结核病是我国的常见传染病之一、近年发病率又有回升,仍是危害我国人民健康的一个重要疾病。由于结核杆菌生长缓慢、培养困难的特点和目前检测结核杆菌的方法存在种种不足,寻找一种快速、准确、敏感、方便和实用的结核杆菌检测方法仍是一项重妥课题。 我们合成了一对长20bp的引物,使用华美生物工程公司的叹,aq酶,在69’C的条件下退火并延伸,以二步法扩增一段长123bp的结核杆菌特异的重复DNA序列,用于检铡洁核杆菌。这段123bp的DNA片段中有一个sall酶切位点,有助于鉴定PCR产物的特异性.我们的实验结果证明该PCR方法能从人型结核杆菌,牛型结核杆菌中扩增出特异的123bpDNA片段,并为Sall酶切成二段.从堪萨斯分枝杆菌,胞内分枝杆菌等非结核病致病菌中不能扩增出123匕pDNA片段,显示该方法对结核病致病菌有较好的特异性,该方法能用于检测各种临床标木中极微量的结核菌
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结核杆菌与麻风杆菌是分枝杆菌属中的主要病原菌。 结核杆菌菌体细长略带弯曲,有分枝生长趋势。菌体含脂量高,与其抗酸特性、抵抗力特性、致病性与免疫性等都有密切关系。该菌营养要求高,生长缓慢,形成“菜花状”菌落。 一、结核杆菌检验程序 结核病人病灶中查到结核杆菌,是病原学诊断的重要依据,根据感染部位不同,可采集病人的痰、尿、粪便、脑脊液、胸腹水、胃液等,按以下程序进行检验。 二、结核杆菌培养特性 1. 液体培养基(苏通氏培养基、小川培养基、血清酸性培养基等)结核杆菌生长表现:标本材料经前处理(即酸碱处理,可液化标本,也可杀死杂菌,还可浓缩集菌)后接种液体培养基,35℃培养1-2周,由于表面生物,可在培养基表面表成污灰、干燥、有皱褶的菌膜。 2. 固体培养基(改良罗氏培养基、丙酮酸钠培养基等)结核杆菌生长表现:标本材料经前处理后,接种固体培养基,37℃培养2-4周,在培养基表面可形成乳白或米黄色、不透明、粗糙颗粒状或节状堆聚的菌落,呈现“菜花状”。 3. 结核杆菌快速培养检测方法:无菌手续将前处理后的材料涂片,置液体培养基中,35℃恒温箱CO2培养箱内培养,3-5日后,每隔日取出一玻片,染色镜检,可快速获得结果。 三、齐~尼(Ziehl-Neelsen)抗酸染色法【原理】 结核杆菌对苯胺染料不易着色,若加温或延长染色时间使其着色后,再用3%盐酸酒精处理也不易脱色,再经美兰复染,结核杆菌及其他分枝杆菌仍呈红色,而非抗酸菌和细胞杂质等呈蓝色。【材料】 1. 结核病人痰液:采取清晨第一口粘痰,或浓缩集落菌法处理过的痰标本。 2. 抗酸染色液 3. 载物玻片、玻片夹、酒精灯、腊笔等。【方法】 1. 无菌手续采取痰液涂片,自然干燥,火焰固定。 2. 用腊笔将涂面局部隔开,滴加石炭酸复红染液,酒精灯上加热至出现蒸气。切勿沸腾,亦不可使染液干涸。如有干涸的趋势,应及时补加染液。持续染色5-8分钟,待冷后流水漂去多余的染液。 3. 用3%盐酸酒精清脱色,脱至涂面无色为止,约1-3分钟,自来水冲洗。 4. 滴加吕氏美兰染液复杂30秒~1分钟,水洗。自然干燥或吸干后油镜检查。【结果】 1. 结核杆菌呈现细长,略有弯曲的红色菌体,有的可表现出分枝特征,有的菌体表现有多数浓染颗粒。结核杆菌大多分散排列,亦可以见到有纵行条索状排列。 2. 涂片染色能查到结核杆菌者,一般需要每毫升痰液内含菌量至少应有500个以上,甚至需达到5万以上。故材料多进行浓缩集菌处理,以提高检出阳性率,也造成在染色标本片观察中,不一定每个视野都能看到结核杆菌。 3. 结核杆菌易发生变异,在陈旧培养基或临床治疗后标本材料中,结核杆菌往往菌体断裂,或形成非抗酸性革兰氏阳性的短杆状、球状颗粒,亦称Much颗粒。 4. 标本已经高压灭菌处理,不影响染色结果,也保证操作者的安全。 四、荧光染色法 此系用金胺荧光素染扩酸性细菌的方法,简便易行,但不具特异性。金胺染色法有多种、现列于后表,可选择使用,应用荧光显微镜检查结果。 五、结核杆菌毒力试验——动物试验法 【材料】 1. 动物:体重200~250克豚鼠2只 2. 结核杆菌培养物或结核病人检验材料(痰、尿、粪、腹水等材料经浓缩集菌) 3. 注射器及消毒用材料等。【方法】 1. 选取结核菌素试验为阴性的豚鼠两只。 2. 吸取结核杆菌悬液或病人检材,注入豚鼠腹股沟皮下 3. 注射后每周定期检查一次,观察豚鼠腹股沟淋巴结是否肿大,局部变硬,化脓及体重减轻、体温升高等症状。 4. 给豚鼠作结核菌素试验,是否出现阳性结果。 5. 6周后,将豚鼠进行解剖,观察淋巴结是否肿大,有无干酪性病变,肝、脾、肺等是否肿大,表面有无灰白色结节病灶,取可疑病灶进行涂片染色镜检和分离培养。若为阳性结果,可报告“动物接种后××天查到有结核菌感染”。如无症状及病变者,可报告为阴性。 六、结核杆菌浓缩集菌法(以处理痰标本为例)【材料】 结核病人24小时痰液,细口瓶,酚红液、汽油,NaOH,无菌生理盐水等。【方法】(一)漂浮法: 1. 取24小时痰液15毫升,装入细口瓶内,加入2倍量摇匀,高压灭菌或煮沸20—30分钟杀菌。 2. 待冷后加入汽油2毫升(二甲苯也可以),用力振荡20—30分钟,用生理盐水加至液面与瓶口齐,静置半小时。 3. 取瓶口表面油状物涂于载物玻片上,微微加热,干后再加,如此重复5—6次,至厚度适宜,烘干待冷,抗酸染色,油镜头检查。 (二)沉淀法: 1. 取痰液1份或2倍量4%NaOH,高压无菌或煮沸20—30分钟后,加入酚红指示剂毫升,剧烈振荡混匀,亦可置37℃水浴消化30分钟。 2. 矫正PH为,3000转/分离心30分钟,弃去上清液。 3. 取沉淀物涂片染色镜检。若进行分离培养和动物接种,可免去高压灭菌或煮沸的程序。 附录:抗酸染液的配制 1. 石炭酸复红液:称取碱性复红4克,溶于95%酒精100毫升中成饱和液。再取饱和液10毫升与5%石炭酸溶液90毫升混匀即成。 2. 3%盐酸酒精:取浓盐酸3毫升,95%酒 97毫升混合。 3. 吕弗勒氏碱性美兰液:称取美兰2克,溶于95%酒精100毫升中,配成饱和液,取饱和液30毫升,再加入蒸馏水100毫升及10%氢氧化钾水溶液毫升即成。
一般是抽全血提取外周血单个核细胞(PBMC)提取DNA,(结核分枝杆菌是胞内寄生菌,可存在于白细胞中),然后设计合适的PCR引物直接进行扩增即可。
0引言脆性X综合征(fragile X syndrome, FXS)是一种最常见的遗传性智力发育不全综合征,有超过99%的FXS是由脆性X智障基因1(fragile X mental retardation, FMR1)中5′端非编码区CGG三核苷酸重复序列不稳定扩增及其CpG岛异常甲基化导致. FMR1基因的表达产物FMRP的缺乏导致FXS的发生[1-2]. 本实验对编码基因存在于3号染色体[3],能与FMR1 基因5′ d (CGG)n3′重复序列特异性结合的蛋白CGGBP1进行原核表达,并对其DNA结合活性进行研究.1材料和方法材料大肠杆菌DH5α, BL21( DE3)和表达载体pRSET A均为本实验室保存. 质粒提取试剂盒购自Sigma公司; 限制性内切酶BamH I和KpnI购自宝生物工程公司;T4 DNA连接酶购自Promega公司; Ni2+NTA金属螯合蛋白质纯化系统购自Qiagen公司;链酶亲和素磁珠购自Dynal公司;低分子质量蛋白标准购自上海西巴斯生物技术有限公司. 方法 表达载体的构建根据CGGBP1基因起始密码子和终止子邻近序列设计PCR引物:CGGBP1F CGC GGA TCC GAG CGA TTG TAG TAA CAG CA,CGGBP1R GGG GTA CCT CAA CAA TCT TGT GAG TTG AG. 其上游及下游引物分别加入BamHI和KpnI酶切识别位点序列(引物序列下划线部分). PCR反应以人淋巴细胞cDNA文库为模板,扩增编码CGGBP1的基因序列. 设计PCR扩增体系25 μL,灭菌去离子水10 μL,10×反应缓冲液 μL,25 mmol/L MgCl2 μL,DMSO μL,4× dNTP混合物(每种 mmol/L)2 μL,CGGBP1F和CGGBP1R各10 pmol,模板 μL(50 ng/μL), Taq DNA(5 μ/μL)聚合酶 μL. 扩增条件:95℃预变性5 min,再94℃ 30 s, 53℃ 1 min,72℃ 1 min循环40次,最后72℃终末延伸产物10 min. PCR产物经琼脂糖电泳分离,用胶回试剂盒回收目的基因. 用BamHI和KpnI酶切PCR产物和pRSET A,酶切产物电泳后回收,在T4连接酶作用下,目的片段定向克隆至pRSET A的BamHI和KpnI克隆位点. 将重组质粒转入大肠杆菌DH5α,接种到含氨苄青霉素的LB培养基平板并挑取单菌落.融合蛋白的诱导表达将测序正确的重组质粒转入BL21( DE3). 挑取携带目标质粒的单菌落接种于含100 mg/L氨苄青霉素的LB培养基中, 37℃振荡培养12 h, 按10 mL/L比例转接于新鲜培养基,37℃振荡培养至对数生长期时,加入IPTG至终浓度1 mmol/L,32℃诱导振荡培养4 h,离心收集菌体,SDSPAGE分析重组蛋白的表达.蛋白表达形式的分析取5 mL菌液离心,用500 μL的裂解液(10 mmol/L 咪唑,300 mmol/L NaCl及50 mmol/L磷酸二氢钠 pH )重悬,加溶菌酶至终浓度为1 mg/mL,冰浴30 min,超声波裂菌,离心后分别将上清和沉淀进行SDSPAGE分析.融合蛋白的纯化将1 mL 500 mL/L Ni2+NTA悬液和4 mL细菌裂解上清液轻轻混匀4℃放置60 min,直接过柱. 过柱结束后,用4 mL漂洗液(20 mmol/L 咪唑,300 mmol/L NaCl及50 mmol/L 磷酸二氢钠 pH ),洗脱未和Ni珠结合的杂蛋白. 经过2次漂洗后再用 mL洗脱液(250 mmol/L 咪唑,300 mmol/L NaCl及50 mmol/L 磷酸二氢钠 pH ) 3次洗脱特异结合的目的蛋白,分步收集. 取收集液,进行SDSPAGE分析.与(CGG)29重复序列双链DNA结合实验取10 μL磁珠用1 mL的无RNA酶的三蒸水清洗磁珠2次,除去防腐剂. 1×生物素亲和素结合缓冲液(10 mmol/L TrisHCl,2 mol/L NaCl,1 mmol/L EDTA,1 g/L Tween 20)15 μL重悬磁珠,各5 μL分3组实验. 其中一组加入25 μL(100 ng/μL)生物素化的(CGG)29重复序列双链DNA,另外两组分别加入25 μL(100 ng/μL)非生物素化的(CGG)29重复序列双链DNA和25 μL三蒸水做对照;三组分别再加入2×生物素亲和素结合缓冲液30 μL,25℃轻摇1 h. 