CRISPR/Cas技术在乳酸菌中的研究进展

乳酸菌是重要的食品发酵剂,其传统的基因遗传操作技术为同源重组,该技术为后续的基因编辑工作奠定了基础,但是也存在操作繁琐、效率低等不足。成簇的规则间隔短回文重复序列(clustered regularly interspaced short palindromic repeats, CRISPR)及其相关蛋白(CRISPR-associated protein, Cas)以其高效、便捷性推动了乳酸菌基因编辑的发展。该文综述了CRISPR的原理、分类,重点阐述了CRISPR操作系统在乳酸菌方面的应用。     

CRISPR/Cas系统在食品质量安全检测中的应用研究进展

规律间隔成簇短回文重复序列及其相关蛋白(clustered regularly interspaced short palindromic repeats-associated,CRISPR/Cas)是基于细菌和古细菌等原核生物的一种适应性免疫系统,因其可编程性和易操作的优点已被开发为基因编辑技术,并且凭借其快速和高效...     

空肠弯曲菌中规律成簇间隔短回文重复序列（CRISPR）的检测与结构分析

规律成簇间隔短回文重复序列（clustered regularly interspaced short palindromic repeats,CRISPR）是近年在原核生物中发现的针对噬菌体等外源遗传物质的干扰而进化出的获得性和可遗传性生物免疫系统。因其序列的高度多态性及携带遗传信息的可追溯性,成为分子分型方法的理想位点。本研究对江苏地区分离的86?株空肠弯曲菌基因组进行CRISPR结构的检测和分析。结果表明：36%的菌株基因组含有CRISPR结构,32?株含有确定CRISPR结构的菌株均只含有1?个CRISPR结构,CRISPR序列长度范围为92～366?bp;重复序列与数据库中出现频率最高的重复序列一致;识别到的间隔序列共111?条,共分为17?种类型,有10?种类型的间隔序列与CRISPR?DB数据库中公布的一致,有7?种间隔序列为新报道的间隔序列,共55?条,占总间隔序列的49.5%。通过同源性比对发现,间隔序列除与来自同属同种的质粒或噬菌体具有同源性外,有些还与其他致病菌的质粒或噬菌体具有同源性,这种现象说明空肠弯曲菌与其他致病菌可能存在基因的水平转移等信息交流方式。另外,通过CRISPR结构间隔序列的多样性,可以将38?株空肠弯曲菌野生菌株分为5?种不同的谱型。研究结果为空肠弯曲菌利用CRISPR结构进行分型和溯源提供数据基础。     

CRISPR/Cas系统在食源性致病菌快速检测新技术中的研究进展

食源性致病菌的早期筛查与快速检测对食品安全和临床诊断至关重要。然而,传统检测方法操作繁琐、费时费力,难以满足快速检测需求。成簇、规则间隔的短回文重复序列（clustered regularly interspaced short palindromic repeats,CRISPR）和关联蛋白（CRISPR-associated protein,Cas）组成的CRISPR/Cas是广泛存在于细菌和古细菌中的一种免疫系统,其高效特异序列识别及切割活性的特性,为食源性致病菌高灵敏、快速检测提供了一种新的途径。本文介绍了CRISPR/Cas系统的原理、机制及发展,总结了近年来基于CRISPR/Cas系统结合不同结果报告方式用于食源性致病菌快速检测的最新进展,并对其优势、局限性和未来发展方向进行了讨论。     

常见食源性致病菌CRISPR系统结构与功能研究进展

近年发现细菌和古细菌中广泛存在规律成簇间隔的短回文重复序列(clustered regularly interspaced short palindromic repeats,CRISPR)系统,该系统能够有效地防御噬菌体等外源基因元件的入侵,限制基因的水平转移。而在食源性致病菌中CRISPR系统除了免疫防御功能以外,还可能具有调节细菌毒力等的其他功能。并且食源性致病菌的CRISPR系统呈现出的多样性在不同菌株之间存在差异,这种差异为食源性致病菌的遗传进化、分子分型提供了更为可靠的依据。因此,近年来针对食源性致病菌中CRISPR系统结构与功能的研究逐渐成为热点。为了进一步探究CRISPR系统在食源性致病菌中的作用机制与应用前景,本文综述了几种常见的食源性致病菌CRISPR系统的基本结构及相关功能的研究进展。     

三链核酸在食品安全检测中的研究进展

文章综述了三链核酸的结构与稳定性,重点介绍了基于三链核酸的荧光、电化学、比色分析法在食源性有害物检测中的研究进展,并探讨了三链核酸在食品安全检测领域中面临的挑战和发展前景。     

