species 0.000 description 1
- 241000283153 Cetacea Species 0.000 description 1
- 108091035707 Consensus sequence Proteins 0.000 description 1
- FBPFZTCFMRRESA-FSIIMWSLSA-N D-Glucitol Natural products OC[C@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)CO FBPFZTCFMRRESA-FSIIMWSLSA-N 0.000 description 1
- 238000000018 DNA microarray Methods 0.000 description 1
- 230000006820 DNA synthesis Effects 0.000 description 1
- 102000004163 DNA-directed RNA polymerases Human genes 0.000 description 1
- 108090000626 DNA-directed RNA polymerases Proteins 0.000 description 1
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 description 1
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 description 1
- 241000059459 Escherichia coli O104 Species 0.000 description 1
- 241001036088 Escherichia coli O104:H4 Species 0.000 description 1
- 241000028466 Escherichia coli O111 Species 0.000 description 1
- 241000623884 Escherichia coli O26 Species 0.000 description 1
- 241001455482 Escherichia coli O79 Species 0.000 description 1
- 241000028475 Escherichia coli O91 Species 0.000 description 1
- 241000287828 Gallus gallus Species 0.000 description 1
- 108010001336 Horseradish Peroxidase Proteins 0.000 description 1
- 102100034343 Integrase Human genes 0.000 description 1
- 206010022653 Intestinal haemorrhages Diseases 0.000 description 1
- 239000006154 MacConkey agar Substances 0.000 description 1
- YJQPYGGHQPGBLI-UHFFFAOYSA-N Novobiocin Natural products O1C(C)(C)C(OC)C(OC(N)=O)C(O)C1OC1=CC=C(C(O)=C(NC(=O)C=2C=C(CC=C(C)C)C(O)=CC=2)C(=O)O2)C2=C1C YJQPYGGHQPGBLI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241001494479 Pecora Species 0.000 description 1
- 108010092799 RNA-directed DNA polymerase Proteins 0.000 description 1
- 241000607142 Salmonella Species 0.000 description 1
- 108010017898 Shiga Toxins Proteins 0.000 description 1
- 241000191967 Staphylococcus aureus Species 0.000 description 1
- JLCPHMBAVCMARE-UHFFFAOYSA-N [3-[[3-[[3-[[3-[[3-[[3-[[3-[[3-[[3-[[3-[[3-[[5-(2-amino-6-oxo-1H-purin-9-yl)-3-[[3-[[3-[[3-[[3-[[3-[[5-(2-amino-6-oxo-1H-purin-9-yl)-3-[[5-(2-amino-6-oxo-1H-purin-9-yl)-3-hydroxyoxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxyoxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(5-methyl-2,4-dioxopyrimidin-1-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(6-aminopurin-9-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(6-aminopurin-9-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(6-aminopurin-9-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(6-aminopurin-9-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxyoxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(5-methyl-2,4-dioxopyrimidin-1-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(4-amino-2-oxopyrimidin-1-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(5-methyl-2,4-dioxopyrimidin-1-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(5-methyl-2,4-dioxopyrimidin-1-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(6-aminopurin-9-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(6-aminopurin-9-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(4-amino-2-oxopyrimidin-1-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(4-amino-2-oxopyrimidin-1-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(4-amino-2-oxopyrimidin-1-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(6-aminopurin-9-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(4-amino-2-oxopyrimidin-1-yl)oxolan-2-yl]methyl [5-(6-aminopurin-9-yl)-2-(hydroxymethyl)oxolan-3-yl] hydrogen phosphate Polymers Cc1cn(C2CC(OP(O)(=O)OCC3OC(CC3OP(O)(=O)OCC3OC(CC3O)n3cnc4c3nc(N)[nH]c4=O)n3cnc4c3nc(N)[nH]c4=O)C(COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3CO)n3cnc4c(N)ncnc34)n3ccc(N)nc3=O)n3cnc4c(N)ncnc34)n3ccc(N)nc3=O)n3ccc(N)nc3=O)n3ccc(N)nc3=O)n3cnc4c(N)ncnc34)n3cnc4c(N)ncnc34)n3cc(C)c(=O)[nH]c3=O)n3cc(C)c(=O)[nH]c3=O)n3ccc(N)nc3=O)n3cc(C)c(=O)[nH]c3=O)n3cnc4c3nc(N)[nH]c4=O)n3cnc4c(N)ncnc34)n3cnc4c(N)ncnc34)n3cnc4c(N)ncnc34)n3cnc4c(N)ncnc34)O2)c(=O)[nH]c1=O JLCPHMBAVCMARE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004220 aggregation Methods 0.000 description 1
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 239000011324 bead Substances 0.000 description 1
- 229960002685 biotin Drugs 0.000 description 1
- 235000020958 biotin Nutrition 0.000 description 1
- 239000011616 biotin Substances 0.000 description 1
- 239000007853 buffer solution Substances 0.000 description 1
- 125000003636 chemical group Chemical group 0.000 description 1
- 238000012790 confirmation Methods 0.000 description 1
- 238000012364 cultivation method Methods 0.000 description 1
- 238000013211 curve analysis Methods 0.000 description 1
- 238000004925 denaturation Methods 0.000 description 1
- 230000036425 denaturation Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 231100000676 disease causative agent Toxicity 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 1
- 238000001962 electrophoresis Methods 0.000 description 1
- 235000013410 fast food Nutrition 0.000 description 1
- 230000002550 fecal effect Effects 0.000 description 1
- 238000001502 gel electrophoresis Methods 0.000 description 1
- 230000000984 immunochemical effect Effects 0.000 description 1
- 238000011534 incubation Methods 0.000 description 1
- 210000000936 intestine Anatomy 0.000 description 1
- 239000004816 latex Substances 0.000 description 1
- 229920000126 latex Polymers 0.000 description 1
- 244000144972 livestock Species 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 230000011987 methylation Effects 0.000 description 1
- 238000007069 methylation reaction Methods 0.000 description 1
- 235000013336 milk Nutrition 0.000 description 1
- 239000008267 milk Substances 0.000 description 1
- 210000004080 milk Anatomy 0.000 description 1
- 239000013642 negative control Substances 0.000 description 1
- YJQPYGGHQPGBLI-KGSXXDOSSA-N novobiocin Chemical compound O1C(C)(C)[C@H](OC)[C@@H](OC(N)=O)[C@@H](O)[C@@H]1OC1=CC=C(C(O)=C(NC(=O)C=2C=C(CC=C(C)C)C(O)=CC=2)C(=O)O2)C2=C1C YJQPYGGHQPGBLI-KGSXXDOSSA-N 0.000 description 1
- 229960002950 novobiocin Drugs 0.000 description 1
- 239000002777 nucleoside Substances 0.000 description 1
- 150000008300 phosphoramidites Chemical class 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- BFPJYWDBBLZXOM-UHFFFAOYSA-L potassium tellurite Chemical compound [K+].[K+].[O-][Te]([O-])=O BFPJYWDBBLZXOM-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 235000020185 raw untreated milk Nutrition 0.000 description 1
- 239000011535 reaction buffer Substances 0.000 description 1
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000000600 sorbitol Substances 0.000 description 1
- 210000000952 spleen Anatomy 0.000 description 1
- 238000002910 structure generation Methods 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 1
- 239000001226 triphosphate Substances 0.000 description 1
- 235000011178 triphosphate Nutrition 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
- C12N15/00—Mutation or genetic engineering; DNA or RNA concerning genetic engineering, vectors, e.g. plasmids, or their isolation, preparation or purification; Use of hosts therefor
- C12N15/09—Recombinant DNA-technology
- C12N15/11—DNA or RNA fragments; Modified forms thereof; Non-coding nucleic acids having a biological activity
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12Q—MEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
- C12Q1/00—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
- C12Q1/68—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving nucleic acids
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12Q—MEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
- C12Q1/00—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
- C12Q1/68—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving nucleic acids
- C12Q1/6876—Nucleic acid products used in the analysis of nucleic acids, e.g. primers or probes
- C12Q1/6888—Nucleic acid products used in the analysis of nucleic acids, e.g. primers or probes for detection or identification of organisms
- C12Q1/689—Nucleic acid products used in the analysis of nucleic acids, e.g. primers or probes for detection or identification of organisms for bacteria
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12Q—MEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
- C12Q2537/00—Reactions characterised by the reaction format or use of a specific feature
- C12Q2537/10—Reactions characterised by the reaction format or use of a specific feature the purpose or use of
- C12Q2537/143—Multiplexing, i.e. use of multiple primers or probes in a single reaction, usually for simultaneously analyse of multiple analysis
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12Q—MEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
- C12Q2600/00—Oligonucleotides characterized by their use
- C12Q2600/16—Primer sets for multiplex assays
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Zoology (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Genetics & Genomics (AREA)
- Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Immunology (AREA)
- Plant Pathology (AREA)
- Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
Abstract
본 발명은 장출혈성 대장균의 시가독소 유전자형을 판별하기 위한 고감도 실시간 다중 등온증폭반응용 프라이머 세트, 상기 프라이머 세트를 포함하는 장출혈성 대장균의 시가독소 유전자형 판별용 조성물 및 키트, 상기 프라이머 세트를 이용한 장출혈성 대장균의 시가독소 유전자형 판별방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 프라이머 세트를 이용하여 등온증폭반응을 수행할 경우, 기존의 검출방법에 비하여 균 분리가 완료되기 전 다양한 생물이 혼재된 시료에서 장출혈성 대장균을 높은 민감도로 특이적으로 검출할 수 있고, 그 결과를 정량화할 수 있으며, 반응 시간이 크게 개선되어 장출혈성 대장균에 의한 오염 및 발생 수준을 빠르고 정확하게 확인할 수 있을 뿐만 아니라, 이의 시가독소형까지 동시에 판별할 수 있어, 식중독 사고가 발생했을 때 원인체 검출을 위한 조기 스크리닝 시스템으로서 효과적으로 활용될 수 있다.The present invention relates to a primer set for highly sensitive real time multiplex isothermal amplification reaction for discriminating a cigarette toxin genotype of intestinal hemorrhagic Escherichia coli, a composition and a kit for the determination of a cigarette toxin genotype of intestinal hemorrhagic Escherichia coli comprising the primer set, The present invention relates to a method for identifying a cigarette toxin genotype of Escherichia coli. When the isothermal amplification reaction is performed using the primer set according to the present invention, the intestinal hemorrhagic Escherichia coli can be specifically detected with high sensitivity before the bacterial isolation is completed, , The result can be quantified, and the reaction time can be greatly improved, so that contamination and occurrence level of intestinal hemorrhagic Escherichia coli can be confirmed quickly and accurately, and its cigar poisoning can be discriminated at the same time. When a food poisoning accident occurs It can be effectively used as an early screening system for detecting a causal agent.
Description
본 발명은 장출혈성 대장균의 시가독소 유전자형을 판별하기 위한 고감도 실시간 다중 등온증폭반응용 프라이머 세트, 상기 프라이머 세트를 포함하는 장출혈성 대장균의 시가독소 유전자형 판별용 조성물 및 키트, 상기 프라이머 세트를 이용한 장출혈성 대장균의 시가독소 유전자형 판별방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a primer set for highly sensitive real time multiplex isothermal amplification reaction for discriminating a cigarette toxin genotype of intestinal hemorrhagic Escherichia coli, a composition and a kit for the determination of a cigarette toxin genotype of intestinal hemorrhagic Escherichia coli comprising the primer set, The present invention relates to a method for identifying a cigarette toxin genotype of Escherichia coli.
