JPH10191982A - レジオネラ属に属する細菌検出用オリゴヌクレオチドプローブおよびレジオネラ属に属する細菌の検出方法 - Google Patents
レジオネラ属に属する細菌検出用オリゴヌクレオチドプローブおよびレジオネラ属に属する細菌の検出方法Info
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- JPH10191982A JPH10191982A JP9005050A JP505097A JPH10191982A JP H10191982 A JPH10191982 A JP H10191982A JP 9005050 A JP9005050 A JP 9005050A JP 505097 A JP505097 A JP 505097A JP H10191982 A JPH10191982 A JP H10191982A
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Abstract
類のプローブで特異的に高精度で検出することができ、
しかも容易に調製することができるレジオネラ属細菌検
出用のオリゴヌクレオチドプローブを提供し、これを用
いてレジオネラ属細菌を短時間で多数の種のレジオネラ
属細菌を特異的に高精度で検出する。 【解決手段】 塩基配列5'AGC AAA CGC GAT AAG TTG AC
3'を有するオリゴヌクレオチドプローブを放射性元素、
酵素、蛍光物質または化学物質で標識してなる標識オリ
ゴヌクレオチドプローブを、レジオネラ属に属する細菌
またはそのDNAに接触させてハイブリダイゼーション
を行った後、標識を指標にしてレジオネラ(Legionell
a)属に属する細菌を検出する。
Description
onella)属に属する細菌(以下、レジオネラ属細菌とい
う場合がある)を検出、同定または定量するためのオリ
ゴヌクレオチドプローブおよび標識オリゴヌクレオチド
プローブ、この標識オリゴヌクレオチドプローブを含む
レジオネラ属細菌検出用試薬、ならびにこれらを用いた
レジオネラ属細菌の検出方法である。
低pH処理後WYOαなどのレジオネラ選択培地による培
養によりレジオネラの定量を行っている。しかし、レジ
オネラ属に共通でかつ特異的な形態、生化学的性質は報
告されておらず、このためコロニーが形成された後に栄
養要求性やグラム染色、形態観察、抗体との反応性など
を試験し、これらのいくつかの同定試験結果からレジオ
ネラかどうか判断している。
レジオネラ特有の色、形、その他の特徴を示すまでには
5〜10日間必要であり、また完全な選択培地ではない
ため、生ずるコロニーの中にはレジオネラと類似するコ
ロニーを形成する菌もあり、コロニーを釣菌して栄養要
求性やグラム染色などの同定が必須である。このためレ
ジオネラ細菌の検出に2週間程度の長期間を要するとい
う問題点がある。またレジオネラが生育していた環境中
の生育条件と、選択培地を用いた生育条件とは大きく異
なり、レジオネラの生理状態によっては培地上でコロニ
ーを形成しない場合も十分考えられるという問題点もあ
る。
て抗体を用いる方法があるが、レジオネラ属の広い範囲
の種を検出できる抗体は報告されていない。また抗体を
用いる方法は、抗体を得るまでに手間と時間がかかると
いう問題点がある。
プローブを用いたレジオネラの検出方法が記載されてい
る。しかし、この方法はゲノムDNAを制限酵素で部分
分解して一定の分離操作後に得られるゲノムDNAの断
片混合物を用いているので、全く同様の断片混合物を繰
返し得ることが困難であり、ロットにより特異性に差が
生じるという問題点がある。また、いわゆるin situハ
イブリダイゼーションに用いることができないという問
題点がある。さらに、ゲノムDNA断片混合物をプロー
ブとして使用する場合、検出対象としている部分が明ら
かではなく、得られた結果の学問的意味付けが困難であ
る。
を用いて生物を検出、同定または定量する方法が記載さ
れており、その実施例には23種のレジオネラ種、具体
的にはL. pnueumophila(PHA1), L. micdadei(HEBA), L.
