为寻找结核分支杆菌株特异标记物,采用随机扩增DNA(RAPD)鉴定结核分支杆菌指纹,并对部分感染源进行了同源性分析。材料与方法标准菌株为结核分支杆菌H
37Rv 93009、H
37Rv、H
37Rv、H
37Rv 9320及H
37Ra。临床株 6株,其中取自母女患者各1株,另4株来自一组暴发流行的肺结核患者(同居外来民工)。分离采用琼脂培养基
[1];所有临床株经生化等证实为结核分支杆菌。(1)DNA提取:采用标准酚-氯仿纯化法(略)和煮沸冻融法及碱洗法等粗提法。碱洗法以0.5 mol/L NaOH+0.5 mol/L柠檬酸钠混合物1 ml与菌落3~5 mg放入1.5 ml Ep管内充分混匀,静置10 min,离心(13 000 r/min,5 min),0.5 ml 2 mol/l Tris·HCl(pH 8.0)缓冲液洗脱2次,0.2 ml双蒸水重悬菌,95℃水浴20 min,取上清。 煮沸冻融法取1.5 ml Ep管,双蒸水1 ml,菌落3~5 mg混匀,95℃水浴20 min杀菌,-20℃速冻及65℃水浴解冻,反复8次,取上清。(2)聚合酶链反应:总反应体积50 μl,其中模板1~2 μl,引物0.4 μmil/L(北京赛百盛生物工程公司,聚丙烯酰胺凝胶电泳纯化),Taq DNA聚合酶(Promega 公司)2.5 U,dNTP 200 μmol/L,1×PCR缓冲液。扩增用美国ERICOMP 公司水冷式温度循环仪。热循环为:94℃预热3 min; 94℃变性20 s, 36℃复性1 min, 72℃延伸1 min,35次循环结束后温育10 min。(3)DNA分析:扩增物以1.5%的琼脂糖凝胶电泳。上样量每孔5~6 μl,电泳缓冲液为0.5×TBE。结果模板:标准法提得DNA浓度为100 ng/μl,纯度1.43 以上。其它方法提取DNA浓度相近,但纯度低,RAPD图形较模糊,相邻带不易区分。引物:9条20 mer和3条10 mer寡核苷酸引物中仅两条具有较强的分辨力(MT1 5′TTCCTACCAGCGAGCTGCCG 3′,IS986 5′ACGCTCAACG-CCAGAGACCA 3′),带谱差别明显。引物浓度0.1~0.6 μmol/L对指纹图的多态性无明显影响。退火温度:35~40℃对RAPD结果影响不大,但50℃以上则多态性明显降低。6例临床株指纹鉴定:用MT1和IS986分别或联合鉴定了6株临床株的RAPD指纹。结果MT1多态性好,但对例1、2与例4、5不能区别;IS986的多态性不如MT1,但其分辨力高,能将6例菌株分成3种带型。二引物联合鉴定多态性下降,分辨力未变,弥补了IS986单独扩增的不足。 讨论80年代以来的核酸指纹技术,因分支杆菌无质粒而无法开展质粒法;脉冲场凝胶电泳(PFGE)法需较昂贵的仪器,部分分支杆菌因自溶而无法鉴定
[2]。最常用的遗传标记-IS6110限定性片段长度多态性(RLFP)已被建议作为检测结核分支杆菌DNA的一个基因靶
[3],但其技术复杂、费时而应用受限,且一些结核分支杆菌基因组DNA中无IS6110插入序列,使得其实用性受到怀疑。1990年由Welsh等
[4]和Williams等
[5]几乎同时建立的RAPD分析技术为核酸指纹分析找到了一条有效简捷的技术路线。本试验6株临床株中母女2人的分离株经2种引物独自及联合鉴定DNA带型均一致,说明它们之间有很好的同源性,很可能为同一感染源所致;而其它4例分离株的DNA带谱各有差异,同源性较差,可能为原有病灶复发导致患病。要取得重复性好、灵敏度高的DNA指纹鉴定结果,进行RAPD实验应注意以下几点:(1)提取DNA时动作要轻柔,吸取DNA时要用大口径吸管,尽可能保证DNA链的完整,冻存时间不超过1个月,最好即提即用;(2)尽量避免污染,最好将试剂总量分装,最后加入模板;(3)扩增过程中一定要设一无模板的空白对照并设标准DNA标记物;(4)Taq DNA聚合酶要注意筛选;(5)引物浓度要适当,要经预试验确定。
参考文献1,匡铁吉,宋萍,王利平,等.分支杆菌简化琼脂培养基研究.微生物学报,1995,35:298-302.2,Wallace RJ,Zhang Y,Brown BA,et al.DNA large restriction fragment patterns of sporadic and epidemic nosocomial strains of Mycobacterium chelonae and Mycobacterium abscessus.J Clin Microbiol,1993,31:2697-2701.3,Patel S,Wall S,Saunders NA.Hemi-nested inverse PCR for IS6110 fingerprinting of Mycobacterium tuberculosis strains.J Clin Microbiol,1996,34:1686-1690.4,Welsh J,McClelland M.Fingerprinting genomes using PCR with arbitrary primers.Nucleic Acids Res,1990,18:7213-7218.5,Williams JGK,Kubelik AR,Livak KJ,et al.DNA polymorphism amplified by arbitrary primers are useful as genetic markers.Nucleic Acids Res,1990,18:6531-6535.
(收稿日期:1999-09-17)