식중독 발생건수와 환자수는 해마다 계속 증가하고 있고 대형화되고 있다. 국내에서 식중독으로 인한 사회적 손실 비용은 의료비용, 생산성 손실비용 등을 포함하여 약 1조 6천억원으로 추정되는데. 그 중 생산성 손실비용은 74.6%로 1조 2천억원, 의료비용은 24.8%로 4천 2백억원인 것으로 조사된 바 있다. 우리나라에서 식중독 발생건수는 2005년 109건에 환자수 5,711명이었으나, 이후 매년 증가하여 2006년에는 259건, 10,833명의 환자수와 2007년 510건, 9,686명의 환자수, 그리고 2010년에는 271건에 7,218명의 환자 수가 보고되었다. 주요 식중독 원인균을 살펴보면 2010년도 세균성 식중독 원인 1위는 병원성 대장균이며 살모넬라, 바실러스 세례우스, 황색포도상구균, 캠필로박터 제주니 등도 식중독 원인균으로 조사된 바 있다. 병원성 대장균 중에는 E. coli O157:H7의 위험성이 가장 널리 알려져 있으며, 신선 편의식품을 비롯한 여러 식품에서 E. coli O157:H7 음성 기준이 설정되어 있다. 국외의 경우 독일에서는 2011년 병원성 대장균에 의한 식중독이 2011년 5월에 발생한 이후 공식적인 유행 종료 시점인 7월 26일까지 941건의 식중독이 발생했으며, 이로 인해 3,910명의 환자가 발생하였고, 이 중 46명이 사망한바 있다. 이 때 관련된 식중독 원인균은 독소를 생산하는 장출혈성 대장균의 일종인 시가독소 생산성 대장균(STEC; Shiga toxin producing E. coli)으로 혈청형은 E. coli O104:H4이었다. 이와 같이 E. coli O157:H7 뿐만 아니라 독소를 생산하여 장관출혈을 유발하는 병원성 대장균 즉, STEC에 의한 문제가 심각해지고 있으며, 전 세계적으로 이에 대한 관심이 집중되고 있다.The number of food poisoning cases and the number of patients are increasing year by year and becoming larger. It is estimated that the social loss cost due to food poisoning in Korea is about 1.6 trillion won including medical expenses and loss of productivity. Among them, productivity loss cost is 74.6%, which is 1,220 billion won, and medical expenses are 24.8%, which is 420 billion won. The number of outbreaks of food poisoning in Korea was 109 cases in 2005 and 5,711 cases in 2005, but it increased every year since then to 259 cases, 10,833 cases in 2006, 510 cases in 2007, 9,686 cases in 2007, and 7,218 cases in 271 cases in 2010 The number of patients was reported. The major causes of foodborne illness in 2010 were pathogenic Escherichia coli, which is the leading cause of bacterial food poisoning in 2010, and Salmonella, Bacillus cesarethus, Staphylococcus aureus, and Campylobacter jejuni were also found to be causative agents of food poisoning. The risk of E. coli O157: H7 in pathogenic Escherichia coli is the most widely known, and the E. coli O157: H7 negative standard has been established in several foods including fresh convenience foods. Outside the country In Germany, 941 foodborne outbreaks occurred in 2011 due to pathogenic Escherichia coli in May 2011, and until July 26, the end of the official epidemic, resulting in 3,910 patients, of which 46 I have died. The causative organism associated with food poisoning was E. coli O104: H4, a serotype of Shiga toxin producing E. coli (STEC), a type of intestinal hemolytic Escherichia coli producing toxins. Thus, the problem caused by E. coli O157: H7 as well as pathogenic Escherichia coli (STEC) causing toxin production and intestinal bleeding has become serious, and attention has been focused worldwide.
한편, 최근 기존의 표준배양법과 병용하여 유전자 기반의 검출법인 PCR법(Polymerase Chain Reaction) 및 실시간(real-time) PCR법 등이 여러 분야에 응용되고 있다. 이는 균 특이 유전자를 증폭함으로써 원인균을 검출할 수 있는 기법으로 표준배양법과 비교하였을 때 간단하고 신속하게 결과를 판정할 수 있는 장점이 있으나, PCR의 경우 증폭산물을 확인하기 위하여 한천 겔 상에서 전기영동 과정을 거쳐야 하는 번거로움이 있을 뿐만 아니라, 우유 및 식육 등 식품 시료 성분에 의한 유전자 증폭반응의 저해가 우려되기도 한다(Bickley et al., 1996; Kim et al., 2000; Rossen et al., 1992).Recently, gene-based detection methods such as PCR (Polymerase Chain Reaction) and real-time PCR have been applied to various fields in combination with existing standard culture methods. This method can detect the causative organism by amplifying the bacterial specific gene. It has the merit that it is possible to judge the result easily and quickly when compared with the standard culture method. However, in the case of PCR, the electrophoresis process on the agar gel (Bickley et al., 1996; Kim et al., 2000; Rossen et al., 1992), as well as the inconveniences of gene amplification by food samples such as milk and food .
이에 반해, 등온증폭반응(LAMP; Loop-mediated isothermal amplification)은 기존의 유전자증폭법인 PCR 및 실시간(real-time) PCR과 유사하나 신속하고 민감도 및 정확도가 뛰어난 방법으로 최근 여러 분야에 걸쳐 다양하게 응용되고 있다(Jiang et al., 2013; Jiang et al., 2012; Techathuvanan et al., 2010; Thekisoe et al., 2010; Wang et al., 2012). 기존의 유전자 증폭 방법들이 온도 구배 조건 하에서 반응이 진행되는 것과 다르게, 등온증폭반응은 등온조건에서 Bst DNA 중합효소 등을 활용하여 주형 DNA 이중나선 구조의 열 변성 없이 증폭반응이 진행된다. 또한, 등온증폭법에 사용되는 6개의 프라이머는 표적 유전자 서열의 각기 다른 8개 부위를 인식하여 유전자 증폭을 진행하므로 다른 방법에 비해 민감도 및 특이도를 향상시킬 수 있다(Nagamine et al., 2002; Notomi et al., 2000; Tomita et al., 2008).
On the other hand, Loop-mediated isothermal amplification (LAMP) is similar to PCR and real-time PCR, but it is fast, sensitive and accurate. (Jiang et al., 2010; Jiang et al., 2012; Techathuvanan et al., 2010; Thekisoe et al., 2010; Wang et al., 2012). Unlike conventional gene amplification methods that undergo the reaction under temperature gradient conditions, the isothermal amplification reaction proceeds by isothermal amplification using Bst DNA polymerase or the like without thermal denaturation of the template DNA duplex structure. In addition, six primers used in the isothermal amplification method recognize eight different regions of the target gene sequence and amplify the gene so that sensitivity and specificity can be improved compared to other methods (Nagamine et al., 2002; Notomi et al., 2000; Tomita et al., 2008).
본 발명자들은 장출혈성 대장균을 검출할 수 있는 새로운 방법을 개발하기 위한 연구를 계속한 결과, 장출혈성 대장균의 시가독소 유전자인 stx1 및 stx2 각각을 실시간으로 동시에 검출할 수 있는 고감도 실시간 다중 등온증폭반응용 프라이머 세트를 제작하고, 상기 프라이머 세트를 이용할 경우 다양한 생물이 혼재된 시료에서 장출혈성 대장균을 특이적으로 조기에 검출할 수 있으며, 상기 균을 정량화할 수 있을 뿐만 아니라 이의 시가독소형까지 동시에 판별할 수 있음을 확인함으로써, 본 발명을 완성하였다. As a result of continuing research to develop a novel method for detecting intestinal hemorrhagic Escherichia coli, the present inventors have found that a highly sensitive real-time multiplex isothermal amplification reaction capable of simultaneously detecting each of stigmatoxin genes stx1 and stx2 of intestinal hemorrhagic Escherichia coli It is possible to specifically detect the intestinal hemorrhagic Escherichia coli in a sample in which a variety of living organisms are mixed using the primer set and to quantify the microorganism as well as discriminate the cytokines The present invention has been completed.
따라서, 본 발명의 목적은 장출혈성 대장균의 시가독소 유전자형 판별용 프라이머 세트를 제공하는 것이다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a primer set for the determination of a cigarette toxin genotype of enterohemorrhagic Escherichia coli.
본 발명의 다른 목적은, 상기 프라이머 세트를 포함하는 장출혈성 대장균의 시가독소 유전자형 판별용 조성물을 제공하는 것이다. Another object of the present invention is to provide a composition for identifying a cigarette toxin genotype of enterohemorrhagic Escherichia coli comprising the primer set.
본 발명의 다른 목적은, 상기 조성물을 포함하는 장출혈성 대장균의 시가독소 유전자형 판별용 키트를 제공하는 것이다.It is another object of the present invention to provide a kits for the determination of a cigarette toxin genotype of enterohemorrhagic Escherichia coli comprising the above composition.
본 발명의 다른 목적은, 상기 프라이머 세트를 이용한 장출혈성 대장균의 시가독소 유전자형 판별방법을 제공하는 것이다.It is another object of the present invention to provide a method for determining a cigarette toxin genotype of enterohemorrhagic Escherichia coli using the primer set.
본 발명의 다른 목적은 장출혈성 대장균의 시가독소 유전자 검출용 프라이머 세트를 제공하는 것이다.
Another object of the present invention is to provide a primer set for detecting a cytotoxic gene of enterohemorrhagic Escherichia coli.
상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 서열번호 1 내지 6의 염기서열로 표시되는 제 1 프라이머 세트; 및 서열번호 7 내지 12의 염기서열로 표시되는 제 2 프라이머 세트;로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 프라이머 세트를 포함하는 장출혈성 대장균의 시가독소 유전자형 판별용 프라이머 세트를 제공한다.In order to solve the above problems, the present invention provides a primer set comprising a first primer set represented by the nucleotide sequence of SEQ ID NOS: 1 to 6; And a second primer set selected from the group consisting of the nucleotide sequences of SEQ ID NOS: 7 to 12, and a set of at least one primer selected from the group consisting of SEQ ID NOS: 7 to 12.
또한, 본 발명은 상기 프라이머 세트를 포함하는 장출혈성 대장균의 시가독소 유전자형 판별용 조성물을 제공한다. In addition, the present invention provides a composition for identifying a cigarette toxin genotype of enterohemorrhagic Escherichia coli comprising the primer set.
또한, 본 발명은 상기 조성물을 포함하는 장출혈성 대장균의 시가독소 유전자형 판별용 키트를 제공한다. In addition, the present invention provides a kits for the determination of a cigarette toxin genotype of enterohemorrhagic Escherichia coli comprising the above composition.
또한, 본 발명은 In addition,
(a) 시료의 게놈 DNA (gDNA)를 분리하는 단계;(a) separating the genomic DNA (gDNA) of the sample;
(b) 상기 분리된 게놈 DNA를 주형으로 하고, 상기 프라이머 세트를 이용한 등온증폭반응을 수행하여 표적 서열을 증폭하는 단계; 및(b) amplifying the target sequence by using the separated genomic DNA as a template and performing an isothermal amplification reaction using the primer set; And
(c) 상기 증폭된 산물을 검출하는 단계;를 포함하는, 장출혈성 대장균의 시가독소 유전자형 판별방법을 제공한다. (c) detecting the amplified product, wherein the method comprises the steps of:
또한, 본 발명은 서열번호 1 내지 6의 염기서열로 표시되는 제 1 프라이머 세트; 및 서열번호 7 내지 12의 염기서열로 표시되는 제 2 프라이머 세트;로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 프라이머 세트를 포함하는 장출혈성 대장균의 시가독소 유전자 검출용 프라이머 세트를 제공한다.
The present invention also relates to a first primer set represented by the nucleotide sequences of SEQ ID NOS: 1 to 6; And a second primer set selected from the group consisting of the nucleotide sequences of SEQ ID NOS: 7 to 12, and a set of at least one primer selected from the group consisting of SEQ ID NOS: 7 to 12.