经磁力吸附后,弃上清. 重复上述步骤3次;加入纯化后CGGBP1(500 μg/mL)15 μL 和2×核酸蛋白结合缓冲液(20 mmol/L HEPES,100 mmol/L NaCl, mmol/L DTT,100 g/L甘油)20 μL,室温下静置30 min;经磁力吸附后,弃上清;用1×核酸蛋白结合缓冲液清洗磁珠2次;加三蒸水10 μL,沸水煮10 min,进行SDSPAGE分析.2结果原核表达载体的构建及鉴定扩增产物在15 g/L的琼脂糖凝胶电泳,可观察到一条约504 bp的条带(图1); 重组质粒pRSET A/CGGBP1及质粒pRSET A分别用BamHI和KpnI酶切,pRSET A/CGGBP1分为两个片段,分别为 ku和504 bp(图2),均与预计结果相同.的表达用BamHI和KpnI双酶切pRSET A/CGGBP1表达质粒,筛选阳性重组质粒. 携带有pRSET A/CGGBP1质粒的 BL21(DE3)菌株,经IPTG诱导后,在Mr 约25 000处出现1条表达条带;而未经IPTG诱导的菌体则无此条带. 诱导后的菌体经溶菌酶及超声波裂解,离心后分为上清和沉淀两部分. 经SDSPAGE分析表明,CGGBP1部分存在于细菌裂解液的上清中,为可溶性蛋白,上清液中的目标蛋白相对较少(图3). 蛋白纯化在表达质粒pRSET A多克隆酶切位点的上游, 插入有连续6个组氨酸的序列 —(His )6 tag. 重组质粒经诱导表达后,(His )6 tag可以和外源插入片段共同表达. 利用(His )6 tag 和金属Ni2+的螯合所设计的固定化金属配体亲和柱层析方法,是纯化目的蛋白的一种高效而简单的方法. SDSPAGE显示,CGGBP1得到较高程度的纯化(图4).与5′d(CGG)293′重复序列双链DNA结合实验生物素化的5′d(CGG)29 3′重复序列双链DNA被固定到链酶亲和素磁珠上,非生物素化的5′d(CGG)293′重复序列双链DNA因无法固定到链酶亲和素磁珠上而被洗脱掉. 同理,加入CGGBP1后,未和5′d (CGG)293′重复序列双链DNA结合的蛋白也被洗脱(图5).3讨论关于微卫星的产生机制,普遍认为是DNA复制过程中DNA聚合酶的滑动[4],或DNA复制和修复时滑动链与互补链碱基错配,导致一个或几个重复单位的插入或缺失. 已发现微卫星可能是一种非常活跃的碱基序列,通常各种简单的重复序列成簇地聚集在一个染色体区域,这个染色体区形成特异染色体结构的能力将会增强. 这些区域在核糖体RNA基因中非常复杂,同时这些重复序列所折叠形成的结构还能与特异的蛋白质相结合,成为“染色质折叠密码”[5-6],参与遗传物质的结构改变,基因调控及细胞分化等过程. 脆性X综合征是Igarashi等[7]研究报道的与三核苷酸重复片段扩增突变有关的7种神经变性疾病其中的一种. 该蛋白只和(CGG)n重复序列发生特异性结合,而与其它类型的三核苷酸重复序列不结合[8]. 因此,对该蛋白功能的研究具有重要的理论研究意义. 本实验成功地构建了含CGGBP1的重组质粒,以可溶性蛋白形式获得较高表达. 通过Ni2+NTA柱纯化,获得纯化的目标融合蛋白质,同时证明了该蛋白能和人FMR1基因5′d (CGG)293′重复序列双链DNA特异性结合. 这将为进一步开展真核生物蛋白CGGBP1功能的研究和阐释CGG三核苷酸动态突变的致病机理奠定基础.
学术堂整理了十个关于大肠杆菌的论文题目,供大家参考:1、大肠杆菌表达系统的研究进展2、重组大肠杆菌高密度发酵研究进展3、山东省鸡大肠杆菌的分离鉴定4、大肠杆菌mtID基因和gutD基因的克隆,全序列测定和高效表达5、我国部分地区禽病原性大肠杆菌的分离与鉴定6、中国不同地区家禽大肠杆菌血清型分布和耐药性比较研究7、大肠杆菌毒力因子研究概况8、致病性大肠杆菌的耐药性监测9、动物大肠杆菌耐药性的变化趋势10、纳米银对大肠杆菌的抗菌作用及其机制
为了更好的提高微生物食品的安全性,对微生物的检验技术的发展就变得十分的重要。下面是我为大家整理的食品微生物论文,供大家参考。
【论文关键词】:食品微生物 实验教学 实验开放管理
【论文摘要】:食品微生物实验教学中,本文从精心选择实验内容,有效组织管理实验教学,引进综合考评机制并加强开放管理实验室方面进行思考和 总结 ,以期确保实验课安全、有序、成功的完成,达到教学目的。
实验教学是高等 教育 教学活动的重要环节。通过实验课不仅可以加深学生对课堂内容的理解,巩固已学到的理论知识,而且能够培养学生理论联系实际的能力、分析问题和解决问题的能力,对于活跃思维、提高创新能力起着积极的作用。
食品微生物学是食品专业学生必修的专业课,是普通微生物学的延伸。食品微生物学是一门实践性和应用性较强的学科,它要求学生在系统学习基础理论知识的基础上,掌握食品微生物学检测技术、分离纯化技术、鉴定技术、发酵食品的制备技术、食品加工与保鲜技术以及现代分子微生物学实验 方法 等。通过食品微生物实验教学培养出不仅具有丰富理论知识,而且能掌握现代生物技术并熟练操作的高技能人才。
如何加强食品微生物实践教学的组织指导,如何调动学生的积极性,提高实验教学效果一直是我们关注和探索的问题。下面简单谈一下我们在食品微生物实验教学中遇到的问题,解决的方法和对一些问题的思考。
1 精心选择实验内容,调动学习积极性
随着食品工业和微生物检测技术的迅速发展,食品微生物学及其实验课的内容也不断扩展,而实验课既受理论课内容进度的限制,又受课时及实验室等客观条件的限制。要在有限的课时内,系统、科学地完成食品微生物所有的实验项目是绝对不可能的,这就要求我们实验教师在掌握微生物学教学大纲的前提下,结合现代科技的发展和食品微生物的研究动态,精心设计实验课教学体系,合理选择实验项目。
选择实验内容,我们由浅入深,由感性到理性。首先要求学生对食品中常见细菌、酵母菌、霉菌、乳酸菌进行观察,掌握其性状特征和培养生长条件。学会识别哪些是有益菌,哪些是有害菌,利用有益菌的代谢活动制造更多的发酵产品,提高食品的质量,同时防止有害菌引起食品腐败变质以及食物中毒。其次选择有代表性的发酵食品作为实验内容,使学生了解利用微生物生产发酵食品的整个过程,通过这些实验使同学们对食品发酵有一个总体印象,并能举一反三。最后对不同的食品和发酵食品设计实验,让学生掌握食品微生物学检测技术、分离纯化技术、鉴定技术。并在课堂上结合自己的科研成果和食品研究 热点 介绍食品工业发展的前沿动态。
实验设计过程中,不仅有验证性实验,更多地引进了综合性和设计性实验,学生分成几人一组,让学生从实验设计,自己选择原材料,准备实验材料,试剂的配置,培养基的制备和灭菌等都由学生自己完成,最后写成规范的实验 报告 。学生对此积极性很高,甜酒酿、酸奶、腐乳等都是同学们喜欢并制作的发酵食品。在这个过程中学生将所学内容贯通,并熟悉掌握各个环节的操作步骤,这对学生将来步入社会,在工作岗位上独立开展工作都会有很大的帮助。
2 强化基础技能的训练,有效组织管理实验教学
食品微生物学是在掌握微生物的基本实验技能的基础上开展的,学生无菌操作观念的培养、正确使用、掌握微生物的实验仪器,如光学显微镜、灭菌消毒器械等都非常重要。但基于很多原因,学生的这些基础技能还是很薄弱,所以我们在进行食品微生物的每一个实验的每一个步骤中只要涉及这些基础性的知识,都会给予强调,亲自演示。
学生微生物基础技能培养和形成,不是一两堂课能完成,也不是单单有老师演示后学生就可以掌握,必须让学生每人亲自动手。但在实际教学过程中,由于学生人数的增加,硬件等条件限制,人手一套实验器材不现实,那么在有限人力、有限资源情况下,使每一位同学都能动手操作并熟悉实验过程,有效组织和管理实验教学过程就尤为重要。
(1)首先任课教师和实验技术人员充分做好预实验,对实验的关键步骤和关键操作点都做到心中有数,在授课过程中有重点地强调,并分析某步骤出现问题可能会出现的结果。
(2)每次实验之前任课教师和实验技术人员就实验进行积极的沟通,不仅对实验准备的物品和材料沟通,更要对实验的组织过程协商。
(3)在实验过程中则需要任课教师和实验技术人员相互协作,并充分发挥学生班干部和小组长的作用。课堂理论教学课和实验课最大的区别在于,实验课更注重学生的动手参与,以及实验过程出现问题发现问题的及时解决。 (4)教师要严于律已,教师要严格要求自己,实验过程中耐心指导,热情帮助,回答好学生提出的每个问题,并随时纠正不正确或不规范操作。
3 加强实验课考核,引进综合实验考评
实验课的成绩给定,往往包括实验课出勤率和实验报告成绩两方面综合。所以首先就要求教师认真考勤,只有学生的出勤率有保证才能有效地组织教学活动。其次,要求实验报告书写规范,详细完成实验报告,对实验结果进行讨论,实验失败要分析原因。同时教师也对实验报告认真批改,实验报告是对实验的总结,也是对实验课质量高低的检验。通过对实验报告的批改,可以发现学生的实验操作能力和观察分析问题的能力。
实际教学中,实验报告雷同和抄袭的现象比较多见,为综合考评学生实际动手能力和对实验技能的掌握,建议今后引进期末的综合实验考评:即将各个试验项目设计成不同的实验题目,让每个学生随机抽取并在有限的时间内独立完成操作,视完成的情况给予评分。比如:“食品中常见菌类的平板培养”考察了无菌操作、培养基的制备,对食品中常见菌类平板接菌技术;“食品中常见菌类的形态观察”考察了革兰氏染色,各真菌形态辨别等。在进行具体考核过程中,可把每个考核的内容进行量化定出详细的评分标准,根据学生的每一个操作环节现场打分,并对同学进行现场提问,让学生进行答辩。
4 有计划推进实验室的开放 加强实验室开放管理
微生物实验室的开放是对食品微生物实验课的有益补充,能强化、巩固、提升对食品微生物课程内容的理解,我们鼓励学生设计和开发自己的科研项目,而且学校有很优厚的资金加以支持。但是开放实验室不是无条件的,有时因实验操作不当引起的安全隐患是很严重和难以预料。因此实验室开放时管理须给予加强。
建立科学的管理机制,利用校园网建设实验网站,公布开放实验项目的题目、时间和地点,供学生选择和预约。
专人负责学生的科研队伍,对菌种、标准品、和学生用到的有毒有害物质要有专人负责,注意保管,不随意丢弃,做好无害化处理。对使用仪器学生做好使用登记,实验物品注意清洗、归还、交接。
总之,食品微生物实验课,只有提高对实验教学活动的认识,精心选择实验内容,合理有效组织和管理实验过程,并加强实验课的考核,在此基础上,推进实验室对学生的开放,加强开放实验室的管理,就能确保实验课安全、有序、成功的完成,达到教学目的,也使学生真正有所收获。
参考文献
[1] 赖建平.从培养学生创新能力入手加强化学院食品微生物学实验教学改革[J].广东化工,2007,2:77~79.
