CN108950031A - 结核分枝杆菌的利福平耐药性诊断标志物及其应用 - Google Patents

结核分枝杆菌的利福平耐药性诊断标志物及其应用 Download PDF

Info

Publication number
CN108950031A
CN108950031A CN201810696405.1A CN201810696405A CN108950031A CN 108950031 A CN108950031 A CN 108950031A CN 201810696405 A CN201810696405 A CN 201810696405A CN 108950031 A CN108950031 A CN 108950031A
Authority
CN
China
Prior art keywords
rifampin
mycobacterium tuberculosis
detection
resistance
rv0840c
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201810696405.1A
Other languages
English (en)
Inventor
李海成
陈亮
郭卉欣
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to CN201810696405.1A priority Critical patent/CN108950031A/zh
Publication of CN108950031A publication Critical patent/CN108950031A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • 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
    • C12Q2600/00—Oligonucleotides characterized by their use
    • C12Q2600/158—Expression markers

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)

Abstract

本发明公开了一种结核分枝杆菌的利福平耐药性诊断标志物，由Rv0840c、Rv2386c、Rv1130组成，当Rv0840c、Rv2386c、Rv1130的表达量高于正常表达量时，判断结核分枝杆菌对利福平耐药。本发明公开了结核分枝杆菌的利福平耐药性诊断标志物可实现结核分枝杆菌利福平耐药性的快速临床检测，并为治疗利福平耐药提供了潜在靶点。

