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JP2001204470A - 迅速細菌遺伝子検査法及びキット - Google Patents

迅速細菌遺伝子検査法及びキット

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Publication number
JP2001204470A
JP2001204470A JP2000056490A JP2000056490A JP2001204470A JP 2001204470 A JP2001204470 A JP 2001204470A JP 2000056490 A JP2000056490 A JP 2000056490A JP 2000056490 A JP2000056490 A JP 2000056490A JP 2001204470 A JP2001204470 A JP 2001204470A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
pcr
bacterial
bacteria
dna
sample
Prior art date
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Pending
Application number
JP2000056490A
Other languages
English (en)
Inventor
Takeshi Nemoto
健 根本
Akira Itabashi
明 板橋
Joji Oshima
譲二 大島
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Individual
Original Assignee
Individual
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Publication date
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Priority to JP2000056490A priority Critical patent/JP2001204470A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【課題】DNA検出を利用した細菌同定および悪性細胞
の検出を、PCR法を応用して迅速に行える細菌悪性細
胞遺伝子検査法及びキットを提供する。 【解決手段】高感度、高速PCRを行えるDNAポリメ
ラーゼ、細菌からDNAを抽出することなくPCRを行
えるPCR用緩衝液及び細菌遺伝子検出用プライマーを
必須成分とする検査液を用いてPCR法を応用し、便あ
るいは尿、または食品から採取した検体に内在あるいは
外在する細菌細胞を分離培養、DNAの抽出・定量を行
うことなく、消化管または尿路感染症、腫瘍診断あるい
は食品中の細菌検査を迅速に行える直接的な細菌遺伝子
検査法及びキット。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、PCR法を応用し
て便または尿、あるいは食品類を検体とし、迅速に細菌
遺伝子を検査する方法及びキットに関するものである。
更に詳しくは、細菌遺伝子による菌種同定を、細菌培養
を行うことなくDNA検出を利用してPCR法を応用
し、便または尿を検体として迅速に細菌悪性細胞遺伝子
を、あるいは食品類を検体として迅速に細菌遺伝子を検
査方法及びキットに関する。
【0002】
【従来の技術】消化管感染症または尿路感染症などの感
染症の診断は、便あるいは尿を検体とし、該検体から菌
を分離培養した後、得られた菌集落を検鏡、染色、PC
R法などの方法で確認することによって行われている。
【0003】また、消化管または尿路悪性腫瘍の診断で
は、採取した便あるいは尿を検体として該検体から細胞
を遠心分離などの方法で回収後、検鏡して細胞の形態学
的な性状により判定されている。
【0004】食品を発生源とする食品中毒が発生した場
合には採取した食品から菌を分離培養した後、得られた
菌集落を検鏡、染色、PCR法などの方法で確認するこ
とが行われている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】消化管または尿路感染
症を、患者の便または尿を検体として採取し、細菌を分
離培養し、得られた菌集落を検鏡、染色、PCR法など
の方法で確認する診断方法は、検査に1日〜7日を要す
るだけでなく細菌の分離培養には高度な専門的知識と技
術を必要とし、外来患者を待たせて病状を判定出来るも
のではなかった。
【0006】また、高度な専門的知識と技術を必要とす
る細菌の分離培養を行わずに検体に直接PCR法を適用
する方法も開発されているが、この方法でも検体の便あ
るいは尿に遠心分離、熱変性処理などの処理を行い、細
菌から遺伝子を抽出後にPCR法を行っているので少な
くとも3〜4時間を要し、迅速な診断とは言えない。
