RU2685188C2 - Dna-chip for identifying genetic determinant of antibiotic resistance of infectious agents leading to disturbed human reproductive functions, kit of oligonucleotides for immobilization on dna-chip - Google Patents

Dna-chip for identifying genetic determinant of antibiotic resistance of infectious agents leading to disturbed human reproductive functions, kit of oligonucleotides for immobilization on dna-chip Download PDF

Info

Publication number
RU2685188C2
RU2685188C2 RU2016146366A RU2016146366A RU2685188C2 RU 2685188 C2 RU2685188 C2 RU 2685188C2 RU 2016146366 A RU2016146366 A RU 2016146366A RU 2016146366 A RU2016146366 A RU 2016146366A RU 2685188 C2 RU2685188 C2 RU 2685188C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
sequences
gene
isolates
seq
resistant
Prior art date
Application number
RU2016146366A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2016146366A3 (en
RU2016146366A (en
Inventor
Алексей Алексеевич Кубанов
Дмитрий Геннадьевич Дерябин
Виктория Сергеевна Соломка
Ксения Ильинична Плахова
Ольга Анатольевна Образцова
Анастасия Владимировна Рунина
Марина Валентиновна Шпилевая
Александр Викторович Честков
Арво Тоомасович Лейнсоо
Борис Леонидович Шаскольский
Екатерина Игоревна Дементьева
Дмитрий Александрович Грядунов
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное учреждение "Государственный научный центр дерматовенерологии и косметологии" Министерства здравоохранения Российской Федерации
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 Федеральное государственное бюджетное учреждение "Государственный научный центр дерматовенерологии и косметологии" Министерства здравоохранения Российской Федерации filed Critical Федеральное государственное бюджетное учреждение "Государственный научный центр дерматовенерологии и косметологии" Министерства здравоохранения Российской Федерации
Priority to RU2016146366A priority Critical patent/RU2685188C2/en
Publication of RU2016146366A3 publication Critical patent/RU2016146366A3/ru
Publication of RU2016146366A publication Critical patent/RU2016146366A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2685188C2 publication Critical patent/RU2685188C2/en

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12QMEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
    • C12Q1/00Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
    • C12Q1/68Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving nucleic acids
    • C12Q1/6876Nucleic acid products used in the analysis of nucleic acids, e.g. primers or probes
    • C12Q1/6888Nucleic acid products used in the analysis of nucleic acids, e.g. primers or probes for detection or identification of organisms
    • C12Q1/689Nucleic acid products used in the analysis of nucleic acids, e.g. primers or probes for detection or identification of organisms for bacteria

Abstract

FIELD: medicine.SUBSTANCE: invention refers to biotechnology, biochemistry, molecular biology, microbiology and medicine. Disclosed is a DNA chip and a kit for identifying genetic determinants of resistance of microorganisms – infectious agents, leading to disturbed human reproductive functions: Treponema pallidum, Neisseria gonorrhoeae, Chlamydia trachomatis, Mycoplasma genitalium, Mycoplasma hominis, Gardnerella vaginalis, Ureaplasma parvum, Ureaplasma urealiticum, Atopobium vaginae, Enterococcus faecalis, Trichomonas vaginalis, Escherichia coli, Mobiluncus mulieris, Streptococcus anginosus, Fusobacterium nucleatum, Staphylococcus epidermidis, Bacteroides fragilis, to antimicrobial preparations containing penicillin antibiotics, cephalosporins, tetracyclines, fluoroquinolones, macrolides, nitroimidazoles, spectinomycin.EFFECT: invention can be used in medicine for effective personified therapy of diseases, clinical laboratory diagnostics, epidemiology.2 cl, 22 dwg, 4 tbl, 2 ex

Description

Область техники, к которой относится изобретениеThe technical field to which the invention relates.

Изобретение относится к молекулярной биологии, микробиологии и медицине и обеспечивает ДНК-чип для идентификации генетических детерминант антибиотикорезистентности возбудителей инфекций, приводящих к нарушению репродуктивных функций человека (ИПНРФ): Treponema pallidum, Neisseria gonorrhoeae, Chlamydia trachomatis, Mycoplasma genitalium, Mycoplasma hominis, Gardnerella vaginalis, Ureaplasma parvum, Ureaplasma urealyticum, Atopobium vaginae, Enterococcus faecalis, