Bu el yazması, klinik ve çevresel V arasındaki hızlı ve güvenilir diferansiyasyon için topluca kullanılan bir dizi biyokimyasal tahlilin yanı sıra, uygun Vibrio kolera bakımı tekniklerini tanımlamaktadır. Bir laboratuar ortamında kolera biyotipleri.
Sucul Gram-negatif bakteri Vibrio cholerae , bulaşıcı gastrointestinal hastalık kolera'sının etyolojik ajanıdır. Bu hastalığın yaygınlığı ve şiddeti nedeniyle, V. Kolera, uygun bakım ve kültür teknikleri gerektiren çevresel ve laboratuvar ortamlarında kapsamlı olarak incelenmiştir. Klasik ve El Tor, V'yi oluşturan iki ana biyotiptir. Kolera O1 serogrup, her biri biyotip karakterizasyonu için güvenilir mekanizmalar sağlayan benzersiz genotipik ve fenotipik özellikler gösterir ve kültürel koşulları uyandıran virülans gerektirir. Herhangi bir enfeksiyon ya da salgın için nedensel suşun biyotipinden bağımsız olarak, hastalık için standart tedavi rehidrasyon terapisini antibiyotik rejimi ile takviye edilmesini içerir. Bununla birlikte, biyotip sınıflandırması laboratuar çalışmaları için gerekebilir ve biyomedikal alanda daha geniş etkilere sahip olabilir.2000'lerin başında hem klasik hem de El Tor biyotiplerinden genotipik ve fenotipik özellikler sergileyen klinik izolatlar tespit edildi. El Tor varyantları olarak adlandırılan yeni tanımlanan melezler, klinik ve çevresel izolat biyotip tanımlamasının önceki geleneksel tek deney tanımlama protokollerinden daha karmaşık hale gelmesine neden oldu. V'yi tanımlamanın yanı sıra. Kolera genel bakım ve kültür teknikleriyle, bu el yazması PCR temelli genetik ekranlar ve fenotipik tahliller (polimiksin B direnci, sitrat metabolizması, proteolitik aktivite, hemolitik aktivite, motilite ve glikoz metabolizması ile Voges- Proskauer tahlili), klasik ve El Tor biyotiplerini tanımlamak ve / veya ayırmak için topluca kullanılır. Bu analizler birlikte, alternatif olarak veya buna ek olarak pahalı, yoğun emek yoğun deneyler için etkili bir sistematik yaklaşım sağlamaktadır.V. Kolera klinik (ve çevresel) izolatlar.
Kolera kirlenmiş yiyeceklerin veya sudaki Gram-negatif bakteri Vibrio cholerae'nin bulunduğu suyun tüketiminden kaynaklanan distal ince bağırsağın bir hastalığıdır. Kolera semptomları, kusma ve kontrol edilemeyen sulanmış ishale neden olur ve ciddi şekilde dehidrasyona yol açar ve düzgün tedavi edilmezse ölümle sonuçlanacaktır. V. Kolera, hücre yüzeyi lipopolisakarid O-antijeninin yapısına dayanan 200'den fazla serogrupa bölünebilir. Bununla birlikte, sadece 2 serogrup, O1 ve O139, epidemik veya pandemik potansiyel 1 , 2 göstermiştir. Dahası, serogrup O139, öncelikle Güneydoğu Asya 3 , 4 için izole edilirken, O1 serogrup dünya çapında dağıtılır. Ayrıca, O1 serogrup 2 ana biyotipe ayrılabilir: klasik ve El Tor. Klasik biyotip, ilk 6 kolera salgından sorumluyduS devam ediyor. Yürürlükteki yedinci pandemi, klasik biyotipi 5 , 6 , 7 ortamında küresel olarak değiştiren El Tor biyotipinin bir sonucudur. Son zamanlarda, klasik ve El Tor biyotiplerinin 8 , 9 , 10 , 11 , 12 , 13 , 14 , 15 , 16 , 17 ayırıcı özelliklerini içeren ve bu tarihten itibaren El Tor varyantları 13 , 17 olarak adlandırılan suşlar ortaya çıkmıştır. Bazı El Tor varyantları, daha önce gözlemlenenden daha hızlı ve şiddetli hastalığın ilerlemesi ile artan virülans yetenekleri gösterdiğini vurguluyorAjan tanımlama ve hastalık önleme ve tedavisine yönelik daha kapsamlı bir yaklaşım gereği 8 , 9 , 18 . Biyotip tanımlaması tedaviyi derhal belirtmezken, aşı geliştirmede ilerlemeler ve gelecekteki terapötik ajanlar biyotip ayrımından yararlanabilir.