본 발명에 따른 프라이머 세트를 이용하여 등온증폭반응을 수행할 경우, 기존의 검출방법에 비하여 균 분리가 완료되기 전 다양한 생물이 혼재된 시료에서 장출혈성 대장균을 높은 민감도로 특이적으로 검출할 수 있고, 그 결과를 정량화할 수 있으며, 반응 시간이 크게 개선되어 장출혈성 대장균에 의한 오염 및 발생 수준을 빠르고 정확하게 확인할 수 있을 뿐만 아니라, 이의 시가독소형까지 동시에 판별할 수 있어, 식중독 사고가 발생했을 때 원인체 검출을 위한 조기 스크리닝 시스템으로서 효과적으로 활용될 수 있다.
When the isothermal amplification reaction is performed using the primer set according to the present invention, the intestinal hemorrhagic Escherichia coli can be specifically detected with high sensitivity before the bacterial isolation is completed, , The result can be quantified, and the reaction time can be greatly improved, so that contamination and occurrence level of intestinal hemorrhagic Escherichia coli can be confirmed quickly and accurately, and its cigar poisoning can be discriminated at the same time. When a food poisoning accident occurs It can be effectively used as an early screening system for detecting a causal agent.
도 1은 등온증폭반응의 온도 조건을 달리했을 때 반응 시간에 따른 증폭산물의 발생 정도를 나타낸 도이다.
도 2은 등온증폭반응의 어닐링 곡선 분석을 통해 확인된 stx1 및 stx2 유전자의 Tm 값을 나타낸 도이다.
도 3은 stx1 및 stx2 유전자 모두를 가지고 있는 장출혈성 대장균 균주(ATCC 43894)에서 stx1 및 stx2 유전자를 표적으로 하여 등온증폭반응을 수행하였을 때, 시간에 따라 검출되는 형광물질의 양을 측정한 Tp값을 나타낸 도이다.
도 4는 stx1 및 stx2 유전자 모두를 가지고 있는 장출혈성 대장균 균주(ATCC 43894)에서 stx1 및 stx2 유전자를 표적으로 하여 등온증폭반응을 수행하였을 때, Tm값을 나타낸 도이다.
도 5는 stx1 및 stx2 유전자 모두를 가지고 있는 장출혈성 대장균 균주(ATCC 43894)에서 stx1 및 stx2 유전자를 표적으로 하여 등온증폭반응을 수행하였을 때, 표준곡선을 나타낸 도이다.FIG. 1 is a graph showing the extent of amplification products according to reaction time when the temperature condition of the isothermal amplification reaction is different. FIG.
FIG. 2 is a diagram showing the Tm values of the stx1 and stx2 genes confirmed by the annealing curve analysis of the isothermal amplification reaction. FIG.
3 is stx1 and when in stx2 sheet with both gene of hemorrhagic E. coli strain (ATCC 43894) by the stx1 and stx2 genes to target obtained by performing the isothermal amplification reaction, a measure of the amount of fluorophore to be detected in time Tp value Fig.
Figure 4 when in Chapter hemorrhagic E. coli strain (ATCC 43894) which has both the stx1 and stx2 genes stx1 and stx2 genes to the target performing the isothermal amplification reaction, a diagram illustrating the Tm value.
Figure 5 is when the chapter hemorrhagic E. coli strain (ATCC 43894) which has both the stx1 and stx2 genes stx1 and stx2 genes to the target performing the isothermal amplification reaction, a diagram showing a standard curve.
이하 본 발명에 대하여 보다 상세히 설명한다. Hereinafter, the present invention will be described in more detail.
본 발명은 서열번호 1 내지 6의 염기서열로 표시되는 제 1 프라이머 세트; 및 서열번호 7 내지 12의 염기서열로 표시되는 제 2 프라이머 세트;로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 프라이머 세트를 포함하는, 장출혈성 대장균의 시가독소 유전자형 판별용 프라이머 세트를 제공한다.A first primer set represented by the nucleotide sequences of SEQ ID NOS: 1 to 6; And a second primer set selected from the group consisting of nucleotide sequences of SEQ ID NOS: 7 to 12, and a set of at least one primer selected from the group consisting of SEQ ID NOS: 7 to 12.
본 발명에 있어서, “장출혈성 대장균(EHEC; Enterohemorrhagic Escherichia coli)”은 가축의 장관 내에 상재하여 베로톡신(verotoxin), 시가독소(Shiga toxin) 등의 치명적인 독소를 생성하는 대장균으로서, 장출혈성 대장균 중에서 시가독소를 생성하는 대장균은 시가독소 생산성 대장균(STEC; Shiga toxin producing E.coli)으로 분류되며, E. coli O157, E. coli O91, E. coli O111, E. coli O104, E. coli 026, E. coli O79, E. coli O178 등의 종이 시가독소 생산성 대장균에 속한다.In the present invention, " Enterohemorrhagic Escherichia coli (EHEC) " is an Escherichia coli which produces a toxic toxin such as verotoxin and Shiga toxin in the intestines of livestock, E. coli O157, E. coli O91, E. coli O111, E. coli O104, E. coli O26, E. coli O114, E. coli O79 and E. coli O178 belong to E. coli .
본 발명에 있어서, “등온증폭반응(LAMP; Loop-mediated isothermal amplification)”은 기존 PCR법과 달리 PCR 사이클이 필요없는 Bst, Gsp등의 중합효소를 이용하여 등온의 조건에서 반응을 수행하는 방법으로, 기본적으로 4개의 프라이머를 이용하여, 양끝을 고리(loop) 구조로 합성하여 유전자의 특정 부위를 무한대로 증폭하고, 증폭된 DNA 산물을 형광 검출용 시약을 이용하거나 침전 반응시켜 증폭유무를 확인하는 방법으로서, 바람직하게는 형광 검출용 시약을 이용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명에 있어서, “실시간 다중 등온증폭반응”은 증폭유무를 실시간으로 확인하는 방법으로서, 다양한 유전자형을 동시에 검출할 수 있으며, 바람직하게는 실시간으로 stx1, stx2 유전자형을 동시에 검출 및 판별할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.In the present invention, "Loop-mediated isothermal amplification" (LAMP) is a method of performing a reaction under an isothermal condition using a polymerase such as Bst or Gsp, which does not require a PCR cycle, unlike the conventional PCR method, Basically, four primers are used to synthesize both ends in a loop structure to amplify a specific part of a gene infinitely and confirm whether the amplified DNA product is amplified by using a fluorescence detection reagent or by precipitation reaction Preferably, a reagent for detecting fluorescence can be used, but the present invention is not limited thereto. In the present invention, the " real-time multiple isothermal amplification reaction " is a method for real-time confirmation of amplification, and can detect various genotypes at the same time. Preferably , the genotypes stx1 and stx2 can be detected and identified simultaneously However, the present invention is not limited thereto.
본 발명의 프라이머 세트는 등온증폭반응(LAMP; Loop-mediated isothermal amplification)에 사용되는 것이 바람직하며, 상기 제1프라이머 세트는 장출혈성 대장균의 시가독소 유전자인 stx1을, 제2프라이머 세트는 장출혈성 대장균의 시가독소 유전자인 stx2를 표적으로 하고, 각 프라이머 세트는 내부 프라이머 세트, 외부 프라이머 세트 및 고리 프라이머 세트로 구성되어 있다. 각 프라이머의 구체적인 정보는 하기와 같다. It is preferable that the primer set of the present invention is used for a Loop-mediated isothermal amplification (LAMP), wherein the first primer set is stx1 , a cytotoxic gene of intestinal hemorrhagic Escherichia coli, and the second primer set is enterohemorrhagic Escherichia coli Shiga toxin genes of the target stx2, each primer set consists of the inner primers, the outer primer set, the primer set and the ring. Specific information of each primer is as follows.
제 1 프라이머 세트를 구성하는 서열번호 1의 FIP는 stx1 유전자의 정방향 내부 프라이머(forward inner primer);The FIP of SEQ ID NO: 1 constituting the first primer set includes a forward inner primer of the stx1 gene;
서열번호 2의 BIP는 stx1 유전자의 역방향 내부 프라이머(backward inner primer);The BIP of SEQ ID NO: 2 is a backward inner primer of the stx1 gene;
서열번호 3의 LF는 stx1 유전자의 고리 정방향 프라이머(loop forward primer);LF of SEQ ID NO: 3 is a loop forward primer of the stx1 gene;
서열번호 4의 LB는 stx1 유전자의 고리 역방향 프라이머(loop backward primer);LB of SEQ ID NO: 4 is a loop backward primer of the stx1 gene;
서열번호 5의 F3는 stx1 유전자의 정방향 외부 프라이머(forward outer primer);F3 in SEQ ID NO: 5 is a forward outer primer of the stx1 gene;
서열번호 6의 B3는 stx1 유전자의 역방향 외부 프라이머(backward outer primer)이다.B3 in SEQ ID NO: 6 is a backward outer primer of the stx1 gene.
제 2 프라이머 세트를 구성하는 서열번호 7의 FIP는 stx2 유전자의 정방향 내부 프라이머(forward inner primer);The FIP of SEQ ID NO: 7 constituting the second primer set includes a forward inner primer of the stx2 gene;
서열번호 8의 BIP는 stx2 유전자의 역방향 내부 프라이머(backward inner primer);The BIP of SEQ ID NO: 8 is a backward inner primer of the stx2 gene;
서열번호 9의 LF는 stx2 유전자의 고리 정방향 프라이머(loop forward primer);LF of SEQ ID NO: 9 is a loop forward primer of the stx2 gene;
서열번호 10의 LB는 stx2 유전자의 고리 역방향 프라이머(loop backward primer);LB of SEQ ID NO: 10 is a loop backward primer of the stx2 gene;
서열번호 11의 F3는 stx2 유전자의 정방향 외부 프라이머(forward outer primer);F3 in SEQ ID NO: 11 is a forward outer primer of the stx2 gene;
서열번호 12의 B3는 stx2 유전자의 역방향 외부 프라이머(backward outer primer)이다.B3 in SEQ ID NO: 12 is a backward outer primer of the stx2 gene.
본 발명에 있어서, "프라이머 (primer)"란 적절한 완충용액 중의 적절한 조건(예를 들면, 4개의 다른 뉴클레오시드 트리포스페이트 및 DNA, RNA 폴리머라제 또는 역전사 효소와 같은 중합제) 및 적당한 온도 하에서 주형-지시 DNA 합성의 시작점으로서 작용할 수 있는 단일가닥 올리고뉴클레오티드를 말한다. 상기 프라이머의 적절한 길이는 사용 목적에 따라 달라질 수 있으나, 통상 15 내지 30 뉴클레오티드이다. 짧은 프라이머 분자는 일반적으로 주형과 안정한 혼성체를 형성하기 위해서는 더 낮은 온도를 필요로 한다. 프라이머 서열은 주형과 완전하게 상보적일 필요는 없으나, 주형과 혼성화할 정도로 충분히 상보적이어야 한다. 본 발명의 프라이머는 예를 들면, 포스포르아미다이트 고체 지지체 방법과 같은 당 분야에 공지된 방법을 이용하여 화학적으로 합성할 수 있다. 또한, 공지된 방법으로 메틸화, 캡화 등으로 변형시킬 수 있다. 또한, 본 발명의 프라이머는 필요한 경우, 분광학적, 광화학적, 생화학적, 면역화학적 또는 화학적 수단에 의해 직접적으로 또는 간접적으로 검출 가능한 표지를 포함할 수 있다. 표지의 예로는, 효소(예를 들어, 호스래디쉬 퍼옥시다제, 알칼린 포스파타아제), 방사성 동위원소(예를 들어, 32P), 형광성 분자, 화학그룹(예를 들어, 바이오틴) 등이 있다.In the present invention, the term "primer" refers to a primer capable of hybridizing under appropriate conditions in a suitable buffer solution (for example, four different nucleoside triphosphates and a polymer such as DNA, RNA polymerase or reverse transcriptase) Quot; refers to single stranded oligonucleotides that can serve as a starting point for directed DNA synthesis. The appropriate length of the primer may vary depending on the intended use, but is usually 15 to 30 nucleotides. Short primer molecules generally require a lower temperature to form a stable hybrid with the template. The primer sequence need not be completely complementary to the template, but should be sufficiently complementary to hybridize with the template. The primers of the present invention can be chemically synthesized using methods known in the art such as, for example, the phosphoramidite solid support method. Further, it can be modified by methylation, capping or the like by a known method. In addition, the primers of the present invention may, if necessary, comprise labels that are detectable directly or indirectly by spectroscopic, photochemical, biochemical, immunochemical or chemical means. Examples of labels include enzymes (e.g., horseradish peroxidase, alkaline phosphatase), radioactive isotopes (e.g., 32P), fluorescent molecules, chemical groups (e.g., biotin) have.