bozemanii(WIGA), L. dumoffi(TEX-KL), L. garmanii
(LS-13), L. jordanis(BL540), L. longbeachae, L. MS
H9, L. oakridgenis(オークリツジ10), L. lansing2,
L. SC-32C-C8, L. WA-316, L. WO-44-3C(L. feeleii),
L. phoenix 1, L. WA-270A, L. PF-209C-C2, L.SC 65C3
(ORW), L. jamestown 26G1-E2, L. MSH-4, L. lansing
3, L. SC18-C9,L. SC63-C7, L-81-716(L. wadsworthii)
を特異的に検出することができる例証的プローブが記載
されている。しかし、この核酸プローブも混合物であ
り、前記と同様の問題点がある。またプローブの塩基の
長さや配列が明らかではなく、rRNAのどの部分を認
識しているのか不明確であり、検出精度に問題がある。
有する核酸プローブを用いたレジオネラの検出方法が記
載され、実施例において3種の混合したプローブを用い
て、21種類(血清型を除く)のレジオネラ種を検出し
ている。対象とされたレジオネラ種を表1に示す。
ブを調製して用いる必要があり、また知られている38
種のレジオネラ(1994)の約55%しか試験されて
おらず、残り45%を検出できるかどうか不明であると
いう問題点がある。
有するプローブを用いたレジオネラ種の検出方法が記載
されている。しかしこのプローブは、レジオネラに特異
的なプライマーを用いてPCRで増幅された配列を検出
するためのものであり、プローブのレジオネラ特異性が
明らかではないという問題点がある。
ellaceae using 16S rRNA-targetedoligonucleotide pr
obes and confocal laser scanning microscopy, Werne
r Manz, Rudolf Amann et. al. Microbiology(1995), 1
41, 29-39には、レジオネラファミリーを検出するため
のプローブとして、2種類のプローブの評価結果が報告
されている。一つは16SrRNAの226-243(大腸菌の16SrRN
Aナンバーリング)をターゲットとするプローブ、もう
一つは同705-722をターゲットとするプローブである。
間で多数の種のレジオネラ属細菌を一種類のプローブで
特異的に高精度で検出することができ、しかも容易に調
製することができるレジオネラ属細菌検出用のオリゴヌ
クレオチドプローブを提供し、これを用いてレジオネラ
属細菌を短時間で多数の種のレジオネラ属細菌を特異的
に高精度で検出することである。
ラ属細菌検出用のオリゴヌクレオチドプローブおよび標
識オリゴヌクレオチドプローブ、この標識オリゴヌクレ
オチドプローブを含むレジオネラ属細菌検出用試薬、な
らびにこれらを用いたレジオネラ属細菌の検出方法であ
る。 (1)デオキシリボヌクレオチドまたはリボヌクレオチ
ドからなり、レジオネラ(Legionella)属に属する細菌
の16SrRNAの可変領域に相補的な配列を持つプローブで
あって、塩基配列5'AGC AAA CGC GAT AAG TTG AC3'を有
することを特徴とするレジオネラ属に属する細菌検出用
オリゴヌクレオチドプローブ。 (2)上記(1)記載のオリゴヌクレオチドプローブを
放射性元素、酵素、蛍光物質または化学物質で標識して
なることを特徴とするレジオネラ属に属する細菌検出用
標識オリゴヌクレオチドプローブ。 (3)上記(2)記載の標識オリゴヌクレオチドプロー
ブを含むことを特徴とするレジオネラ属に属する細菌検
出用試薬。 (4)レジオネラ属に属する細菌、そのDNAまたはrRNA
を含む検体に上記(2)記載の標識オリゴヌクレオチド
プローブまたは上記(3)記載の試薬を接触させてハイ
ブリダイゼーションを行った後、標識を指標にして検出
することを特徴とするレジオネラ属に属する細菌の検出
方法。
RNAの可変領域に相補的な配列のなかから、レジオネラ