Burada listelenen protokollerin ilk serisi, araştırmacıların V'yi düzgün bir şekilde muhafaza etmelerini sağlayacaktır. Kolera atıkları laboratuar ortamında. Tutarlılık ve müteakip analiz, stokların hazırlanmasını ve izolatların büyümesini gerektirir; bu, biyotipe bağımlı değildir. Bununla birlikte, virülans gen ekspresyonunu optimal olarak teşvik etmek için, bağımsız biotipe özgü kültürleme teknikleri gereklidir 19 . Ayrıca, bu yazıda çeşitli genetik ve biyokimyasal tahliller için hazırlıklar özetlenmiştir.
Kolera toksini (BT) ve toksin birlikteGulated pilus (TCP), V'nin her iki biyotipinde ana düzenleyici ToxT tarafından kontrol edilen iki ana virülans faktördür. Kolera O1 serogrup 20 . CT, beş CtxB'den oluşan iki parçalı bir toksindir Tek bir CtxA altbirimini çevreleyen alt birimlerdir ve kolera ile ilişkili hızlı elektrolit kaybından sorumludur. TCP, tcp operon ( tcpABQCRDSTEF ) tarafından kodlanan bir tip IV pilus olup, distal ince bağırsağın tutunması ve kolonizasyonu ile ilgilidir. TcpA , pilusun yapımı için gerekli olan tek tek pilin alt birimlerini kodlayan tcp operonunun ilk genidir 8 . CtxA için gen dizisi, klasik ve El Tor biyotipleri arasında tamamen korunurken, ctxB ve tcpA iki biyotip arasında farklılık gösterir, ancak her biyotip 8'de korunmaktadır. CtxB , iki taban pozisyondan başka biotipler arasında tamamen korunmuştur(115 ve 203). El Tor biyotipinde, timin 115 ve 203 baz pozisyonlarında bulunurken, klasik biyotip bu bazlarda sitozin içerir. TcpA her biyotip içinde tamamen korunur, ancak biyotipler arasındaki çoklu bazlarda farklılık gösterir. Bu genetik farklılıklar birincil biyotip tanımlama markörleri olarak görev yapar ve bu siteleri de içeren polimeraz zincir reaksiyonu (PCR) amplifikasyon ürününün diziliminden sonra, izotop dizileri, biyotip arka planını belirlemek için vahşi tip (WT) klasik O395 veya WT El Tor N16961 ile karşılaştırılabilir Belirli bir V. cholerae izolatında BT ve TCP'nin sırasıyla.
Klasik ve El Tor biyotipleri 21 , 22 , 23 arasındaki fenotipik ayrımları karakterize etmek için çok sayıda protokol geliştirildi. Polimiksin B, Gram negatif bakta dış hücre zarı bütünlüğünü tehlikeye atan bir peptid antibiyotiktirTeria ve polimiksin B direnci, polimiksin B direnci tahlili ile görselleştirilebilir 21 . Sitrat Kreb döngüsünün birincil alt tabakasıdır ve sitratın tek bir karbon kaynağı olarak metabolize olabilme özelliği, sitrat metabolizması tahlili 22 kullanılarak saptanabilir. HapR , çeşitli promotör bölgelerine bağlanan ve gen ve operon ifadesini düzenleyen, global bir düzenleyiciyi ve ana çekirdeği algılayan düzenleyiciyi kodlar V. cholerae, HapR'de kodlar 24 . V. cholerae'nin bazı patojenik suşları, hapR geninde, virülans gen ekspresyonunun yoğunluğa bağlı düzenlenmesinin 24 , 25 yaşında kaybolmasına neden olan doğal olarak meydana gelen bir çerçeve kayması mutasyonuna sahiptir. Süt agar medyumu kullanarak HapR ile düzenlenmiş proteaz aktivitesinin ölçülmesi, araştırmacıya belirli bir izolatın işlevsel bir HapR 23 içerdiğini belirlemesine izin verir.Hemoliz testi, bir suşun kırmızı kan hücrelerini parçalayan hemolitik enzimleri salgılama kabiliyeti için test eder; Hemoliz derecesi kan agar plakalarında 23 görülebilir. Hareket genellikle V. cholerae virulence ile ilişkilidir ve motilite agar plakaları 23 kullanılarak analiz edilebilir. Voges-Proskauer tahlili, bir suşun tek bir karbon kaynağı olarak glikozu fermente etme ve yan ürün asetoin 21 üretme kabiliyeti için test eder. El Tor değişkenlerinin ortaya çıkmasıyla, geniş genotipik tarama yapılmadan ve V'nin biyotip arka planını çıkarmadan önce, herhangi bir fenotipik analizin sonuçlarını tahmin etmek zordur. Kolera izolatları için, bu tahlillerin 23 bir araya getirilmesinin ve sonuçların Tablo 2'deki gibi referans suşlarla karşılaştırılması önerilir.