본 발명에 있어서, “내부 프라이머(inner primer)”는 주형 DNA에 결합하여 새로운 DNA 사슬 합성의 시작점으로 작용할 수 있는 단일가닥 올리고뉴클레오티드를 의미한다. 본 발명의 서열번호 1과 2의 프라이머는 증폭하고자 하는 stx1 유전자의 내부에 위치하는 내부 프라이머로, 서열번호 1의 프라이머는 정방향 내부 프라이머(FIP)이고, 서열번호 2의 프라이머는 역방향 내부 프라이머(BIP)이다. 또한, 서열번호 6과 7의 프라이머는 증폭하고자 하는 stx2 유전자의 내부에 위치하는 내부 프라이머로, 서열번호 6의 프라이머는 정방향 내부 프라이머(FIP)이고, 서열번호 7의 프라이머는 역방향 내부 프라이며(BIP)이다.In the present invention, the term " inner primer " means a single stranded oligonucleotide capable of binding to template DNA and serving as a starting point for new DNA chain synthesis. The primers of SEQ ID NOS: 1 and 2 are internal primers located inside the stx1 gene to be amplified, the primers of SEQ ID NO: 1 are forward internal primers (FIP), the primers of SEQ ID NO: 2 are reverse internal primers (BIP )to be. The primers of SEQ ID NOs: 6 and 7 are internal primers located inside the stx2 gene to be amplified, the primer of SEQ ID NO: 6 is a forward internal primer (FIP), the primer of SEQ ID NO: 7 is a reverse internal primer (BIP )to be.
본 발명에 있어서, “외부 프라이머(outer primer)”는 내부 프라이머가 주형 DNA에 결합한 위치보다 더 바깥쪽에서 주형 DNA에 결합하는 단일가닥 올리고뉴클레오티드를 의미하는 것으로, 내부 프라이머가 주형 DNA에 결합하여 DNA 사슬이 신장된 이후, 외부 프라이머와 주형 DNA의 결합으로 사슬 변위(strand displacement)가 발생하여 먼저 형성된 사슬이 떨어져 나오게 된다. 본 발명의 서열번호 5와 6의 프라이머는 증폭하고자 하는 stx1 유전자의 내부에 위치하는 외부 프라이머로, 서열번호 5의 프라이머는 정방향 외부 프라이머(F3)이고, 서열번호 6의 프라이머는 역방향 외부 프라이머(B3)이다. 또한, 서열번호 11과 12의 프라이머는 증폭하고자 하는 stx2 유전자의 내부에 위치하는 외부 프라이머로, 서열번호 11의 프라이머는 정방향 외부 프라이머(F3)이고, 서열번호 12의 프라이머는 역방향 외부 프라이며(B3)이다.In the present invention, " outer primer " means a single-stranded oligonucleotide that binds to the template DNA at a position farther than the position at which the internal primer binds to the template DNA. The internal primer binds to the template DNA, After elongation, the strand displacement occurs due to the combination of the template DNA and the external primer, so that the previously formed chain is released. The primer of SEQ ID NO: 5 and 6 is an external primer located inside the stx1 gene to be amplified, the primer of SEQ ID NO: 5 is a forward external primer (F3), the primer of SEQ ID NO: 6 is a reverse external primer )to be. The primers of SEQ ID NOs: 11 and 12 are external primers located inside the stx2 gene to be amplified, the primer of SEQ ID NO: 11 is a forward external primer (F3), the primer of SEQ ID NO: 12 is a reverse external primer (B3 )to be.
본 발명에 있어서, “고리 프라이머(loop primer)”는 상기 내부 프라이머 및 외부 프라이머가 주형 DNA에 결합하여 형성된 초기 줄기 고리(stem loop) 구조 사슬이 고리(loop) 구조 생성 횟수를 증가시켜 결과적으로 전체 반응을 가속화시킬 수 있도록 하는, 뉴클레오티드 합성의 시작점으로서 작용할 수 있는 단일가닥 올리고뉴클레오티드를 의미한다. 본 발명의 서열번호 3과 4의 프라이머는 증폭하고자 하는 stx1 유전자의 고리 프라이머로, 서열번호 3의 프라이머는 정방향 고리 프라이머(LF)이고, 서열번호 4의 프라이머는 역방향 고리 프라이머(LB)이다. 또한, 서열번호 9과 10의 프라이머는 증폭하고자 하는 stx2 유전자의 고리 프라이머로, 서열번호 9의 프라이머는 정방향 고리 프라이머(LF)이고, 서열번호 10의 프라이머는 역방향 고리 프라이며(LB)이다.In the present invention, "loop primer" means that the initial stem loop structure chain formed by binding the internal primer and the external primer to the template DNA increases the number of loop structure generation times, Quot; means a single stranded oligonucleotide that can serve as a starting point for nucleotide synthesis, which allows the reaction to be accelerated. The primers of SEQ ID NOS: 3 and 4 of the present invention are ring primers of the stx1 gene to be amplified, the primer of SEQ ID NO: 3 is a forward link primer (LF), and the primer of SEQ ID NO: 4 is a reverse link primer (LB). In addition, the primers of SEQ ID NOS: 9 and 10 are the ring primers of the stx2 gene to be amplified, the primer of SEQ ID NO: 9 is the forward link primer (LF) and the primer of SEQ ID NO: 10 is the reverse linker (LB).
본 발명의 일 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 프라이머 세트를 이용하여 등온증폭반응을 수행할 경우, 기존의 검출방법에 비하여 균 분리가 완료되기 전 다양한 생물이 혼자된 시료에서 장출혈성 대장균을 높은 민감도로 특이적으로 검출할 수 있고, 그 결과를 정량화할 수 있으며, 반응 시간이 크게 개선되어 장출혈성 대장균에 의한 오염 및 발생 수준을 빠르고 정확하게 확인할 수 있을 뿐만 아니라, 이의 시가독소형까지 동시에 판별할 수 있어, 식중독 사고가 발생했을 때 원인체 검출을 위한 조기 스크리닝 시스템으로서 효과적으로 활용될 수 있다.
According to one embodiment of the present invention, when the isothermal amplification reaction is carried out using the primer set according to the present invention, it is possible to detect the intestinal hemorrhagic Escherichia coli The result can be quantified, and the reaction time can be greatly improved. Thus, it is possible to quickly and accurately confirm contamination and occurrence level of intestinal hemorrhagic Escherichia coli, And can be effectively used as an early screening system for detecting a causal agent when a food poisoning accident occurs.
이에, 본 발명은 상기 프라이머 세트를 포함하는 장출혈성 대장균의 시가독소 유전자형 판별용 조성물을 제공한다. Accordingly, the present invention provides a composition for determining the cytotoxic genotype of enterohemorrhagic Escherichia coli comprising the primer set.
또한, 본 발명은 상기 조성물을 포함하는 장출혈성 대장균의 시가독소 유전자형 판별용 키트를 제공한다. In addition, the present invention provides a kits for the determination of a cigarette toxin genotype of enterohemorrhagic Escherichia coli comprising the above composition.
본 발명의 판별용 조성물 또는 키트는 분석 방법에 적합한 한 종류 또는 그 이상의 다른 구성 성분 조성물, 용액 또는 장치를 포함할 수 있다. 본 발명의 키트는 상기 장출혈성 대장균의 시가독소 유전자형 판별용 프라이머 세트과 함께 미생물/유전자 검출 키트에 포함되는 통상적인 구성 성분을 포함할 수 있으며, 상기 장출혈성 대장균의 시가독소 유전자형 판별용 키트에 포함되는 통상적인 구성성분은 반응완충액, DNA 중합효소, dNTP 및 MgCl2 등일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
The identifying composition or kit of the present invention may comprise one or more other component compositions, solutions or devices suitable for the analytical method. The kit of the present invention may include a conventional component included in the microorganism / gene detection kit together with a primer set for the determination of the cigarette toxin genotyping of the enterohemorrhagic Escherichia coli, and the kit for identifying a cigarette toxin genotype of the enterohemorrhagic Escherichia coli Typical components include, but are not limited to, reaction buffer, DNA polymerase, dNTP and MgCl 2 , and the like.
또한, 본 발명은 In addition,
(a) 시료의 게놈 DNA (gDNA)를 분리하는 단계;(a) separating the genomic DNA (gDNA) of the sample;
(b) 상기 분리된 게놈 DNA를 주형으로 하고, 상기 프라이머 세트를 이용한 등온증폭반응을 수행하여 표적 서열을 증폭하는 단계; 및(b) amplifying the target sequence by using the separated genomic DNA as a template and performing an isothermal amplification reaction using the primer set; And
(c) 상기 증폭된 산물을 검출하는 단계;를 포함하는, 장출혈성 대장균의 시가독소 유전자형 판별방법을 제공한다.(c) detecting the amplified product, wherein the method comprises the steps of:
상기 유전자형 판별방법에 있어서, 단계 (a)의 시료는 장출혈성 대장균의 시가독소 유전자의 존재 여부를 확인하기 위해 필요한 DNA를 추출하는 미지의 물질을 의미하며, 예를 들어 장출혈성 대장균에 오염된 식품, 천연물(예를 들어, 물), 생물학적 시료 등을 포함하나, 이에 한정되지 않는다. 상기 생물학적 시료는 개체로부터 분리한 혈액, 땀, 소변, 대변, 조직 등을 포함하나, 이에 한정되지 않는다. 상기 개체는 장출혈성 대장균에 감염될 수 있는 종을 모두 포함하며, 사람, 개, 소, 돼지, 양, 고래, 닭, 오리 등을 포함하나, 이에 한정되지 않는다.In the genotyping method, the sample of step (a) means an unknown substance for extracting DNA necessary for confirming the presence of a cytotoxic gene of enterohemorrhagic Escherichia coli, for example, a food contaminated with enterohemorrhagic Escherichia coli , Natural products (e.g., water), biological samples, and the like. The biological sample includes, but is not limited to, blood, sweat, urine, feces, tissue, and the like, which are separated from an individual. The subject includes all species susceptible to enterohemorrhagic Escherichia coli and includes, but is not limited to, a person, a dog, a cow, a pig, a sheep, a whale, a chicken, a duck,
상기 유전자형 판별방법에 있어서, 단계 (a)의 시료는 혼합시료일 수 있으며, 상기 혼합시료는, 바람직하게는 장출혈성 대장균의 stx1, stx2 유전자를 표적으로 장출혈성 대장균의 시가독소형 유전자형을 균 분리가 완료되기 전에 판별할 수 있는 시료로서, 균 분리가 완료된 순수배양액이 아닌 분변, 환경 시료와 같은 혼합물이 섞여있는 시료의 증균액일 수 있다.In the genotyping method, the sample of step (a) may be a mixed sample. Preferably, the mixed sample is obtained by subjecting the stx1 and stx2 genes of enterohemorrhagic Escherichia coli Can be discriminated before the completion of the process, and may be a bacterium of a sample in which a mixture such as a feces or an environmental sample is mixed rather than a pure culture medium in which the microorganism has been separated.