属に保存性の良く、かつ他の属と相違する部分を選び出
すことによって得られたものである。すなわち本発明の
プローブの配列は、レジオネラ ニューモフィラ(Legi
onella pneumophila)および他のレジオネラの16SrRNA
をコードするDNAの塩基配列871-890(大腸菌16SrRNAの
ナンバーリング)に相当する。従って本発明のプローブ
の配列は、レジオネラ ニューモフィラ(Legionella p
neumophila)および他のレジオネラの16SrRNAをコード
するDNAの塩基配列871-890(大腸菌16SrRNAのナンバー
リング)の相補的配列、または16SrRNAの塩基配列871-8
90(大腸菌16SrRNAのナンバーリング)をターゲットに
し、これらの配列を認識するに足るものである。
onella pneumophiliaおよび他のLegionellaの16SrRNA配
列の一部の塩基配列を表2に示す。
列が明らかで、塩基配列の長さも20塩基程度であるた
め、ヌクレオチドまたはデオキシヌクレオチドから化学
合成により容易に合成することができる。このため、同
一のプローブを何度でも容易に得ることができ、ロット
により特異性が異なるということはない。また本発明の
プローブは塩基数が比較的短いことから、in situハイ
ブリダイゼーションに用いることもでき、しかも一種類
のプローブから検出できるレジオネラ属細菌の種類も多
い。これらの点から、検出試薬として優れている。
標識オリゴヌクレオチドプローブは、前記プローブを放
射性元素、酵素、蛍光物質または化学物質などの標識物
質で標識したプローブである。このような標識物質とし
ては従来から使用されている標識物質が使用でき、具体
的なものとしては32P等の放射性元素;FITC、ロー
ダミン等の蛍光物質;ジコキシゲニン等のハプテン;ア
ルカリフォスファターゼ、ペルオキシダーゼ等の酵素;
ビオチン等の生化学物質などがあげられる。これらの標
識物質は、公知の方法でプローブに導入することができ
る。
試薬は上記標識オリゴヌクレオチドプローブを含むもの
であり、標識オリゴヌクレオチドプローブだけからなっ
ていてもよく、また緩衝液などに溶解したものでもよ
く、またレジオネラ属細菌とのハイブリダイゼーション
を容易に実施することができるようにキット化されたも
のでもよい。
またはこれを含む試薬は、レジオネラ属細菌またはこの
DNAを含む検体とハイブリダイゼーションを実施し、そ
の後標識物質を指標にして検出することにより、例えば
放射能、発色、蛍光、発光などを指標にして検出するこ
とにより、プローブがハイブリダイゼーションしたレジ
オネラ属細菌を特異的に高精度で、目視や顕微鏡等によ
り容易に検出、同定または定量することができる。
たは定量することができるレジオネラ属細菌の種の種類
が多く、少なくともレジオネラ34種(後記表3参照)
を検出することができる。このように本発明のプローブ
は、従来のプローブに比べて、一種類のプローブでより
多くの種の種類のレジオネラを検出することができる。
レオチドプローブまたは試薬を、レジオネラ属に属する
細菌またはそのDNAを含む検体に接触させてハイブリダ
イゼーションを行った後、標識を指標にしてレジオネラ
属細菌を検出する方法である。ハイブリダイゼーション
は従来と同様の方法により行うことができる。例えば、
細菌を対象とする場合は、ナイロンフィルターなどのフ
ィルターに菌体をしみ込ませ、フィルター上で溶菌操作
を行った後、紫外線照射または80℃以上の高温にする
ことにより、レジオネラ属細菌のDNAをフィルター上に
固定する。このフィルターをハイブリダイゼーション溶
液に通常1時間以上浸したのち、さらに標識オリゴヌク
レオチドを添加したハイブリダイゼーション溶液に浸漬
し、2〜24時間反応させる。ハイブリダイゼーション
時の温度は、十分な特異性および検出感度を示す温度を
選択するのが好ましく、通常プローブのTm値マイナス
5〜10℃を目安にする。十分な特異性および検出感度
を示す温度は、予め実験により求めることができる。プ
ローブと反応が終了したフィルターは緩衝液で洗浄し、
非特異的な結合をしているプローブを除去する。洗浄は
