RU2000331C1 - Способ вы влени микобактерий - Google Patents

Способ вы влени микобактерий

Info

Publication number
RU2000331C1
RU2000331C1 SU4942381A RU2000331C1 RU 2000331 C1 RU2000331 C1 RU 2000331C1 SU 4942381 A SU4942381 A SU 4942381A RU 2000331 C1 RU2000331 C1 RU 2000331C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
dna
mycobacteria
mycobacterium tuberculosis
fragments
probe
Prior art date
Application number
Other languages
English (en)
Inventor
Валентина Ивановна Шилова
Тагир Хадиевич Фаизов
Азат Миргасимович Алимов
Нариман Залилович Хазипов
Original Assignee
Валентина Ивановна Шилова
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Валентина Ивановна Шилова filed Critical Валентина Ивановна Шилова
Priority to SU4942381 priority Critical patent/RU2000331C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2000331C1 publication Critical patent/RU2000331C1/ru

Links

Landscapes

  • Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)

Abstract

Использование: микробиологи , молекул рна  биологи  и биохими , в частности способ дифференциации различных видов микобактерий, в частности возбудител  туберкулеза . Сущность изобретени : ДНК бактериофага М13 содержит в своем составе уникальные, повтор ющиес  последовательности нуклеотидов. Такие последовательности имеют место и в ДНК микобактерий туберкулеза. Они обнаруживаютс  рестрикцией ДНК микобактерий туберкулеза , электрофорезом их и гибридизацией ДНК-зондом М 13. Расположение полос (участков уникальных последовательностей нуклеотидов)  вл етс  специфичным дл  каждого вида микобактерий туберкулеза и позвол ет дифференцировать их. 1 ил.