Burada, toplu olarak bahsedilenleri kullanan bir seri protokol geliştirdik.V genini karakterize eden daha kapsamlı bir yaklaşım için genotipik ve fenotipik testler. Kolera biyotipleri. Ayrıca, bilinen V genotipik ve fenotipik ayrımlarını tanımladık. Kolera El Tor değişkenleri (MQ1795 ve BAA-2163), yaygın olarak kullanılan biyotip referans suşlarına kıyasla (WT klasik O395, WT El Tor C6706 ve WT El Tor N16961, Tablo 1 ) karşılaştırılmıştır. El Tor varyantlarının ortaya çıkışı, daha önce kullanılan tekli tahlil biyotip karakterizasyon protokollerinin güvenilirliğine meydan okuyor; Bununla birlikte, bu çoklu tahlil tanımlama sistemi, klinik ve çevresel V'nin daha güvenilir tanımlanmasına olanak tanır. Kolera izolatları.
Belirlenen 200'den fazla V. Kolera serogrupları, sadece O1 ve O139 epidemik potansiyele sahiptir. O1 serogrup iki biyotipe ayrılabilir: klasik ve El Tor. Bununla birlikte, El Tor'un 13 ve 17 tipi olarak adlandırılan melez soyları, El Tor'un biyotip arka planına sahip ve 8 , 9 , 10 , 11 , <sup class…
The authors have nothing to disclose.
NIH Ulusal Tıp Bilimleri Enstitüsünden bir Kurumsal Gelişim Ödülü (IDeA), P20GM103506 aracılığıyla New Hampshire-INBRE tarafından desteklenen araştırma.
1 kb DNA Ladder | New England Biolabs | N3232S | https://www.neb.com/products/n3232-1-kb-dna-ladder |
60% Glycerol | Calbiochem | 356352 | http://www.emdmillipore.com/US/en/product/Glycerol%2C-Molecular-Biology-Grade—CAS-56-81-5—Calbiochem,EMD_BIO-356352 |
Agar | Becto, Dickinson and Co. | 214030 | http://catalog.bd.com/nexus-ecat/getProductDetail?productId=214030&parentCategory=&parentCategoryName=&categoryId=&categoryName=&searchUrl=%2FsearchResults%3Fkeyword%3D214030%26typeOfSearch%3DproductSearch |
Agar with brain-heart infusion | Becto, Dickinson and Co. | 237500 | http://catalog.bd.com/nexus-ecat/getProductDetail?productId=237500&parentCategory=&parentCategoryName=&categoryId=&categoryName=&searchUrl=%2FsearchResults%3Fkeyword%3D237500%26typeOfSearch%3DproductSearch |
Agarose | Peqlab | 732-2789 | https://de.vwr.com/store/catalog/product.jsp?catalog_number=732-2789&_DARGS=/store/cms/de.vwr.com/de_DE/header_2016111711383215.jsp_AF&_dynSessConf=1766917479792147141&targetURL=/store/catalog/product.jsp%3Fcatalog_number%3D732-2789&lastLanguage=en&/vwr/userprofiling/EditPersonalInfoFormHandler.updateLocale=&_D%3AcurrentLanguage=+¤tLanguage=en&_D%3AlastLanguage=+&_D%3A/vwr/userprofiling/EditPersonalInfoFormHandler.updateLocale=+ |
Anhydrous K2HPO4 | Fisher Scientific | P288-500 | https://www.fishersci.com/shop/products/potassium-phosphate-dibasic-anhydrous-crystalline-powder-certified-acs-fisher-chemical-5/p288500?searchHijack=true&searchTerm=P288500&searchType=RAPID |
Blood Agar Plates | Remel | R01200 | Store at 4 °C; http://www.remel.com/Catalog/Item.aspx?name=Blood+Agar |
Boric Acid | Fisher Scientific | A73-500 | https://www.fishersci.com/shop/products/boric-acid-crystalline-certified-acs-fisher-chemical-6/a73500?searchHijack=true&searchTerm=A73500&searchType=RAPID |
Bromothymol Blue | Fisher Scientific | B388-10 | https://www.fishersci.com/shop/products/bromothymol-blue-certified-acs-fisher-chemical/b38810?searchHijack=true&searchTerm=B38810&searchType=RAPID |
