É necessária uma assinatura da JoVE para visualizar este conteúdo. Faça login ou comece sua avaliação gratuita.
Method Article
Massa phyloproteomics à base de espectrometria (MSPP) foi usado para digitar uma coleção de Campylobacter jejuni ssp. Doylei isola a nível da estirpe em comparação com digitação sequência multilocus (MLST).
MALDI-TOF MS oferece a possibilidade de diferenciar algumas bactérias não só ao nível de espécies e subespécies, mas ainda abaixo, a nível da estirpe. isoformas alélicas dos íons de biomarcadores detectáveis resultar em deslocamentos de massa específica do isolados. phyloproteomics à base de espectrometria de massa (MSPP) é um nova técnica que combina as massas espectrometria de massa de biomarcadores detectáveis em um esquema que permite a dedução de relações phyloproteomic de deslocamentos de massa específicos do isolado em comparação com uma estirpe de referência do genoma sequenciado. As sequências de aminoácidos deduzidas são então usados para calcular dendrogramas baseados em MSPP.
Aqui nós descrevemos o fluxo de trabalho de MSPP digitando um ssp Campylobacter jejuni. Doylei coleção isolado de sete cepas. Todas as sete cepas eram de origem humana e multilocus digitação sequência (MLST) demonstraram a sua diversidade genética. MSPP-digitação resultou em sete tipos de seqüência MSPP diferentes, refletindo suficientemente sua phyrelações logenetic.
A C. jejuni ssp. doylei esquema MSPP inclui 14 diferentes íons de biomarcadores, proteínas principalmente ribossômicas na faixa de massa de 2 a 11 kDa. MSPP pode, em princípio, ser adaptado para outras plataformas de espectrometria de massa com uma faixa de massa estendida. Portanto, esta técnica tem o potencial para se tornar uma ferramenta útil para nível de tensão tipagem microbiana.
Durante a última década, laser assistida por matriz dessorção ionização espectrometria de tempo-de-voo de massa (MALDI-TOF MS) tem avançado para ser um método padrão altamente valorizado por género microbiana e identificação de espécies em microbiologia clínica 1, 2. A identificação da espécie é baseada no registo de impressões digitais pequenas proteínas de células intactas ou de lisados celulares. A faixa de massa típica para um espectrómetro de massa usado em microbiologia clínica de rotina é 2-20 kDa. Além disso, o espectro resultante pode ser utilizado para discriminar estirpes com as espécies e abaixo-abaixo-subespécies de nível três. Estudos pioneiros iniciais identificaram iões de biomarcadores específicos para um subgrupo particular de estirpes de Campylobacter jejuni 4, 5 Clostridium difficile, Salmonella enterica ssp. enterica serovar Typhi 6, Staphylococcus aureus 7-9, e Escherichia coli 10-12.
A combinação de várias massas de biomarcadores para variáveis correspondentes isoformas alélicas oferece a opção de subtipagem mais profunda. Anteriormente, foi implementado com sucesso um método para converter essas variações nos perfis de massa em relações phyloproteomic significativos e reprodutíveis chamados massa phyloproteomics baseados espectrometria (MSPP) em um C. ssp jejuni. coleção isolado jejuni 13. MSPP pode ser usado uma espectrometria de massa equivalente a técnicas de subtipagem baseada na sequência de DNA como digitação sequência multilocus (MLST).
Espécies de Campylobacter são a principal causa de gastroenterite bacteriana em todo o mundo 14, 15. Como consequência da Campilobacteriose sequela pós-infecciosa, ou seja, síndrome de Guillain Barré, artrite reactiva e doença inflamatória intestinal pode surgir 16. As principais fontes de infecção sãocarne de gado contaminado de frango, peru, suínos, bovinos, ovinos e patos, leite e água de superfície 15, 17. Portanto, estudos de vigilância epidemiológica regulares no contexto da segurança alimentar são necessários. MLST é o "padrão ouro" na tipagem molecular de espécies Campylobacter 18. Uma vez que a sequenciação de Sanger-base MLST método é um trabalho intensivo, que consome tempo e relativamente cara, é restrito MLST tipagem de relativamente pequenas coortes isolados. Por conseguinte, existe uma necessidade de métodos de subtipagem barata e mais rápida. Essa necessidade pode ser satisfeita através de métodos de espectrometria de massa como MSPP.