Description

Изобретение относитс  к микробиологии , молекул рной биологии, биохимии, в частности к способу дифференциации и идентификации различных видов микобактерий туберкулеза, и может быть использовано в научно-исследовательских институтах и ветеринарных лаборатори х.
Известен способ дифференциации микобактерий . основанный на методах биологических , бактериологических и биохимических исследований. Эти комплексные исследовани  включают скорость роста: образование пигмента (на свету или в темноте); способность к росту на простых питательных средах и при температуре 20- 25°С; каталазна  активность, пероксидаэ- на  активность; термостабильность каталазы; первична  устойчивость к препаратам первого р да - стрептомицину, изо- ниазиду, ПАСК. Важную информацию дают
опыты на животных. Данный метод  вл етс  трудоемким и продолжительным (до 3 мес.). Кроме того, известен метод идентификации микобактерий путем определени  нуклеотидного состава ДНК по температуре плавлени , степени подоби  нуклеотидных последовательностей в сравнении между собой, где требуетс  клонирование фрагментов известного ДНК, создание рекомби- нантных ДНК-зондов на плазмидных векторах.
Данный метод мы рассматриваем в качестве прототипа.
Недостатками рассматриваемого способа  вл ютс  больша  сложность и трудоемкость , св занна  с фрагментированием и клонированием специфических участков ДНК и отсутствием универсальности получаемых ДНК-зондов, т.е. необходимости
ю о о о со
Сл
О
разработки ДНК-зондов, специфичных дл  каждого вида микобактерий.
Целью изобретени   вл етс  упрощение и повышение надежности и специфичности способа дифференциации возбудител  туберкулеза крупного рогатого скота M.BovIs от атипичных форм микобактерий на основе универсального ДНК-зонда , а также межвидова  дифференциаци  микобзктерий туберкулеза.
Это достигаетс  применением метода определени  гипервариабильных последовательностей в геноме микобактерий с помощью ДНК-зонда, приготовленного из ДНК бактериофага М13.
Сущность изобретени  состоит в том. что, использу  зонд из ДНК бактериофага М 13, устанавливают гипервариабильные участки ДНК генома микобактерий, которые имеют различную локализацию во фрагментах ДНК в зависимости от их видимой принадлежности .
Сопоставительный анализ с прототипом позвол ет сделать вывод, что применение фермента рестрикции Есо 91 1 и зонда из ДНК бактериофага М13 позвол ет определить гипервариабильные участки ДНК различных видов микобактерий, что дает возможность установить из видовую принадлежность .
Таким образом, за вленное техническое решение соответствует критерию новизна .
По сравнению с прототипом, где требуетс  клонирование фрагментов известного ДНК, создание рекомбинантных ДНК-зондов на плазмидных векторах, созданный универсальный зонд из ДНК бактериофага М13, благодар  рестриктазе Есо 91 1, дающей широкий спектор гибридизирующих полос, дает возможность определени  и распознавани  микобактерий от патогенного штамма и друг от друга, что позвол ет сделать вывод о соответствии за вл емого решени  критерию существенные отличи .
Из бактериальной массы каждого вида микобактерий выдел ют ДНК, обрабатывают их рестриктазой Есо 91 1 и подвергают электрофорезу в горизонтальном блоке 0,8%-ного агарозного гел  с последующим блоттингом по Сазерну и ДНК-ДНК гибридизацией с ДНК-зондом М13.
1. Выделение хромосомальной ДНК из патогенного штамма M.BovIs, атипичных микобактерий M.kansasll, M.lntracellulare и сапрофитного M.phlel.
Бактериальную массу в количестве 1 мг 2 раза отмывали в 10 мл SSPE (ЗМ NaCI, 0.2М NaH2PCM, 0.02M ЭДТА, рН 7.8). центрифугиру  при 5 тыс. об/мин по 15 мин.
Осадок ресуспендировали в 5 мл разбавленного в холодном STE-1 буфере (О.Ш NaCI, О.ОШ трис-НС. О.ОШ ЭДТА. рН 7.8) лизо- цима (14 мг/мл). Тщательно перемешивали
и инкубировали при температуре 37°С в течение 30-40 мин. После этого добавл ли 500 мкл водного раствора проназы (1 мг/мл) и 500 мкл 10% додецилсульфатл натри  (SDS), перемешивали и инкубировали при температурс 50°С во встр хивающем аппарате в течение 30 мин. Лизис клеток микобактерий сопровождалс  увеличением в зкости раствора . По окончании лизиса клеток в смесь добавл ли 5М NaCI до конечной концентра5 ции Ш.
Очистку от белка осуществл ли добавлением равного обьема хлороформа: изо- амилового спирта (24:1). Осторожно и плавно перемешивали в течение 10 мин и
0 центрифугировали при 6 тыс. об/мин в течение 20 мин. Супернатант осторожно отсасывали в другую пробирку и последнюю процедуру повтор ли до исчезновени  белого налета на границе между хлороформом
5 и основным субстратом. После удалени  белков ДНК осаждали добавлением двух объемов холодного 96° этанола. ДНК собирали стекл нной палочкой и раствор ли в 0,1xSSC и обрабат ывали РНК-зой из расчета
0 50 мкл на 1 мл в течение 1 ч при температуре 37°С. Добагэл ли 10%-ный додецилсульфат натри  до конечной концентрации 0,5М, проназу в концентрации 500 мкг на 1 мл,и инкубировали в термостате при температу5 ре 37°С в течение 1 ч. После очистки ферментами ДНК экстрагировали равным объемом хлороформ: изоамиловый спирт (24 : 1) при 6 тыс. об/мин в течение 20 мин. Из супернатанта ДНК осаждали холодным
0 96° этанолом в соотношении 1 : 2. ДНК наматывали на стекл нную палочку, высушивали на воздухе при комнатной температуре и раствор ли в кип ченной бидистиллиро- ванной воде. На спектрофотометре Perkin5 Elmer определ ли концентрацию выделенных ДНК.
