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目的:分析微卫星五联简单重复序列在分枝杆菌基因组中的分布情况,并评价其简单序列重复区间(ISSR)分型能力,为分枝杆菌的基因分型及核酸标识的筛选提供新的研究工具;同时,利用该分型体系筛选获得结核分枝杆菌新的核酸标识并初步用于分枝杆菌临床菌株的鉴别检测。 方法:利用MICdb2.0软件分析微卫星数据库收录的分枝杆菌基因组中五联简单重复序列(CAGCG)n和(CCAGC)n的分布特征,并以此两序列为基础分别设计ISSR引物1(5'-CAGCGCAGCGCAGCG-3')和ISSR引物2(5'-CCAGCCCAGCCCAGC-3'),用于分枝杆菌种间和种内菌株的基因分型分析。通过ISSR分型技术平台筛选MTC的特征片段,克隆测序获得特征序列并进行序列同源性分析;以特征序列为基础设计MTC特征引物,并对737株分枝杆菌菌株(其中MTC620株,NTM117株)进行鉴别检测;同时,利用16srRNA序列(分枝杆菌属特征序列)和IS6110序列(MTC特征序列)的鉴别结果对MTC特征引物的检测效果进行评估;另外,采用荧光定量PCR和巢式PCR方法对MTC特征引物在临床痰标本中进行检测,评估其阳性和阴性检出率。 结果:生物信息学分析显示(CAGCG)n和(CCAGC)n在数据库收录的大部分分枝杆菌基因组中均有较高含量,其中(CAGCG)n在H37Rv、H37Ra、CDC1551和牛分枝杆菌基因组中出现的次数分别为40、40、39和39次,且主要分布在编码序列区(分别为39、40、35和38次);(CCAGC)n在H37Rv、H37Ra、CDC1551和牛分枝杆菌基因组中出现的次数分别为15、15、16和14次,且都分布在编码序列区。ISSR引物对分枝杆菌菌种的基因分型分析显示,种间表现出高度的遗传多样性;ISSR引物对MTB临床菌株和NTM临床分离株的分型结果显示,它们聚簇能力较强,但可进一步分成不同的亚型,提示该引物对种内菌株也表现出良好的分辨力。通过ISSR分型获得了588bp和999bp的2个MTC特征片段;序列同源性分析显示,这两段序列为MTC菌株的特征序列,前者位于结核分枝杆菌标准株H37Rv基因组序列的315947-316534位,后者位于结核分枝杆菌标准株H37Rv基因组序列的316237-316997位;以这两段序列为基础设计MTC的鉴别引物MTC1F/R和MTC2F/R;16s rRNA基因在732株分枝杆菌标准菌株和临床分离株中的扩增结果均为阳性;IS6110序列的阳性检出率为97.42%(604/620),阴性检出率为100%(117/117);MTC1F/R的阳性检出率为99.84%(619/620),阴性检出率为100%(117/117)。MTC2F/R的阳性检出率为99.68%(618/620),阴性检出率为100%(117/117)。368份痰标本(其中276份结核病标本,92份非结核病标本)的荧光定量检测显示,16s rRNA序列的阳性检出率为66.67%(184/276),阴性检出率为86.96%(80/92);IS6110基因序列的阳性检出率为60.87%(168/276),阴性检出率为100%(92/92);MTC1内引物序列的阳性检出率为78.26%(216/276),阴性检出率为96.74%(89/92);MTC2内引物序列的阳性检出率为34.78%(96/276),阴性检出率为98.91%(91/92)。180份痰标本(其中130份结核病标本,50份非结核病标本)的巢式PCR检测方法显示,IS6110基因序列的阳性检出率为98.46%(128/130),阴性检出率为92.00%(46/50);MTC1引物的阳性检出率为86.92%(113/130),阴性检出率为92.00%(46/50);MTC2引物的阳性检出率为76.92%(100/130),阴性检出率为98.00%(49/50)。 结论:以(CAGCG)n和(CCAGC)n建立的ISSR分型体系,可用于分枝杆菌种间和种内菌株的遗传多样性分析。通过ISSR分型技术筛选出的2个MTC特征序列可作为新的核酸扩增靶标用于MTC和NTM的鉴别诊断。