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远慕:科学家开发出大肠杆菌超灵敏快速检测法
阅读次数:1941 发布时间:2018/8/20 11:03:10
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据英国《自然》杂志网站日前报道,新检测方法针对的是o157:H7型大肠杆菌。这种 细菌 非常危险,即使食物只被很少几个 细菌 污染,也可能危及人体健康。


对该细菌进行高灵敏度检测非常重要,但传统方法必须先对样本中的细菌进行培养、增加数量,然后进行检测,得出结果的时间可能长达48小时。这种拖延对医疗和食品工业都非常不利。


 


新方法用纳米级的二氧化硅粒子进行检测。每个纳米粒子里都装有数以千计的荧光染色分子,并且每个纳米粒子都附着在一个该大肠杆菌的 抗体 分子上。


进行检测时,将食物样本制成溶液,再把这些纳米粒子放进溶液。如果样本里存在大肠杆菌,在抗体分子作用下,纳米粒子就会与大肠杆菌结合,通过荧光染色分子产生荧光,显示大肠杆菌的存在。由于一个纳米粒子里就有数以千计的荧光染色分子,即使样本里只有一个大肠杆菌存在,也可产生足够强的荧光。
 

实验原理
感受态是指细菌处于容易吸收外源DNA的状态。转化是指质粒DNA或以它为载体构建的重组子导人细菌的过程。其原理是细菌处于0℃,CaCl2低渗溶液中,菌细胞膨胀成球形。
 
 
转化混合物中的DNA形成抗DNA酶的羟基—钙磷酸复合物粘附于细胞表面,经42℃短时间热击处理,促进细胞吸收DNA复合物。将细菌放置在非选择性培养基中保温一段时间,促使在转化过程中获得的新的表型(如Ampr等)得到表达,然后将此细菌培养物涂在含有氨苄青霉素的选择性培养基上。
 
 
重组质粒转化宿主细胞后,还需对转化菌落进行筛选鉴定。利用α互补现象进行筛选是*常用的一种鉴定方法。现在使用的许多载体都具有一段大肠杆菌β半乳糖苷酶的启动子及其编码α肽链的DNA序列,此结构称为lacZ'基因。lacZ'基因编码的α肽链是β半乳糖苷酶的氨基端的短片段(146个氨基酸)。
 
 
任何携带着lacZ'基因的质粒载体转化了染色体基因组存在着此种β半乳糖苷酶突变的大肠杆菌细胞后,便会产生出有功能活性的半乳糖苷酶,在IPTG(异丙基β-D-硫代半乳糖苷)诱导后,在含有Xgal(5-溴-4-氯-3-吲哚-6-D-半乳糖苷)的培养基平板上形成蓝色菌落(半乳糖苷酶能将无色的化合物Xgal切割成半乳糖和深蓝色的底物5-溴-4-靛蓝)。
 
 
而当有外源DNA片段插入到位于lacZ'中的多克隆位点后,就会破坏α肽链的阅读框,从而不能合成与受体菌内突变的β半乳糖苷酶相互补的活性α肽,而导致不能形成有功能活性的β半乳糖苷酶,也就不能分解Xgal而显蓝色,因此含有重组质粒载体的克隆往往是白色菌落。





 


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