Description

结核分枝杆菌的利福平耐药性诊断标志物及其应用
技术领域
本发明涉及一种结核分枝杆菌的利福平耐药性诊断标志物及其应用。
背景技术
耐药结核病是全球结核病防控工作中面临的重大难题，尤其是耐多药结核病和广泛耐药结核病严重威胁人类身体健康，2013年报告显示虽然新发结核病患者减少，但耐多药结核病的诊治远远未达到预期目标。耐药结核病的及时有效监测是结核病防治工作的关键，目前我国结核病实验室对耐药结核病的诊断包括传统比例法药敏、BACTEC MGIT 960***以及基于分子生物学的快速诊断方法等。
现有检测结核分枝杆菌异烟肼耐药的技术主要有包括两大类：基于培养的药敏检测、基于分子生物学基础的快速药敏检测。现有技术的缺点主要包括：耗时长，需要建立在分离培养的基础上进行药敏检测，分离培养需要4-8周时间，在此基础上进行后续的传统固体比例法(4-8周)或者液体药敏(1-2周)的时间；场地限制，两种培养方法均需要体积较的培养箱，为保证生物安全需要固定的培养房间；耐药靶点局限，新兴的以分子生物学为基础的快速诊断技术大大缩短了诊断周期1-2小时以内，但是受目前研究水平的限制，目前最优的Xpert MTB/RIF利福平耐药检测靶点局限于ropB基因的突变位点；而临床有Xpert MTB/RIF报告利福平耐药但临床利福平敏感的情况，提示利福平耐药可能有其它基因位点的突变。
发明内容
本发明的目的在于提供一种结核分枝杆菌的利福平耐药性诊断标志物及其应用。
本发明所采取的技术方案是：
一种结核分枝杆菌的利福平耐药性诊断标志物，由Rv0840c、Rv2386c、Rv1130组成。
进一步地，当Rv0840c、Rv2386c、Rv1130的表达量高于正常表达量时，判断结核分枝杆菌对利福平耐药。
一种用于检测结核分枝杆菌利福平耐药性的试剂盒，该试剂盒中含有定量Rv0840c、Rv2386c、Rv1130表达量的试剂。
进一步地，当Rv0840c、Rv2386c、Rv1130表达量高于正常表达量时，判断结核分枝杆菌对利福平耐药。
一种检测结核分枝杆菌利福平耐药性的方法，包括以下步骤：
1)定量待测结核分枝杆菌中Rv0840c、Rv2386c、Rv1130表达量；
2)根据Rv0840c、Rv2386c、Rv1130表达量，判断结核分枝杆菌利福平耐药性。
进一步地，当Rv0840c、Rv2386c、Rv1130表达量高于正常表达量时，判断结核分枝杆菌对利福平耐药。
本发明的有益效果是：
本发明公开了结核分枝杆菌的利福平耐药性诊断标志物可实现结核分枝杆菌利福平耐药性的快速临床检测，并为治疗利福平耐药提供了潜在靶点。
附图说明
图1为利福平耐药菌株与对照组基因组甲基化水平的热图；
图2为利福平耐药过程中甲基化水平发生变化的基因经的KEGG分析结果；
图3为利福平耐药菌株与对照组基因组转录组水平的热图；
图4为利福平耐药过程中表达水平发生变化的基因的KEGG分析结果。
具体实施方式
基于目前的技术水平，本发明以利福平耐药新的分子标识为目标，以体外利福平梯度浓度药物筛选出的对照清晰的利福平耐药家系为研究对象，通过基因组甲基化水平、表达谱水平两个组学的检测，筛选出与对照相比甲基化水平降低最明显同时表达说水平明显升高的三个基因作为利福平耐药的新诊断标志物。本发明的分子标志物来源于两个组学水平的筛选，通过组学筛选可以全面的找到有意义的分子标志物，但是会增加误选的机会，为解决这个难题，我们选用分子表达过程中紧密联系的两个生物学过程(甲基化、基因转录)进行数据的相互验证，找出新的、差异最明显且两组学数据理论上互相支持的基因做为利福平耐药的诊断标志物。
本发明中筛选诊断标志物的实验步骤如下：
⑴耐药家系的构建
首先挑先H37Rv单克隆菌株，扩增后保存为G0代菌株，同时准备好1麦氏浊度的菌液接种到利福平的梯度培养基上(培养基中利福平的浓度分别为20、2-1、2-2、2-3、2-4μg/μL)，37℃培养箱中培养4周左右，取有菌落生长且菌量满足后续的冻存及传代的最高药物浓度培养基的菌株为G1代，以此类推，直至最高药浓度(WHO标准耐药浓度)培养上有足量细菌生长，定义为利福平耐药株模型构建成功。
⑵组学分析
扩增利福平耐药菌株与平行对照菌析，分别提取基因组、RNA进行后续的甲基化组学、转录组学测序分析，经生物信息分析后筛选出甲基化水平降低最显著且表达水平升高最显著的三个基因作为利福平耐药诊断的新的分子标志物。组合目前成熟的各种基因检测方法即可开发出新的利福平耐药快速诊断试剂盒。
利福平耐药菌株与对照组相比基因组甲基化水平的热图分析：
结果见图1，每一条横线条代表一个基因，通过热图可以清晰的显示出两组样本中甲基化的差异。在利福平耐药发生过程中，有的基因甲基化水平升高，相对应基因在对照组中甲基化水平降低。
差异基因的信号通路富集分析：
将利福平耐药过程中甲基化水平发生变化的基因经KEGG分析，结果见图2，即可得到这些差异基因所富集的细胞信号通路，图中的圆圈大小表示富集基因的数量，而颜色的深浅分别对应的富集相关程度。
利福平耐药菌株与对照组相比基因组转录组水平的热图分析：
结果见图3，每个实验组因转录组分析要求需要做三个重复，每一条横线条代表一个基因，通过热图可以清晰的显示出两组样本中同一基因表达水平的差异。在利福平耐药发生过程中，有的基因表达水平升高，相对应基因在对照组表达水平降低。
转录水平差异基因的信号通路富集分析：
将利福平耐药过程中表达水平发生变化的基因经KEGG分析，结果见图4，即可得到这些差异基因所富集的细胞信号通路，图中的圆圈大小表示富集基因的数量，而颜色的深浅分别对应的富集相关程度。
两组学差异综合分析结果：
经过两组学的联合分析，最终筛选到在利福平耐药过程甲基化水平降低同时表达水平升高的最显著的三个基因Rv0840c、Rv2386c和Rv1130即是利福平耐药的新的分子诊断靶点，并可能是潜在的治疗靶点。
实施例1
一种结核分枝杆菌的利福平耐药性诊断标志物，由Rv0840c、Rv2386c、Rv1130组成，当Rv0840c、Rv2386c、Rv1130的表达量高于正常表达量时，判断结核分枝杆菌对利福平耐药。
实施例2
一种用于检测结核分枝杆菌利福平耐药性的试剂盒，该试剂盒中含有定量Rv0840c、Rv2386c、Rv1130表达量的试剂，当Rv0840c、Rv2386c、Rv1130表达量高于正常表达量时，判断结核分枝杆菌对利福平耐药。
实施例3
一种检测结核分枝杆菌利福平耐药性的方法，包括以下步骤：
1)定量待测结核分枝杆菌中Rv0840c、Rv2386c、Rv1130表达量；
根据Rv0840c、Rv2386c、Rv1130表达量，判断结核分枝杆菌利福平耐药性，当Rv0840c、Rv2386c、Rv1130表达量高于正常表达量时，判断结核分枝杆菌对利福平耐药。

Claims (6)