상기 유전자형 판별방법에 있어서, 단계 (b)의 등온증폭반응은 60~67℃에서 수행될 수 있으며, 바람직하게는 64℃이다.In the genotyping method, the isothermal amplification reaction of step (b) may be performed at 60 to 67 ° C, preferably at 64 ° C.
상기 유전자형 판별방법에 있어서, 단계 (c)의 증폭 산물의 검출은 DNA 칩, 겔 전기영동, 방사성 측정, 형광 측정 또는 인광 측정을 통해 수행될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.In the genotyping method, the detection of the amplification product of step (c) may be performed by DNA chip, gel electrophoresis, radioactive measurement, fluorescence measurement or phosphorescence measurement, but is not limited thereto.
상기 유전자형 판별방법은 (d) 상기 (c) 단계의 검출 시간을 측정하여 장출혈성 대장균을 정량화하는 단계;를 포함하는 방법일 수 있다.And (d) measuring the detection time of step (c) to quantify the intestinal hemorrhagic Escherichia coli.
상기 “정량화”는 본 발명에 따른 프라이머 세트를 이용한 증폭반응 수행 시의 표준곡선과 비교하여 DNA 농도에 따른 형광물질 검출 시간을 정량화하는 것일 수 있으며, 바람직하게는 단계 (c)의 증폭 산물을 형광지표를 이용하여 검출함으로써 형광물질 검출 시간을 측정하여 DNA 농도를 정량화하는 것일 수 있다.
The "quantification" may be a quantification of the fluorescence detection time according to the DNA concentration by comparing with the standard curve at the time of performing the amplification reaction using the primer set according to the present invention. Preferably, the amplification product of step (c) And measuring the fluorescence detection time by detecting using an indicator to quantify the DNA concentration.
또한, 본 발명은 서열번호 1 내지 6의 염기서열로 표시되는 제 1 프라이머 세트; 및 서열번호 7 내지 12의 염기서열로 표시되는 제 2 프라이머 세트;로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 프라이머 세트를 포함하는, 장출혈성 대장균의 시가독소 유전자 검출용 프라이머 세트를 제공한다.
The present invention also relates to a first primer set represented by the nucleotide sequences of SEQ ID NOS: 1 to 6; And a second primer set selected from the group consisting of nucleotide sequences of SEQ ID NOS: 7 to 12, and a set of at least one primer selected from the group consisting of SEQ ID NOS: 7 to 12.
이하, 본 발명을 실시예 및 실험예에 의거하여 보다 구체적으로 설명한다. 실시예 및 실험예는 오로지 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 요지에 따라 발명의 범위가 이들 실시예 및 실험예에 의해 제한되지 않는다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에 있어서 자명할 것이다.
Hereinafter, the present invention will be described more specifically based on examples and experimental examples. It is to be understood that both the present invention and the following examples are for illustrative purposes only and that the scope of the invention is not limited by these examples and experimental examples in accordance with the spirit of the present invention. It will be obvious.
실시예 1 : 고감도 실시간 다중 등온증폭반응(LAMP)용 프라이머 디자인Example 1: Primer design for high sensitivity real-time multiplex isothermal amplification (LAMP)
장출혈성 대장균의 stx1, stx2 유전자를 증폭하기 위한 프라이머는 Genbank에 등록되어 있는 다양한 혈청형의 장출혈성 대장균의 시가독소 유전자 염기서열(stx1 유전자 서열은 STEC O26, O79, O103, O111 및 O157(Genbank accession number; AP010953, FR875154, FE94195, AP010958, AP010960 및 M19473), stx2 유전자 서열은 STEC O26, O157 및 O178(Genbank accession number; FR850034, AB048240, X07865, FR850037)의 유전자 염기서열을 참조하였다)을 얼라인먼트(alignment)하여 생성된 하나의 공통 서열(consensus sequence)을 대상으로 디자인하였다. 디자인된 프라이머는 여러가지 후보 프라이머들 중에서 후술하는 등온증폭반응 조건 실험을 통해 최적화된 서열을 선별한 것으로서, 각 6개의 등온증폭반응용 프라이머는 내부 프라이머(FIP, BIP), 외부 프라이머(F3, B3), 고리 프라이머(LF, LB) 세트로 구성되어 있다. 내부 프라이머 및 외부 프라이머는 반응에 필수적으로, 반응 산물의 초기 줄기 고리(stem loop) 구조를 생성한다. 고리 프라이머는 반응산물의 고리(loop) 구조 생성 횟수를 증가시켜 결과적으로 전체 반응을 가속화시킨다.The primers for amplifying the stx1 and stx2 genes of enterohemorrhagic Escherichia coli are the stigmatoxin gene sequences of the various serotypes of enterohemorrhagic Escherichia coli registered with Genbank (the stx1 gene sequences are STEC O26, O79, O103, O111 and O157 the stx2 gene sequence referred to the gene sequences of STEC O26, O157 and O178 (Genbank accession number: FR850034, AB048240, X07865, FR850037) ) And a consensus sequence was generated. The designed primers were selected from a variety of candidate primers by means of isothermal amplification reaction conditions described later. Each of the six primers for isothermal amplification reaction contained internal primers (FIP, BIP), external primers (F3, B3) , And a set of ring primers (LF, LB). The internal primer and the external primer, essential for the reaction, generate the initial stem loop structure of the reaction product. The ring primer increases the number of times the loop structure of the reaction product is generated, thereby accelerating the overall reaction.
상기 프라이머의 구체적인 염기서열을 표 1에 나타내었다. The specific nucleotide sequences of the primers are shown in Table 1.
실시예 2 : 고감도 실시간 다중 등온증폭반응(LAMP) 조건 설정 Example 2: High Sensitivity Real Time Multi-Amplification (LAMP) Condition Setting
반응액은 프라이머를 포함하여 GspSSD 중합효소(GspSSD polymerase)(OptiGene Ltd., UK), 에바그린(Evagreen)(Solgent, Korea) 및 dNTPs를 이용하여 조성하고 조건의 최적화를 거쳐 최종 제조하였다. 10mM 농도의 dNTPs, 8U/ul 농도의 GspSSD 중합효소, 50mM 농도의 MgSO2·H2O, 5M 농도의 베타인(Betaine), 20X 농도의 에바그린(Evagreen)을 여러 농도로 조합하여 Genie II platform (Optigene Ltd., UK)을 통해 증폭산물 관찰 시간이 가장 빨랐던 조합을 확인하였다. 확인한 최종 농도는 1X 버퍼, 1M 베타인, 4mM MgSO4, 각 0.8mM의 dNTP, 각 0.8μM의 FIP와 BIP, 각 0.4μM의 LF와 LB, 각 0.2μM의 F3와 B3, 1X 에바그린(SolGent, Korea)으로, 상기 조합이 가장 빠른 시간에 증폭 산물을 만드는 것을 확인하였다.The reaction mixture was prepared by using GspSSD polymerase (OptiGene Ltd., UK), Evagreen (Solgent, Korea) and dNTPs including the primers, and finally prepared by optimizing the conditions. The concentration of dNTPs at a concentration of 10 mM, GspSSD polymerase at a concentration of 8 U / ul, MgSO 2 .H 2 O at a concentration of 50 mM, Betaine at a concentration of 5 M, and Evagreen at a concentration of 20 X were combined to prepare a Genie II platform (Optigene Ltd., UK) confirmed the combination with the fastest amplification product observation time. Make final concentration of 1X buffer, 1M Betaine, 4mM MgSO 4, 0.8mM of each dNTP, 0.8μM of each of FIP and BIP, 0.4μM each of the LF and LB, F3 and B3 in each of 0.2μM, 1X Eva Green (SolGent , Korea), confirming that the combination produced the amplification product in the earliest time.
또한, 최적 온도 조건을 설정하기 위해 60~67℃ 범위에서 온도 조건을 변화시켰으며, 각 온도별로 생성되는 검출된 증폭 산물의 양을 확인하고, 시간당 생성되는 증폭산물의 양을 비율로 나타내어 그 결과를 도 1에 나타내었다.In order to set the optimal temperature condition, the temperature condition was changed in the range of 60 to 67 ° C. The amount of the amplified product detected per each temperature was confirmed, and the amount of the amplified product per hour was expressed as a ratio Is shown in Fig.
도 1에 나타낸 바와 같이, 등온증폭반응은 64℃에서 가장 빠른 시간에 증폭 산물을 만드는 것을 확인하였다.
As shown in Fig. 1, the isothermal amplification reaction confirmed that the amplification product was produced at the earliest time at 64 ° C.
실험예 1 : 포괄도(inclusivity) 및 배척도(exclusivity) 측정Experimental Example 1: Measurement of inclusivity and exclusivity
상기 실시예 1 및 2에서 제조한 12개의 등온증폭반응(LAMP)용 프라이머 및 반응액을 사용한 시가독소 유전자 검출방법의 포괄도(inclusivity) 및 배척도(exclusivity)를 측정하기 위해, 총 48종의 균주를 이용하였으며, 그 구체적인 정보를 표 2에 나타내었다. 이 중 장출혈성 대장균인 수탁번호 ATCC 43894 균주는 stx1 및 stx2 유전자 모두를, ATCC 43890 균주는 stx1 유전자를, ATCC 43889 균주는 stx2 유전자를 포함하고 있어, 등온증폭반응 수행 시 각 유전자의 검출 여부를 평가하기 위한 균주로 사용되었다. 특히, 장출혈성 대장균인 수탁번호 ATCC 43894 균주는 등온증폭반응의 검출한계를 측정하기 위해 사용되었다.In order to measure the inclusivity and exclusivity of the 12 isotope-amplification (LAMP) primers and reaction solutions prepared in Examples 1 and 2, a total of 48 species And the specific information thereof is shown in Table 2. In the case of the intestinal hemorrhagic Escherichia coli, the accession number ATCC 43894 contains all the stx1 and stx2 genes, the ATCC 43890 contains the stx1 gene, and the ATCC 43889 contains the stx2 gene. Lt; / RTI > In particular, Accession No. ATCC 43894, Enterohemorrhagic Escherichia coli, was used to measure the detection limit of the isothermal amplification reaction.
상기 실시예 1 및 2의 등온증폭반응(LAMP)용 프라이머 및 반응액을 19개의 장출혈성 대장균주 및 29개의 비장출혈성 대장균주에 적용하였을 때 포괄도(inclusivity) 및 배척도(exclusivity) 결과를 분석하고, 그 결과를 표 2에 나타내었다.When the primers and reaction solutions for LAMP of Examples 1 and 2 were applied to 19 enterohemorrhagic Escherichia coli and 29 spleen hemorrhagic Escherichia coli strains, the inclusivity and exclusivity results were analyzed And the results are shown in Table 2.
표 2에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 프라이머 및 반응액을 사용하여 등온증폭반응(LAMP)을 수행한 결과 포괄도(inclusivity) 및 배척도(exclusivity)는 각각 100%로 관찰되었다.As shown in Table 2, when an isothermal amplification reaction (LAMP) was performed using the primer and reaction solution of the present invention, the inclusivity and exclusivity were 100%, respectively.
이를 통해 본 발명의 등온증폭반응용 프라이머 세트를 이용하여 다양한 혈청형의 장출혈성 대장균을 선택적으로 검출하고, 시가독소 유전자형을 매우 정확하게 판별할 수 있음을 알 수 있다.