Este artigo apresenta um protocolo detalhado para MSPP-digitação usando uma coleção de Campylobacter jejuni ssp. Doylei isolados e comparação de seu potencial com MLST.
1. Prepare um local de trabalho seguro, considerando condições de biossegurança
2. Selecione Referência e isola Coleção
3. Prepare uma placa MALDI-alvo
CUIDADO: TFA é um ácido forte. O uso inadequado de TFA assume o risco de queimaduras graves na pele, lesões oculares e irritação grave of do trato respiratório superior se for inalado. Portanto, as medidas de segurança rigorosas devem ser respeitados e é necessário equipamento adequado de proteção individual (EPI), incluindo óculos de segurança, protetores faciais, luvas adequadas, botas, ou mesmo um fato de protecção completa, durante o manuseio de TFA. Possível exposição ao TFA deve ser controlada por manipulação da substância sob ventilação adequada com um sistema de ventilação eficaz. Em caso de ventilação insuficiente, um respirador aprovado filtro deve ser utilizado. Além disso, TFA é prejudicial para a vida aquática, com efeitos prolongados. Qualquer liberação de TFA em águas residuais para o meio ambiente deve ser evitada.
Nota: Antes de manchar as amostras em um alvo MALDI, limpar a placa-alvo cuidadosamente se a placa foi usada anteriormente.
4. Preparação de um45; -ciano-4-hidroxi-cinâmico Ácido Matrix solução contendo um Calibrant interno
5. MALDI-TOF Espectrometria de Massa
Nota: deve ser utilizado condições específicas de cultura para os organismos de interesse. As amostras de MALDI-TOF MS pode ser preparada quer por preparação de esfregaço ou extracção, dependendo do organismo (ver secção 8.4.1). Enquanto o método de extracção com ácido-etanol fórmico fornece suficiente inactivação dos agentes patogénicos, esfregaço tem de ser realizada sob suffcondições de biossegurança icient conforme necessário (ver secção 1). Normalmente, não há nenhum risco de infecção, após a aplicação da matriz, mas, para agentes patogénicos específicos são necessários protocolos de inactivação específicos. Assim, por exemplo, por MALDI-TOF MS de espécies Nocardia requer lise anterior das bactérias em água a ferver, seguida de precipitação com etanol de proteínas de 23. EI Khéchine et ai. desenvolveram um processo para a inactivação de micobactérias, aquecendo as colónias bacterianas a 95 ° C durante 1 h, em tubos com tampa de rosca contendo água e 0,5% de Tween 20, 24.
7. Identificar biomarcadores íons na estirpe de referência
8. Avaliar Biomarcador Variabilidadena População
9. Calcule a filogenia baseada no MSPP e compare ao padrão-ouro
Anteriormente, nós estabelecemos com sucesso um esquema MSPP para C. ssp jejuni. jejuni 13. Aqui, o objetivo foi estender o método para o irmão subespécie C. ssp jejuni. doylei. Neste cenário específico, sete C. jejuni ssp. doylei isolados foram adquiridos a partir da coleção belga de microorganismos / Laboratório de Microbiologia UGent BCCM / LMG Ghent, Bélgica. Todos os sete isolados utilizados...
O passo mais crítico no estabelecimento de um regime de MSPP é a determinação genética inequívoca de identidades biomarcador íon. Se não for possível identificar um biomarcador, sem dúvida, então ele deve ser excluído do regime 13.
A C. ssp. doylei esquema jejuni inclui 14 diferentes íons de biomarcadores. Estes são menos 5 em comparação com o C. jejuni ssp. esquema jejuni MSPP 13 .A diferença mais significat...
The authors have nothing to disclose.
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.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
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 |
Solicitar permissão para reutilizar o texto ou figuras deste artigo JoVE
Solicitar PermissãoThis article has been published
Video Coming Soon
Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. Todos os direitos reservados