[2] 潘蕾.实验室开放管理的研究与实践[J].实验技术与管理,2007,9:131~133.
[3] 陶思源,食品微生物实验课教学改革的初探[J].辽宁行政学院学报,2005,4:211~212.
[论文关键词]:食品微生物 教学改革 多媒体课件
[论文摘要]:针对食品微生物学课程教学, 文章 从教学内容、教学手段、 教学方法 和成绩考核标准等几个方面进行了探讨,为食品微生物教学改革提供了新的思路。
食品微生物学是一门研究与食品有关的微生物的科学,通过对微生物的基本知识、基础理论和基本实验技能的教学,使学生能辨别有益的、腐败的和病原的微生物,从而在食品制造、保藏过程中,充分利用有益微生物,控制有害微生物的活动,以防止食品的变质[1]。该课程内容多,涉及面广,技术性实用性强,是食品专业的专业基础课程。在教学中,除重视基础理论知识、基本操作技能的传授外,也注重了培养学生分析问题、解决问题的能力,做法和体会如下:
一、变学生被动为主动,变换教学立场
教师的备课不是简单的“背课”[2],是在对教学内容熟悉的基础上,优化内容,根据食品微生物学知识体系的要求合理分配教学时间,增加学生在课堂上的参与和主动,启发引导学生完成学习任务,充分发挥教为主导,学为主体的作用。要改以往课堂以教师讲为主,学生被强迫坐于课堂,不能也不敢出声的传统教学模式,做到让学生“动”起来,让学生自身主动地进入到学习状态,增加学习兴趣,提高学习效果。
如“食品微生物学”与“生物化学”等课程相互渗透、相互联系,在授课时间上有前有后,为了避免相近课程某些内容重复,我们进行了授课内容的优化。对于先修课程生物化学,已讲过“物质代谢”内容,则以学生为主角,让学生课下查阅资料丰富相关知识尤其是一些科研论文(这样可以启发学生发现更多问题),然后课堂向教师提问的方式来完成这部分教学内容。教师要根据学生提问的难易做到由浅及深地回答,帮助学生回顾已忘或还未掌握的内容。学生在提问时,允许学生充分发挥想象;老师答疑时要尽可能多联系一些日常生活的实例和本学科当前研究的最新进展,用简练、幽默、易懂的语言回答相关问题,这样既丰富了学生知识,又调动了学生积极性和趣味性,让学生在课堂上能够感觉到自己是课堂主角,要发挥主角作用。
二、善于利用多媒体教学资源
传统的板书加挂图的食品微生物教学模式已远远不能满足当今学生的信息量。计算机辅助教学成为当今教育科学及教学手段的重要组成部分[3]。多媒体技术应用于食品微生物教学中,使教学效果前所未有的提高。首先,多媒体技术使直观教学成为可能。将微观世界在课堂上生动再现,其效果胜过任何语言的描述。其次,多媒体提供的信息量远远大于传统教学模式。课堂上学生可以观看多幅图片,阅读多篇教学材料,这个数量可以是传统教学的几倍。第三,多媒体将多种教学资源进行了整合,提供了多种教学方法,如课件、动画、相关网络声像资料及新闻报道等。
食品微生物学,不仅内容丰富,涉及面广,发展迅速,而且个体微小,学生对它的认识远不如对宏观事物,再加上其营养方式、遗传类型多种多样、代谢机制错综复杂,学生往往感觉其知识繁琐、抽象和难以理解。针对这种情况,将多媒体技术应用到微生物学课程的教学,受到了学生的普遍欢迎。通过flash动画、PPT课件、高清晰显微照片、动态显微录像等CAI教学软件,使微观世界宏观化、教学内容形象化[4]。例如,把细菌、真菌、病毒的显微世界以色彩丰富、直观清晰、生动形象的三维画面或科教电影形式展示给学生,以动画的形式表现出细菌鞭毛的运动、T偶噬菌体的增殖、主动吸收的方式、细胞的分裂过程等内容。不仅激发了学生的学习兴趣,有助于学生的理解与接受,而且可突破教学中的难点,加大教学的信息量,提高讲课的效率。
三、采取形象化教学形式
在实际教学过程中要注重知识的逻辑性和系统性,强化抽象理论与具体实例结合,增加学生对抽象理论的感性认识和接受能力。食品微生物学主要讲解了微生物在食品生产、贮运及销售过程的利害影响,但由于微生物的自身特性,我们很难就只有显微条件下才能观察到的细小生物让其形象化,宏观化。虽然多媒体已经在此方面有了很大改善,但要做到与具体实例联系更加紧密,更加强化学生的感性认识,我们必须借助实际生产、生活中的例子来实现形象化教学。如,上课时我们将一些常见的白酒、红酒、酸乳、面包、酱类等发酵食品带入课堂来讲授微生物在发酵食品中的应用,并且通过与实验紧密结合,开展发酵酸乳来增强学生对微生物利用的认知,让学生自已亲自动手制作酸乳,品评自已的劳动成果,便于理解和掌握教学内容重点。再如讲到微生物对食品的危害时,我们选用了一些发霉的粮食、发霉的马铃薯以及发臭的肉和罐头等进入课堂,这样在理论讲解时有现实的例子,无论从教师的讲授还是学生掌握都因有了宏观感性认识而变得轻松容易。
四、调动学生兴趣,培养创新能力
兴趣是学习的动力,也是创新的动力,创新的过程需要兴趣来维持。教育学家乌申斯基说:“没有丝毫兴趣的强制学习,将会扼杀学生探求真理的欲望。”[5]食品微生物课堂教学中要注重培养学生的学习兴趣,养成学生良好的学习习惯,为学生创造性学习奠定基础。那么如何在微生物教学过程中做到调动学生兴趣,培养创新能力呢?我们主要从三方面来做起。第一,因材施教。学生的个性差异和智力发展情况各不相同,因材施教,对不同层次的学生实施不同程度的思维能力和创造能力,对不同层次的学生要有不同的评价标准和不同的目标要求。第二,以“新”为轴,调动学生学习兴趣。教学中突出“新”的理念(即运用新思想,联系新理论,列举新课题等),在激发学生的学习热情,培养提出问题,解决问题的能力,积极参加各种学术讨论会,大胆提问等方面都无疑会起重要作用,同时还赋予学生宝贵的 创新思维 。第三,多样化传授知识。改传统课堂教学模式,引入食品中微生物变化的课外观察,自行了解微生物的生长变化;鼓励学生课堂提问,学生课外查阅资料课堂以报告会形式进行教学内容讨论;积极开展相关实验,引入校园河水中微生物检测实验,培养学生自行设计安排和完成实验的能力。
五、强化实验教学,重视动手能力
食品微生物学是一门实验性、技能性很强的专业基础课,这一学科的在校大学生踏上工作岗位前,普遍存在动手能力较差、实验技能欠缺的问题。充分利用现有的力所能及的各种条件,加强实验技能培训,是最快捷有效的弥补方法。
(一)课堂实验
食品微生物实验课开始时,讲明实验目的、要求、步骤和注意事项,努力使实验成功的要求变成学生头脑中的指令,使每位同学都全神贯注地投入到实验当中去。从最基本的操作技术做起,抓住实验课上一切可以利用的机会,采取多种形式强化基本技能。具体如下:
最初,教师进行实验目的、要求、步骤和注意事项的详细讲解。
其次,以多媒体的形式将预先录制的实验过程向学生播放。这样既可以回顾理论教学内容加深实验印象,又可使学生初步了解实验过程、实验步骤及实验中的关键操作,帮助掌握实验技能。
再次,教师与学生同时进行实验操作。这样进行实验,学生在观看了录像后对部分仍不明白或是记忆不清楚的地方可以通过教师演示与他们实验的同步,进行实验信息交换,从而让学生能够最短最及时最迅速地掌握正确的实验技能。
最后,进行实验总结,认真完成实验报告的写作和批阅,从中找出问题并进行集中答疑,进一步修正学生实验中的错误。
(二)课外实验
不定期安排学生在课外做些简单实验或集中安排学生课外进行实验技能训练。如在讲微生物腐败变质时安排学生课外取一空矿泉水瓶内装入校园河流中比较清澈的水,然后进行封口存放,直至水质变化产生腥臭。让学生通过这种现象来强化课堂所学内容,起到了良好教学效果。再如集中学生利用课余时间进行校园河水中微生物检测实验,让学生以小组为单位独立完成从实验设计到完成检测报告一系列工作,并且最后进行结果评比。这样不但丰富了学生课余生活,而且还调动了学生的学习积极性,提高了学生的实际动手和综合运用知识的能力。
六、建立适合当代大学生的考核机制[6],正确评定学生成绩
