基因芯片技术用于细菌检测的研究

将待检测的细菌标本与已制备好的细菌基因芯片进行杂交,采用芯片扫描仪可检测细菌耐药性基因、细菌基因表达水平和未知细菌。     

基因芯片技术在病原细菌检测中的应用

基因芯片技术具有快速、高通量、平行化等优点,在病原细菌检测中有广泛的应用前景,选择细菌适宜的靶基因是芯片制备的关键之一。用细菌核糖体基因做靶基因的芯片技术,虽然应用广泛,但仍存在一些不足,随着基因组信息及基因功能的深入研究,包括毒力基因、耐药基因等具有较好种属特异性的细菌基因不断被发现,为芯片技术检测病原细菌提供了更多特异的靶基因,使检测结果更加灵敏、准确,在病原细菌研究中将发挥更大的作用。     

基因芯片技术在病毒性病原体检测中的研究进展

基因芯片技术具有高通量、高度平行性、高度自动化的特点。在对传染病病原体的研究中,基因芯片技术已应用于耐药性相关遗传多态性分析、基因分型、生物种系的遗传进化分析、宿主与病原体相互关系分析、病原体检测等。但在病原体检测方面,与检测细菌相比,基因芯片技术对病毒的高通量检测难度较大。简要介绍了目前基因芯片技术在病毒性病原体检测中的研究进展、所采用探针的类型及设计原则、基因芯片杂交结果的影响因素等。     

基因芯片技术及研究进展

采用高速打印或光刻合成可在硅片、玻璃或尼龙膜上制造ＤＮＡ微阵列,样品ＤＮＡ／ＲＮＡ通过ＰＣＲ扩增、体外转录等技术掺入荧光标记分子与微阵列杂交后通过荧光扫描芨计算机分析即可获得样品中大量基因序列及表达的信息,该技术可应用于高通量基因表达平行分析、大规模基因发现及序列分析、基因多态性分析和基因组研究等。     

泌尿生殖道主要病原体检测基因芯片的构建

为构建可同时检测单一样品中多种病原体的复合基因芯片,检索相关细菌的16S～23SrRNA间区基因序列,应用生物信息学软件针对不同细菌的共同序列和特异序列,设计通用引物和特异寡核苷酸探针并制成基因芯片。利用芯片对临床泌尿生殖道分泌物样本进行病原菌检测。80例样本中96％芯片检测结果与门诊回复结果符合,反馈的测序结果经BLAST软件对比分析,与其芯片检测结果一致。该泌尿生殖道病原体检测基因芯片设计合理,检测结果具有较好的重复性和可靠性。     

基因芯片技术在病毒学研究中的应用现状

随着科学技术的迅猛发展,生命科学研究正由结构基因组时代逐渐转向功能基因组时代.到目前为止,已有600多株病毒、100多种细菌和真菌的全基因组被破译,人类和多种动植物基因组计划也相继完成.现有的大量的基因组信息为研究不同基因在生命过程中所扮演的角色提供了可能.但是由于传统的技术已不能适应处理如此巨大信息的需要,建立新型研究分析方法显得尤为迫切.被美国科学促进会列为1998年度自然科学领域十大进展之一的基因芯片技术正是在这种需求下得到了飞速发展.     

基因科学的革命--基因芯片技术

基因芯片技术是一种建立在杂交测序基本理论上的全新技术,它利用固定在芯片上的几万至几十万条探针与样品进行杂交,在一步实验中获取大量的信息。它的出现,使基因序列测定、基因功能测定等工作的程序得到了极大的简化,使许多原来根本不可能实现的检测成为可能。基因芯片技术使用了包括光控固相化学合成、激光共聚焦等在内的多项先进技术,实验实现了全部自动化,操作极为简便,可以节约大量的时间和实验成本。该项技术,已经在基     

