typage de<em> Campylobacter jejuni</em> Ssp.<em> doylei</em> Les isolats utilisant PhyloProteomics basés sur la spectrométrie de masse (MSPP)
Summary
Mass phyloproteomics la spectrométrie (MSPP) a été utilisé pour taper une collection de Campylobacter jejuni ssp. Doylei isolats au niveau de la souche par rapport à multilocus sequence typing (MLST).
Abstract
MALDI-TOF MS offre la possibilité de différencier certaines bactéries non seulement au niveau des espèces et sous-espèces, mais même au-dessous, au niveau de la souche. isoformes alléliques des ions de biomarqueurs détectables se traduisent par des changements de masse spécifiques isolés. phyloproteomics basée sur la spectrométrie de masse (MSPP) est une nouvelle technique qui combine les spectrométriques de masse détectables masses de biomarqueurs dans un système qui permet la déduction des relations phyloproteomic de isoler des changements de masse spécifiques par rapport à un génome séquencé souche de référence. Les séquences d'acides aminés déduites sont ensuite utilisées pour calculer dendrogrammes à base de RRMS.
Nous décrivons ici le flux de travail de MSPP en tapant un ssp Campylobacter jejuni. Doylei collection isolat de sept souches. Les sept souches étaient d'origine humaine et multilocus sequence typing (MLST) ont démontré leur diversité génétique. MSPP-typage a donné lieu à sept types de séquence MSPP différents, reflétant suffisamment leur phyrelations logenetic.
C. jejuni ssp doylei régime MSPP comprend 14 ions de biomarqueurs différents, la plupart du temps des protéines ribosomiques dans la gamme de masse de 2 à 11 kDa.. MSPP peut en principe, être adapté à d'autres plates-formes de spectrométrie de masse avec une gamme étendue de masse. Par conséquent, cette technique a le potentiel de devenir un outil utile pour le typage microbien de niveau de la souche.
Introduction
Au cours de la dernière décennie, laser assistée par matrice désorption ionisation spectrométrie à temps de vol de masse (MALDI-TOF MS) a avancé comme une méthode standard très apprécié pour le genre microbienne et l' identification des espèces en microbiologie clinique 1, 2. L'identification des espèces est basée sur l'enregistrement des petites empreintes de protéines des cellules intactes ou des lysats cellulaires. La gamme typique de masse pour un spectromètre de masse utilisé en microbiologie clinique de routine est 2-20 kDa. En outre, les spectres résultant peut être utilisé pour distinguer les souches aux dessous-espèces et sous – espèces ci – dessous-niveau 3. Les premières études pionnières ont identifié des ions de biomarqueurs spécifiques pour un sous – groupe particulier de souches de Campylobacter jejuni 4, 5 Clostridium difficile, Salmonella enterica ssp. enterica sérotype Typhi 6, Staphylococcus aureus 7-9 et Escherichia coli 10-12.
La combinaison de plusieurs masses de biomarqueurs variables correspondant aux isoformes alléliques offre la possibilité de sous-typage plus profond. Auparavant, nous avons mis en place avec succès une méthode pour convertir ces variations dans les profils de masse dans les relations phyloproteomic significatives et reproductibles appelés phyloproteomics basés spectrométrie de masse (MSPP) sur un C. ssp jejuni. collection isolat jejuni 13. MSPP peut être utilisé d'une spectrométrie de masse équivalente à des techniques de typage à base de séquences d'ADN comme le typage de séquence multilocus (MLST).
Espèces de Campylobacter sont la principale cause de gastro – entérite bactérienne dans le monde entier 14, 15. En conséquence de sequela post-infectieuse campylobactériose, à savoir, le syndrome de Guillain – Barré, l' arthrite réactive et la maladie inflammatoire de l' intestin peut se produire 16. Les principales sources d'infection sontla viande de bétail contaminé du poulet, de la dinde, du porc, des bovins, des moutons et des canards, le lait et l' eau de surface 15, 17. Par conséquent, les études de surveillance épidémiologique régulière dans le contexte de la sécurité alimentaire sont nécessaires. MLST est le «gold standard» dans le typage moléculaire pour les espèces de Campylobacter 18. Parce que le Sanger séquençage méthode MLST base est un travail intensif, de temps et relativement coûteux, MLST typage est limitée à relativement petites cohortes isolées. Par conséquent, il existe un besoin de méthodes de typage moins coûteux et plus rapide. Ce besoin pourrait être satisfaite par des méthodes de spectrométrie de masse comme MSPP.
Cet article présente un protocole détaillé pour MSPP-typage en utilisant une collection de Campylobacter jejuni ssp. Doylei isolats et la comparaison de son potentiel avec MLST.
Protocol
Representative Results
Discussion
L'étape la plus critique dans la mise en place d'un régime MSPP est la détermination génétique sans équivoque des identités biomarqueur d'ions. S'il est impossible d'identifier un biomarqueur sans aucun doute, alors il devrait être exclu du régime 13.
C. ssp. doylei régime jejuni comprend 14 ions de biomarqueurs différents. Ceux – ci sont 5 moins par rapport à C. ssp jejuni. schéma jejuni MSPP <…
Disclosures
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 |
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