緩衝液を新しいものに交換して2〜3回行うのが好まし
い。洗浄時の温度は、十分な感度を保つ温度で行うのが
好ましく、通常ハイブリダイゼーションの温度よりも低
く設定される。十分な感度を保つ温度は、予め実験によ
り求めることができる。
物質の種類に応じて公知の方法により行うことができ
る。例えば、放射性元素で標識した場合は公知の方法で
放射能を測定することにより検出できる。また酵素で標
識した場合は公知の方法で酵素活性を測定することによ
り検出できる。また螢光物質で標識した場合は公知の方
法により光量を測定することにより検出できる。また抗
原または抗体で標識した場合は、標識した抗原または抗
体と特異的に反応する抗体または抗原を用いて抗原抗体
反応させ、反応生成物を公知の方法により測定すること
により検出できる。
により、ハイブリダイゼーションによりレジオネラ属の
広範囲のレジオネラ種を特異的に検出することができ
る。このため、従来行っていたレジオネラコロニーの複
数の同定操作を省略することができ、検出を容易に行う
ことができる。すなわち、従来の培養方法では一つ一つ
のコロニーを釣菌して同定に供さなくてはならないが、
本発明のプローブを用いてコロニーハイブリダイゼーシ
ョンを行うことにより、例えば培地プレートに生育して
いるコロニーすべてについてレジオネラであるかどうか
一度に判別することができる。また、原理的に培養によ
る検出では、培養できないレジオネラは検出対象外であ
ったが、本発明の検出方法では培養できないレジオネラ
種も検出可能である。また、環境中の生物膜や生物組織
中でレジオネラがどのように分布しているかということ
を明らかすることも可能である。さらにプローブがゲノ
ムDNA断片混合物ではないので、同じ性能のプローブ
を容易に入手できる。
により合成した。合成したプローブは高速液体クロマト
グラフィーにより精製した。精製後は凍結乾燥して保管
した。その後の操作には、脱イオン水に溶解して用い
た。
bel kit(ベーリンガーマンハイム社製)を用いてジコキ
シゲニンによりラベルした。このジコキシゲニンでラベ
ルしたオリゴヌクレオチドプローブを0.3pmol/mlの濃度
になるように、ハイブリダイゼーション溶液〔0.75M Na
Cl, 75mM sodium citrate, 1%(w/v) Blockingreagent,
0.1%(w/v)N-lauroylsarkosine, 0.02%(w/v) Sodium dod
esyl sulfate(以下SDS), 0.1mg/l Poly(a)〕に溶解し、
後述のハイブリダイゼーションで使用した。なお上記ジ
コキシゲニンはハプテンの1種であり、抗原として作用
する化合物である。
(うち二種はL. pneumophilaのサブスピーシズ)を入手
し、DNA抽出後、ドットブロットを実施した。なお比較
例としては、Enterobacter cloacae(ATCC 23355)、Esch
erichia coli(ATCC 25922)、Klebsiella pneumoniae(AT
CC 13883)、Proteus vulgaris(ATCC 13315)、Pseudomon
as aeruginosa(ATCC 27853)、Salmonella typhimurium
(ATCC 14028)、Serratia marcescens(ATCC 8100)、Stap
hylococcus aureus(ATCC 12600)を用い、レジオネラと
同様にDNAを抽出後、ドットブロットに供した。
(Buffered charcoal-yeast extractagar supplemented
with α-ketoglutarate、組成;蒸留水1000ml当たり酵
母エキス10.0g、活性炭末1.5g、ACESバッファー10.
0g、寒天15.0g、L−システイン一塩酸塩0.4g、可溶性
ピロリン酸鉄0.25g、α−ケトグルタル酸一カリウム1.0
gを含有するpH6.9±0.05の培地)で培養した
後、プレート上から白金耳でかきとり使用した。DNAの
抽出はCurrent Protocols in Molecular Biology. 2.4.