1.一种结核分枝杆菌的利福平耐药性诊断标志物，由Rv0840c、Rv2386c、Rv1130组成。
2.根据权利要求1所述的结核分枝杆菌的利福平耐药性诊断标志物，其特征在于：当Rv0840c、Rv2386c、Rv1130的表达量高于正常表达量时，判断结核分枝杆菌对利福平耐药。
3.一种用于检测结核分枝杆菌利福平耐药性的试剂盒，其特征在于：该试剂盒中含有定量Rv0840c、Rv2386c、Rv1130表达量的试剂。
4.根据权利要求3所述的试剂盒，其特征在于，当Rv0840c、Rv2386c、Rv1130表达量高于正常表达量时，判断结核分枝杆菌对利福平耐药。
5.一种检测结核分枝杆菌利福平耐药性的方法，包括以下步骤：
1)定量待测结核分枝杆菌中Rv0840c、Rv2386c、Rv1130表达量；
2)根据Rv0840c、Rv2386c、Rv1130表达量，判断结核分枝杆菌利福平耐药性。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：当Rv0840c、Rv2386c、Rv1130表达量高于正常表达量时，判断结核分枝杆菌对利福平耐药。
CN201810696405.1A 2018-06-29 2018-06-29 结核分枝杆菌的利福平耐药性诊断标志物及其应用 Pending CN108950031A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810696405.1A CN108950031A (zh) 2018-06-29 2018-06-29 结核分枝杆菌的利福平耐药性诊断标志物及其应用

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810696405.1A CN108950031A (zh) 2018-06-29 2018-06-29 结核分枝杆菌的利福平耐药性诊断标志物及其应用

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN108950031A true CN108950031A (zh) 2018-12-07

Family

ID=64488100

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810696405.1A Pending CN108950031A (zh) 2018-06-29 2018-06-29 结核分枝杆菌的利福平耐药性诊断标志物及其应用

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108950031A (zh)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030236393A1 (en) * 2002-03-22 2003-12-25 United States Of America Dept Of Vetrans Affairs Virulence genes of M. marinum and M. tuberculosis
CN102165064A (zh) * 2008-07-25 2011-08-24 葛兰素史密丝克莱恩生物有限公司 结核病rv2386c蛋白、组合物及其用途

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030236393A1 (en) * 2002-03-22 2003-12-25 United States Of America Dept Of Vetrans Affairs Virulence genes of M. marinum and M. tuberculosis
CN102165064A (zh) * 2008-07-25 2011-08-24 葛兰素史密丝克莱恩生物有限公司 结核病rv2386c蛋白、组合物及其用途

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
LIANG CHEN等: "Genome-wide DNA methylation and transcriptome changes in Mycobacterium tuberculosis with rifampicin and isoniazid resistance", 《INT J CLIN EXP PATHOL》 *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Pavlou et al. Detection of Mycobacterium tuberculosis (TB) in vitro and in situ using an electronic nose in combination with a neural network system
US11312999B2 (en) Set of genes for molecular classifying of medulloblastoma and use thereof
CN107663533A (zh) 一种肺癌EGFR L858R和19Del的ddPCR检测方法及应用
Veses-Garcia et al. Rapid phenotypic antibiotic susceptibility testing of uropathogens using optical signal analysis on the nanowell slide
CN109082479A (zh) 从样本中鉴定微生物物种的方法和装置
AU2020102244A4 (en) Primer group, kit and detection method for rapidly detecting carbapenemases genes
CN110218807A (zh) 土壤三域微生物高通量绝对定量方法
CN104232783B (zh) 牛种布氏菌弱毒疫苗株a19的快速检测方法
CN109234414B (zh) 结核分枝杆菌的对氨基水杨酸耐药性诊断标志物及其应用
CN108866213A (zh) 结核分枝杆菌利福平耐药性诊断标志物及其应用
KR20170085931A (ko) 실시간 유전자 증폭기술 (Real-time PCR)을 이용한 장내 세균 분석 방법
CN108950031A (zh) 结核分枝杆菌的利福平耐药性诊断标志物及其应用
JP2014057572A (ja) 結核病快速診断と薬効検知構造
CN108411011A (zh) 结核分枝杆菌异烟肼耐药检测标志物
CN107904321A (zh) 食品中金黄色葡萄球菌pcr检测引物、探针和检测方法
CN104087671A (zh) 一种用于检测人21号染色体数目的试剂盒
CN107523620A (zh) 包含产ndm耐药菌的pcr检测试剂盒及其应用
Nosova et al. Comparative analysis of TB-Biochip, Xpert MTB/RIF, and GenoType MTBDR plus test systems for rapid determination of mutations responsible for drug resistance of M. tuberculosis complex (in sputum from patients in Moscow region)
CN113913547A (zh) 一种快速检测烟曲霉唑类药物耐药性的方法及试剂盒
RU127074U1 (ru) Молекулярно-генетическая тест-система для экспресс-определения устойчивости микобактерий туберкулеза к противотуберкулезным препаратам группы фторхинолонов, аминогликозидам (амикацину, канамицину) и капреомицину
CN111534859A (zh) 一种基于CircRNA群的肝癌细胞分子库建立方法
CN115927677B (zh) 基于特异序列标签的类鼻疽伯克霍尔德菌的检测方法与应用
CN101532049A (zh) 一种用于指导儿童个性化教育培养基因芯片及其检测套组和方法
Finger et al. Toward standardized solid medium cultivations: Online microbial monitoring based on respiration activity
CN117904334B (zh) 一种用于检测结核分枝杆菌复合群的引物组合物、试剂盒及检测方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20181207