实行理论和实验考试分离,突出实验,综合评定的考试模式。改以往教师授课内容为蓝本,学生考前背,考后忘的非正常态考试模式。将理论考查内容面放宽加大,强调与实际食品生产的联系,将知识点以命题形式溶入现实生活,做到“学以致用”。实验考试采用笔试和操作各占一半的命题形式,做到实验理论和实验操作并行,要求学生在规定时间内完成两部分命题,达到理论、操作都掌握的目的。实验笔试以实验基本原理和关键操作步骤为主要命题范围,实验操作以抽签形式定,内容均为食品微生物必须掌握的实验内容,如显微镜观察、细菌染色、细菌计数等。最后学生成绩由理论和实验两部成绩再结合平时的课堂提问及实验情况进行综合评定,给出学生一个公平公正科学的考核成绩。通过这种模式考试既要求学生掌握了食品微生物的相关理论知识,又培养了学生的实验操作技能,为以后的实际工作打下了坚实基础。
实践证明,我们进行的食品微生物课程教学改革的大胆尝试是成功的。教学内容的丰富更新、教学手段的现代化,考核机制的客观化,不仅提高了教学质量和教学效果,而且激发了学生的学习兴趣,拓宽了学生的知识面,增强了学生的动手能力,适应了现代社会对人才培养的要求。
参考文献
[1]贾英民,食品微生物学[M],北京,中国轻工业出版社,2001,1~243
[2]朱宏飞,微生物教学中激发学生兴趣的几点探索[J],微生物学通报,2007,34(1)173~175
[3]梁峙,微生物教学中的CAI[J],彭城职业大学学报,2001,3(16),76~79
[4]李平、杜先锋、蒋军,运用多媒体课件好食品微生物学的尝试[J],高等农业教育,2002,10,42~44
[5]叶丹玲,如何在微生物教学中培养学生的创新意识[J],宁波工程学院学报
摘要: 随着人类社会的进步,食品安全已经成为世界性的公共卫生问题,不仅影响到人类的健康,而且关系到国家的安全及稳定,大力发展科学技术,研究新检验方法,快速推广普及有效检测技术越显重要。本文介绍了免疫检测技术、分子生物学方法、快速测试片法、电阻电导测定法四方面的检测方法,并评述了他们的特点。随着生物等新技术新方法在食品微生物检验领域应用,文章对近几年食品微生物检测技术和方法进行介绍,这样做有效的提高了检测效率和检验速度。
关键词: 检测方法;微生物
0 引言
随着人们现代科学技术的发展,“细菌门”、“福寿螺”、“毒饺子”等名词的出现,食品安全问题越来越受到人们的重视,根据WHO统计,全球每年有近15亿人感染食源性疾病,其中70%是食品中致病微生物污染引起的。各个环节中都有污染微生物的可能,包括食品生产、加工、储存、运输、销售等,目前,微生物对食品的污染问题成为人们关注领域。
1 食品微生物分类及命名
微生物并不是生物学分类学上的专门名词,而是对所有形体微小,单细胞的或个体结构较为简单的多细胞的、甚至没有细胞结构的低等生物的统称。其群体非常庞杂,种类繁多,包括细胞型和非细胞型两类。凡具有细胞形态的微生物称为细胞型微生物。细胞型微生物按细胞结构又分为原核微生物和真核微生物。
2 食品微生物检测技术及方法
免疫检测技术———酶联免疫吸附剂测定法 (ELIsA)[1]
免疫学是研究生物体对抗原物质免疫应答性及其方法的生物-医学科学。免疫应答是机体对抗原刺激的反应,也是对抗原物质进行识别和排除的一种生物学过程。现代免疫学将“免疫”定义为:机体对“自己”和“异己”识别、应答过程中所产生的生物学效应的总和,正常情况下是维持内环境稳定的一种生理性功能。
酶联免疫分析法(ELIsA)是食品检验中应用的主要免疫检测技术。它的中心就是让抗体与酶复合物结合,然后通过显色来检测。具体说就是使抗原或抗体结合到某种固相载体表面,即与某种酶连接成酶标抗原或抗体,这种酶标抗原或抗体既保留其免疫活性,又保留酶的活性。在测定时,把受检标本(测定其中的抗体或抗原)和酶标抗原或抗体按不同的步骤与固相载体表面的抗原或抗体起反应。用洗涤的方法使固相载体上形成的抗原抗体复合物与其他物质分开,最后结合在固相载体上的酶量与标本中受检物质的量成一定比例。加入酶反应底物,底物被酶催化变为有色产物,产物的量与标本中受检物质的量直接相关,可根据颜色反应的深浅来进行定性或定量分析。
分子生物学方法
核酸探针法[2] 核酸探针是将已知核苷酸序列
DNA片段用同位素或其他方法标记,加入已变性的被检DNA中,在一定条件下即可与该样品中有同源序列的DNA区段形成杂交双链,从而达到鉴定样品中DNA的目的,这种能认识到特异性核苷酸序列有标记的单链DNA分子就称为核酸探针或基因探针。与免疫学方法相似,探针也需要附加适当标记。以往研究的探针技术要使用放射性同位素,只在专门的实验室使用,而现在较热门的技术是以核酸杂交为基础的第二代技术一—比色计。该方法依赖核糖体RNA(tRNA)发育中储存的核酸成分进行检测。这种天然富含rRNA标靶序列的使用使得无辐射检测成为可能,同时又保持了与放射性同位素方法相当或者更高的灵敏度。总体说,核酸探针技术是一种较为理想的技术,特点是敏感、特异、简便、快速,缺点是一种菌就需要一种探针,目前尚未建立所有菌种探针,该技术还有待进一步发展,再者就是检验费用比较昂贵。
聚合酶链反应法(PcR方法)[2] 聚合酶链反应 (PCR)PCR是美国科学家Mllllis于1983年发明的体外快速扩增特定基因或DNA序列的方法。又称为基因体外扩增法,是一种体外选择性扩增DNA或RNA的技术。该方法通过对人工难以培养的微生物相应RNA或DNA片段扩增,检测扩增的产物含量,从而快速对饲料中致病菌的含量进行检测。PCR技术可直接检测样品中痢疾杆菌,大肠杆菌、乳酸杆菌、肉毒梭菌等。
快速测试片法 快速测试片法是利用无毒的纸膜、纸片、胶片为培养基载体,快速、定性和定量检测试纸和胶片的食品微生物检测方法,它是一种集现代化学、高分子科学、微生物学于一体的检测方法。对有些项目的测定,其准确度和精确度高,几乎与标准方法相媲美。其优点:第一,常规法需要时间较长,而且温度要求严格,而测试片操作简单,大大缩短了测试时间,以往许多实验室不能实施,不能达到及时检测的目的。第二,快速测试片可以在取样时同时接种,防止延长接种时间时由于细菌繁殖造成的数量增多,结果更能反映当时样本中真实的细菌数。第三,测定少量样品,不需配试剂,价格低廉,可随时进行,便于运输,携带方便,易于消毒保存,操作简便快速。
电阻电导测定法 电阻电导测定法原理是:在细菌生长繁殖期间,将大分子物质(蛋白质、糖类等)分解成有机酸、氨基酸等带电荷的小分子物质,改变其培养液的导电度。这样,通过电阻和导电度的数值变化,就可推算出样品含菌数。目前已开发出来的电阻电导检测器有:美国Vitek公司生产的Bactometer可适用于检测肉品、乳制品等含菌量;英国推出的Mathus系统,可用来检测牛乳、酿造液、鱼及海产品的含菌量[3]。
3 结束语
随着人们生活质量的不断提高,食品安全问题已逐渐成为世界性公共卫生问题,直接关系到人类的健康。本文中罗列了几个方面的食品中微生物的检测技术,虽然很多技术依然存在一定的问题,有的属于世界前沿,有的还处于发展阶段,但其应用价值日显突出。
参考文献:
[1]王兰兰.临床免疫学和免疫检验[M].北京:人民卫生出版社,2003:91-93.
[2]杨向荣,江志毅等.快速方法在食品微生物检测中的应用[J].学术论坛,2006,5.
[3]周向华,王衍彬,叶兴乾等.电阻抗法在食品微生物快速检测中的应用[J].粮油加工与食品机械,2003(10):73-75.
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你好!幽门螺旋杆菌是一种需氧细菌,主要生存于患者的胃部和十二指肠附近。幽门螺旋杆菌会导致患者的胃黏膜出现发炎迹象,严重者会使患者得上十二指肠溃疡这个病症,更有甚者还会导致胃癌。一般来说,感染了幽门螺旋杆菌的患者大都会得胃炎,会有显著的口臭、烧心等症状出现。幽门螺旋杆菌检测方法有:1、常使用血清检验法来检查患者是否感染幽门螺旋杆菌。按照这种方法检测极有可能出现检验不准的情况。2、幽门螺旋杆菌可使用呼气式检验法来进行检测,这种方法特异性和敏感性较高,孕妇和小孩也能使用。3、对幽门螺旋杆菌的检查还有一种方法就是进行胃黏膜活检,但这种方法费用高昂而且是侵入性检查,所以大多数人无法接受。4、最新的一种检测方法是使用唾液来进行检查,这种检查方法比较简单且准确度高。
应该如何检测幽门螺杆菌?