2. Фрагментаци  видов микобактерий рестриктазой Есо 91,1, дающей широкий спектр гибридизирующих полос, электрофо0 рез и блоттинг.
Очищенный от белков ДНК микобактерий в количестве 5 мкг переносили в пробирки эпиндофора. Туда же добавл ли до 18 мкл бидистиллированной воды, 2 мкл 10х
5 буфера рестрикции (50 мМ NaCI, ЮмМтрис- HCI, рН 7,5, 10 мМ MgCl2, 5 мМ 2-меркйпто- этанол) и осторожно перемешивали. Затем вносили 3 мкл рестриктээы Есо 91 1, перемешивали и помещали на 3 ч в термостат при температуре 37°С. Реакцию останавливали добавлением ЭДТА до конечной концентрации 10 мМ.
Полученные фрагменты ДНК подвергали электрофорезу в горизонтальном блоке 0.8%-ногоагарозного гел  при напр жении 0,8 В/см в течение 16 ч.
Фрагменты ДНК окрашивали в растворе этидиум бромида в течение 30 мин и фотографировали.
Следующим этапом работы  вл етс  блоттинг, т.е. перенос фрагментов ДНК из агарозного гел  на нитроцеллюлозную мембрану . Дл  денатурации ДНК гель выдерживали в 0,5 М NaOH с 1,5 М NaCI в течение 1 ч при посто нном покачивании. Затем промывали несколько рэз дистиллир н-чиной водой и вновь выдерживали в 0,5 М трис- HCI, рН 8.0 с 1,5 М NaCI и течеш-с 1 ч с последующей отмывкой дистиллированной водой.
Дл  проведени  блоттинга на столик электрофоретического аппарата накладывали 4 сло  фильтровальной бумаги так, чтобы она свисала п камеру дл  буфера. Фильтровальную бумагу смачивали 10xSSC и удал ли пузырьки воздуха при помощи стекл нной палочки. На фильтровальную бумагу аккуратно накладывали пластину агэрозы так, чтобы не было пузырьков воздуха . Работу проводили в резиновых перчатках . Нитроцеллюлазную мембрану (диаметр пор 0,45 мкм) предварительно выдерживали Е) дистиллированной ооде при температуре 90°С в течение 5 мин, Затем мембрану накладывали на эгарозу соответствующей ей размером. По кра м чгарозч помещали полоски полиэтиленовой пленки. Мембранный фильтр покрывали 4-8 сло ми фильтровальной бумаги, вырезанной, по размеру пластины. Сверху накладывали 2 сухих вафельных полотенца, сложенных по размеру, d на них устанавливали груз с массой 1 кг. В емкость дл  буфера налипали 10xSSC и выдерживали 16 ч при комнатной температуре. После блоттинга нитроцеллюлозную мембрану снимали, выдерживали 5 мин в OxSSC и высушивали па воздухе при комнатной температуре 30 мин. Затем запекали мембрану под вакуум при температуре 00°С в течение 2 ч.
Дальнейшим этапом работы  вл етс  проведение гибридизации, где в качестве зонда используетс  меченый ДНК бактериофага М13.
3. Приготовление меченого ДНК М13. К 0,5 мкг ДНК М13 добавл ли ськвенсооый праймер в количестве 2 мкл и еще 1 мкл буфера дл  ник-трансл ции(Юх). 10х буфер содержит 0.1 М трис-HCI, рН 7,5, 0,1 М MgCl2, 1 М NaCI, 0.005 М 2-меркапгаэтанол,
0,1% тритон х-100. Вышеуказанную смесь ставили в термостат при температуре 65°С на 10 мин, а затем выдерживали при комнатной температуре 30 мин. За это врем  происходит отжиг праймера с ДНК М13.
В пробирку с высушенной меткой (50 мкКи ) доба вл ли 8 ь:кл смеси намеченных трифосфатов (до 200 мкмоль), 1 мкл 10х буфера дл  ник-трансл ции, 2 мкл
фрагмента Кленова и весь ДНК М13. Смесь выдерживали в течение 1 ч при комнатной температуре.
Зонд очищали от невключившихс  трифосфатов колоночной хроматографией на
сефэдексе G-50. Удельна  активность зонда определ лась на сцинтилл ционном счетчике , котора  была равна о нашем опыте ч 2 НУ ими./мин мкг ДНК.
4. Предгибридизаци  и гибридизаци .
Нитроцеллюлозную мембрану с фрагментами ДНК запаивали в полиэтиленовый пакет и шприцем вводили 17,2 мл предгибридиза- циоммой смеси.
Состав предгибридизационной смеси,
мл:
20х SSC10
20% SDS0.2
50х Dcnchord,2
ДистиллироЕ аннз  вода5
После внесени  смеси раствора из пакета удал ли пузырьки воздуха, плотно закрепл ли скрепками и выдерживали в вод ной бане при температуре 65°С в течение 2 ч.
После этого предгибридизационную смесь сливали и вносили в пакет гибридиза- ционную смесь в количестве 10 мл с меченным зондом и оставл ли на 16 ч при температуре 65°С.
Дл  отмывки фильтров после гибридизации использовали смесь следующего со- сгопо мл:
;scso
20% 5
Дистиллированна  вода945
После гибридизации пакет вскрывали. выливали смесь в емкость дл  радиоактивных отходов и отмывали. Фильтр помещали о тнночку, заливали 200 мл отмывочного расгьора и выдерживали 1 ч при температуре 65°С. Повтор ли эту процедуру 2 раза. Чистоту отмыпки провер ли на приборе УИМ 2-2. Затем мембрану высушивали и помещали ц рентгенкасссту с рентгенплен- кой и оставп ли в холодильнике при температуре -70°С на 1G ч. По истечении времени экспозиции пленку про вл ли и делали -фотоснимки (чертеж 1),
На чертеже изображен радиоавтографический снимок расположени  гипервариабильных последовательностей нуклеоти- дов после блот-гибридизации фрагментов ДНК различных видов микобактерий туберкулеза , расщепленных рестриктазой Есо 91 1.
В радиоавтографическом снимке четко видны специфические дл  каждого вида микобактерий расположени  полос.
Сравнительный анализ гипервариа- бильных участков различных видов туберку- леза показывает, что M.BovIs отличаетс  от остальных видов наличием дополнительных мажорных фрагментов в области 21, 19, 16 тыс ч пар нуклеотидов (ТПН) и минорных фрагментов в области 20, 14, 11 тпн; M.kansasll дополнительно имеет мажорных фрагментов в области 17,7,5,3 ТПН, а также отличаетс  наличием минорных фрагментов в области 13 ТПН: M.phlel отличаетс  от остальных наличием минорных фрагментов в области 15. 10. 6 ТПН; M.lntracellulare отличаетс  наличием минорных фрагментов в области 16 ТПН.