【0007】消化管または尿路悪性腫瘍の診断は、検体
から細胞を遠心分離などの方法で回収後、検鏡して細胞
の形態学的な性状により判定する方法で行われているの
で該判定には時間だけでなく極めて専門的な技術を必要
とし、診断には熟練を要した。
【0008】上述の様なことから、患者から採取した便
あるいは尿を検体として、極めて短時間に、また、高度
な専門的技術を必要とせずに消化管または尿路感染症や
悪性腫瘍を迅速に診断する方法の開発が待たれていた。
【0009】食品中毒の場合には、発生源の確定や菌の
同定は緊急を要する問題であり、極めて短時間に、正確
に菌を確定する技術の開発が待たれていた。
【0010】
【課題を解決するための手段】迅速診断または食品中毒
菌の迅速同定と言う課題を解決するために発明者らは鋭
意研究の結果、微量な細菌遺伝子を、PCR法を応用し
て迅速に検出し、感染症や悪性腫瘍診断の一助とする画
期的な検査方法及び食品中の細菌を迅速に同定する検査
方法を開発するに至った。
【0011】本発明は、高感度で高速反応性のあるDN
Aポリメラーゼ、細菌遺伝子検出用プライマー及び細菌
のDNAを抽出することなくPCRを可能としたPCR
緩衝液を必須成分とし、8−Methoxypsora
lenを添加して検査液となし、紫外線処理を行った
後、該検査液に患者から採取した便あるいは尿を直接添
加してPCRを行って細菌遺伝子を検出するもので、細
菌の分離培養や菌体からのDNAの抽出、定量作業を省
略することにより、遺伝子の人為的な喪失がなくなるだ
けでなく、作業者の習熟度による結果変動がない。
【0012】本発明では検体から細菌の検出を行う場合
にはDNAポリメラーゼ内に混入している大腸菌DNA
を除去する目的で検査液に8−Methoxypsor
alenを添加して紫外線ランプを用いてソラレン・紫
外線処理を約2分間行い、続いてPCRを行うが、細菌
由来の遺伝子を検出する場合以外にはソラレン・紫外線
処理を行う必要がない。
【0013】本発明の特徴の一つである、高感度、高速
PCRを行うためのDNAポリメラーゼとしては宝酒造
(株)製のTAKARA z−TaqDNAポリメラー
ゼが有用であり、また、細菌からDNAの抽出作業を行
うことなくPCRを可能としたPCR緩衝液としては
(株)島津製作所製のSHIMADZU Ampdir
ectが有用であるが、本発明はそれに限定されるもの
ではない。
【0014】本発明は、検体から遺伝子の抽出を行うこ
となく直接PCR法に供することが可能なため、検査開
始から1時間以内で判定出来る。
【0015】また、本発明では目的とする菌に特異的な
PCRプライマーを設定して、該プライマーに反応する
か否かで判定を行うので高度な専門的技術を必要とする
ことなく、迅速に、正確に診断を行うことが出来る。
【0016】本発明を従来から一般的に行われている細
菌遺伝子を応用した診断方法と比較すると、従来法で
は、便あるいは尿から採取した細菌の分離培養に1乃至
3日、DNA抽出に2乃至5時間、DNA定量に10乃
至20分、PCRに2乃至3時間、電気泳動に10乃至
15分を要した。
【0017】食品中毒を発生した食品を検体とする、食
品中の細菌検査の場合も便あるいは尿を検体とする場合
とほぼ同程度の所要時間を要した。
【0018】これに対して本発明では、ソラレン・紫外
線処理に2分、PCRに30乃至40分、電気泳動に1
0乃至15分と非常に時間短縮が可能となる。
【0019】PCR終了後、電気泳動を省略し、PCR
産物をエチジウムブロマイドやSYBRグリーンなどの
色素で直接染色して比色することにより、判定すること
も可能である。また、パーキンエルマー社製などのリア
ルタイム定量PCRシステムを組み合わせてPCR施行
中に同時判定をすることも可能となる。
【0020】更に、細菌の検出を行う場合には高感度、
高速PCRを可能とするために使用されるDNAポリメ
ラーゼである、z−TaqDNAポリメラーゼ内に混入
している大腸菌DNAを除去するためにソラレン・紫外
線処理が必要であるが、細菌以外の検体の場合には不要
なので、一層、迅速な検査が可能となる。
【0021】検出された細菌の詳細な種類を正確かつ迅
速に判定する場合には、PCRで増幅した遺伝子の塩基
配列を、塩基配列決定法あるいはDNAチップを用いて
検査することによって細菌の正確な菌種同定が出来る。
【0022】
【実施例】以下、本発明を実施例にて具体的に説明する
が、本発明は実施例に限定されるものではない。
【0023】
【実施例1】滅菌処理をしたプラスチックチューブに下
記の溶液を作製した。 滅菌蒸留水 23μl Ampdirect A液 10μl Ampdirect I液 10μl DNTP(10mM) 4μl 8−Methoxypsoralen液(2.5mg/mlDMSO) 0.5μl z−TaqDNAポリメラーゼ(5U/μl) 0.5μl 上記の溶液に365nmの紫外線を1cmの距離から2
分間照射する。次に細菌検出用ユニバーサルプライマー
(10pmol/μl)としてセンスプライマーとアン
チセンスプライマーの各々1μlを添加して検査液とし