幽门螺旋杆菌检测方法幽门螺杆菌的检查方法包括有:1、有创检查:可通过胃镜取胃窦黏膜,并配合快速尿素酶试验、组织切片、细菌培养等方式,判断是否存在HP感染;2、无创的检查:HP抗体的检测,仅提示既往存在细菌感染。尿素呼气试验,包括碳13、碳14的尿素呼气试验,该诊断是确定有无幽门螺旋杆菌的金标准,检查结果阳性,则提示存在幽门螺旋杆菌感
有胃病或是胃常常不舒服的能够去医院做一个幽门螺杆菌的检查。全过程出来30min,早餐不能吃,去医院就先服下一粒药随后等25min,最终冲着一瓶带有C14的药液吹气检查。约2min上下就结束了。此项检查比胃镜检查便捷、划算,最主要的是不痛,对人体没什么压力。我们这的花费一共是120rmb。幽门螺杆菌是侧边反映胃里的状况。幽门螺杆菌呈阳性就表明很有可能会出现胃炎,假如是呈阴性就基本上没什么事。希望大家可以高度重视自己的身体,尽可能要按时的常规体检,防止犯错酿成大错。
检验幽门螺杆菌的办法有:1.抽血查幽门螺杆菌抗原,呈阳性表明有细菌性感染。2.呼气试验,是一种微创检查,便是碳十三/碳十四呼气实验,吹一口气就可以了,可是这类检查结论易受其他要素的影响,如抗菌素。3.胃镜检查取机构检验幽门螺杆菌。侵入性方式:关键有尿素酶试验、胃粘膜组织切片上色光学显微镜检查(如银染、甲苯胺上色、免疫组化染色等)及尿培养等。在其中胃粘膜组织切片上色镜检查在临床上应用比较多。尿培养多用以科研在临床诊疗中不常用。
病菌的立即检查:就是指根据胃镜检查检查钳取胃黏膜(多见胃窦粘膜)作立即玻片、上色,组织切片上色及尿培养来检验HP。在其中胃黏膜尿培养是确诊HP最可靠的方式,可做为认证别的确诊性试验的“金标准”,与此同时又能开展药敏试验,具体指导临床医学采用药品。尿毒酶检查:由于HP是人胃内唯一可以造成很多尿毒酶的病菌,故可根据检验尿毒酶来确诊HP感柒。
尿毒酶溶解胃内尿毒形成氨和二氧化碳,使尿素浓度减少、氨浓度值上升。根据此机理已发展趋势了多种多样检测方法:①胃活检机构尿毒酶实验;②吸气实验;③胃酸尿素溶液或尿素氮测量;④15N-尿素溶液实验。医学免疫学检验:现阶段已经有多种多样医学免疫学检测方法,根据测量血清蛋白里的HP抗原来检验HP感柒,包含补体结合实验、凝集试验、处于被动凝血四项测量、免疫印迹技术性和酶协同吸咐测量(ELISA)等。
修改:相关网站:我给你提供一些大肠杆菌的资料,比较乱,自己去整理.三凉食品这个术语没有听说过,如果可以解释一下,或许我会知道.大肠杆菌O157: H7实验诊断研究进展 大肠杆菌O157: H7感染临床表现出血性肠炎:鲜血样便,腹部痉挛性疼痛,低热或不发热。 溶血性尿毒综合征(HUS):主要发生在儿童,常出现在腹泻后数天或1-2周。病死率一般在10%,各别可高达50%。血栓性血小板减少性紫癜(TTP):主要发生在成年人,尤其老年人。病人主要表现为发热、血小板减少、溶血性贫血、肾功能异常等症状,病情发展迅速,病死率高,有时可出现70%的病人死亡。大肠杆菌O157: H7传染源和传播途经大肠杆菌O157: H7基本上是一种食源性病原菌,可通过食用大肠杆菌O157: H7污染的牛肉、牛奶、牛肉或制品、鸡肉、蔬菜、水果、饮料、水等感染,也可通过人与人、人与动物密切接触传播。在实验室,大肠杆菌O157: H7可以感染小鼠、鸡、兔、猪、牛等动物。大肠杆菌O157: H7的感染已成为世界性的问题我国情况也不容乐观一、细菌培养与鉴定 1.分离培养早期培养对确定病原有重要意义。 培养的对象首先是急性血性腹泻患者,其次是HUS、TTP等住院病人,再其次是高危接触者。培养基:山梨醇麦康凯琼脂、胰胨大豆琼脂改良的伊红美兰 、改良的SD-39(MSD)琼脂 添加了头孢克肟 和 亚碲酸钾的山梨醇麦康凯琼脂(TC-SMAC)添加了头孢克肟和鼠李糖()的山梨醇麦康凯琼脂(CR-SMAC)“科玛嘉”大肠杆菌O157: H7显色培养基四溴荧光亚甲基兰琼脂H7抗血清—山梨醇发酵培养基 增菌液:含10mg/L 新生霉素的EB肉汤或肠道增菌液含10mg/L 新生霉素或10mg/L盐酸-吖啶黄的胰蛋白胨大豆肉汤新生霉素MEC肉汤月桂基胰蛋白胨肉汤加入下例任何一种抑制剂均可增加培养基的选择性头孢克肟 亚碲酸钾 新生霉素10mg/L 万古霉素40mg/L2.免疫磁珠分离法免疫磁珠分离法是将特异性抗体吸附于一种能被吸附的磁性珠子上,然后利用抗原抗体反应特性将样品中的大肠杆菌O157: H7富集起来。方法:1.增菌;2.取样品1ml加大肠杆菌O157: H7免疫磁珠20ul;3.轻轻混合10分钟;4.将试管插入磁架上;5.吸取上清;6.加PBS,重复3-5过程;7.取管壁沉淀物,划线接种于CT-山梨醇麦康凯琼脂(C-头孢克肟,T-亚碲酸钾)等选择性培养基。37℃培养6-24小时,挑取可疑菌落进行鉴定。Chapman等 共检测大便标本690份, 免疫磁珠分离法检出25 。用免疫磁珠分离法分离的l2株大肠杆菌O157: H7中,直接培养阳性仅5株。Wright等将接种大肠杆菌O157: H7的碎牛肉标本置加有万古霉素和头孢克肟的缓冲蛋白胨水培养,然后直接或用大肠杆菌O157抗体包被的磁珠分离细菌后,接种于CT-SMAC,结果直接次培养检出量为200cfu/g,而免疫磁珠分离法仅需 2cfu/g 。Chapman等先用EC肉汤增菌,然后用免疫磁珠分离法富集牛粪便大肠杆菌O157: H7菌株,再用选择性培养基分离,并与CR-SMAC和CT-MAC直接培养作比较。用前者检测接种12株不同大肠杆菌O157: H7菌株的牛粪便悬液,其敏感性比在两种培养基上直接培养高100倍。 Cubbon等用免疫磁分离法(IMS)检测牛粪便和食品标本的大肠杆菌O157: H7。在一起经牛奶传播的大肠杆菌O157: H7爆发中,用IMS、粪便培养和多聚酶链反应(PCR)检测Vero毒素基因的携带,用三种方法对粪便大肠杆菌O157: H7的分离率作比较结果,在受检的142份粪便标本中,直接培养和IMS均阳性20 份,另13份仅IMS阳性。因此,IMS提高了大肠杆菌O157: H7感染病例的检出率,与PCR符合率高。目前,污染的肉、家畜,甚至饮用水均面临大肠杆菌O157: H7的卫生威胁。检测食品和水源中肠道病原体使用传统的培养法,结果不理想。IMS和其它检测的研究表明,对快速检测食品和环境标本似乎前景良好,Yu检等以IMS结合电化学发光检测法(ECL)检测食品和污染物中的大肠杆菌。结果显示,在原缓冲液检出大肠肠菌的范固为100-1000 cfu/lm,在食品检出的范围为1000-2000cfu/lm ,检测时间十分快,一般不到1小时。菌O157: H7菌株的牛粪便悬液,其敏感性比在两种培养基上直接培养高100倍。在监测牛群的4个月间,从牛采集1024份直肠标本,其中检出大肠杆菌O157: H784份()84份中有23份()由直接培养和IMS分离。23份中15份由两种培养基、5份仅由CT-SMAC、3份仅由CR-SMAC分离,其余61份()仅IMS分离。用含吐温-20 的PBS洗涤磁珠可减少其它微生物与磁珠的非特异性结合。用无关的抗体包被磁,则大肠杆菌O157: H7不结合。IMS具有快速、操作简单、特异性高,在流行病学调查中有价值。 3.生化反应 目前许多国家使用的O157和 H7特异性抗体与极少数细菌具有不同程度交叉反应。因此用生化试验确定为大肠杆菌是必须的。典型大肠杆菌的主要生化反应结果如下:动力试验(+) 葡萄糖(+) 麦芽糖(+)甘露醇(+) 蔗糖(-/+) 硫化氢(-) 尿素(-) 靛基质(+) 甲基红(+) V-P试验(-)枸橼酸盐(-)苯丙氨酸脱羧酶(-)赖氨酸脱羧酶(+/-)鸟氨酸脱羧酶( +/ -)氧化酶(-)氰化钾(-)与O157有鉴别意义的生化反应见表1。MUG即4-甲基伞形化内酯-β-葡萄糖醛酸苷。大多数大肠杆菌具有葡萄糖醛酸酶,可水解MUG产生荧光, 但O157: H7中大多数菌株则不水解MUG。Thompson等建立了一种快速MUG试验,取 MUG试剂置试管中,以无菌棉签挑取待检菌纯培养物混匀于其中,℃置20min,暗室内高强度光源下观察结果,产生蓝色荧光者为阳性。 二.血清学检测1.玻片凝集试验2. 胶体金免疫技术3. ELISA 4.免疫荧光技术5.胶乳凝集 6. 间接血凝分析(IEHA)7. 全自动抗原抗体检测系统8. 免疫印记法1.玻片凝集试验玻片凝集试验是鉴定O抗原最经典的方法,实验中如果凝集反应不明确,但根据临床表现和生化反应等菌株高度可疑时,可100℃加热菌液30min再行玻片凝集试验。这样可去除K抗原的影响。为排除交叉反应引起的凝集造成假阳性,应继而做试管凝集反应,所测得的效价不应低于诊断血清原标定效价的一半。鉴定H抗原也应同时做玻片和试管凝集试验,并应先对待检菌做动力试验,在动力活泼时取培养物做H抗原鉴定。2. 胶体金免疫技术胶体金免疫技术特点是以胶体金作为标记物进行的抗原抗体反应。这一技术最初用于免疫电镜技术。至今,在免疫测定中,金标记常与膜载体配合,形成特定模式,典型的如斑点免疫渗滤试验和斑点免疫层析试验等,已是目前应用广泛的一种简便、快速的血清学检验方法。胶体金的制备多采用还原法,氯金酸是主要还原材料。金颗粒的大小取决于制备时加入的柠檬酸三钠的量。胶体金免疫层析试验时以硝酸纤维膜为载体,利用了微孔膜的毛细管作用,滴加在膜条一端的液体慢慢向另一端渗移,犹如层析一样。中国预防医学科学院微生物研究所利用胶体金技术、双抗体夹心法和显色反应等特点,研制了大肠杆菌O157: H7病原体快检金卡,通用于定性检测粪便、食品、水等样品中的O157: H7大肠杆菌。显色程度与样品中细菌含量成正比,最低测菌量为少于100个菌细胞,主要特点是敏感性高,可用于待检样品初筛,阳性样品可进行细菌分离,减少工作量。3. ELISA 大肠杆菌O157: H7的常用检测方法是粪便培养后作细菌分离,然后用生物化学和免疫学方法鉴定,一般需72 小时。Dylla等用一种快速ELISA直接检测粪便中大肠杆菌O157: H7,并与标准培养方法加以对照。结果显示,ELISA检测183份粪便标本,检出大肠杆菌O157: H7 9份。常规培养法阴性176份,而ELISA阴性174份。总特异性为。该法与其它非O157: H7大肠杆菌无交叉反应,是一种准确、敏感、特异、易观察结果的筛选方法,尤其适用于中、小实验室及大量粪便标本的流行病学调查。