重组酶介导的等温扩增结合CRISPR/Cas12a检测志贺氏菌和克罗诺杆菌

目的 应用重组酶介导的等温扩增技术(Recombinase-aided Amplification,RAA)结合成簇规则的间隔短回文重复序列(Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats,CRISPR),建立志贺氏菌和克罗诺杆菌的快速检测方法。方法 通过筛选志贺氏菌和克罗诺杆菌特异性基因,设计特异扩增引物、CRISPR脱氧核糖核酸(CRISPR Deoxyribonucleic acid,crDNA)和探针,将靶标进行RAA扩增后,建立CRISPR检测方法。对方法的灵敏度、特异性和应用性进行评价,并与国标检测方法进行对比。结果 本方法对志贺氏菌和克罗诺杆菌纯菌液DNA最低检出限分别为4.9×103 CFU/mL、4.4×104 CFU/mL,基因组DNA最低检测限为6.8×10-3 ng/μL、5.7×10-3 ng/μL,特异性好,与其它病原菌无交叉反应。同时,该方法成功检测出加标猪肉样品和人工污染奶粉中的志贺氏菌和克罗诺杆菌,比国标法检测限更低。结论 本研究建立的RAA-CRISPR方法可有效应用于志贺氏菌和克罗诺杆菌的检测,这为快速筛查食品中是否污染这两种病原菌提供重要价值。     

CRISPR-Cas系统在食源性致病菌中的结构与功能研究进展

规律成簇间隔短回文重复序列（CRISPR）及其相关蛋白（Cas）构成的CRISPR-Cas系统是存在于细菌和古细菌中的免疫系统的组成部分,能有效防御外源移动遗传元件,如噬菌体的侵袭。研究发现该系统可以阻止携带特征基因的外源核酸整合到细菌基因组中,同时还有调节其它功能基因表达的作用,对细菌毒性、耐药性、生物膜形成等生物学特征也有影响。本文解析常见食源性致病菌CRISPR-Cas系统的结构,综述CRISPR-Cas系统与细菌毒性、耐药性、生物膜形成、分型等的相关性,为后续CRISPR-Cas系统功能研究以及食源性致病菌的溯源、控制提供参考。     

应用于食品检测领域的分子即时检测技术研究进展

食品安全问题关系人类民生。为有效预防和控制食品安全风险,减少食品安全经济损失,迫切需要开发出针对食源性病原体、食物掺假、转基因作物的高特异性、高敏感性、快速的核酸检测技术。即时检测(point-of-care testing, POCT)作为一种新兴的快速检测手段,由于其检测速度快、操作简单、现场检查等特点,在食品检测领域应用广泛。本文首先介绍了POCT技术的发展历史,而后根据食品安全事件的特点,从食源性致病菌、食物掺假、转基因作物3个方向分析了食品检测的主要对象,阐述了分子POCT技术在食品检测领域的应用现状,最后对应用于食品检测领域的分子POCT技术存在的问题和解决办法进行了分析总结,对食品检测分子POCT技术的发展方向进行了展望。本文有助于进一步了解分子POCT技术在食品检测中的应用,并为分子POCT技术在食品快速检测中的研究和应用提供参考。     

CRISPR核酸检测技术的研究进展

作为一种新兴的基因组编辑和调控工具,CRISPR(clustered regularly interspaced short palindromic repeats)技术的诞生和发展极大地改变了生物学领域的前进方向.近几年来,CRISPR系统及其相关蛋白(Cas效应蛋白)的工作原理被逐渐揭示,由于其优越的灵敏度和特异性...     

Molecular Methods in Food Safety Microbiology: Interpretation and Implications of Nucleic Acid Detection

Because of increasing demand for rapid results, molecular techniques are now applied for the detection of microorganisms in foodstuffs. However, interpretation problems can arise for the results generated by molecular methods in relation to the associated public health risk. Discrepancies between results obtained by molecular and conventional culture methods stem from the difference in target, namely nucleic acids instead of actively growing microorganisms. Nucleic acids constitute 5% to 15% of the dry weight of all living cells and are relatively stable, even after cell death, so they may be present in a food matrix after the foodborne microorganisms have been inactivated. Therefore, interpretation of the public health significance of positive results generated by nucleic acid detection methods warrants some additional consideration. This review discusses the stability of nucleic acids in general and highlights the persistence of microbial nucleic acids after diverse food‐processing techniques based on data from the scientific literature. Considerable amounts of DNA and RNA (intact or fragmented) persist after inactivation of bacteria and viruses by most of the commonly applied treatments in the food industry. An overview of the existing adaptations for molecular assays to cope with these problems is provided, including large fragment amplification, flotation, (enzymatic) pretreatment, and various binding assays. Finally, the negligible risks of ingesting free microbial nucleic acids are discussed and this review ends with the future perspectives of molecular methods such as next‐generation sequencing in diagnostic and source attribution food microbiology.     

