Assay qPCR פותח לצורך זיהוי של O157 החיידקים Escherichia: H7 מיקוד סמן גנטי ייחודי, Z3276. QPCR היה בשילוב עם טיפול monoazide propidium (PMA) לגילוי תא חי. פרוטוקול זה כבר שונה ומותאם לפורמט צלחת 96 היטב לטיפול קל ועקבי של דגימות רבות
מסגרת קריאה פתוחה ייחודית (ORF) Z3276 זוהתה כסמן גנטי ספציפי לE. O157 coli: H7. Assay qPCR פותח לגילויו של ע ' coli O157: H7 על ידי מיקוד ORF Z3276. עם assay זה, אנו יכולים לזהות נמוכים כמו כמה עותקים של הגנום של ה-DNA של א ' O157 coli: H7. הרגישות והספציפיות של assay אושרו על ידי בדיקות אימות אינטנסיביות עם מספר רב של E. coli O157: H7 זנים (n = 369) וזנים שאינם O157 (n = 112). יתר על כן, יש לנו בשילוב הליך monoazide propidium (PMA) עם פרוטוקול qPCR החדש שפותח לצורך זיהוי סלקטיבי של תאי חיים מהתאים מתים. הגברה של ה-DNA מהתאים מתים שטופלו ב-PMA הייתה עצורה כמעט לחלוטין בניגוד להגברה כמעט לא הושפעה דנ"א מתאי חיים שטופלו ב-PMA. בנוסף, הפרוטוקול שונו והותאם לפורמט צלחת 96 היטב לטיפול קל ועקבי של מספר גדול של דגימות. Tהשיטה שלו צפויה להיות השפעה על מיקרוביולוגית מדויקת וניטור אפידמיולוגי של בטיחות מזון ומקור סביבתי.
PCR היא טכניקה נפוצה לגילויו של ע ' coli O157: H7 מדגימות מזון ואיכות הסביבה. זיהוי סמנים ביולוגיים ספציפיים לE. coli O157: H7 הוא אחד מהגורמים המרכזיים לגילוי מוצלח במבחני ה-PCR. הסמנים הביולוגיים בשימוש נפוץ במבחני ה-PCR לזיהוי של E. coli O157: H7 כולל רעלים שיגה (STX 1 ו STX 2) 1,2, גנים 3,4 uidA, 5,6 eaeA, 7 rfbE, וFlic 8,9. סמנים אלה יכולים לספק יעילות משתנה לזיהוי, עם זאת, רוב הסמנים הביולוגיים לא יכול לשמש כסמן ביולוגי ייחודי לגילויו של ע ' O157 coli: H7. חוסר בכוח ההבחנה של גנים מטרה זו קורא לסמן ביולוגי יותר ספציפי וחזק יותר (ות) עבור זיהוי של א ' O157 coli: H7 10.
בדיקות רבות לגנים או מסגרות היפותטית פתוחות קריאה (ORFs) בE. coliO157: H7 11 תוכננו עבור assay qPCR מבוסס על הרמזים מmicroarrays גנוטיפ DNA מהמעבדה שלנו ועל ידי חיפוש בתוך מסד הנתונים GenBank של המרכז הלאומי למידע ביוטכנולוגיה. הרצף של Z3276 ORF, שהוא גן fimbrial 11, נבחר עבור assay qPCR. בהמשך לכך, assay qPCR פותח באמצעות ניסויים רבים על פרמטרים PCR כגון ריכוזים של פריימרים ובדיקות, כמו גם טמפרטורות חישול וסיומת (מידע לא מוצג). לאחר בדיקות inclusivity התמריץ ובלעדיות על זני התייחסות כגון E. coli O157: H7 זנים, שאינו O157 וShigella בqPCR, Z3276 ORF זוהה כסמן גנטי ספציפי וחזק לזיהוי של ע ' O157 coli: H7. ואז אנו מפתחים שיטה חדשה qPCR באמצעות סמן ביולוגי ייחודי זה לצורך זיהוי של ע ' O157 coli: H7.
