首家抗生素抗性基因檢測

抗生素，大家對它都不陌生，它的主要作用是抑制細菌的生長，治療細菌在體內的感染，但是抗生素也有毒副作用，一是可能產生過敏反應(危及生命)，二是增加細菌的環境選擇壓力，對細菌進行篩選，使其耐藥性增強。因此絕對不能亂用抗生素。然而，自第一支青黴素出現之後，抗生素的種類逐年增加，抗生素用量和使用範圍也不斷增大。抗生素使用過量、不足、錯用的問題在日常生活中大量存在，不僅導致在醫療業中出現了很多耐葯的致病菌，而且也造成了自然環境中細菌耐藥性的大幅增長和廣泛傳播。細菌耐葯的問題已成為全球共同的問題。

微分基因首家推出的抗生物抗性基因檢測(ARGs)，可以檢測的ARGs種類多，形式靈活多樣，通量大，周期短，性價比高。

今天小編給大家介紹一下使用qPCR進行ARGs的檢測的流程。抗生素抗性基因（antibiotic resistance genes，ARGs）的增多是細菌產生耐藥性的直接原因，qPCR作為基因定量重要技術手段，在ARGs的檢測方面應用十分廣泛。

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實驗目的

檢測環境樣本中ARGs的種類、丰度及與樣本的相關性。

樣本選取和準備

根據研究目的，選取特定環境的土壤、水體、糞便、空氣等樣本，提取全部細菌DNA進行後續實驗。

注意：DNA中雜質對於qPCR影響較大，需盡量去除雜質，建議在不影響最終實驗需求的情況下增加洗脫次數。

確定基因及設計引物

確定好具體要檢測的ARGs之後，計算qPCR的反應個數，公式如下：

qPCR反應數=引物數量×樣本數量×技術重複數（一般為3）+空白對照

注意：由於是微生物樣本，可設置16S基因作為內參，亦可採用其他已知微生物都存在的序列作為內參，以進行後續的相對定量計算[1]

qPCR儀的選取

傳統qPCR儀（圖1）以96孔，384孔為主，適合反應數量較少、樣本DNA量較高的實驗，反應體系為μl級別，若用於大量樣本的多引物qPCR檢測，則成本較高，操作流程複雜，易產生人工操作誤差。

由於ARGs種類豐富，常常需要上百個基因同時進行檢測，傳統qPCR儀器已不再適合。WaferGen Smartchip超高通量qPCR平台（圖2），可同時進行5184個qPCR反應，全自動化加樣系統，100nl反應體系，很好的解決了高通量、均一性、樣本需求量的問題。

圖1賽默飛實時熒光定量PCR系統

圖2 WaferGen Smartchip超高通量qPCR平台

表1WaferGen平台與普通qPCR平台對比

WaferGen平台加樣模式靈活，可以根據基因數量和樣本數量進行調整，確保性價比最高。

表2 WaferGen平台加樣模式

qPCR數據處理

生物信息學分析

圖3 ARGs分類統計

[2]

圖4 樣本間ARGs關聯性circos圖

[2]

圖5 ARGs聚類熱圖[2]

今天小編把使用qPCR進行ARGs的檢測流程就分享到這裡，乾貨滿滿的實用篇希望能夠對大家有所幫助，你是否很期待下一篇呢？

小編給大家劇透一下，抗生素抗性基因檢測（宏基因組篇）即將到來，小編期待與您下一次的相聚！

參考文獻：

1Chen Q, An X, Li H,et al.Long-term field application of sewage sludge increases the abundance of antibiotic resistance genes in soil[J]. Environment International, 2016, 92-93:1.

2 Wang F H, Qiao M, Su J Q,et al. High throughput profiling of antibiotic resistance genes in urban park soils with reclaimed water irrigation.[J]. Environmental Science & Technology, 2014, 48(16):9079-85.

微分基因為國家大基因中心「基因檢測平台」運營方，專註於高通量測序技術，公司憑藉國際領先的高通量測序平台，依託獨具優勢的高通量基因測序和大數據挖掘技術，為各大高校、醫院、科研單位以及第三方健康管理服務平台，提供專業的基因檢測和數據分析解讀服務。2017年，微分基因在國家大基因中心建成2133平方米的潔凈分子生物實驗室，公司科研團隊匯聚了一批國內外優秀的基因組學實驗和生物信息分析研究人員。

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