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遠慕：科學家開發出大腸桿菌超靈敏快速檢測法
閱讀次數：2068 發布時間：2018/8/20 11:03:10

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據英國《自然》雜志網站日前報道，新檢測方法針對的是o157：H7型大腸桿菌。這種細菌非常危險，即使食物只被很少幾個細菌污染，也可能危及人體健康。

對該細菌進行高靈敏度檢測非常重要，但傳統方法必須先對樣本中的細菌進行培養、增加數量，然后進行檢測，得出結果的時間可能長達48小時。這種拖延對醫療和食品工業都非常不利。

新方法用納米級的二氧化硅粒子進行檢測。每個納米粒子里都裝有數以千計的熒光染色分子，并且每個納米粒子都附著在一個該大腸桿菌的抗體分子上。

進行檢測時，將食物樣本制成溶液，再把這些納米粒子放進溶液。如果樣本里存在大腸桿菌，在抗體分子作用下，納米粒子就會與大腸桿菌結合，通過熒光染色分子產生熒光，顯示大腸桿菌的存在。由于一個納米粒子里就有數以千計的熒光染色分子，即使樣本里只有一個大腸桿菌存在，也可產生足夠強的熒光。

實驗原理

感受態是指細菌處于容易吸收外源DNA的狀態。轉化是指質粒DNA或以它為載體構建的重組子導人細菌的過程。其原理是細菌處于0℃，CaCl₂低滲溶液中，菌細胞膨脹成球形。

轉化混合物中的DNA形成抗DNA酶的羥基—鈣磷酸復合物粘附于細胞表面，經42℃短時間熱擊處理，促進細胞吸收DNA復合物。將細菌放置在非選擇性培養基中保溫一段時間，促使在轉化過程中獲得的新的表型（如Ampr等）得到表達，然后將此細菌培養物涂在含有氨芐青霉素的選擇性培養基上。

重組質粒轉化宿主細胞后，還需對轉化菌落進行篩選鑒定。利用α互補現象進行篩選是*常用的一種鑒定方法。現在使用的許多載體都具有一段大腸桿菌β半乳糖苷酶的啟動子及其編碼α肽鏈的DNA序列，此結構稱為lacZ＇基因。lacZ＇基因編碼的α肽鏈是β半乳糖苷酶的氨基端的短片段（146個氨基酸）。

任何攜帶著lacZ＇基因的質粒載體轉化了染色體基因組存在著此種β半乳糖苷酶突變的大腸桿菌細胞后，便會產生出有功能活性的半乳糖苷酶，在IPTG（異丙基β-D-硫代半乳糖苷）誘導后，在含有Xgal（5-溴-4-氯-3-吲哚-6-D-半乳糖苷）的培養基平板上形成藍色菌落（半乳糖苷酶能將無色的化合物Xgal切割成半乳糖和深藍色的底物5-溴-4-靛藍）。

而當有外源DNA片段插入到位于lacZ＇中的多克隆位點后，就會破壞α肽鏈的閱讀框，從而不能合成與受體菌內突變的β半乳糖苷酶相互補的活性α肽，而導致不能形成有功能活性的β半乳糖苷酶，也就不能分解Xgal而顯藍色，因此含有重組質粒載體的克隆往往是白色菌落。