אתגר נוסף באיתורו של ע ' coli O157: H7 במזוהם עבורods והסביבה היא קביעה מדויקת של תאי חיים מדגימות. הנוכחות המורחבת של ה-DNA בתאים וחוסר יכולת להבדיל כדאיות בassay PCR מתים עלולה לגרום לקריאות חיוביות שגויות, וכתוצאה מהערכת יתר של מספרי תא חיים בזיהוי. כתוצאה מכך, זה מגביל את שימוש PCR בזיהוי מדויק של גורמי מחלה במזון 12. גישה חדשנית כדי לבדל את ה-DNA של התאים המתים כבר נלקחה על ידי שילוב של טיפול monoazide propidium (PMA) בהליך ה-PCR בשנים האחרונות 13-15. PMA הוא מסוגל להיכנס פנימה של תאים מתים, וintercalate לתוך הדנ"א בעת חשיפה לאור, אבל זה לא יכול ללכת חלק פנימי של תאי חיים להגיב עם ה-DNA של תאי חיים. לפיכך, בתערובות שטופלו PMA של תאים חיים ומתים, הדנ"א של תאים מתים לא יכול להיות מוגבר ב13 PCR. אנחנו בשילוב טיפול PMA עם assay qPCR החדש שפותח כדי לזהות באופן סלקטיבי E. החי coli O157: H7 תאים. בנוסף, יש לנו עשינו את PMA-qPCRssay אפשרי לגילוי תפוקה גבוהה.
מטרה העיקרית של המחקר כרוך בשימוש בZ3276 ORF, ייחודי לE. coli O157: H7, כסמן יחיד עבור assay qPCR. נכון לעכשיו, רוב מבחני qPCR ממקדים גנים ארסי, כגון stx1, stx2, וeaeA 1,2,5,6 או גנים פנוטיפי משותפים, כגון 3,4 uidA, rfbE וגני Flic 8,9. מדי פעם, מין או מתח לא יכול להיות בהחלט שזוהה על ידי גן הארסיות (ים), כגון STX 1and STX 2 גנים, כפי שהגנים האלה נמצאים במינים או זני 16 כמו גם שונים. שימוש rfbE וFlic לגני המטרה, יש צורך בשניהם גנים לשמש לזיהוי מלא של 17. שימוש ORF Z3276 כסמן ביולוגי, assay qPCR זה הוכח להיות assay רגיש וספציפי (טבלת 1). assay זה כבר נתון לבדיקות מחמירות inclusivity ובלעדיות, כולל O157: H7 זנים (n = 367), מעל 100 זנים שאינם O157, ומינים פתוגניים אחרים, כגון סלמונלה וShigella. כל O157: H7 הזנים שנבדקו התגלו באופן חיובי, ולא תגובתיות צולבת נמצאה מהזנים הלא O157 (טבלת 1), המציין כי ORF Z3276 הוא סמן ביולוגי ייחודי וחזק לגילויו של ע ' O157 coli: H7.
המטרה השנייה של המחקר היא לזהות באופן סלקטיבי תאי חיים מהתאים מתים על ידי טיפול PMA לפני מיצוי DNA. PMA יכול לחדור לתוך התאים המתים עם הממברנה נפגעת ונקשר ל-DNA, ובכך מעכב את ההגברה DNA של תאים מתים ב13 ה-PCR. אנחנו צריכים לשנות את הליך PMA-הטיפול, והתאימו אותו לפורמט צלחת 96 היטב להליך. האינטנסיביות הנכונה של חשיפה לאור היא חיונית כדי להשיג את אפקט cross-linking האופטימלי. בעבר, microtubes כבר בשימוש בצעד זה 13-15. עם זאת, microtubes נפרד קשה להתמודד באקס אורצעד posure, וצינורות אלה אינם שקופים לחלוטין כדי להשיג טעם הנגדי הטוב ביותר. באמצעות צלחת 96 היטב, שיפרנו את היעילות של PMA-לטיפול. שינויים אלה עשויים להשפיע על assay בכמה דרכים: הם עושים את זה קל יותר להשיג אפקט cross-linking יסודי ואחיד, במיוחד עם דגימות רבות; ניתן להעביר מצלחת אחת דוגמאות שטופלו למשנו כדי לעשות את זה אפשרי לזיהוי של מספר הגדול של דגימות, והם מספקים assay PMA-qPCR זה עם פוטנציאל אוטומציה לכל התהליך. ההגבלה של assay PMA-qPCR זה היא שטיפול PMA מגדיל את עלות assay PCR במקצת ומעט הקטין את הרגישות של assay PCR.
The authors have nothing to disclose.
אנו מודים למחלקה לביטחון מולדת של ארה"ב לאספקת חלק מהמימון.
AB 7900HT Fast Real-time PCR system | ABI | ||
2 x Universal master mix | ABI | 4304437 | |
PrepMan Ultra | ABI | 4318930 | |
Primer Express | ABI | ||
Probes | ABI | Top of Form | |
4316033 Bottom of Form | |||
PMA | Biodium | 40013 | |
Puregen cell and tissue kit | Qiagene | Top of Form | |
158622 | |||
Bottom of Form | |||
DU530 spectrophotometer | Beckman | ||
Spectrophotometer | NanoDrop Technology | ND-1000 | |
650 w halogen light source | Britek | H8061S | |
Otptical Adhesive film | ABI | 4311971 | |
Optical 96-well reaction plate | ABI | 4316813 |