Padhye等用单克隆抗体进行直接ELISA反应检测O157: H7,除O26 :H11外,未发现与沙门氏菌、结肠炎耶氏森菌、志贺氏菌和肺炎克雷伯民菌等有交叉反应。单克隆抗体用于检测大肠杆菌O157: H7有明显特异性,可作为一种免疫试剂用于临床和食物标本的快速检测。Clark 等近一步对单克隆抗体的研究发现,此种单克隆抗体识别的物质是LPS,这种LPS抗原决定簇用全细胞ELISA同样可以在其它血清型大肠杆菌和产生或不产生Vero毒素的大肠杆菌中检测到, 而且易受到胆盐、吖啶黄和温度的影响,但可以通过结合免疫捕获的修饰方案来提高ELISA的特异性。4.免疫荧光技术 DEFT 与Ab-DEFT: 直接荧光技术(DEFT)与抗体定位荧光技术(Ab-DEFT)的主要特点是,显微镜下直接计数样品菌细胞。由于无需培养或分离过程,因此检测非常快速。DEFT的基本原理为:对样品进行过滤,用荧光染料(如吖啶橙)对留在滤膜上的菌细胞染色后,用荧光显微镜观察计数。但由于荧光染料的非特异染色,不但被检菌被染色,本底杂菌也可染色,从而影响了结果的精确性。Ab-DEFT则克服了这一缺点,过滤后的菌细胞与荧光标记的特异抗体作用,然后用荧光显微镜观察计数。 固相荧光毛细管免疫分析此方法高度敏感,具有快速、试剂用量少、易于操作等优点。Czajlu等用热杀死的O157: H7菌包被玻璃毛细管作固形支持物。 样品中加入结合了生物素的O157: H7多克隆抗体,作用一段时间,然后将此样品/抗体混合物与标记了Cy5 (一种荧光花青染料)的亲和素加入到毛细管,孵育2min,冲洗、吹干,由激光传感器系统发射650nm波长激发光激发花青染料,之后用光学传感器系统测定荧光发射密度。直接免疫荧光抗体染色 Park等对粪便样品进行离心后,用免疫荧光抗体对粪便涂片进行标记,可检测到所有培养法证实的菌株,检测时间<2h。5.胶乳凝集 该方法是以胶乳颗粒作载体,以O157: H7特异性抗体致敏,制成特异的胶乳试剂,将标本乳化于玻片或有色烧盘上,滴加胶乳试剂,呈明显凝集而对照胶乳不凝集时即为阳性。 6.间接血凝分析(IEHA)该法多用于对LPS、可溶性本体抗原、未加热抗原的抗体检测,对检测H抗原的抗体效果不佳。Morooka等检测了溶血性尿毒综合征(HUS)病人血清LPS抗体,虽然甲醛化羊红细胞(SRBC)有低水平非特异性吸附,但不影响该方法作为一种有效、快速(<3h)的诊断方法。因为感染病人血清的滴度明显高于非特异性吸附。7. 全自动抗原抗体检测系统VIDAS是一种全自动抗原抗体检测系统。可直接从感染性疾病患者标本中检测细菌、病毒、弓形虫、衣原体和螺旋体等微生物的抗原、抗体或毒素。基本原理:采用酶联免疫(夹心法)原理,并在底物中掺入荧光物质,最终产生荧光产物4-甲基-7-羟刀豆素,荧光强弱与标本中被测物浓度相关,经扫描样本读数与标准比较计算出标准值,并根据阴性和阳性临界值判定结果。 8.免疫印记法目的是检测大肠杆菌O157: H7感染者血清中的O157脂多糖和溶血素特异性 抗体。基本原理是将提纯的脂多糖或溶血素用SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)分离后,通过转移电泳转移到硝酸纤维膜上,然后用抗原抗体进行免疫检测。包括SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳、转移电泳、免疫检测三部分。特点是具有比较高的特异性和敏感性 。免疫检测 将封闭好的硝酸纤维素膜按梳子齿的宽度剪成每一个泳道一条,依次编号。1) 每条加入1毫升用PBS稀释的病人血清,室温震荡2小时,同时设阳性对照和阴性对照;2) 用毫升/条PBST震荡洗涤3次,每次5分钟;3) 加入用1毫升用PBS稀释的II抗,室温震荡1小时;4) 用毫升/条PBST震荡洗涤2次,每次5分钟,再用PBS洗涤一次; 5) 将膜放入12毫升显色液中显色,室温震荡15-30分钟,至阳性对照出现满意的蓝紫色 ;6) 将膜放入蒸馏水中终止显色反应,照相;7) 当显色的条带和溶血素的分子量或0157脂多糖的条谱一致时,结果判断为阳性。二.分子生物学检测 分子生物学的出现,为更快诊断微生物提供了许多分子学工具。 这一新的研究是用基因型而不是表型因子来鉴定特异性病原体。因此其特异性更好。加之 操作程序自动化使得DNA分析在实验室应用中已成为常规操作。自动化DNA提取仪,聚合酶链式反应仪(PCR仪),DNA序列分析仪,脉冲凝胶电泳仪(用于分离DNA大片段,如完整的染色体) 在疾病诊断中都是很有用的。 1.DNA探针探针(probe)标记:放射性核素 、非放射性物质标记 。探针的来源 :①克隆的基因组DNA探针;②cDNA探针;⑧RNA探针;④寡核苷酸探针。标本处理:根据标本来源和量的不同而处理不同 。杂交方法:斑点杂交 、southern印迹 、原位杂交 、Northern印迹 等。杂交信号检测 : (1)测量放射性核素射线脉冲数 (2)放射自显影 (3)显色法 (4)发光法。 O157: H7特异噬菌体上的sltⅠ、Ⅱ基因、大质粒溶血素基因及染色体上eae基因等都已制成了可杂交检测的特异探针。Beutin等曾用VT1(750bp,)、VT2(850bp)、溶血素()等探针进行流行病学调查。Thomas等用地高辛标记的VT2B亚单位基因、VT2C基因探针检测不同噬菌体型O157: H7菌。Huck等筛选了O157: H7大质粒上限制性片段,发展了一种的Sma I片段探针,认为此探针对O157: H7血清型最为特异,可与所有O157: H7试验菌杂交。2. PCR技术 聚合酶链式反应技术(PCR)是一种选择性体外扩增DNA或RNA片段的方法。具有特异性强、敏感性高、快速、简便、可扩增RNA或cDNA、对起始材料质量要求低等优点。PCR技术扩增体系的基本成分引物: PCR产物的特异性主要取决于引物链的特异性。由于存在同源序列,随意设计的引物链,其PCR产物在电泳分析时可能出现多条链,因此在设计引物链时应充分考虑引物特异性。引物长度一般为15-30个碱基,G+C含量为40- 60%,浓度 。TaqDNA聚合酶:浓度为1-4ul/100ul。TaqDNA聚合酶单位用量增长可能导致非特异DNA扩增 。模板DNA:应避免混有任何蛋白酶、核酸酶、DNA聚合酶抑制剂及能结合DNA的蛋白酶。DNA摸板的制备方法有加热法、冻溶法、超声波粉碎法、碱变性法、SDS裂解法等多种。 4×dNTPs : dNTP储存液pH应为,在反应体系中,4种dNTP的浓度应相同,每种dNTP的浓度以50-200 umol/L为宜。缓冲液及其他成份:PCR反应体系中,一般采用Tris-HCl缓冲液。适宜的Mg2+浓度为高于dNTP总浓度 mmol/L。 PCR技术循环参数PCR扩增是由变性、退火和延伸三个步骤反复循环而实现的。确定正确的循环参数是PCR成功的保证。循环参数1.变性温度和时间 模板DNA和PCR产物的变性不完全,是PCR反应失败最常见的一个原因,在变性步骤,使温度达到双链DNA完全分离的变性条件是95 ℃ ,30s。对GC含量高的靶DNA序列,宜用较高的变性温度。在解链温度下,DNA的变性仅需几秒。但是,使反应管内达到解链温度需要一定的时间。原则上变性步骤应高温、短时,即要保证变性充分,又要保持聚合酶在整个反应中的活性。循环参数2.引物退火 引物退火的温度和时间取决于引物的长度、碱基组成及其在反应体系中的浓度 。对GC含量约50%,长20个碱基的典型寡核苷酸引物而言,最佳的退火温度为55 ℃ 。在温度较高的条件下退火,可提高PCR的特异性。 循环参数3.引物延伸 :引物延伸是DNA聚合酶将脱氧单核苷酸逐一地加到引物的3’一OH末端,引物延伸温度取决于DNA聚合酶的最适温度。如用TaqDNA聚合酶,一般取70-75 ℃ ,常用72 ℃ 。 延伸步骤的时间则取决于目标序列的长度、浓度和延伸温度。目标序列越长、浓度越低、延伸温度越低,则所需的延伸时间越长;反之,目标序列越短、浓度越高、延伸温度越高,所需的延伸时间则越短 一般而言,每1000个碱基的序列,延伸时间1分钟便足够了。对于扩增100—300个碱基的短序列片段,可省去延伸温度这一步骤,而采用快速简便的变性、退火双温循环。这是因为TaqDNA聚合酶即使在退火温度下仍保持很强的活性,而延伸过程可在退火温度转变为变性温度的过程中完成。 循环参数扩增产物长度 100bp 500bp 1000bp 2000bp94℃变性时间(秒) 30 30 60 6055℃复性时间(秒) 30 30 60 6072℃延伸时间(秒) 30 38 120 180一般作25-30个循环即可,进行最后一次循环时间、延伸时间增加5分钟。PCR扩增产物的检测方法PCR反应混合物经过循环扩增后,所需做的工作就是检测反应液中是否存在预期扩增产物及产物的特异性。目前已经发展了许多检测分析PCR扩增产物的方法。包括凝胶电泳、高压液相色谱、核酸探针杂交、探针捕获酶免疫分析、酶切图谱分析、单链构型多态性分析、核酸序列分析。PCR技术类型 免疫PCR技术 原位PCR技术 不对称PCR技术 巢式PCR技术 反向PCR技术 逆转录PCR技术 复合PCR技术 彩色PCR技术 抗原捕获PCR技术增敏PCR技术 酶标PCR技术 二温式PCR技术 锚定PCR技术 定量PCR技术 毛细管PCR技术 多重PCR技术 巢式或套式PCR技术PCR技术在大肠杆菌O157: H7检测中的应用(1)简单PCR: Meng等以eae基因5′末端附近一段688bp DNA片段为基础设计了一对引物,扩增产物为633bp的DNA片段。其退火温度为60℃-63℃, 应用煮沸法与基因释放法,大肠杆菌O157: H7检出限分别为25与38CFU/ml,检测时间为3h。Thomas等用PCR扩增了slt基因片段。引物:正链5′-(TTTACGATAGACTTCTCGAC)-3',反链5′-(CACATATAAATTATTTCGCTC)-3’ 其PCR产物由凝胶电泳测定,检测时间为ld 。徐建国等根据O157: H7 特有的hlyA、B基因序列设计了PCR引物,产物为338bp。