基于功能核酸的食品重金属污染快速检测进展

食品安全与人类健康息息相关。重金属污染已成为食品安全领域的突出问题,为保证食品安全,构建快速、廉价和可推广的食品重金属污染检测方法显得尤为重要。近年来,以功能核酸为基础的生物传感及分析技术引起了广泛关注。核酶和核酸适配体等功能核酸作为一种新型的生物识别分子,可实现对金属离子的特异性识别,在构建高灵敏、高选择性的食品重金属分析检测平台方面具有巨大的应用潜力。本文综述了功能核酸在重金属(铅、汞和镉)污染检测领域的应用进展,重点介绍了由功能核酸构建的荧光传感器和比色传感器,及功能核酸与纳米粒子复合构建的核酸纳米传感器。此外,考虑到食品重金属离子检测所涉及的区域范围广、样品数量多等问题,本文突出了功能核酸与微流控技术及便携检测设备整合的检测平台,为临场的食品重金属污染分析提供思路。     

纳米金技术的发展及在食品安全快速检测中的应用

免疫纳米金技术是近年发展较快的标记技术,在生物医学方面已有广泛应用,以纳米金为基础开发的检测技术具有快速、准确、灵敏、特异性高的特点。本文从纳米金技术应用的发展历程出发,介绍了以纳米金为标记物的快速检测技术的现状,及其在食品安全快速检测中的应用,并展望了纳米金广阔的应用前景。     

微生物检测技术及其在食品安全中的应用

介绍了微生物免疫学、分子生物学、生理生化代谢产物、自动化仪器、生物传感器等检测技术的原理和特点,举例说明了食源性病原菌免疫学、核酸探针技术、PCR技术、生物芯片技术、生物传感器检测技术在食品安全检测中的一些应用,通过对比指出生物芯片技术、生物传感器检测技术是今后微生物检测技术发展的方向.     

免疫层析试纸技术及其在食品安全检测中的应用

免疫层析试纸因其使用方便,耗时少,结果稳定,价格相对低廉,可适用现场和家庭检测,在临床诊断等 领域得到了有效普及。近年来,随着食品安全事故频发,该技术在食品安全检测中得到快速广泛的应用。本文从免 疫层析试纸技术的简介、研究、应用进展等方面进行综述,并对其发展前景进行评述,以期为免疫层析试纸技术的 未来发展及应用提供参考。     

核酸适配体生物传感器在食品霉菌毒素检测中应用的研究进展

霉菌毒素是由霉菌产生的次级代谢物,是人类健康的主要威胁之一。食品中霉菌毒素的污染已经成为人们热切关注的主要食品安全问题之一,所以开发出用于简便、快速和灵敏检测食品中霉菌毒素的方法显得尤为重要。核酸适配体是在体外筛选,并能特异性识别目标物的单链寡核苷酸序列,因具有易合成、易标记、易修饰、灵敏度高、特异性高、分子量小等优势而广泛应用于蛋白质、霉菌毒素、农兽药等目标物检测的生物传感器。本文主要综述了食品中霉菌毒素的限量和危害,以及核酸适配体生物传感器筛选技术用于食品中霉菌毒素检测的研究进展。     

快速检测技术在食品安全监督管理工作中的应用

本文主要介绍了将快速、灵敏、方便、准确的食品安全快速检测技术应用在食品安全监督管理工作中的意义和作用,以及时控制、减轻、消除食品突发事故及有毒有害物质对人体潜在的危害、降低食物中毒发生率,提高工作效率,探索新的食品卫生监管模式,为促进我市食品安全监督保障工作的进一步顺利开展起到重要的技术支撑作用。     

食品致病菌快速检测技术及其应用前景

近年来,沙门氏菌、李斯特氏菌、大肠杆菌O157、弯曲杆菌等食品致病菌已成为危害食品安全的头号杀手。而以往反复增菌、菌落分离及多种生化,血清学鉴别实验等常规食品微生物检测方法操作复杂、耗时长,难以满足飞速发展的现代食品生产和流通领域对检测速度的要求。因此．开发快速的致病菌检测技术成为保障食品安全的重要任务之一。实际上．如何将快速检测技术应用于食品检测现场已经成为食品检测领域的研究热点。很多检测技术与设备供应商都在基于各种检测方法．     

聚多巴胺功能化复合材料的研究及在食品安全检测中的应用

多巴胺分子在弱碱性条件下容易自聚,并能在各种材料表面沉积形成聚多巴胺(polydopamine,PDA)涂层。PDA能够优化基体材料性能并赋予其亲水性、抗污性能、抗菌性能、生物相容性等,为材料表面的进一步功能化修饰提供了理想的平台。本文对近年来多种PDA功能化复合材料的研究现状进行了归纳和总结,包括聚多巴胺功能化金属纳米粒子、聚多巴胺功能化碳基纳米材料、聚多巴胺功能化金属有机框架、聚多巴胺分子印迹聚合物等,并突出介绍了其在食品中农兽药残留、重金属残留及其它痕量有机污染物检测中的应用,为食品样品前处理技术的发展提供了新的研究方向。     

基于多巴胺及其衍生物的传感器在食品快速检测中的研究进展

食品安全问题关系国计民生,快速检测技术对实现食品安全战略具有重要意义.聚多巴胺及其复合材料修饰的传感器在食品快速检测中表现出良好的稳定性,且具有检测限低、灵敏度高的优势;此外,聚多巴胺及其修饰复合材料制备过程简单、绿色环保,基于这些优点,聚多巴胺及其复合材料在食品安全评价、环境监测、生物分析等领域的运用备受关注.本文综...