基因导流杂交法于低密度基因芯片平台上检测乙肝病毒

运用基因导流杂交法在低密度基因芯片平台上检测乙肝病毒DNA（HBV DNA）。设计特异性引物,对HBV基因组DNA中的编码HBV多聚酶蛋白的一段序列进行PCR扩增;根据被扩增片段,设计保守的特异性探针,并将该探针固定在杂交膜上,制备低密度基因芯片：使用导流杂交法将上述扩增产物和低密度基因芯片进行杂交,根据显色反应判断被检测样本有无HBV DNA。基因导流杂交法在低密度基因芯片平台上可以方便、快速、准确地检测乙肝病毒。     

基因芯片技术及应用研究进展

采用高速打印或光刻合成技术可在硅片、玻璃或尼龙膜上制造ＤＮＡ微阵列。样品ＤＮＡ／ＲＮＡ通过ＰＣＲ扩增、体外转录等技术掺入荧光标记分子,与微阵列杂交后通过荧光扫描仪器扫描及计算机分析即可获得样品中大量基因序列及表达的信息。该技术可应用于高通量基因表达平行分析、大规模基因发现及序列分析、基因多态性分析和基因组研究等 。     

制备炭疽芽胞杆菌检测基因芯片的初步研究

建立制备炭疽芽胞杆菌检测基因芯片的技术,并探讨研制检测炭疽芽胞杆菌基因芯片的方法。酶切炭疽芽胞杆菌的毒素质粒和荚膜质粒,通过建立质粒DNA文库的方法获取探针,并打印在经过氨基化修饰的玻片上,制成用于炭疽芽胞杆菌检测的基因芯片。收集了290个阳性克隆探针,制备了检测炭疽芽胞杆菌的基因芯片。提取炭疽芽胞杆菌质粒DNA与基因芯片杂交,经ScanArray Lite芯片阅读仪扫描得到初步的杂交荧光图像。通过分析探针的杂交信号初步筛选出273个基因片段作为芯片下一步研究的探针。     

Plasmid-based controls to detect rpoB mutations in Mycobacterium tuberculosis by quantitative polymerase chain reaction-high-resolution melting

Quantitative polymerase chain reaction-high-resolution melting (qPCR-HRM) analysis was used to screen for mutations related to drug resistance in Mycobacterium tuberculosis. We detected the C526T and C531T mutations in the rifampicin resistance-determining region (RRDR) of the rpoB gene with qPCR-HRM using plasmid-based controls. A segment of the RRDR region from M. tuberculosis H37Rv and from strains carrying C531T or C526T mutations in the rpoB were cloned into pGEM-T vector and these vectors were used as controls in the qPCR-HRM analysis of 54 M. tuberculosis strains. The results were confirmed by DNA sequencing and showed that recombinant plasmids can replace genomic DNA as controls in the qPCR-HRM assay. Plasmids can be handled outside of biosafety level 3 facilities, reducing the risk of contamination and the cost of the assay. Plasmids have a high stability, are normally maintained in Escherichia coli and can be extracted in large amounts.     

应用专一性寡核苷酸微阵列可靠地检测结核分枝杆菌利福平耐药性

DNA微阵列代表聚合酶链反应产物诊断测序的发展方向 .根据结核分枝杆菌rpoB基因利福平抗药性决定区域内点突变及其它重排的特征 .研制一种快速地鉴定结核分枝杆菌利福平耐药菌株的中等密度微阵列方法 .利福平抗药性通过使荧光标记扩增遗传物质与微阵列杂交测定 .检测5 3株利福平耐药结核分枝杆菌和 15株利福平敏感结核分枝杆菌 .微阵列方法的检测结果与药物敏感性试验和DNA测序结果完全一致 .临床标本PCR扩增后仅 1 5h可检出利福平耐药临床分离株 .表明寡核苷酸微阵列是高效的、专一性的方法 ,可作为检测利福平抗药性的快速方法以弥补传统培养方法的不足     