Claims (1)

1.Ъ г 3&%
f ; ... , - 9Ж
.
tft t+
г л
-Tim n н
-19m.n н
-15тпн. -Птпн
-3 т n н.
-1тпц
- 5/77/7//
-Ъгппн
SU4942381 1991-06-04 1991-06-04 Способ вы влени микобактерий RU2000331C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU4942381 RU2000331C1 (ru) 1991-06-04 1991-06-04 Способ вы влени микобактерий

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU4942381 RU2000331C1 (ru) 1991-06-04 1991-06-04 Способ вы влени микобактерий

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2000331C1 true RU2000331C1 (ru) 1993-09-07

Family

ID=21577723

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU4942381 RU2000331C1 (ru) 1991-06-04 1991-06-04 Способ вы влени микобактерий

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2000331C1 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2163022C1 (ru) * 1999-05-28 2001-02-10 Московский городской научно-практический центр борьбы с туберкулезом Способ диагностики туберкулеза

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Артюшин С.К., Фомин Б.А. и др. Бюл. ВИЭВ. 1987. 64. с.52-54. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2163022C1 (ru) * 1999-05-28 2001-02-10 Московский городской научно-практический центр борьбы с туберкулезом Способ диагностики туберкулеза

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Weisblum et al. Plasmid copy number control: isolation and characterization of high-copy-number mutants of plasmid pE194
US4358535A (en) Specific DNA probes in diagnostic microbiology
Plasterk et al. Transposition of structural genes to an expression sequence on a linear plasmid causes antigenic variation in the bacterium Borrelia hermsii
Stone et al. Detection of Salmonella serovars from clinical samples by enrichment broth cultivation-PCR procedure
Rantakokko-Jalava et al. Optimal DNA isolation method for detection of bacteria in clinical specimens by broad-range PCR
Parker et al. A relaxed mutant with an altered ribosomal protein L11
JPS6391093A (ja) 高分子量dnaの迅速単離方法
HU196242B (en) Process and reagent combination for identifying microorganisms by sandwich-hybridization of nucleic acids
De la Cruz et al. Hemolysis determinant common to Escherichia coli hemolytic plasmids of different incompatibility groups
EP0547789A1 (en) Process for lysing mycobacteria
RAZIN et al. Cleavage patterns of the mycoplasma chromosome, obtained by using restriction endonucleases, as indicators of genetic relatedness among strains
CA2553286C (en) Method for detecting pathogenic mycobacteria in clinical specimens
Dillon et al. A PCR assay for discriminatingNeisseria gonorrhoeaeβ-lactamase-producing plasmids
Macrina et al. Simple method for demonstrating small plasmid deoxyribonucleic acid molecules in oral streptococci
Druel et al. Aseptic meningitis after neurosurgery: a demonstration of bacterial involvement
RU2000331C1 (ru) Способ вы влени микобактерий
Kaufmann et al. Ribotyping of bacterial genomes
EP0696638A1 (en) Process for lysing mycobacteria
JPS62266000A (ja) 微生物の急速dna試験
KR100436741B1 (ko) 세균 검출용 유전자 및 이를 이용한 세균의 검출방법
US5593832A (en) Method for forensic analysis
Jolley Multi-locus sequence typing
Premaraj et al. Use of PCR and sodium dodecyl sulfate-polyacrylamide gel electrophoresis techniques for differentiation of Prevotella intermedia sensu stricto and Prevotella nigrescens
Beul et al. Characterisation of cryptic plasmids in clinical isolates of Bacteroides fragilis
RU2289627C2 (ru) СПОСОБ И НАБОР ДЛЯ ОБНАРУЖЕНИЯ ДНК БАКТЕРИИ ЗАБОЛЕВАНИЯ ЛАЙМСКОГО БОРРЕЛИОЗА-Borrelia burgdorferi