Thus, it can be seen that various serotypes of intestinal hemorrhagic Escherichia coli can be selectively detected using the primer set for isothermal amplification reaction of the present invention, and the cigarette toxin genotype can be discriminated very accurately.
실험예 2 : 어닐링 온도 측정Experimental Example 2: Measurement of annealing temperature
상기 실시예 1에서 제조한 프라이머를 이용한 등온증폭반응(LAMP)의 어닐링 온도를 측정하기 위해 3 종류의 장출혈성 대장균주(ATCC 43894, ATCC 43890, ATCC 43889)로부터 각각 100 ng/㎕의 DNA를 추출하였다. 그 후, 등온증폭반응은 지니 Ⅱ 장치(Genie Ⅱ)(Optigene, UK)를 사용하여 수행하였으며, 1X 버퍼, 1M 베타인, 4mM MgSO4, 각 0.8mM의 dNTP, 각 0.8μM의 FIP와 BIP, 각 0.4μM의 LF와 LB, 각 0.2μM의 F3와 B3, 1X 에바그린(SolGent, Korea), 8U Gsp 중합효소(Optigene, UK) 및 4μL의 주형 DNA를 포함하는 총 부피가 25 μL인 반응액을 이용하였고, 음성 대조군으로(NC; negative control)는 증류수(Invitrogen, USA)를 이용하였다. 64℃의 온도에서 30분 내지 1시간동안 등온중폭반응을 수행하였고, 98℃에서 80℃까지 어닐링 곡선을 분석하였으며, 그 결과를 도 2에 나타내었다.To measure the annealing temperature of the isothermal amplification reaction (LAMP) using the primer prepared in Example 1, 100 ng / 쨉 l of DNA was extracted from three kinds of enterohemorrhagic Escherichia coli (ATCC 43894, ATCC 43890, ATCC 43889) Respectively. Then, the isothermal amplification reaction was performed using Genie II (Optigene, UK), and 1X buffer, 1M betaine, 4 mM MgSO 4 , 0.8 mM dNTP, 0.8 μM FIP and BIP, A reaction volume of 25 μL total volume containing 0.4 μM each of LF and LB, 0.2 μM each of F3 and B3, 1 × EVA green (SolGent, Korea), 8 U Gsp polymerase (Optigene, UK) and 4 μL of template DNA (NC) (negative control) was treated with distilled water (Invitrogen, USA). An isothermal reaction was carried out at a temperature of 64 DEG C for 30 minutes to 1 hour, and an annealing curve was analyzed from 98 DEG C to 80 DEG C. The results are shown in FIG.
도 2에 나타낸 바와 같이, stx1 및 stx2 유전자 모두를 포함하는 장출혈성 대장균인 수탁번호 ATCC 43894 균주에서 관찰된 stx1 및 stx2 유전자의 Tm 값은 84.55± 0.32℃와 87.22± 0.21℃로 측정되었으며, stx1 유전자만을 포함하는 장출혈성 대장균인 수탁번호 ATCC 43890 균주에서 관찰된 Tm 값은 85.63 ± 0.02℃, stx2 유전자만을 포함하는 장출혈성 대장균인 수탁번호 ATCC 43889 균주에서 관찰된 Tm값은 87.71 ± 0.17℃ 로 측정되었다. As shown in Figure 2, Tm values of the genes stx1 and stx2 observed in stx1 and stx2 field comprising both the gene of hemorrhagic E. coli, the accession number of ATCC 43894 strain was measured as 84.55 ± 0.32 ℃ and 87.22 ± 0.21 ℃, stx1 gene The Tm value observed in the Accession No. ATCC 43890 strain, which is the intestinal hemorrhagic Escherichia coli containing only the stx2 gene, was 87.61 +/- 0.17 [deg.] C, which was observed in Accession Number ATCC 43889, which is the enterohemorrhagic Escherichia coli containing only the stx2 gene .
이를 통해 stx1 및 stx2 유전자는 각기 다른 Tm 값을 가지고 있어 본 발명의 프라이머 세트를 이용한 등온증폭반응을 통해 동시에 stx1과 stx2 유전자를 판별할 수 있음을 확인하였다.
As a result, stx1 and stx2 genes have different Tm values, and it was confirmed that stx1 and stx2 genes can be discriminated simultaneously by isothermal amplification reaction using the primer set of the present invention.
실험예 3 : 검출한계 측정Experimental Example 3: Measurement of the detection limit
상기 실시예 1에서 제조한 프라이머를 이용한 등온증폭반응(LAMP)의 검출한계를 측정하기 위해 실험예 2에서 사용한 순수 배양된 3종류의 균주 중 stx1, stx2 유전자를 모두 포함하는 장출혈성 대장균주(ATCC 43894)로부터 3 세트의 DNA를 추출하였고, 추출한 DNA를 각각 1 fg/㎕ 내지 100 ng/㎕의 농도로 10배 단계로 희석하였으며, 상기 실험예 2에서와 동일한 조건으로 수행한 등온증폭반응을 통해 검출한계를 측정하고, 그 결과를 도 3 내지 5에 나타내었다.Field that contains all of the stx1, stx2 gene of a pure culture three different strains used in Experimental Example 2 to determine the detection limit of the isothermal amplification reaction (LAMP) using the prepared primers in Example 1, hemorrhagic E. coli strain (ATCC 43894), and the extracted DNAs were each diluted at a concentration of 1 fg / 占 퐇 to 100 ng / 占 퐇 in 10-fold steps and subjected to an isothermal amplification reaction performed under the same conditions as in Experimental Example 2 The detection limit was measured, and the results are shown in Figs. 3 to 5. Fig.
도 3에 나타낸 바와 같이, 장출혈성 대장균의 DNA를 10 fg/㎕ 내지 100 ng/㎕의 농도로 희석하고 유전자가 증폭됨에 따라 발현되는 형광물질의 검출 시간을 실시간으로 측정한 결과, 형광물질이 검출되는 시간을 나타내는 Tp 값은 9분 6초에서 22분 16초까지로 측정되었다. 이를 통해, 본 발명의 프라이머 세트를 이용한 등폭증폭반응 수행 시, 높은 농도의 DNA부터 순차적으로 형광물질이 검출되며, 이를 실시간으로 확인할 수 있다는 점을 알 수 있다.As shown in FIG. 3, when the DNA of the enterohemorrhagic Escherichia coli was diluted to a concentration of 10 fg / μl to 100 ng / μl and the detection time of the fluorescent substance expressed as the gene was amplified was measured in real time, Tp was measured from 9
또한, 도 4에 나타낸 바와 같이, 장출혈성 대장균의 stx1 유전자는 84.63 ± 0.30℃, stx2 유전자는 87.24 ± 0.25℃ 의 각기 다른 Tm 값을 가지고 있어, 본 발명의 등온증폭반응을 통해 두 가지 유전자를 동시에 판별할 수 있음을 확인하였다.As shown in Fig. 4, the stx1 gene and the stx2 gene of enterohemorrhagic Escherichia coli have different Tm values of 87.24 +/- 0.25 [deg.] C, respectively. Thus, It can be identified.
또한, 도 5에 나타낸 바와 같이, 10 fg/㎕ 내지 100 ng/㎕의 농도의 주형 DNA의 표준 곡선 분석 결과, 본 발명의 프라이머 세트를 이용한 등온증폭반응의 정량화 방정식은 y = -1.8145x + 23.671이고, 상관계수는 R2=0.9313으로 측정되었다. 이를 통해, DNA 농도에 따른 형광물질의 검출 시간을 측정하여 장출혈성 대장균의 시가독소 유전자를 정량화할 수 있음을 확인하였다.As shown in FIG. 5, the quantitative equation of the isothermal amplification reaction using the primer set of the present invention was y = -1.8145x + 23.671 And the correlation coefficient was measured as R 2 = 0.9313. It was confirmed that the detection time of the fluorescent substance according to the DNA concentration can be quantified by measuring the cytotoxic gene of the intestinal hemolytic Escherichia coli.
따라서, 본 발명의 등온증폭반응용 프라이머를 이용한 등온증폭반응 수행 시, 적은 양의 시료로 장출혈성 대장균의 시가독소 유전자인 stx1, stx2를 실시간으로 신속하게 판별하고 정량화할 수 있음을 알 수 있다.
Therefore, it can be seen that stx1 and stx2 genes of intestinal hemorrhagic Escherichia coli can be rapidly identified and quantitated in real time during the isothermal amplification reaction using the isothermal amplification primer of the present invention.
실험예 4 : 소 농장에서 직접 수득한 샘플의 등온증폭반응 수행Experimental Example 4: Isothermal amplification reaction of a sample obtained directly from a cow farm
본 발명에 따른 장출혈성 대장균의 시가독소 유전자형 판별방법의 현장 적용성을 확인하기 위하여, 소의 분변 및 소 농장의 환경샘플(바닥 샘플)에서 분리한 다양한 혈청형의 장출혈성 대장균 야외분리주를 이용하여 하기와 같은 방법으로 PCR과 등온증폭반응을 수행하였다.
In order to confirm the field applicability of the method for determining the cigarette toxin genotyping of intestinal hemorrhagic Escherichia coli according to the present invention, various serotypes of enterohemorrhagic Escherichia coli isolates isolated from environmental samples (bottom samples) of cattle feces and cattle farms were used PCR and isothermal amplification reaction were carried out in the same manner as described above.
실험예 4-1 : 장출혈성 대장균 야외분리주의 배양EXPERIMENTAL EXAMPLE 4-1: Culturing of Escherichia coli outdoors
장출혈성 대장균 야외분리주는 253개의 소 농장 샘플(237개의 소의 대변, 13개의 농장 토양 샘플, 1개의 가공되지 않은 우유 샘플, 1개의 물 샘플, 1개의 사료 샘플)의 배양을 통해 수득하였으며, 상기 샘플은 2012년 8월부터 2013년 5월까지 경기도에 위치한 15곳의 소 농장에서 얻었다. 소의 대변 샘플은 소의 직장에서 직접 얻었으며, 각 농장에서 적어도 1개 이상의 환경샘플(바닥 샘플)을 수득하였다. 모든 샘플들은 4℃를 유지한 상태로 실험실까지 운반되어 즉시 실험에 사용되었다.The intestinal hemorrhagic Escherichia coli outgrowth was obtained through the cultivation of 253 small cattle samples (237 cattle feces, 13 farm soil samples, 1 raw milk sample, 1 water sample, 1 feed sample) Was obtained from 15 cows farms in Gyeonggi-do from August 2012 to May 2013. Cattle stool samples were obtained directly from the bovine workplace and at least one environmental sample (bottom sample) was obtained from each farm. All samples were transferred to the laboratory at 4 ° C and immediately used in the experiment.