1. Preparation of Genomic DNA form Bacteriaに従っ
て実施した。
し、それぞれのDNAを同一濃度になるよう調整した後、
ナイロンフィルターに100ngずつドットブロットした。
風乾後、次に示す各液で湿らせた濾紙の上に、フィルタ
ーを5分間ずつ順次置き、DNAを変性させた。(1)0.5
N NaOH,0.5M NaCl, (2)1.5M NaCl, 0.5M Tris-HClpH
7.4, (3)0.3M NaCl, 30mM sodium citorate pH7.0。
その後、120℃で30分間加温してDNAをフィルターに固定
し、下記のハイブリダイゼーションに使用した。
l kitのStandard 5 xSSC procedureに基づき実施した。
以下に手順を示す。DNAを固定した前記フィルターをプ
ラスチックバッグの中に入れ、100cm2あたり20mlのハイ
ブリダイゼーション溶液〔0.75M NaCl, 75mM sodium ci
trate, 1%(w/v) Blockingreagent, 0.1%(w/v)N-lauroyl
sarkosine, 0.02%(w/v) Sodium dodesyl sulfate(以下S
DS), 0.1mg/l Poly(a)〕を入れ、気泡を除いてシールし
た。ハイブリダイゼーションオーブンで緩やかに振とう
しながら68℃で1時間以上反応させた。プレハイブリダ
イゼーション液を捨て、前記1)で調製したオリゴヌク
レオチドプローブを0.3pmol/ml濃度で含む新しいハイブ
リダイゼーション液を100cm2あたり2.5mlになるようプ
ラスチックバッグに入れた。気泡を除いてシール後、ハ
イブリダイゼーションオーブンで緩やかに振とうしなが
ら50℃で2〜3時間反応させた。
から取出し、0.3M NaCl, 30mM sodium citrate pH7.0,
0.1%SDS溶液をタッパーなどの容器に100cm2あたり50ml
入れ、フィルターを浸漬、振とうして洗浄し、結合の弱
いプローブを除去した。5分後液を入替え、さらに5分
間洗浄した。その後、15mM NaCl, 1.5 mM sodium citra
te pH7.0, 0.1%SDS溶液をタッパーなどの容器に100cm2
あたり50ml入れ、フィルターを浸漬、振とうして洗浄
し、結合の弱いプローブを除去した。15分後液を入替
え、さらに15分間洗浄した。
leic acid, 150mM NaCl pH7.5溶液に入れた。次に、フ
ィルターを上記溶液に1% blockingreagentを加えた液に
浸し、緩やかに振とうしながら20分間反応させた。抗ジ
コキシゲニンアルカリフォスファターゼ結合抗体を上記
液量の1/10000量添加し、20分間緩やか振とうしながら
反応させた。フィルターを取出し、新しい容器に100mM
Maleic acid, 150mM NaCl pH7.5, 0.3% tween20を入
れ、フィルターを浸漬し、緩やかに振とうしながら10分
間洗浄した。新しい液に変え、繰返した。再度新しい液
に変え、繰返した。
MgCl2溶液にフィルターを入れ、2分間以上放置した。
CDP-Star(ベーリンガーマンハイム社製)を上記溶液で1
/100に希釈し、フィルターを浸漬し5分間放置した。
フィルターの余分な液を切り、プラスチックバッグに入
れて37℃で10分間反応させた。その後X線フィルム(ECL
ハイパーフィルム、アマシャム社製)に30分間露光し、
現像した。プローブが反応した部分は黒いシグナルとな
って現れるので、生じたシグナルを目視により、4段階
に分けて反応性を判断した。その結果を表3に示す。
菌が比較例 評価基準 ++:強いシグナルあり +:シグナルあり ±:わずかにシグナルが確認される −:反応確認されず *1 DNAが抽出できず、ハイブリダイゼーションは実
施せず
ると、試験に供したレジオネラのうちL. islaelensisを
除く全てのレジオネラから強いシグナルが得られたこと
がわかる。またレジオネラ以外の菌からはほとんどシグ
ナルが得られなかった。このことから、本発明のプロー
ブはほとんどのレジオネラ種を検出することが可能で、
レジオネラ属特異性があることが確認された。
は、特定な塩基配列を有し、多数の種のレジオネラ属細
菌の16SrRNAの特定の位置の配列および16SrRNAをコード
するDNAの相補的配列と、特異的に相補的な塩基対を形
成する。このため、短時間で多数の種のレジオネラ属細
菌を一種類のプローブで特異的に高精度で検出するため
のプローブとして好適に用いることができる。また塩基
が短いので容易に調製することができる。
