一组对多种细菌菌膜具有消除作用的核酸适配体及其应用

    专利查询2026-01-19  6


    本发明涉及生物,尤其涉及一组对多种细菌菌膜具有消除作用的核酸适配体及其应用。


    背景技术:

    1、有关复合抗菌剂已有不少报道(rossi et al., 2017;durand-réville et al.,2017;ellermann et al., 2017;stefan et al., 2017;yu et al., 2020)。有些复合抗菌剂还对菌膜的形成有抑制作用。如niu等人(niu et al., 2018)使用一种新型的小分子赖氨酸二聚体烷基酰胺作为复合抗菌剂,对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌等细菌进行研究,发现其能杀灭绝大部分细菌,同时还能抑制大肠杆菌菌膜的形成,抑制率约有70%。但目前对于已成熟菌膜的消除研究,报道的不多,而针对多种菌膜的复合菌膜消除剂,目前尚未见报道。

    2、细菌菌膜主要由水、微生物和胞外聚合物等物质组成,它能有效抵御消毒剂、抗生素、强酸强碱等不利环境的压力,是细菌在不利条件下形成的一种自我保护模式。细菌菌膜在自然界中广泛存在,菌膜形成后,细菌的耐药性大大提高,导致常规的抗菌手段难以发挥作用。目前对菌膜的抑制或消除方法,主要有以超声波和光动力杀菌为代表的物理方法,以植物化学物质和消毒剂为代表的化学方法,以酶、抗体、抗菌肽和噬菌体为代表的生物方法。然而,这些方法也有一定的局限性:物理方法的成本和设备要求较高,设备易被污染而影响效果;化学方法中使用的化学制剂成份复杂,有效成分还不够明确,其作用靶点和作用机制尚未完全清楚,使其推广应用受到限制;生物方法中,抗体的制备需要免疫动物、制备条件受免疫动物影响较大、制备周期较长,抗菌肽易被蛋白酶降解,分子设计环节也较复杂,噬菌体的宿主范围有限,活性受环境因素的影响较大。

    3、核酸适配体(aptamer)是一种可与靶目标特异性结合的寡核苷酸分子,是通过selex(systematic evolution of ligands by exponential enrichment)技术筛选得到的,其不仅具备高特异性、高亲和力,并且具备方便修饰、易于合成等诸多优势。目前,单独使用适配体来抑制菌膜形成的效果往往不尽如人意,其抑制率普遍低于50%。为了克服这一局限,常见的策略是将核酸适配体与抗生素等抑菌材料相结合,以利用其特异性识别能力和抑菌成分的共同作用。然而,这种方法在实际应用中面临着诸多挑战,如适配体与抑菌材料的联合过程不仅增加了制备的复杂性和成本,还可能破坏两者的原始结构,进而影响到它们的 识别精度和抗菌效能,大大增加了实验失败的风险。

    4、因此,寻找或开发筛选周期短,容易合成,能替代抗生素且消除效果好的复合菌膜防治方法具有重大的理论和现实意义。


    技术实现思路

    1、本发明的目的在于克服现有技术的不足之处,提供了一组对多种细菌菌膜具有消除作用的核酸适配体及其应用,解决了上述背景技术中的问题。

    2、本发明解决其技术问题所采用的技术方案之一是:提供了一组对多种细菌菌膜具有消除作用的核酸适配体,所述核酸适配体由核酸适配体m1、t2、d2组成,其核酸序列分别如seq id no .1、seq id no.2与seq id no.3所示。

    3、seq id no .1:

    4、5′-aggagacggctctaagtaacgtcgcacatatcgcg-3′

    5、seq id no .2:

    6、5′-aggagacggatctcaggaacgtcacacatcactatgcacaagaggga-3′seq id no .3:

    7、5′-aggagcaggctagaagtaacgtatcacataacacggctcacgagagc-3′

    8、进一步地,所述细菌为弧菌、铜绿假单胞菌、大肠杆菌中的一种或多种。

    9、进一步地,所述弧菌为鳗弧菌、溶藻弧菌、哈维氏弧菌的一种或多种。

    10、进一步地,所述核酸适配体的5′端或3′端修饰有功能基团或分子。

    11、进一步地,所述功能基团或分子选自同位素、电化学标记物、酶标记物、荧光基团、生物素、亲和配基、巯基、氨基中的至少一种。

    12、上述核酸适配体在制备用于分析、检测、诊断或治疗多种细菌相关疾病的试剂或药物或试剂盒中的应用。

    13、进一步地,所述细菌为弧菌、铜绿假单胞菌、大肠杆菌中的一种或多种。

    14、进一步地,所述弧菌为鳗弧菌、溶藻弧菌、哈维氏弧菌的一种或多种。

    15、本发明解决其技术问题所采用的技术方案之二是:提供一种对多种细菌菌膜具有消除作用的产品,其特征在于:所述产品包括上述核酸适配体。

    16、实施本发明,具有如下有益效果:

    17、(1)对鳗弧菌、溶藻弧菌、哈维氏弧菌、铜绿假单胞菌、大肠杆菌菌膜的消除率在70%左右,远高于抗生素的效果。

    18、(2)消除效率高,作用时间只需2小时。

    19、(3)没有抗生素的毒副作用和残留。

    20、(4)合成制备容易、生产方便易于推广应用。



    技术特征:

    1.一组对多种细菌菌膜具有消除作用的核酸适配体,其特征在于:所述核酸适配体由核酸适配体m1、t2、d2组成,其核酸序列分别如seq id no .1、seq id no.2与seq id no.3所示。

    2.根据权利要求1所述的核酸适配体,其特征在于:所述细菌为弧菌、铜绿假单胞菌、大肠杆菌中的一种或多种。

    3.根据权利要求2所述的核酸适配体,其特征在于:所述弧菌为鳗弧菌、溶藻弧菌、哈维氏弧菌的一种或多种。

    4.根据权利要求1所述的核酸适配体,其特征在于:所述核酸适配体的5′端或3′端修饰有功能基团或分子。

    5.根据权利要求4所述的核酸适配体,其特征在于:所述功能基团或分子选自同位素、电化学标记物、酶标记物、荧光基团、生物素、亲和配基、巯基、氨基中的至少一种。

    6.权利要求1、4、5任一项所述的核酸适配体在制备用于分析、检测、诊断或治疗多种细菌相关疾病的试剂或药物或试剂盒中的应用。

    7.根据权利要求6所述的应用,其特征在于:所述细菌为弧菌、铜绿假单胞菌、大肠杆菌中的一种或多种。

    8.根据权利要求7所述的应用,其特征在于:所述弧菌为鳗弧菌、溶藻弧菌、哈维氏弧菌的一种或多种。

    9.一种对多种细菌菌膜具有消除作用的产品,其特征在于:所述产品包括权利要求1、4、5任一项所述的核酸适配体。


    技术总结
    本发明公开了一组对多种细菌菌膜具有消除作用的核酸适配体及其应用,属于生物技术领域。本发明以哈维氏弧菌(Vibrio harveyi)、溶藻弧菌(Vibrio alginolyticus)、鳗弧菌(Vibrio anguillarum)、铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)和大肠杆菌(Escherichia coli)的菌膜为靶目标,以对菌膜的消除率作为筛选指标,先用两步洗脱法分离出死菌膜和与之结合的ssDNA,再通过SELEX进化筛选获得对上述五种菌膜有较好消除作用的核酸适配体。本发明筛选的核酸适配体消除率高、专一性强,对菌膜消除率在70%左右,远高于抗生素的效果。菌膜消除效率高,作用时间只需2小时。无抗生素的毒副作用和残留,合成制备容易、生产方便易于推广应用,对于菌膜的防治和功能性核酸适配体的开发都有着重要意义。

    技术研发人员:郑江,黄将远,黄力行,林茂,鄢庆枇,王家恩,翁齐彪
    受保护的技术使用者:集美大学
    技术研发日:
    技术公布日:2024/11/26
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