장출혈성 대장균 야외분리주를 배양하기 위해 먼저, 일반적인 배양법을 수행하였다. 보다 구체적으로, 각 1g의 샘플에 20 mg/L의 노보비오신(novobiocin)(Oxoid, UK)을 넣고, 9 mL의 mEC 증균액(mEC broth)(Becton, Dickinson and Company, USA)에서 균질화한 후 37℃의 온도에서 하룻밤 동안 배양하였다. 그 후, 상기 mEC 배양액의 1 루프(loop)를 아텔루르산 칼륨(potassium tellurite)(T-SMAC; 2.5 mg/L, Sigma-Aldrich, Canada) 및 소르비톨(sorbitol)이 첨가된 MacConkey 한천(Becton, Dickinson and Company, USA)과 CHROMagr O157(CHROM; CHROMagar Microbiology, France) 한천에서 스트리킹을 한 후, 37℃의 온도에서 하룻밤 동안 배양하였다. 그런 다음, MAC 한천에서 분홍색을 띠고, CHROM 한천에서 연보라색을 띠는 최대 6개의 전형적인 군락을 E. coli O157 라텍스 실험 키트(Oxoid, UK)를 사용하여 분리하고, 분리된 군락을 상기 MAC 한천과 CHROM 한천과 같은 한천에서 각각 서브배양하고, 37℃의 온도에서 하룻밤 동안 배양하였다. In order to cultivate intestinal hemorrhagic Escherichia coli outdoors, general culture method was first performed. More specifically, 20 g / L novobiocin (Oxoid, UK) was added to each 1 g sample and homogenized in 9 mL mEC broth (Becton, Dickinson and Company, USA) Lt; RTI ID = 0.0 > 37 C < / RTI > overnight. One loop of the mEC culture was then added to a MacConkey agar (Becton, Calif.) Supplemented with potassium tellurite (T-SMAC; 2.5 mg / L, Sigma-Aldrich, Canada) and sorbitol, Dickinson and Company, USA) and CHROMagr O157 (CHROM; CHROMagar Microbiology, France) agar, and then incubated overnight at 37 ° C. Then, up to six typical populations of MAC agar-pink, CHROM agar and light purple, were isolated using the E. coli O157 latex experiment kit (Oxoid, UK) and isolated populations were harvested from the MAC agar Subcultured in agar such as CHROM agar and incubated overnight at 37 < 0 > C.
또 다른 배양법인 IMS 배양법(immunomagnetic separation)을 수행하기 위해 다이나비즈 맥스 안티-E.coli O157(Dynabeads MAX anti-E.coli O157)을 사용하였다. 면역자기 구슬(immunomagnetic bead)의 서스펜션(suspension)을 T-SMAC에 분사하고 37℃의 온도에서 하룻밤 동안 배양하였다. 상기 일반적인 배양법과 같은 방법으로 상기 4개의 군락이 모두 장출혈성 대장균(STEC O157)이 되도록 배양하여 장출혈성 대장균을 분리하였다. E. coli O157 (Dynabeads MAX anti- E. coli O157) was used to perform another culture method, immunomagnetic separation. Suspensions of immunomagnetic beads were injected into T-SMAC and incubated overnight at 37 ° C. In the same manner as the above general culture method, the four colonies were cultured to become enterohemorrhagic Escherichia coli (STEC O157) to isolate enterohemorrhagic Escherichia coli.
또 다른 배양법인 PCR-기초 배양법을 수행하기 위해 먼저, 장출혈성 대장균 야외분리주를 균질화한 후 배양한 상기 mEC 배양액의 1 루프(loop)를 T-SMAC에서 스트리킹한 후, 37℃의 온도에서 하룻밤 동안 배양하였다. 하기 PCR에 의해 시가독소 유전자가 존재하는 것으로 확인된 균주에서 DNA를 추출하고, 시가독소 유전자가 존재하는 플레이트를 MAC에서 서브배양한 후, 37℃의 온도에서 하룻밤 동안 배양하였다. 그런 다음, 시가독소 유전자를 포함하는 군락의 혈청형 결정을 위해 항혈청(Joongkyeom, Korea)을 사용하여 응집반응을 수행하였다.
In order to carry out another PCR-based culture method, first, one loop of the mEC culture solution obtained after homogenizing the intestinal hemorrhagic Escherichia coli outdoors was streaked in T-SMAC, and then incubated overnight at 37 ° C Lt; / RTI > The DNA was extracted from the strain in which the cytotoxin gene was confirmed to be present by the following PCR, and the plate in which the cytotoxin gene was present was subcultured in the MAC, followed by incubation at 37 DEG C overnight. Then, the aggregation reaction was carried out using antiserum (Joongkyeom, Korea) to determine the serotype of the community containing the cytotoxin gene.
실험예 4-2 : 장출혈성 대장균 야외분리주의 등온증폭반응EXPERIMENTAL EXAMPLE 4-2: Isothermal amplification reaction for the isolation of intestinal hemorrhagic Escherichia coli
상기 실험예 4-1의 253개의 샘플 중 상기 일반적인 배양법으로 배양된 야외분리주에서는 12개 샘플(4.7%)에서, IMS 배양법으로 배양된 야외분리주에서는 17개 샘플(6.7%)에서, PCR-기초 배양법으로 배양된 야외분리주에서는 11개 샘플(4.7%)에서 장출혈성 대장균이 검출되었다.Of the 253 samples of Experimental Example 4-1, 12 samples (4.7%) were cultivated in the outdoor cultures cultured by the above general cultivation method, 17 samples (6.7%) cultivated by IMS cultivation cultivated, PCR- (4.7%) were found to be intestinal hemorrhagic Escherichia coli.
상기 각각의 배양법으로 배양된 야외분리주에서 검출된 장출혈성 대장균으로부터 공지의 방법으로 추출한 DNA를 90 ℃에서 5분간 예비-변성 후, 90 ℃에서 30초간 변성, 57 ℃에서 30초간 어닐링, 72 ℃에서 45초간 연장하는 과정을 30회 반복하고 72 ℃에서 5분간 최종 연장하는 과정을 통해 PCR를 수행하였다. 이 때 사용한 프라이머는 표 3과 같다.The DNA extracted from the intestinal hemorrhagic Escherichia coli detected in the outdoor cultures cultured by the respective culturing methods was preliminarily denatured at 90 ° C for 5 minutes, denatured at 90 ° C for 30 seconds, annealed at 57 ° C for 30 seconds, PCR was performed by repeating the process of extending for 45
또한, 상기 야외분리주에서 공지의 방법으로 추출한 DNA를 상기 실시예 2와 같은 방법으로 등온증폭반응를 수행하여 Tm 값 및 검출한계를 측정하였다. 그 결과, 8분 21초 내지 12분 03초(평균 Tp값은 10분 03초) 내에 시가독소 유전자가 검출되었으며, stx1 유전자는 85.76 ± 0.42℃, stx2 유전자는 87.73 ± 0.29℃의 각기 다른 Tm 값이 측정되었다.Also, the Tm value and the detection limit were measured by performing isothermal amplification of the DNA extracted by known methods in the above-mentioned outdoor isolate in the same manner as in Example 2 above. As a result, the cytotoxin gene was detected within 8 min 21 sec to 12 min 03 sec (average Tp value was 10 min 03 sec), and the stx1 gene was 85.76 ± 0.42 ° C. and the stx2 gene was 87.73 ± 0.29 ° C. Was measured.
또한, 상기 실험예 4-1에서 일반적인 배양법, IMS 방법, PCR-기초 배양법에 의해 분리된 상기 야외분리주의 등온증폭반응 수행 시 민감도를 PCR을 수행한 결과와 비교하고, 그 결과를 표 4에 나타내었다.In addition, the sensitivity of the Isopoiesis isolate separated by the general culture method, the IMS method, and the PCR-based culture method in Experimental Example 4-1 was compared with the result of performing PCR, and the results are shown in Table 4 .
표 4에 나타낸 바와 같이, 일반적인 배양법을 통해 장출혈성 대장균에 오염된 것으로 확인된 소의 분변 및 소 농장의 환경샘플의 배양액(mEC broth)에 등온증폭반응을 수행 시에는 100%의 민감도를, IMS 배양법의 경우는 88.2%의 민감도를, PCR-기초 배양법의 경우는 90.0%의 민감도를 가지는 것으로 확인하였다. PCR 수행 시의 민감도가 각각 25.0%, 23.5%, 0%인 점으로 미루어 보아, 본 발명의 프라이머 세트를 이용한 등온증폭반응 수행 시 민감도가 현저히 우수함을 알 수 있다.
As shown in Table 4, when isothermal amplification reaction was performed on the culture medium (mEC broth) of fecal and cow farm environmental samples which were confirmed to be contaminated with intestinal hemorrhagic Escherichia coli by a general culture method, sensitivity of 100% , The sensitivity was 88.2% and the PCR-based culture method was 90.0%. The sensitivities of the primer set of the present invention were 25.0%, 23.5%, and 0%, respectively.
종합적으로, 본 발명의 프라이머 세트를 이용한 등온증폭반응 수행 시, 형광물질 검출을 통해 고감도로 신속하게 실시간으로 장출혈성 대장균의 시가독소 유전자를 동시에 검출하고 유전자형을 판별할 수 있으며, 상기 유전자를 정량화할 수 있을 뿐만 아니라, 균 분리가 완료된 순수배양액이 아닌 분변, 환경 시료 등과 같은 혼합물이 섞여있는 시료의 증균액(mEC broth)에서 장출혈성 대장균 및 이의 시가독소형의 조기 스크리닝이 가능한바, PCR에 비해 등온증폭반응의 현장 적용성이 현저히 우수함을 알 수 있다.In general, when the isothermal amplification reaction using the primer set of the present invention is carried out, it is possible to simultaneously detect the cigarette toxin gene of intestinal hemorrhagic Escherichia coli and discriminate the genotype at high sensitivity and quickly in real time through the detection of the fluorescent substance, In addition, it is possible to perform early screening of intestinal hemorrhagic Escherichia coli and its cytokines in a mEC broth of a sample mixed with a mixture such as feces and environmental samples, which is not a pure culture medium in which the microorganism has been separated. It can be seen that the field applicability of the isothermal amplification reaction is remarkably excellent.
<110> Seoul National University R&DB Foundation <120> Primer set for high sensitive real-time multiplex loop-mediated isothermal amplification reaction for determining type of shiga toxin genes of Enterohemorrhagic Escherichia coli, and method for determining type of shiga toxin genes of Enterohemorrhagic Escherichia coli using the same <130> SNU-2015-0404 <150> KR 10-2014-0072314 <151> 2014-06-13 <160> 12 <170> KopatentIn 2.0 <210> 1 <211> 42 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> stx1_FIP <400> 1 gcgatttatc tgcatccccg tatgtctggt gacagtagct at 42 <210> 2 <211> 40 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> stx1_BIP <400> 2 ggaacctcac tgacgcagtc cttcagctgt cacagtaaca 40 <210> 3 <211> 18 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> stx1_LF <400> 3 actgatccct gcaacacg 18 <210> 4 <211> 18 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> stx1_LB <400> 4 tgtggcaaga gcgatgtt 18 <210> 5 <211> 19 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> stx1_F3 <400> 5 acaacagcgg ttacattgt 19 <210> 6 <211> 21 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> stx1_B3 <400> 6 gatcatccag tgttgtacga a 21 <210> 7 <211> 40 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> stx2_FIP <400> 7 ggcgtcatcg tatacacagg agcgcttcag gcagatacag 40 <210> 8 <211> 40 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> stx2_BIP <400> 8 agacgtggac ctcactctga aactctgaca ccatcctctc 40 <210> 9 <211> 18 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> stx2_LF <400> 9 cagacagtgc ctgacgaa 18 <210> 10 <211> 18 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> stx2_LB <400> 10 ggcgaatcag caatgtgc 18 <210> 11 <211> 18 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> stx2_F3 <400> 11 gcatccagag cagttctg 18 <210> 12 <211> 19 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> stx2_B3 <400> 12 cagtataacg gccacagtc 19 <110> Seoul National University R & DB Foundation <120> Primer set for high sensitive real-time multiplex loop-mediated isothermal amplification reaction for determining type of shiga toxin genes of Enterohemorrhagic Escherichia coli, and method for determining type of shiga toxin genes of Enterohemorrhagic Escherichia coli using the same <130> SNU-2015-0404 <150> KR 10-2014-0072314 <151> 2014-06-13 <160> 12 <170> Kopatentin 2.0 <210> 1 <211> 42 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> stx1_FIP <400> 1 gcgatttatc tgcatccccg tatgtctggt gacagtagct at 42 <210> 2 <211> 40 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> stx1_BIP <400> 2 ggaacctcac tgacgcagtc cttcagctgt cacagtaaca 40 <210> 3 <211> 18 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> stx1_LF <400> 3 actgatccct gcaacacg 18 <210> 4 <211> 18 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> stx1_LB <400> 4 tgtggcaaga gcgatgtt 18 <210> 5 <211> 19 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> stx1_F3 <400> 5 acaacagcgg ttacattgt 19 <210> 6 <211> 21 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> stx1_B3 <400> 6 gatcatccag tgttgtacga a 21 <210> 7 <211> 40 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> stx2_FIP <400> 7 ggcgtcatcg tatacacagg agcgcttcag gcagatacag 40 <210> 8 <211> 40 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> stx2_BIP <400> 8 agacgtggac ctcactctga aactctgaca ccatcctctc 40 <210> 9 <211> 18 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> stx2_LF <400> 9 cagacagtgc ctgacgaa 18 <210> 10 <211> 18 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> stx2_LB <400> 10 ggcgaatcag caatgtgc 18 <210> 11 <211> 18 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> stx2_F3 <400> 11 gcatccagag cagttctg 18 <210> 12 <211> 19 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> stx2_B3 <400> 12 cagtataacg gccacagtc 19
Claims (13)
서열번호 7 내지 12의 염기서열로 표시되는 제 2 프라이머 세트;로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 프라이머 세트를 포함하는 장출혈성 대장균의 시가독소 유전자형 판별용 프라이머 세트.