PCR技术在大肠杆菌O157: H7检测中的应用(2)多重PCR:由于鉴定O157: H7血清型不能仅仅依靠简单PCR,近年来国外学者对多重PCR方法在大肠杆菌O157: H7的诊断价值方面进行了研究。Meng等同时扩增了eae 上游基因片段、sitⅠ基因片段、sit Ⅱ基因片段,其长度分别为633、210、484bp。此引物设计可有效区别O157: H7血清型与O55: H7、O55: NM。Fratamico等在一个单一反应中同时扩增了eae基因、slt Ⅰ、Ⅱ的保守序列及60MDa质粒保守序列,其产物分别为1087、227、224、166bp。严笠选用针对大肠杆菌O157: H7志贺样毒素Ⅰ、Ⅱ(SLT-Ⅰ、SLT-Ⅱ)和溶血素(Hly)基因的三对引物,在同一扩增体系中进行PCR,检测12株不同来源的O157: H7大肠杆菌及其它致病性大肠杆菌及沙门菌、志贺菌15株。结果复合PCR方法较单一PCR方法具有较高的特异性,12株O157: H7取得了稳定、可靠的阳性结果。能迅速、有效地与其它致病性大肠杆菌及沙门氏菌、志贺菌相鉴别。PCR技术在大肠杆菌O157: H7检测中的应用(3)原位PCR:kurokawa等不用培养过程,直接用原位PCR技术结合落射显微镜,在单细胞水平快速检测O157: H7 。在大肠杆菌O157: H7分型、检测中的应用传统的细菌分类方法主要依赖于细菌的形态学、代谢产物、酶活性和表面抗原等特征。随着现代分子生物学理论和技术的迅速发展,微生物检测进入了基因时代,以核糖体核糖核酸序列为基础的分类方法为微生物的鉴别提供了新的分子生物学方法。如16srRNA、 23srRNA、 16-23srRNA区间序列分析等等,它完全不同于传统方法,具有快速、简便、敏感和特异等优点。23SrRNA基因特征:原核生物的核糖体有三种大小(分别为23S、16S、 5S)的rRNA。目前已知23SrRNA基因全长序列的菌种数目已达250种。长度大约为3000pb。对许多细菌的23SrRNA基因序列分析发现,其序列的可变性比16SrRNA基因要明显,特别是亲源关系近的种系。利用这些可变区序列的差异可对相同菌种不同菌株进行分类鉴定。同时对已知23SrRNA基因序列分析也发现,在最初的520pb中有6个保守区域(5-10区域),并发现,这6个保守区域中6区段和10区段最保守,该序列在14个菌种中完全一致。应用:检测临床感染性疾病的病原菌 首先,将两条引物设计在保守区,成为通用引物,而在变异区中选择序列作为特异性探针,先用通用引物作PCR扩增,可筛选出含有病原菌的样本,再用特异性探针与扩增产物进行杂交,对目的细菌作出鉴定,达到诊断病原体及分型的目的。鉴定特定细菌种属 目前认为,已发现的23SrRNA基因的IVSs具有种属特异性,可利用IVSs(插入序列)进行PCR扩增达到对某一种属细菌的诊断。在流行病学方面的应用利用可变区序列的差异可对相同菌种不同菌株进行分析。为流行病提供依据。除以上介绍的各方法外,常用的有效检测方法还有脉冲场电泳、随机扩增多态性DNA指纹分析、细胞毒试验等,在此不一一赘述。 大肠杆菌O157: H7的检验程序 样品 增菌6小时 磁珠浓缩 可疑菌落 山梨醇麦康凯琼脂G染色 生化反应 血清学 毒力基因 大肠杆菌O157: H7实验室诊断依据 有下列情况之一具有实验室确诊意义: 1) 从腹泻病患者的粪便标本中分离出大肠杆菌O157: H7 ;2) 经PCR或DNA杂交试验证实具有溶血素基因 及志贺样毒素基因;3) 腹泻病患者恢复期血清抗O157LPS IgG抗体呈4倍升高;4) 具有血性便的腹泻患者的急性期血清或恢复期血清,蛋白印记试验证实含有和O157LPS、EHEC溶血素或志贺毒素的特异性抗体.小结自从O157: H7被认识以来,对其基因的研究越来越细,已经探明了许多结构与功能基因,对其病因学、病理学及临床治疗方面均有很大促进作用。由于引起感染所需的O157: H7剂量很低,有必要发展一些灵敏度高的方法,用于快速有效地检测。另外,现已发现存在许多变异株,单用一种方法来检测往往是不够的。如发酵山梨醇的变异株用SMAC即不能检测到;由于许多非EHEC(EPEC、霍乱弧菌、志贺菌等)也可产生SLT,故单纯检测SLT也会产生假阳性结果。因此对一个样品的检测需结合使用多种方法才能获得准确的结果。 第三章 大肠菌群测定 一、大肠菌群检验(一)检验方法(二)培养基 (三)检验时应注意事二、大肠菌群的卫生学意义 大肠菌群是评价食品卫生质量的重要指标之一,目前已被国内外广泛应用于食品卫生工作中。该菌群主要来源于人及温血动物粪便,一般多用来作为食品中的粪便污染指标。过去我国在大肠菌群的检验方面经验不多,对该菌群的认识也不够充分。1974年全国修订食品卫生细菌检验方法座谈会和1976年全国食品卫生标准会议建议以大肠菌群作为粪便污染指标菌,并提出进行有关大肠菌群方面的科研工作。为此,我们成立了大肠菌群科研协作组,对犬肠菌群的检验方法(包括快速检验方法)及其卫生学意义进行了广泛的科学研究和实践,取得了一定成绩,为制订大肠菌群检验方法提供了科学依据。 在这次修订l976年版食品卫生检验方法的过程中,大肠菌群科研协作组又于1983~1985年对大肠菌群检验方法进行了实验研究,并作了对比观察,同时对国内常用的大肠菌群快速检测方法也进行了研讨,为这次修订国家标准食品卫生检验方法微生物学部分中的大肠菌群测定提供了科学依据。 大肠菌群不是细菌学上的分类命名,而是根据卫生学方面的要求,提出来的一组与粪便污染有关的细菌,这些细菌在生化及血清学方面并非完全一致。其定义为:系指一群需氧及兼性厌氧、在37℃能分解乳糖产酸产气的革兰氏阴性无芽胞杆菌。有些科学工作者又用靛基质、甲基红、V~P、柠檬酸盐、硫化氢、明胶、动力和44.5℃乳糖分解等试验,将这群细菌再分为大肠艾希氏菌、柠檬酸杆菌、产气克雷白氏菌和阴沟肠杆菌等。不论分法如何,对大肠菌群的判定,均应以上述定义为基础。一、大肠茵群检验(一)检验方法 1.乳糖发酵试验。以无菌操作采取样品,采取量及稀释倍数,依据国家或当地卫生标准要求及样品污染情况而定。将待检样品接种于乳糖胆盐发酵管内,接种量在l m J以上者,用双料乳糖胆盐发酵管,lm1及1mI以下者,用单料乳糖胆盐发酵管。每一稀释度接种3管,置36±l℃温箱内,培养24±2小时,如所有乳糖胆盐发酵管都不产气,则可报告为大肠菌群阴性;如有产气者,则按下列程序进行。 2.分离培养。将产气的发酵管分别转种在伊红美蓝琼脂平板上,置36±l℃温箱内,培养18~24小时,然后取出,观察菌落形态,并作革兰氏染色和证实试验。 3.证实试验。在上述平板上,挑取可疑大肠菌群菌落l~2个进行革兰氏染色,同时
0引言脆性X综合征(fragile X syndrome, FXS)是一种最常见的遗传性智力发育不全综合征,有超过99%的FXS是由脆性X智障基因1(fragile X mental retardation, FMR1)中5′端非编码区CGG三核苷酸重复序列不稳定扩增及其CpG岛异常甲基化导致. FMR1基因的表达产物FMRP的缺乏导致FXS的发生[1-2]. 本实验对编码基因存在于3号染色体[3],能与FMR1 基因5′ d (CGG)n3′重复序列特异性结合的蛋白CGGBP1进行原核表达,并对其DNA结合活性进行研究.1材料和方法材料大肠杆菌DH5α, BL21( DE3)和表达载体pRSET A均为本实验室保存. 质粒提取试剂盒购自Sigma公司; 限制性内切酶BamH I和KpnI购自宝生物工程公司;T4 DNA连接酶购自Promega公司; Ni2+NTA金属螯合蛋白质纯化系统购自Qiagen公司;链酶亲和素磁珠购自Dynal公司;低分子质量蛋白标准购自上海西巴斯生物技术有限公司. 方法 表达载体的构建根据CGGBP1基因起始密码子和终止子邻近序列设计PCR引物:CGGBP1F CGC GGA TCC GAG CGA TTG TAG TAA CAG CA,CGGBP1R GGG GTA CCT CAA CAA TCT TGT GAG TTG AG. 其上游及下游引物分别加入BamHI和KpnI酶切识别位点序列(引物序列下划线部分). PCR反应以人淋巴细胞cDNA文库为模板,扩增编码CGGBP1的基因序列. 设计PCR扩增体系25 μL,灭菌去离子水10 μL,10×反应缓冲液 μL,25 mmol/L MgCl2 μL,DMSO μL,4× dNTP混合物(每种 mmol/L)2 μL,CGGBP1F和CGGBP1R各10 pmol,模板 μL(50 ng/μL), Taq DNA(5 μ/μL)聚合酶 μL. 扩增条件:95℃预变性5 min,再94℃ 30 s, 53℃ 1 min,72℃ 1 min循环40次,最后72℃终末延伸产物10 min. PCR产物经琼脂糖电泳分离,用胶回试剂盒回收目的基因. 用BamHI和KpnI酶切PCR产物和pRSET A,酶切产物电泳后回收,在T4连接酶作用下,目的片段定向克隆至pRSET A的BamHI和KpnI克隆位点. 将重组质粒转入大肠杆菌DH5α,接种到含氨苄青霉素的LB培养基平板并挑取单菌落.融合蛋白的诱导表达将测序正确的重组质粒转入BL21( DE3). 挑取携带目标质粒的单菌落接种于含100 mg/L氨苄青霉素的LB培养基中, 37℃振荡培养12 h, 按10 mL/L比例转接于新鲜培养基,37℃振荡培养至对数生长期时,加入IPTG至终浓度1 mmol/L,32℃诱导振荡培养4 h,离心收集菌体,SDSPAGE分析重组蛋白的表达.蛋白表达形式的分析取5 mL菌液离心,用500 μL的裂解液(10 mmol/L 咪唑,300 mmol/L NaCl及50 mmol/L磷酸二氢钠 pH )重悬,加溶菌酶至终浓度为1 mg/mL,冰浴30 min,超声波裂菌,离心后分别将上清和沉淀进行SDSPAGE分析.融合蛋白的纯化将1 mL 500 mL/L Ni2+NTA悬液和4 mL细菌裂解上清液轻轻混匀4℃放置60 min,直接过柱. 过柱结束后,用4 mL漂洗液(20 mmol/L 咪唑,300 mmol/L NaCl及50 mmol/L 磷酸二氢钠 pH ),洗脱未和Ni珠结合的杂蛋白. 经过2次漂洗后再用 mL洗脱液(250 mmol/L 咪唑,300 mmol/L NaCl及50 mmol/L 磷酸二氢钠 pH ) 3次洗脱特异结合的目的蛋白,分步收集. 