は上記オリゴヌクレオチドプローブを標識物質で標識し
ているので、ハイブリダイゼーションによりレジオネラ
属細菌を短時間で多数の種のレジオネラ属細菌を一種類
のプローブで特異的に高精度で検出することができる。
ドプローブを含んでいるので、ハイブリダイゼーション
によりレジオネラ属細菌を短時間で多数の種のレジオネ
ラ属細菌を一種類のプローブで特異的に高精度で検出す
ることができる。
オチドプローブまたは試薬をレジオネラ属細菌またはそ
のDNAと接触させてハイブリダイゼーションを行った
後、標識を指標にして検出するようにしているので、レ
ジオネラ属細菌を短時間で多数の種のレジオネラ属細菌
を一種類のプローブで特異的に高精度で検出することが
できる。
Claims (4)
- 【請求項1】 デオキシリボヌクレオチドまたはリボヌ
クレオチドからなり、レジオネラ(Legionella)属に属
する細菌の16SrRNAの可変領域に相補的な配列を持つプ
ローブであって、塩基配列5'AGC AAA CGC GAT AAG TTG
AC3'を有することを特徴とするレジオネラ属に属する細
菌検出用オリゴヌクレオチドプローブ。 - 【請求項2】 請求項1記載のオリゴヌクレオチドプロ
ーブを放射性元素、酵素、蛍光物質または化学物質で標
識してなることを特徴とするレジオネラ属に属する細菌
検出用標識オリゴヌクレオチドプローブ。 - 【請求項3】 請求項2記載の標識オリゴヌクレオチド
プローブを含むことを特徴とするレジオネラ属に属する
細菌検出用試薬。 - 【請求項4】 レジオネラ属に属する細菌、そのDNAま
たはrRNAを含む検体に請求項2記載の標識オリゴヌクレ
オチドプローブまたは請求項3記載の試薬を接触させて
ハイブリダイゼーションを行った後、標識を指標にして
検出することを特徴とするレジオネラ属に属する細菌の
検出方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP00505097A JP3814909B2 (ja) | 1997-01-14 | 1997-01-14 | レジオネラ属に属する細菌検出用オリゴヌクレオチドプローブおよびレジオネラ属に属する細菌の検出方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP00505097A JP3814909B2 (ja) | 1997-01-14 | 1997-01-14 | レジオネラ属に属する細菌検出用オリゴヌクレオチドプローブおよびレジオネラ属に属する細菌の検出方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10191982A true JPH10191982A (ja) | 1998-07-28 |
| JP3814909B2 JP3814909B2 (ja) | 2006-08-30 |
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ID=11600586
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP00505097A Expired - Fee Related JP3814909B2 (ja) | 1997-01-14 | 1997-01-14 | レジオネラ属に属する細菌検出用オリゴヌクレオチドプローブおよびレジオネラ属に属する細菌の検出方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3814909B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009044773A1 (ja) * | 2007-10-04 | 2009-04-09 | Tosoh Corporation | レジオネラ属菌rRNA増幅用プライマー、検出方法および検出キット |
-
1997
- 1997-01-14 JP JP00505097A patent/JP3814909B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009044773A1 (ja) * | 2007-10-04 | 2009-04-09 | Tosoh Corporation | レジオネラ属菌rRNA増幅用プライマー、検出方法および検出キット |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3814909B2 (ja) | 2006-08-30 |
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