alt türlerinin<em> Campylobacter jejuni</em> Ssp.<em> doylei</em> Kütle Spektrometre tabanlı PhyloProteomics kullanma izolatlar (MSPP)
Summary
Kütle spektrometresi tabanlı phyloproteomics (MSPP) Campylobacter jejuni ssp bir koleksiyon yazın kullanıldı. Doylei multilokus dizisi yazarak (MLST) kıyasla gerilme seviyesinde izole eder.
Abstract
-TOF MS tür ve alt türlerinin düzeyinde ama daha aşağıda, gerilme seviyesinde değil sadece bazı bakterileri ayırt etmek imkanı sunuyor. saptanabilir Biyomarker iyonlarının Alelık izoformları izole özgü kitle vardiya sonuçlanır. Kütle spektrometresi tabanlı phyloproteomics (MSPP) referans suşu dizisi bir genomu ile karşılaştırıldığında izole özgü kitle vardiya phyloproteomic ilişkilerin kesinti sağlayan bir düzeni kitle spektrometresi saptanabilir Biyomarker kitleleri birleştiren yeni bir tekniktir. çıkarsanan amino asit dizileri daha sonra MSPP tabanlı dendrogramlar hesaplamak için kullanılır.
Burada bir Campylobacter jejuni ssp yazarak MSPP iş akışını açıklar. Yedi suşları izole koleksiyonu doylei. Yedi suşları genetik çeşitlilik ortaya insan kaynaklı ve multilokus dizisi yazarak (MLST) vardı. MSPP yazarak yeterince onların rafi yansıtan yedi farklı MSPP dizisi türlerinde sonuçlandılogenetic ilişkiler.
C. jejuni ssp. MSPP Şema 2 ile 11 kDa kütle aralığı 14 farklı biyomarker iyonlarını çoğunlukla ribozomal proteinleri içerir doylei. MSPP ilke olarak, uzun bir seri dizi ile kütle spektrometrik platformlara uyarlanabilir. Bu nedenle, bu teknik zorlanma düzeyi mikrobiyal yazmak için kullanışlı bir araç olma potansiyeline sahiptir.
Introduction
Son on yılda, matris destekli lazer desorpsiyon iyonizasyon time-of-flight kütle spektrometresi (MALDI-TOF MS) klinik mikrobiyoloji 1, 2 mikrobiyal cins ve türlerin tanımlanması için son derece değerli standart yöntem olarak ilerlemiştir. Türlere tanımlama sağlam hücreler veya hücre lizatları küçük protein parmak izi kayıt dayanır. Rutin klinik mikrobiyoloji kullanılan bir kütle spektrometresi için tipik kütle aralığı 2-20 kDa olduğunu. Buna ek olarak, sonuçta elde edilen spektrumlar aşağıda türlere suşları ve aşağıda alttür seviye 3 ayırmak için kullanılabilir. Ilk öncü çalışmalar, Campylobacter jejuni 4 suşları özel bir alt grubunun, Clostridium difficile, 5, Salmonella enterica SSP için özel biyomarker iyonları belirledik. serovar typhimurium 6, Staphylococcus aureus 7-9 ve E12 – scherichia 10 coli.
alel izoformları karşılık gelen birkaç değişken biyobelirteç kitlelerin kombinasyonu derin alttiplendirmesinde için seçenek sunar. Daha önce, başarılı bir C üzerinde kütle spektrometresi tabanlı phyloproteomics (MSPP) olarak adlandırılan anlamlı ve tekrarlanabilir phyloproteomic ilişkiler içine kitle profilleri bu varyasyonları dönüştürmek için bir yöntem uygulamaya jejuni ssp. jejuni izole koleksiyonu 13. MSPP multilokus sekansı yazarak (MLST) gibi bir DNA dizisi esas alt-tiplemesi tekniklerine kütle spektrometrik eşdeğer kullanılabilir.