た。
【0024】採取した便に対して約2〜10倍量の生理
食塩水あるいはトリス−EDTA緩衝液あるいはナトリ
ウム−燐酸−EDTA緩衝液などを加えて攪拌し、静置
法、遠心分離法、濾紙・フィルターによる濾過法などの
方法で不純物を除去後、その約1μlを前記検査液に添
加して試験検体を作製した。該試験検体をサーマルサイ
クラーに設置し、98℃/1秒、68℃/10秒のPC
Rプロトコールを30回実行した。
【0025】尿を検体とする場合には遠心分離して沈殿
物を採取し、該沈殿物を直接あるいは約2〜10倍量の
生理食塩水あるいはトリス−EDTA緩衝液あるいはナ
トリウム−燐酸−EDTA緩衝液などで希釈後、その約
1μlを用いて便を検体とする場合と同様の操作を行っ
た。
【0026】PCRした試験検体の8μlを採取し、エ
チジウムブロマイド含有1%アガロースゲルで100V
/15分間の電気泳動を行った。電気泳動終了後のゲル
に紫外線を照射し、エチジウムブロマイドで染色された
遺伝子のバンドを観察し、バンドの出現したものを陽性
と判定した。
【0027】
【実施例2】採取した食品に2〜10倍量の生理食塩水
を加え、ミキサーで攪拌、粉砕した後、静置法、遠心分
離法、または濾過法によって不純物を除去して検体と
し、その約1μlを実施例1で作製した検査液に添加し
て試験検体を作製した。
【0028】
【実施例3】細菌の菌種を同定するために、本発明の方
法で増幅したPCR産物を直接シークエンス反応に用い
て該細菌の塩基配列を決定した。また、本発明の方法の
PCR溶液中にシークエンスプライマーを加え、増幅反
応とシークエンス反応を同時に行い、所要時間の短縮を
可能とした。
【0029】
【実施例4】DNAチップを用いて細菌の菌種を同定す
るために、各菌種に特異的なプローブを必要数だけDN
Aチップ上に固定し、本発明の方法で増幅したPCR産
物をDNAチップ上にハイブリダイズ反応させた。PC
R産物とハイブリダイズしたプローブが菌種と同定され
た。
【0030】
【発明の効果】本発明は、便あるいは尿、または食品を
検体とし、そこに存在する内在性あるいは外来性の細胞
や細菌遺伝子を、その抽出操作なしに迅速に検出するも
のであり、その結果、消化管感染症または尿路感染症の
診断、消化管または尿路悪性腫瘍の診断、または食品を
仲介する食品中毒の細菌検査を迅速に、確実に行うこと
を可能とした。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大島 譲二 埼玉県熊谷市久保島1785−2 Fターム(参考) 4B024 AA13 AA20 HA20 4B063 QA01 QA13 QA18 QQ03 QQ42 QQ52 QR08 QR62 QS02 QS25 QX01

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】便あるいは尿を検体とし、該検体を直接、
    高感度で高速PCRを可能とするDNAポリメラーゼ、
    細菌遺伝子検出用プライマー及びDNAを抽出すること
    なくPCRを可能とするPCR用緩衝液を必須成分とし
    て8−Methoxypsoralenを添加し、紫外
    線処理してなる検査液に添加してPCRを行うことを特
    徴とする、PCR法を応用した迅速で直接的な細菌遺伝
    子検査法及びキット。
  2. 【請求項2】上記検体が食品であることを特徴とする請
    求項1に記載の迅速で直接的な細菌遺伝子検査法及びキ
    ット。
  3. 【請求項3】消化管又は尿路感染症、あるいは消化管又
    は尿路悪性腫瘍の診断を迅速に行うことを特徴とする請
    求項1に記載の迅速で直接的な細菌悪性細胞遺伝子検査
    法及びキット。
  4. 【請求項4】上記PCRで増幅した遺伝子の塩基配列
    を、塩基配列決定法あるいはDNAチップを用いて検査
    し、細菌の詳細な種類を決定することを特徴とする迅速
    で直接的な細菌悪性細胞遺伝子検査法及びキット。
JP2000056490A 2000-01-27 2000-01-27 迅速細菌遺伝子検査法及びキット Pending JP2001204470A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014127806A1 (en) 2013-02-19 2014-08-28 Daiken Medical Co., Ltd. Dna amplifying kit
WO2014127804A1 (en) 2013-02-19 2014-08-28 Daiken Medical Co., Ltd. Pathogen diagnosis system
WO2014127805A1 (en) 2013-02-19 2014-08-28 Daiken Medical Co., Ltd. Diagnosis method of pathogen

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