非一线抗结核药物耐药机制及耐药性诊断研究进展

结核病(Tuberculosis, TB)至今仍是世界三大传染疾病之一。2014年,TB导致的死亡人数已经超过HIV。二线抗TB药物是临床治疗耐多药TB(Multidrug-resistant TB, MDR-TB)的主要药物,然而某些MDR-TB患者由于未及时诊断、治疗方案不合理、所处区域医疗条件差等原因,逐渐发展成为广泛耐药TB(Extensively drug-resistant TB, XDR-TB),使治疗更加困难,其死亡率甚至与肺癌接近。目前结核分枝杆菌(Mycobacterium tuberculosis)的耐药性机制研究已经转向非一线药物,如二线、三线和一些新研发的抗TB药物,揭示这些非一线药物的耐药机制对于耐药TB的治疗和新型抗TB药物的研发具有重要意义。本文对目前临床上使用的主要非一线药物的耐药机制研究进行了综述,并对目前常用的TB耐药性诊断方法的优缺点进行了归纳比较。     

A population-based study of first and second-line drug-resistant tuberculosis in a high-burden area of the Mexico/United States border

The resistance of 139 Mycobacterium tuberculosis (MTB) isolates from the city of Monterrey, Northeast Mexico, to first and second-line anti-TB drugs was analysed. A total of 73 isolates were susceptible and 66 were resistant to anti-TB drugs. Monoresistance to streptomycin, isoniazid (INH) and ethambutol was observed in 29 cases. Resistance to INH was found in 52 cases and in 29 cases INH resistance was combined with resistance to two or three drugs. A total of 24 isolates were multidrug-resistant (MDR) resistant to at least INH and rifampicin and 11 MDR cases were resistant to five drugs. The proportion of MDR-TB among new TB cases in our target population was 0.72% (1/139 cases). The proportion of MDR-TB among previously treated cases was 25.18% (35/139 cases). The 13 polyresistant and 24 MDR isolates were assayed against the following seven second-line drugs: amikacin (AMK), kanamycin (KAN), capreomycin (CAP), clofazimine (CLF), ethionamide (ETH), ofloxacin (OFL) and cycloserine (CLS). Resistance to CLF, OFL or CLS was not observed. Resistance was detected to ETH (10.80%) and to AMK (2.70%), KAN (2.70%) and CAP (2.70%). One isolate of MDR with primary resistance was also resistant to three second-line drugs. Monterrey has a high prevalence of MDR-TB among previously treated cases and extensively drug-resistant-MTB strains may soon appear.     

结核分枝杆菌乙胺丁醇耐药机制的研究进展

耐多药结核病的出现和流行对结核病的防控造成了严重威胁。乙胺丁醇(Ethambutol, EMB)是一线抗结核药物,常与异烟肼、利福平等联合应用,还可用于耐药结核病的治疗。但近年来EMB耐药形势严峻,我国复治结核病患者中EMB耐药率已达17.2%,并呈上升趋势;耐多药结核病患者中,EMB耐药率约为51.3%~66.7%,情况不容乐观。明确EMB耐药的产生机制对于有效防控EMB耐药率的上升、充分发挥EMB的作用十分重要,因此本文对结核分枝杆菌EMB的耐药现状、EMB的作用机制及其耐药产生机制方面的研究进展进行了综述。     

应用膜反向斑点杂交技术快速检测结核分支杆菌耐乙胺丁醇基因型的研究

应用膜反向斑点杂交技术快速检测结核分支杆菌对乙胺丁醇（EMB）耐药性。设计与合成用于检测结核分支杆菌耐EMB基因embB的寡核苷酸探针,点于硝酸纤维素膜上,与结核分支杆菌临床分离株生物素标记的聚合酶链反应（PCR）产物进行反向斑点杂交,并与PCR单链构象多态性（PCRSSCP）和PCR直接测序（PCRDS）结果比较。对81株结核分支杆菌临床分离株进行分析,31株EMB敏感株中,26株embB基因的SSCP图谱、膜反向斑点杂交结果与标准株(H37Rv)完全相同;其余5株SSCP图谱出现泳动变位,其中3株E1b杂交阳性,PCRDS分析为embB基因306位密码子ATG→GTG突变;2株E1d杂交阳性,PCRDS分析为embB基因306位密码子ATG→ATA突变。50株耐EMB菌株中,24株PCRSSCP 图谱与标准菌株相同,E1杂交阳性;26株PCRSSCP图谱出现泳动变位,其中18株E1b杂交阳性,2株E1c杂交阳性,5株E1d杂交阳性,1株E1e杂交阳性,未发现E1f杂交阳性,与PCRSSCP、PCRDS分析结果一致。突变检出率为52%。 膜反向斑点杂交技术可能成为检测部分结核分支杆菌乙胺丁醇耐药基因型简便、快速的方法。     