Campylobacter türlerinin bakteriyel gastroenterit önde gelen nedeni, dünya çapında 14, 15 vardır. Campylobacteriosis enfeksiyon sonrası sekel bir sonucu olarak, yani, Guillain Barre sendromu, reaktif artrit ve iltihaplı bağırsak hastalığı 16 ortaya çıkabilir. Enfeksiyonun başlıca kaynaklarıdırtavuk, hindi, domuz, sığır, koyun ve ördekler, süt ve yüzey suyunun 15, 17 kontamine hayvan eti. Bu nedenle, gıda güvenliği bağlamında düzenli epidemiyolojik sürveyans çalışmalara ihtiyaç vardır. MLST Campylobacter türleri 18 için moleküler yazarak "altın standart" dır. MLST yöntemi göre Sanger sekanslama emek yoğun, zaman alıcı ve nispeten pahalı olduğu için, MLST yazarak nispeten küçük izole kohort sınırlıdır. Bu nedenle, daha ucuz ve daha hızlı alt-tiplemesi yöntemlere ihtiyaç vardır. Bu ihtiyaç MSPP gibi kitle spektrometrik yöntemlerle bir araya olabilir.
Bu yazıda Campylobacter jejuni ssp bir koleksiyon kullanarak MSPP-yazmak için ayrıntılı bir protokol sunar. Doylei izolatları ve MLST ile potansiyel karşılaştırılması.
Protocol
Representative Results
Discussion
Bir MSPP düzeni kurulması en kritik adım biyomarkır iyon kimliklerin kesin genetik belirlenmesidir. Hiç şüphesiz bir biyobelirteç tanımlamak mümkün değilse, o zaman düzeni 13 uzak tutulmalıdır.
C. jejuni ssp. doylei Şema 14 farklı biyomarker iyonları içerir. Bu 5 daha C'ye göre olan saptanabilir C arasında jejuni ssp. jejuni MSPP şeması 13 hayranlarıyla en önemli fark jejuni ssp….
Declarações
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
We are grateful to Hannah Kleinschmidt for excellent technical support. This paper was funded by the Open Access support program of the Deutsche Forschungsgemeinschaft and the publication fund of the Georg August Universität Göttingen.
Materials
| acetonitrile | Sigma-Aldrich, Taufkirchen, Germany | 34967 | |
| Autoflex III TOF/TOF 200 system | Bruker Daltonics, Bremen, Germany | GT02554 G201 | Mass spectrometer |
| bacterial test standard BTS | Bruker Daltonics, Bremen, Germany | 604537 | |
| BioTools 3.2 SR1 | Bruker Daltonics, Bremen, Germany | 263564 | Software Package |
| Bruker IVD Bakterial Test Standard | Bruker Daltonics, Bremen, Germany | 8290190 | 5 tubes |
| Campylobacter jejuni subsp. doylei isolate | Belgium coordinated collection of microorganisms/Laboratory of Microbiology UGent BCCM/LMG Ghent, Belgium | LMG8843 | ATCC 49349;IMVS 1141;NCTC 11951;strain 093 |
| Campylobacter jejuni subsp. doylei isolate | Belgium coordinated collection of microorganisms/Laboratory of Microbiology UGent BCCM/LMG Ghent, Belgium | LMG9143 | Goossens Z90 |
| Campylobacter jejuni subsp. doylei isolate | Belgium coordinated collection of microorganisms/Laboratory of Microbiology UGent BCCM/LMG Ghent, Belgium | LMG7790 | ATCC 49350;CCUG 18265;Kasper 71;LMG 8219;NCTC 11847 |
| Campylobacter jejuni subsp. doylei isolate | Belgium coordinated collection of microorganisms/Laboratory of Microbiology UGent BCCM/LMG Ghent, Belgium | LMG9243 | Goossens N130 |
| Campylobacter jejuni subsp. doylei isolate | Belgium coordinated collection of microorganisms/Laboratory of Microbiology UGent BCCM/LMG Ghent, Belgium | LMG8871 | NCTC A603/87 |
| Campylobacter jejuni subsp. doylei isolate | Belgium coordinated collection of microorganisms/Laboratory of Microbiology UGent BCCM/LMG Ghent, Belgium | LMG9255 | Goossens B538 |
| Campylobacter jejuni subsp. doylei isolate | Belgium coordinated collection of microorganisms/Laboratory of Microbiology UGent BCCM/LMG Ghent, Belgium | LMG8870 | NCTC A613/87 |
