[发明专利]基于种特有序列的检测或辅助检测待测菌株的方法

说明书

技术领域

本发明涉及生物技术领域，尤其涉及一种基于种特有序列的检测或辅助检测待测菌株的方法。

背景技术

每年病原体感染引发数万人甚至数十万人死亡，其中有很多是由病原性细菌引发的传染性疾病。及时对病原体进行快速检测和鉴定对于传染病的预防和控制具有积极意义。

近年来，针对细菌性病原体的快速检测技术发展迅速，主要包括基于微生物学、化学、分子生物学和免疫学理论的病原体检验方法。传统的病原微生物检测技术主要包括生化培养检测法和血清免疫学方法等，它们主要对病原微生物进行定性检测。生化培养检测法鉴定结果虽然准确可靠，但这种方法操作繁琐、耗时长，不能达到快速诊断检测的目的；此外，一些细菌是不能或很难能够培养检测的，例如嗜肺军团菌属（Legionella spp.）和分支杆菌属（Mycobacteria spp.）；而且生化培养技术检测灵敏度也比较低（30-50%）。免疫学方法虽然灵敏性高，但易污染，容易导致假阳性结果，而且免疫学检测方法受到抗体和检测方法的限制，每次只能确定或排除一种病原微生物，往往延误紧急突发公共卫生事件的处置。另外，这些常用的生化和免疫学检验都不能提供病原微生物的潜在的致病性信息或者相关毒性信息。

分子生物学及分子遗传学的发展，使人们对微生物的认识逐渐从外部结构特征转向内部基因结构特征，微生物检测也相应的从生化、免疫方法转向基因水平的检测。分子生物学方法主要是以病原体遗传物质核酸为基础的检测方法，例如核酸杂交技术、PCR及其衍生技术等。当样本中病原菌含量太低时，可用PCR方法在体外进行DNA扩增，不需进行分离培养，其中利用多重PCR方法进行单一或多种致病菌的试验屡有报道，不足之处在于PCR存在易受污染、假阳性高的缺点。目前，核酸杂交技术广泛用于细菌的鉴定，对于那些难以分离培养或不能培养的细菌、生长周期长的细菌，例如生长缓慢的分枝杆菌、布鲁氏菌、嗜肺军团菌、血清学不易测出的细菌及细菌毒素等，在确定其致病性方面核酸杂交技术更显示了其优越性。

生物传感器技术主要基于病原体核酸或抗原检测，是将新兴的传感器技术和分子诊断技术相结合而成的一种新技术，例如光纤传感器、电化学传感器、上转换磷光生物传感器、纳米传感器等。尽管生物传感器作为一种新的传感元件近年来得到了很大的发展，许多光化学、电化学以及压电晶体都相继在生物传感器中得到应用，虽然与常规的核酸和蛋白质检测相比，生物传感器技术具有检测准确、操作简单等特点，但它同时存在灵敏度不够、稳定性不好，容易受杂质干扰等缺点。

生物芯片技术是20世纪90年代中期发展起来的一项新技术，最初是由核酸分子杂交衍生而来，它利用已知序列的核酸探针对未知序列的核酸序列进行杂交检测。目前，生物芯片不仅可以将寡核苷酸、cDNA、基因组DNA等片段固定在诸如硅片、玻璃片和尼龙膜等固相介质上形成生物分子点阵，而且可以将生物大分子，例如肽、抗原以及抗体等固定在这些固相介质上形成生物分子点阵，当待测样品中的生物分子与生物芯片的探针分子发生杂交或相互作用后，利用激光共聚焦显微扫描仪对杂交信号进行检测和分析。根据生物芯片上探针的分子种类而将之分为DNA芯片(即基因芯片)和蛋白质芯片。

微生物检测基因芯片是指用来检测样品中是否含有微生物目的核酸片段的芯片。基于高通量、微型化和平行分析的特点，微生物检测基因芯片在微生物病原体检测、种类鉴定、功能基因检测、基因分型、突变检测、基因组监测等研究领域中发挥着越来越重要的作用。但是目前微生物检测芯片研究中也还存在某些不足，大部分研究只针对一种细菌或一组细菌，检测的基因探针数量有限，没有充分发挥基因芯片高通量这一主要优势；同时芯片规模的不足也使制造成本上相对提高，难以规模化应用；另外大规模的特异性探针设计复杂，芯片设计及结果分析往往缺少一个完整的分析系统。随着测序技术的不断发展，尤其是新一代测序技术的出现，利用基因组信息对细菌性病原体进行溯源成为可能。在测序过程中，完成原始测序的过程是比较快的，而后期的拼接过程往往需要耗费的时间周期较长。如果等到完成整个基因组的拼接再进行进化溯源分析，往往会耽误很长时间，影响传染病的预防与控制。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种基于种特有序列的检测或辅助检测待测菌株种属的方法。

本发明提供的方法，包括如下步骤：

1）建立菌株的种特有基因片段数据库和待测菌株的基因片段集合；

所述建立菌株的种特有基因片段数据库的方法包括如下步骤：