用于结核分枝杆菌复合群鉴定的DNA序列
1.rrs (16S rRNA) 16S rRNA基因是所有细菌基因组中都包含的一个功能基因,被誉为细菌菌种鉴定的金标准。研究报道显示,16S rRNA基因可在少于1 000个细菌的标本中快速鉴定分枝杆菌。应用特异性引物,以16S rRNA为目的基因的PCR,real-time PCR和反向杂交PCR技术可鉴别结核分枝杆菌复合群与非结核分枝杆菌。
2.ITS(16S—23S rRNA) ITS是转录间区序列,分隔开16S rRNA和23S rRNA,存在于所有类型的细菌基因组中。文献报道ITS序列在不同细菌间长度差异很大,ITS的种间变异度大于16S rRNA,ITS的长度为270 ~360 bp。因此,ITS用于菌种鉴定的价值更大。在结核分枝杆菌复合群中ITS序列高度保守,Mtb,M.bovis,M.bovis BCG,M.africanum 和M.microti的ITS序列完全一致。
3.IS6110 IS6110是结核分枝杆菌复合群中最丰富的、研究最清楚的插入序列,它只存在于结核分枝杆菌复合群中,所以IS6110是区别结核分枝杆菌复合群与其他分枝杆菌的一个重要标志。在结核分枝杆菌复合群的基因组中IS6110是多拷贝的,在结核分枝杆菌基因组中具有10 ~20个拷贝,分布于基因组的不同位置,是设计结核分枝杆菌PCR检测方法的首选基因。以培养和抗酸染色为金标准,在以IS6110为目的基因的PCR和real-time PCR在诊断肺结核中具有较高的灵敏度(71%~87.9%)和特异度(95%~98%)。随着数字PCR(dPCR)的发展,可以IS6110为目的基因应用dPCR可检测血浆标本中的游离DNA。但是,由于在一些结核分枝杆菌中存在IS6110缺失,所以单纯使用IS6110可能会出现假阴性结果。
4.groEL2 (hsp65) hsp65基因编码一种热休克蛋白,可用于分枝杆菌的检测。hsp65—PCR—RFLP技术可有效区分结核分枝杆菌复合群与NTM,以培养或涂片为金标准,hsp65—PCR—RFLP的灵敏度均为100%,特异度分别为95%和93.1%。
5.dnaJ dnaJ基因编码一种冷休克蛋白,是一种属特异性基因,可以从所有的分枝杆菌中扩增出。结核分枝杆菌复合群各成员间的dnaJ基因序列完全一致。(https://www.daowen.com)
6.fbpA (32 kDa protein) fbpA是一种分泌蛋白,可以从所有的分枝杆菌中检测到,但非分枝杆菌的菌株中则缺乏。序列分析显示,结核分枝杆菌复合群各成员间的fbpA基因序列完全一致。
7.MPT64 (MPB64) MPB64为结核分枝杆菌复合群所特有,已用于诊断肺结核、结核性脑膜炎和肺外结核。MPB64可应用痰、胃液、脑脊液和尿液标本诊断结核病,但应用血液标本时可产生假阳性结果。有文献报道,MPB64 PCR可以是IS6110 PCR的有益补充,对于那些缺乏IS6110插入序列的菌株可减少假阴性结果。以IS6110和MPB64为目的基因的多重PCR,在诊断结核性脑膜炎中具有较高的灵敏度。商品化的试剂盒Seeplex MTB Nested ACE可以检测IS6110和MPB64基因。另外,还有检测MPB64蛋白的试剂盒MGIT TBc Identification Test (TBc ID),检测MGIT培养阳性菌株的灵敏度为98.5%,特异度为100%。在有些菌株中可发生MPB64基因突变,可导致假阴性结果。另外,由于MPB64基因在结核分枝杆菌中的表达量是M.africanum中的2.5倍,所以在M.africanum中检测MPB64蛋白的灵敏度会相对低一些。
8.devR devR编码细胞质的反应调节器DevR,DevR与膜结合传感器激酶DevS一起组成DevRS。DevRS负责在细菌潜伏感染中适应宿主。尽管有报道显示devR基因的短片段可提高其诊断结核病的灵敏度,但是devR PCR的灵敏度比MPB64和IS6110基因均低。
9.lepA Rv2404c基因编码一种延伸因子,在结核分枝杆菌复合群中该延伸因子是合成蛋白质所必需,而在NTM中不存在。Rv2404c基因常用于real-time PCR检测结核分枝杆菌复合群的内参基因。