Cirtric acid ·H2O | Fisher Scientific | S72836-3 | https://www.fishersci.com/shop/products/citric-acid-monohydrate-4/s728363#?keyword=s728363 |
Deoxynucleotide (dNTP) Solution Kit | New England Biolabs | N0446S | Store at -20 °C; https://www.neb.com/products/n0446-deoxynucleotide-solutionset |
Disodium EDTA | Fisher Scientific | S311-500 | https://www.fishersci.com/shop/products/ethylenediaminetetraacetic-acid-disodium-salt-dihydrate-crystalline-certified-acs-fisher-chemical-7/s311500?searchHijack=true&searchTerm=S311500&searchType=RAPID |
DNA Clean & Concentrator™ -25 Kit | Zymo Research | D4007 | http://www.zymoresearch.com/dna/dna-clean-up/zymoclean-gel-dna-recovery-kit |
GelGreen Nucleic Acid Stain | Biotium | 41005 | https://biotium.com/product/gelgreentm-nucleic-acid-gel-stain-10000x-in-water/ |
Genesys 10SUV-VIS Spectrophotometer | Thermo Scientific | 840-208100 | https://www.thermofisher.com/order/catalog/product/840-208100?ICID=search-840-208100 |
Gentra Puregene Yeast/Bact. Kit | Qiagen | 158567 | https://www.qiagen.com/us/shop/sample-technologies/dna/dna-preparation/gentra-puregene-yeastbact-kit/#orderinginformation |
HCl | Fisher Scientific | A144-212 | Corrosive; https://www.fishersci.com/shop/products/hydrochloric-acid-certified-acs-plus-fisher-chemical-10/a144212?searchHijack=true&searchTerm=A144212&searchType=RAPID |
KCl | Fisher Scientific | P217-500 | https://www.fishersci.com/shop/products/potassium-chloride-crystalline-certified-acs-fisher-chemical-4/p217500?searchHijack=true&searchTerm=P217500&searchType=RAPID |
KH2PO4 | Fisher Scientific | P285-500 | https://www.fishersci.com/shop/products/potassium-phosphate-monobasic-crystalline-certified-acs-fisher-chemical-5/p285500?searchHijack=true&searchTerm=P285500&searchType=RAPID |
KOH | Fisher Scientific | P250-500 | https://www.fishersci.com/shop/products/potassium-hydroxide-pellets-certified-acs-fisher-chemical-5/p250500?searchHijack=true&searchTerm=P250500&searchType=RAPID |
Le Loop | Decon Labs Inc. | MP190-25 | http://deconlabs.com/products/leloop/ |
Le Stab | Decon Labs Inc. | MP186-5 | http://deconlabs.com/products/lestab/ |
MgSO4·7H2O | Fisher Scientific | M63-500 | https://www.fishersci.com/shop/products/magnesium-sulfate-heptahydrate-crystalline-certified-acs-fisher-chemical-3/m63500?searchHijack=true&searchTerm=M63500&searchType=RAPID |
Mini-Sub Cell GT Horizontal Electrophoresis System | Bio Rad Labs | 1704406 | http://www.bio-rad.com/en-us/product/mini-sub-cell-gt-cell?WT.srch=1&WT.mc_id=aw-cbb-NA-sub_cell_systems_brand_gold&WT.knsh_id=7eb1981f-a011-42a3-aece-1236ff453373 |
MR-VP Broth | Difco | 216300 | http://catalog.bd.com/nexus-ecat/getProductDetail?productId=216300&parentCategory=&parentCategoryName=&categoryId=&categoryName=&searchUrl=%2FsearchResults%3Fkeyword%3Dmr-vp%2Bmedium%26typeOfSearch%3DproductSearch |
Na2HPO4 | Fisher Scientific | S374-500 | https://www.fishersci.com/shop/products/sodium-phosphate-dibasic-anhydrous-granular-powder-certified-acs-fisher-chemical-5/s374500?searchHijack=true&searchTerm=S374500&searchType=RAPID |
NaCl | Fisher Scientific | S271-10 | https://www.fishersci.com/shop/products/sodium-chloride-crystalline-certified-acs-fisher-chemical-6/s27110?searchHijack=true&searchTerm=S27110&searchType=RAPID |