| Columbia agar base | Merck, Darmstadt, Germany | 1.10455 .0500 | 500 g |
| Compass for FlexSeries 1.2 SR1 | Bruker Daltonics, Bremen, Germany | 251419 | Software Package |
| defibrinated sheep blood | Oxoid Deutschland GmbH, Wesel, Germany | SR0051 | |
| ethanol | Sigma-Aldrich, Taufkirchen, Germany | 02854 Fluka | |
| formic acid | Sigma-Aldrich, Taufkirchen, Germany | F0507 | |
| HCCA matrix | Bruker Daltonics, Bremen, Germany | 604531 | |
| Kimwipes paper tissue | Kimtech Science via Sigma-Aldrich, Taufkirchen, Germany | Z188956 | |
| MALDI Biotyper 2.0 | Bruker Daltonics, Bremen, Germany | 259935 | Software Package |
| Mast Cryobank vials | Mast Diagnostica, Reinfeld, Germany | CRYO/B | |
| MSP 96 polished steel target | Bruker Daltonics, Bremen, Germany | 224989 | |
| QIAamp DNA Mini Kit | Qiagen, Hilden, Germany | 51304 | |
| recombinant human insulin | Sigma-Aldrich, Taufkirchen, Germany | I2643 | |
| trifluoroacetic acid | Sigma-Aldrich, Taufkirchen, Germany | T6508 | |
| water, molecular biology-grade | Sigma-Aldrich, Taufkirchen, Germany | W4502 |
Referências
- Seng, P., et al. Ongoing revolution in bacteriology: routine identification of bacteria by matrix-assisted laser desorption ionization time-of-flight mass spectrometry. Clin Infect Dis. 49 (4), 543-551 (2009).
- Bader, O. MALDI-TOF-MS-based species identification and typing approaches in medical mycology. Proteomics. 13 (5), 788-799 (2013).
- Sandrin, T. R., Goldstein, J. E., Schumaker, S. MALDI TOF MS profiling of bacteria at the strain level: a review. Mass Spectrom Rev. 32 (3), 188-217 (2013).
- Zautner, A. E., et al. Discrimination of multilocus sequence typing-based Campylobacter jejuni subgroups by MALDI-TOF mass spectrometry. BMC Microbiol. 13, 247 (2013).
- Reil, M., et al. Recognition of Clostridium difficile PCR-ribotypes 001, 027 and 126/078 using an extended MALDI-TOF MS system. Eur J Clin Microbiol Infect Dis. 30 (11), 1431-1436 (2011).
- Kuhns, M., Zautner, A. E., et al. Rapid discrimination of Salmonella enterica serovar Typhi from other serovars by MALDI-TOF mass spectrometry. PLoS One. 7 (6), e40004 (2012).
- Wolters, M., et al. MALDI-TOF MS fingerprinting allows for discrimination of major methicillin-resistant Staphylococcus aureus lineages. Int J Med Microbiol. 301 (1), 64-68 (2011).
- Josten, M., et al. Analysis of the matrix-assisted laser desorption ionization-time of flight mass spectrum of Staphylococcus aureus identifies mutations that allow differentiation of the main clonal lineages. J Clin Microbiol. 51 (6), 1809-1817 (2013).
- Lu, J. J., Tsai, F. J., Ho, C. M., Liu, Y. C., Chen, C. J. Peptide biomarker discovery for identification of methicillin-resistant and vancomycin-intermediate Staphylococcus aureus strains by MALDI-TOF. Anal Chem. 84 (13), 5685-5692 (2012).
- Novais, A., et al. MALDI-TOF mass spectrometry as a tool for the discrimination of high-risk Escherichia coli clones from phylogenetic groups B2 (ST131) and D (ST69, ST405, ST393). Eur J Clin Microbiol Infect Dis. , (2014).
- Matsumura, Y., et al. Detection of extended-spectrum-beta-lactamase-producing Escherichia coli ST131 and ST405 clonal groups by matrix-assisted laser desorption ionization-time of flight mass spectrometry. J Clin Microbiol. 52 (4), 1034-1040 (2014).
- Christner, M., et al. Rapid MALDI-TOF Mass Spectrometry Strain Typing during a Large Outbreak of Shiga-Toxigenic Escherichia coli. PLoS One. 9 (7), e101924 (2014).