取收集液,进行SDSPAGE分析.与(CGG)29重复序列双链DNA结合实验取10 μL磁珠用1 mL的无RNA酶的三蒸水清洗磁珠2次,除去防腐剂. 1×生物素亲和素结合缓冲液(10 mmol/L TrisHCl,2 mol/L NaCl,1 mmol/L EDTA,1 g/L Tween 20)15 μL重悬磁珠,各5 μL分3组实验. 其中一组加入25 μL(100 ng/μL)生物素化的(CGG)29重复序列双链DNA,另外两组分别加入25 μL(100 ng/μL)非生物素化的(CGG)29重复序列双链DNA和25 μL三蒸水做对照;三组分别再加入2×生物素亲和素结合缓冲液30 μL,25℃轻摇1 h. 经磁力吸附后,弃上清. 重复上述步骤3次;加入纯化后CGGBP1(500 μg/mL)15 μL 和2×核酸蛋白结合缓冲液(20 mmol/L HEPES,100 mmol/L NaCl, mmol/L DTT,100 g/L甘油)20 μL,室温下静置30 min;经磁力吸附后,弃上清;用1×核酸蛋白结合缓冲液清洗磁珠2次;加三蒸水10 μL,沸水煮10 min,进行SDSPAGE分析.2结果原核表达载体的构建及鉴定扩增产物在15 g/L的琼脂糖凝胶电泳,可观察到一条约504 bp的条带(图1); 重组质粒pRSET A/CGGBP1及质粒pRSET A分别用BamHI和KpnI酶切,pRSET A/CGGBP1分为两个片段,分别为 ku和504 bp(图2),均与预计结果相同.的表达用BamHI和KpnI双酶切pRSET A/CGGBP1表达质粒,筛选阳性重组质粒. 携带有pRSET A/CGGBP1质粒的 BL21(DE3)菌株,经IPTG诱导后,在Mr 约25 000处出现1条表达条带;而未经IPTG诱导的菌体则无此条带. 诱导后的菌体经溶菌酶及超声波裂解,离心后分为上清和沉淀两部分. 经SDSPAGE分析表明,CGGBP1部分存在于细菌裂解液的上清中,为可溶性蛋白,上清液中的目标蛋白相对较少(图3). 蛋白纯化在表达质粒pRSET A多克隆酶切位点的上游, 插入有连续6个组氨酸的序列 —(His )6 tag. 重组质粒经诱导表达后,(His )6 tag可以和外源插入片段共同表达. 利用(His )6 tag 和金属Ni2+的螯合所设计的固定化金属配体亲和柱层析方法,是纯化目的蛋白的一种高效而简单的方法. SDSPAGE显示,CGGBP1得到较高程度的纯化(图4).与5′d(CGG)293′重复序列双链DNA结合实验生物素化的5′d(CGG)29 3′重复序列双链DNA被固定到链酶亲和素磁珠上,非生物素化的5′d(CGG)293′重复序列双链DNA因无法固定到链酶亲和素磁珠上而被洗脱掉. 同理,加入CGGBP1后,未和5′d (CGG)293′重复序列双链DNA结合的蛋白也被洗脱(图5).3讨论关于微卫星的产生机制,普遍认为是DNA复制过程中DNA聚合酶的滑动[4],或DNA复制和修复时滑动链与互补链碱基错配,导致一个或几个重复单位的插入或缺失. 已发现微卫星可能是一种非常活跃的碱基序列,通常各种简单的重复序列成簇地聚集在一个染色体区域,这个染色体区形成特异染色体结构的能力将会增强. 这些区域在核糖体RNA基因中非常复杂,同时这些重复序列所折叠形成的结构还能与特异的蛋白质相结合,成为“染色质折叠密码”[5-6],参与遗传物质的结构改变,基因调控及细胞分化等过程. 脆性X综合征是Igarashi等[7]研究报道的与三核苷酸重复片段扩增突变有关的7种神经变性疾病其中的一种. 该蛋白只和(CGG)n重复序列发生特异性结合,而与其它类型的三核苷酸重复序列不结合[8]. 因此,对该蛋白功能的研究具有重要的理论研究意义. 本实验成功地构建了含CGGBP1的重组质粒,以可溶性蛋白形式获得较高表达. 通过Ni2+NTA柱纯化,获得纯化的目标融合蛋白质,同时证明了该蛋白能和人FMR1基因5′d (CGG)293′重复序列双链DNA特异性结合. 这将为进一步开展真核生物蛋白CGGBP1功能的研究和阐释CGG三核苷酸动态突变的致病机理奠定基础.
大肠埃希菌201株耐药性分析胆盐抑制冷冻保存大肠杆菌生长的研究分子生物学中常用的大肠杆菌菌株大肠杆菌高效表达重组蛋白策略
1.采样,选好采样地点,采用5点式采样,四角加中心2.样品处理,捣碎,加适量蒸馏水,搅拌,静置30分钟3.吸取上清液,即为菌悬液4.梯度稀释菌液5.涂布平板6.培养,观察菌落,计数等
1、根据研究设计选择具有代表性的土壤,确定采样地。了解该地区的生物气候等情况,确定采样时间,避免雨季采样。2、选择未经人为扰动的区域采样,耕地样品要在施肥前采集。3、采样时要对土壤、生物、气候等环境因子进行调查记录,如地形、植被、土壤剖面结构、土壤水热状况、酸碱度、有机质含量等、4、采样时所有工具、塑料袋或其他物品都要事先灭菌,或用采取的土壤擦拭。5、采样程序如下:除去地面植被和枯枝落叶;铲除表面1cm左右的表土;多点采取重量相当的土壤进行混匀,去除石砾等杂质后再取一定量土壤装袋;取样深度依照研究设计而定,在同一剖面中分层取样时,应在挖好剖面后,先取下层土样,然后再取上层土样,以避免上下混杂。
细菌在自然界中的分布 (一)土壤中的细菌 土壤中含有大量的微生物,土壤中的细菌来自天然生活在土壤中的自养菌和腐物寄生菌以及随动物排泄物及其尸体进入土壤的细菌。它们大部分在离地面10~20厘米深的土壤处存在。土层越深,菌数越少,暴露于土层表面的细菌由于日光照射和干燥,不利于其生存,所以细菌数量少。 土壤中的微生物以细菌为主,放线菌次之,另外还有真菌、螺旋体等。土壤中微生物绝大多数对人是有益的,它们参与大自然的物质循环,分解动物的尸体和排泄物;固定大气中的氮,供给植物利用;土壤中可分离出许多能产生抗生素的微生物。进入土壤中的病原微生物容易死亡,但是一些能形成芽胞的细菌如破伤风杆菌、气性坏疽病原菌、肉毒杆菌、炭疽杆菌等可在土壤中存活多年。因此土壤与创伤及战伤的厌氧性感染有很大关系。 (二)水中的细菌 水也是微生物存在的天然环境,水中的细菌来自土壤、尘埃、污水、人畜排泄物及垃圾等。水中微生物种类及数量因水源不同而异。一般地面水比地下水含菌数量多,并易被病原菌污染。在自然界中,水源虽不断受到污染,但也经常地进行着自净作用。日光及紫外线可使表面水中的细菌死亡,水中原生生物可以吞噬细菌,藻类和噬菌体能抑制一些细菌生长;另外水中的微生物常随一些颗粒下沉于水底污泥中,使水中的细菌大为减少。 水中的病菌如伤寒杆菌、痢疾杆菌、霍乱弧菌、钩端螺旋体等主要来自人和动物的粪便及污染物。因此,粪便管理在控制和消灭消化道传染病有重要意义。但直接检查水中的病原菌是比较困难的,常用测定细菌总数和大肠杆菌菌群数,来判断水的污染程度,目前我国规定生活饮用水的标准为1m1水中细菌总数不超过100个;每1升水中大肠菌群数不超过3个。超过此数,表示水源可能受粪便等污染严重,水中可能有病原菌存在。 (三)空气中的细菌 空气中的微生物分布的种类和数量因环境不同有所差别。空气中的微生物来源于人畜呼吸道的飞沫及地面飘扬起来的尘埃。由于空气中缺乏营养物及适当的温度,细菌不能繁殖,且常因阳光照射和干燥作用而被消灭。只有抵抗力较强的细菌和真菌或细菌芽胞才能存留较长时间。室外空气中常见产芽胞杆菌、产色素细菌及真菌孢子等;室内空气中的微生物比室外多,尤其是人口密集的公共场所、医院病房、门诊等处,容易受到带菌者和病人污染。如飞沫、皮屑、痰液、脓汗和粪便等携带大量的微生物,可严重污染空气。某些医疗操作也会液成空气污染,如高速牙钻修补或超声波清洁牙石时,可产生微生物气溶胶;穿衣、铺床时使织物表面微生物飞扬到空气中,清扫及人员走动尘土飞场也是医院空气中微生物的来源。室内空气中常见的病原菌有脑膜炎奈瑟氏菌、结核杆菌、溶血性球菌、白喉杆菌、百日咳杆菌等。空气中微生物污染程度与医院感染率有一定的关系。空气细菌卫生检查有时用甲型溶血性链球菌作为指示菌,表明空气受到人上呼吸道分泌物中微生物的污染程度。
细菌的检查结果分析:目前随着高通量测序技术的不断进步和测序费用的大幅下降,很多开展临床微生物基础研究或者临床应用的单位,可以通过全基因组测序快速检测出临床菌株中的抗性基因和毒力相关基因。当我们手上有大量菌株基因组序列数据的时候,可以通过泛基因组分析(Pangenomic analysis)更好地理解相应微生物的生物学、进化和传播的规律。对于生物医学数据而言,结果可视化是非常重要的,好的图形可以使研究人员快速了解基因组数据的整体信息和遗传变异位点的特征。这里,我们介绍一种图形比较工具,可以有效地将一个新测序完成的基因组(或者几十个新测序的基因组)与数据库中来自同一个菌种的所有基因组序列进行比较。这种情况比较常见,有的研究人员会对几个或几十个临床分离株进行测序,获得的基因组序列需要和几十或者上百个基因组进行比较和展示。CGView Comparison Tool (CCT)是一个可用于可视化比较细菌、质粒、叶绿体或线粒体基因组序列的软件包。CCT采用BLAST对一个参考基因组和数量不限的来自同一菌种不同菌株的基因组进行比较,并以圈图的形式把所有的基因组都展示出来,这个圈图可以显示序列特征、基因和蛋白质名称、基因的COG分类信息和序列组成特征。并且,CCT可以生成各种分辨率大小的地图,包括生成400百万像素适合海报展示的彩图或者期刊发表水平的美图。通常,基因组的比较可以在一个特定的物种或一个特定的属内进行,使用相应物种或者相应属中所有可用的基因组。此外,在这个图中我们可以非常灵活地展现感兴趣的遗传元件。下面我们展示一个具体的例子。作为查询的参考基因组是Haemophilus influenzae Rd KW20(于1995年第一个测序完成的细菌完整基因组),参与比较的基因组一共是6个。我们先做了一个核苷酸序列vs核苷酸序列的blast分析,然后绘制成一个圈图。在下面这个圈图中,从内向外的六个圈层代表6个流感嗜血杆菌菌株的基因组,这6个圈层每个圈层的颜色对应BLAST hit的同源性分数。最外面的两个圈层分别代表参考基因组正负两条链上的基因。大家看看,在参考基因组1500-1600 kb的区域,有一个大基因组岛,在6个被比较的基因组中都不存在。