NaHCO3 | Fisher Scientific | S233-500 | https://www.fishersci.com/shop/products/sodium-bicarbonate-powder-certified-acs-fisher-chemical-5/s233500?searchHijack=true&searchTerm=S233500&searchType=RAPID |
NaNH4HPO4·4H2O | Fisher Scientific | S218-500 | https://www.fishersci.com/shop/products/sodium-ammonium-phosphate-tetrahydrate-crystalline-certified-fisher-chemical/s218500?searchHijack=true&searchTerm=S218500&searchType=RAPID |
NanoDrop Lite Spectrophtometer | Thermo Scientific | ND-LITE-PR | https://www.thermofisher.com/order/catalog/product/ND-LITE-PR?ICID=search-ND-LITE-PR |
Nonfat dry milk | Nestle Carnation | N/A | N/A |
Peptone | Becto, Dickinson and Co. | 211677 | http://catalog.bd.com/nexus-ecat/getProductDetail?productId=211677&parentCategory=&parentCategoryName=&categoryId=&categoryName=&searchUrl=%2FsearchResults%3Fkeyword%3D211677%26typeOfSearch%3DproductSearch |
Petri Dishes (100 mm x 15 mm) | Fisher Scientific | FB0875712 | https://www.fishersci.com/shop/products/fisherbrand-petri-dishes-clear-lid-12/fb0875712#?keyword=FB0875712 |
Petri Dishes (150 mm x 15 mm) | Fisher Scientific | FB0875714 | https://www.fishersci.com/shop/products/fisherbrand-petri-dishes-clear-lid-12/fb0875714?searchHijack=true&searchTerm=FB0875714&searchType=RAPID |
Polymyxin B sulfate salt | Sigma-Aldrich | P1004-10MU | Store at 2-4 °C; http://www.sigmaaldrich.com/catalog/product/sial/p1004?lang=en®ion=US |
Taq DNA Polymerase | New England Biolabs | M0273S | Store at -20 °C; https://www.neb.com/products/m0273-taq-dna-polymerase-with-standard-taq-buffer |
Taq Reaction Buffer | New England Biolabs | M0273S | Store at -20 °C; https://www.neb.com/products/m0273-taq-dna-polymerase-with-standard-taq-buffer |
Thermal Cycler Bio-Rad C1000 Touch™ | Bio Rad Labs | 1840148 | http://www.bio-rad.com/evportal/evolutionPortal.portal?_nfpb=true&_pageLabel=search_page&sfMode=search&sfStartNumber=1&clearQR=true&js=1&searchString=1840148&database=productskus+productcategories+productdetails+abdProductDetails+msds+literatures+inserts+faqs+downloads+webpages+assays+genes+pathways+plates+promotions&tabName=DIVISIONNAME |
Triphenyltetrazolium chloride | Alfa Aesar | A10870 | https://www.alfa.com/en/catalog/A10870/ |
Tris Base | Fisher Scientific | BP152-1 | https://www.fishersci.com/shop/products/tris-base-white-crystals-crystalline-powder-molecular-biology-fisher-bioreagents-7/bp1521?searchHijack=true&searchTerm=BP1521&searchType=RAPID |
Tris∙HCl | Calbiochem | 9310 | http://www.emdmillipore.com/US/en/product/OmniPur-TRIS-Hydrochloride—CAS-1185-53-1—Calbiochem,EMD_BIO-9310-OP |
Tryptone | Becto, Dickinson and Co. | 211705 | http://catalog.bd.com/nexus-ecat/getProductDetail?productId=211705&parentCategory=&parentCategoryName=&categoryId=&categoryName=&searchUrl=%2FsearchResults%3Fkeyword%3D211705%26typeOfSearch%3DproductSearch |
Yeast Extract | Becto, Dickinson and Co. | 212750 | http://catalog.bd.com/nexus-ecat/getProductDetail?productId=212750&parentCategory=&parentCategoryName=&categoryId=&categoryName=&searchUrl=%2FsearchResults%3Fkeyword%3D212750%26typeOfSearch%3DproductSearch |
α-napthol | MP Biomedicals | 204189 | http://www.mpbio.com/product.php?pid=05204189 |