- Zautner, A. E., Masanta, W. O., Weig, M., Groß, U., Bader, O. Mass Spectrometry-based PhyloProteomics (MSPP): A novel microbial typing Method. Scientific Reports. 5, (2015).
- Dasti, J. I., Tareen, A. M., Lugert, R., Zautner, A. E., Gross, U. Campylobacter jejuni: a brief overview on pathogenicity-associated factors and disease-mediating mechanisms. Int J Med Microbiol. 300 (4), 205-211 (2010).
- Zautner, A. E., et al. Seroprevalence of campylobacteriosis and relevant post-infectious sequelae. Eur J Clin Microbiol Infect Dis. 33 (6), 1019-1027 (2014).
- Zautner, A. E., Herrmann, S., Groß, U. Campylobacter jejuni – The Search for virulence-associated factors. Archiv Fur Lebensmittelhygiene. 61 (3), 91-101 (2010).
- Dingle, K. E., et al. Multilocus sequence typing system for Campylobacter jejuni. J Clin Microbiol. 39 (1), 14-23 (2001).
- Dingle, K. E., et al. Molecular characterization of Campylobacter jejuni clones: a basis for epidemiologic investigation. Emerg Infect Dis. 8 (9), 949-955 (2002).
- Cody, A. J., et al. Real-time genomic epidemiological evaluation of human Campylobacter isolates by use of whole-genome multilocus sequence typing. J Clin Microbiol. 51 (8), 2526-2534 (2013).
- Tamura, K., Stecher, G., Peterson, D., Filipski, A., Kumar, S. MEGA6: Molecular Evolutionary Genetics Analysis version 6.0. Mol Biol Evol. 30 (12), 2725-2729 (2013).
- Jolley, K. A., Chan, M. S., Maiden, M. C. mlstdbNet – distributed multi-locus sequence typing (MLST) databases. BMC Bioinformatics. 5, 86 (2004).
- Verroken, A., et al. Evaluation of Matrix-Assisted Laser Desorption Ionization-Time of Flight Mass Spectrometry for Identification of Nocardia Species. J Clinl Microbiol. 48 (11), 4015-4021 (2010).
- El Khéchine, A., Couderc, C., Flaudrops, C., Raoult, D., Drancourt, M. Matrix-Assisted Laser Desorption/Ionization Time-of-Flight Mass Spectrometry Identification of Mycobacteria in Routine Clinical Practice. PLoS ONE. 6 (9), e24720 (2011).
- Goujon, M., et al. A new bioinformatics analysis tools framework at EMBL-EBI. Nucleic Acids Research. 38, 695-699 (2010).
- Hall, T. A. BioEdit: a user-friendly biological sequence alignment editor and analysis program for Windows 95/98/NT. Nucleic Acids Symposium Series. 41, 95-98 (1999).
- Jolley, K. A., et al. Ribosomal multilocus sequence typing: universal characterization of bacteria from domain to strain. Microbiology. 158, 1005-1015 (2012).
- Suarez, S., et al. Ribosomal proteins as biomarkers for bacterial identification by mass spectrometry in the clinical microbiology laboratory. J Microbiol Methods. 94 (3), 390-396 (2013).
- Teramoto, K., et al. Phylogenetic classification of Pseudomonas putida strains by MALDI-MS using ribosomal subunit proteins as biomarkers. Anal Chem. 79 (22), 8712-8719 (2007).
- Teramoto, K., Kitagawa, W., Sato, H., Torimura, M., Tamura, T., Tao, H. Phylogenetic analysis of Rhodococcus erythropolis based on the variation of ribosomal proteins as observed by matrix-assisted laser desorption ionization-mass spectrometry without using genome information. J Biosci Bioeng. 108 (4), 348-353 (2009).
- Bernhard, M., Weig, M., Zautner, A. E., Gross, U., Bader, O. Yeast on-target lysis (YOTL), a procedure for making auxiliary mass spectrum data sets for clinical routine identification of yeasts. J Clin Microbiol. 52 (12), 4163-4167 (2014).
- Stark, T., et al. Mass spectrometric profiling of Bacillus cereus strains and quantitation of the emetic toxin cereulide by means of stable isotope dilution analysis and HEp-2 bioassay. Anal Bioanal Chem. 405 (1), 191-201 (2012).