Recent updates on drug resistance in Mycobacterium tuberculosis

Tuberculosis (TB) along with acquired immune deficiency syndrome and malaria rank among the top three fatal infectious diseases which pose threat to global public health, especially in middle and low income countries. TB caused by Mycobacterium tuberculosis (Mtb) is an airborne infectious disease and one-third of the world's population gets infected with TB leading to nearly 1·6 million deaths annually. TB drugs are administered in different combinations of four first-line drugs (rifampicin, isoniazid, pyrazinamide and ethambutol) which form the core of treatment regimens in the initial treatment phase of 6–9 months. Several reasons account for the failure of TB therapy such as (i) late diagnosis, (ii) lack of timely and proper administration of effective drugs, (iii) lower availability of less toxic, inexpensive and effective drugs, (iv) long treatment duration, (v) nonadherence to drug regimen and (vi) evolution of drug-resistant TB strains. Drug-resistant TB poses a significant challenge to TB therapy and control programs. In the background of worldwide emergence of 558 000 new TB cases with resistance to rifampicin in the year 2017 and of them, 82% becoming multidrug-resistant TB (MDR-TB), it is essential to continuously update the knowledge on the mechanisms and molecular basis for evolution of Mtb drug resistance. This narrative and traditional review summarizes the progress on the anti-tubercular agents, their mode of action and drug resistance mechanisms in Mtb. The aim of this review is to provide recent updates on drug resistance mechanisms, newly developed/repurposed anti-TB agents in pipeline and international recommendations to manage MDR-TB. It is based on recent literature and WHO guidelines and aims to facilitate better understanding of drug resistance for effective TB therapy and clinical management.     

利用抑制消减杂交技术研究结核分支杆菌强毒株H37Rv和弱毒株H37Ra的基因差异

为了解结核病的致病分子机理和筛选结核病致病菌的毒力基因,利用抑制消减杂交（SSH）技术分析了结核分支杆菌强毒株H37Rv和弱毒株H37Ra间的基因组DNA间差异。通过Southern杂交验证及序列分析得到仅在强毒株H37Rv基因组中有的DNA片段8个,其中一个编码已知的毒力因子mce蛋白,1个编码PE家族蛋白,1个编码purC合成酶,和4个潜在蛋白,另一个为非编码区片段。其中有2个基因经PCR方法已证实在强毒株H37Rv和临床分离的强毒株中存在,而在H37Ra和临床弱毒株中无;仅在弱毒株H37Ra基因组中的DNA片段3个,其中2个为新基因片段,已被GenBank收录。     

痰涂片标本用于结核分枝杆菌耐药性检测的研究

目的 研究抗酸染色结核分枝杆菌(简称结核杆菌)阳性痰涂片标本直接用于耐药性检测的方法。方法 对18株临床分离培养的结核杆菌用利福平进行药敏试验。分别提取菌株DNA和与之对应的痰涂片标本的菌体DNA,用聚合酶链反应(PcR)扩增ropB基因后进行固相杂交和核酸测序检测结核杆菌的耐药性。结果 18株结核杆菌中有12株对利福平耐药。经PCR扩增的ropB片段与探针杂交后,敏感菌株未发现rpoB基因的突变,自耐药菌株提取的DNA中rpoB突变体的检出率为100％(12／12),痰涂片提取DNA的检出率为91．7％(11／12)。所有耐药菌株DNA与痰涂片DNA核酸测序结果相吻合,都有rpoB基因核心区域碱基突变。结论 抗酸染色痰涂片阳性标本可直接用于检测结核杆菌利福平耐药基因rpoB突变体,是一种值得临床实验室推广使用的耐药菌诊断方法。