A first primer set represented by the nucleotide sequences of SEQ ID NOS: 1 to 6; And
And a second primer set selected from the group consisting of the nucleotide sequences of SEQ ID NOS: 7 to 12; and a set of at least one primer selected from the group consisting of SEQ ID NOS: 7 to 12.
The primer set for the determination of the cigarette toxin genotyping of enterohemorrhagic Escherichia coli according to claim 1, wherein the primer set is a real-time multiplex loop-mediated isothermal amplification reaction.
The primer set for discriminating the cigarette toxin genotypes of enterohemorrhagic Escherichia coli according to claim 1, wherein the cytotoxin gene is stx1 or stx2 gene.
A composition for identifying a cigarette toxin genotype of enterohemorrhagic Escherichia coli comprising the primer set of any one of claims 1 to 3.
A kit for identifying a cigarette toxin genotype of enterohemorrhagic Escherichia coli comprising the composition of claim 4.
(b) 상기 분리된 게놈 DNA를 주형으로 하고, 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항의 프라이머 세트를 이용하여 실시간 다중 등온증폭반응을 수행하여 표적 서열을 증폭하는 단계; 및
(c) 상기 증폭된 산물을 검출하는 단계;를 포함하는 장출혈성 대장균의 시가독소 유전자형 판별방법.
(a) separating the genomic DNA (gDNA) of the sample;
(b) performing a real-time isothermal amplification reaction using the separated genomic DNA as a template and using the primer set of any one of claims 1 to 3 to amplify the target sequence; And
(c) detecting the amplified product. < Desc / Clms Page number 19 >
The method according to claim 6, further comprising: (d) measuring the detection time to quantify the intestinal hemorrhagic Escherichia coli.
The method according to claim 6, wherein the sample of step (a) is a mixed sample.
[7] The method according to claim 6, wherein the sample of step (a) is at least one selected from the group consisting of food, natural products, and biological samples.
10. The method according to claim 9, wherein the biological sample is at least one species selected from the group consisting of blood, sweat, urine, feces and tissues separated from an individual.
7. The method according to claim 6, wherein the isothermal amplification reaction in step (b) is performed at 60 to 67 占 폚.
7. The method according to claim 6, wherein the cytotoxin gene is stx1 or stx2 gene.
서열번호 7 내지 12의 염기서열로 표시되는 제 2 프라이머 세트;로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 프라이머 세트를 포함하는 장출혈성 대장균의 시가독소 유전자 검출용 프라이머 세트.A first primer set represented by the nucleotide sequences of SEQ ID NOS: 1 to 6; And
And a second primer set selected from the group consisting of the nucleotide sequences of SEQ ID NOS: 7 to 12; and a set of primers selected from the group consisting of SEQ ID NOS: 7 to 12.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020140072314 | 2014-06-13 | ||
KR20140072314 | 2014-06-13 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20150143347A true KR20150143347A (en) | 2015-12-23 |
KR101752274B1 KR101752274B1 (en) | 2017-06-29 |
Family
ID=55082512
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020150082777A KR101752274B1 (en) | 2014-06-13 | 2015-06-11 | Primer set for high sensitive real-time multiplex loop-mediated isothermal amplification reaction for determining type of shiga toxin genes stx1 and stx2 of Enterohemorrhagic Escherichia coli, and method for determining type of shiga toxin genes of Enterohemorrhagic Escherichia coli using the same |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR101752274B1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20190143663A (en) | 2018-06-21 | 2019-12-31 | 재단법인 대구경북첨단의료산업진흥재단 | One-step isothermal detection method of gene mutation using hairpins formed on a gold nanoshell |
WO2020148610A1 (en) * | 2019-01-15 | 2020-07-23 | 3M Innovative Properties Company | Loop-mediated isothermal amplification primers for shiga toxin producing e. coli (stec) detection |
-
2015
- 2015-06-11 KR KR1020150082777A patent/KR101752274B1/en active IP Right Grant
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20190143663A (en) | 2018-06-21 | 2019-12-31 | 재단법인 대구경북첨단의료산업진흥재단 | One-step isothermal detection method of gene mutation using hairpins formed on a gold nanoshell |
WO2020148610A1 (en) * | 2019-01-15 | 2020-07-23 | 3M Innovative Properties Company | Loop-mediated isothermal amplification primers for shiga toxin producing e. coli (stec) detection |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR101752274B1 (en) | 2017-06-29 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JPWO2006080501A1 (en) | Method for quantitative analysis of microorganisms targeting rRNA | |
CN102367475B (en) | M-PCR (multiplex-polymerase chain reaction) detection kit for different serotype vibrio cholerae and detection method thereof | |
US20090226895A1 (en) | Method of detecting vibrio parahaemolyticus via real-time PCR-hybridization | |
CN101736073A (en) | Rapid detection kit of Aeromonas and Aeromonas hydrophila by double PCR and detection method | |
CN111378774B (en) | Primer group, kit and method for rapidly detecting listeria monocytogenes | |
CN108588250B (en) | LAMP primer for detecting watermelon bacterial fruit blotch and detection method thereof | |
CN102154497B (en) | M-PCR (Multiplex Polymerase Chain Reaction) primers, probes and detection methods for vibrio cholerae, vibrio parahaemolyticus and salmonella | |
US20110287965A1 (en) | Methods and compositions to detect clostridium difficile | |
Bölske et al. | Diagnosis of paratuberculosis by PCR. | |
KR101496835B1 (en) | Primer set for Salmonella spp.-specific identification using loop-mediated isothermal amplification and method for detecting Salmonella spp. using the same | |
Sanjiv et al. | Epidemiological typing of Staphylococcus aureus by DNA restriction fragment length polymorphism of coa gene | |
CN105755143B (en) | Kit for detecting bacteria and detection method | |
KR101752274B1 (en) | Primer set for high sensitive real-time multiplex loop-mediated isothermal amplification reaction for determining type of shiga toxin genes stx1 and stx2 of Enterohemorrhagic Escherichia coli, and method for determining type of shiga toxin genes of Enterohemorrhagic Escherichia coli using the same | |
CN106801103B (en) | Detection primer group, detection kit and multiplex PCR detection method for streptococcus agalactiae | |
CN102827928B (en) | Rapid diagnosis method for plesimonas shigelloides | |
CN105695584B (en) | gyrB Primer Combination for Detecting Staphylococcus aureus in Experimental Animals | |
CN106086206A (en) | Green Wei Si Salmonella loop-mediated isothermal gene amplification fast detecting kit and detection method | |
CN101235411A (en) | A kit for detecting Aeromonas guinea pigs using loop-mediated isothermal amplification technology | |
KR101496825B1 (en) | Primer set for loop-mediated isothermal amplification reaction for detecting Listeria monocytogenes, and method for detecting Listeria monocytogenes using the same | |
TWI658048B (en) | Specific primers for detection of photobacterium damselae subsp. piscicida and the method of use thereof | |
CN110157819B (en) | A LAMP kit for rapid detection of Salmonella Indiana in livestock manure | |
KR101749977B1 (en) | Primer set for high sensitive real-time loop-mediated isothermal amplification reaction for detecting Campylobacter jejuni, and method for detecting Campylobacter jejuni using the same | |
JP2007189980A (en) | Primer for detecting staphylococcus aureus and detection method using the same | |
Al-Talib et al. | A quadriplex PCR assay for rapid detection of diarrhoea-causing parasitic protozoa from spiked stool samples. | |
Allawi et al. | Isolation and Identification of Penicillium rubens from the Local Strain in Mosul, Iraq, and Investigation of Potassium Phosphate Effect on its Growth |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
PA0109 | Patent application |
Patent event code: PA01091R01D Comment text: Patent Application Patent event date: 20150611 |
|
PA0201 | Request for examination | ||
PG1501 | Laying open of application | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
PE0902 | Notice of grounds for rejection |
Comment text: Notification of reason for refusal Patent event date: 20160620 Patent event code: PE09021S01D |
|
AMND | Amendment | ||
E90F | Notification of reason for final refusal | ||
PE0902 | Notice of grounds for rejection |
Comment text: Final Notice of Reason for Refusal Patent event date: 20161101 Patent event code: PE09021S02D |
|
E601 | Decision to refuse application | ||
PE0601 | Decision on rejection of patent |
Patent event date: 20170401 Comment text: Decision to Refuse Application Patent event code: PE06012S01D Patent event date: 20161101 Comment text: Final Notice of Reason for Refusal Patent event code: PE06011S02I Patent event date: 20160620 Comment text: Notification of reason for refusal Patent event code: PE06011S01I |
|
AMND | Amendment | ||
PX0901 | Re-examination |
Patent event code: PX09011S01I Patent event date: 20170401 Comment text: Decision to Refuse Application Patent event code: PX09012R01I Patent event date: 20160822 Comment text: Amendment to Specification, etc. |
|
PX0701 | Decision of registration after re-examination |
Patent event date: 20170619 Comment text: Decision to Grant Registration Patent event code: PX07013S01D Patent event date: 20170530 Comment text: Amendment to Specification, etc. Patent event code: PX07012R01I Patent event date: 20170401 Comment text: Decision to Refuse Application Patent event code: PX07011S01I Patent event date: 20160822 Comment text: Amendment to Specification, etc. Patent event code: PX07012R01I |
|
X701 | Decision to grant (after re-examination) | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
PR0701 | Registration of establishment |
Comment text: Registration of Establishment Patent event date: 20170623 Patent event code: PR07011E01D |
|
PR1002 | Payment of registration fee |
Payment date: 20170623 End annual number: 3 Start annual number: 1 |
|
PG1601 | Publication of registration | ||
PR1001 | Payment of annual fee |
Payment date: 20200619 Start annual number: 4 End annual number: 4 |
|
PR1001 | Payment of annual fee |
Payment date: 20210707 Start annual number: 5 End annual number: 5 |
|
PR1001 | Payment of annual fee |
Payment date: 20220706 Start annual number: 6 End annual number: 6 |
|
PR1001 | Payment of annual fee |
Payment date: 20230523 Start annual number: 7 End annual number: 7 |
|
PR1001 | Payment of annual fee |
Payment date: 20240527 Start annual number: 8 End annual number: 8 |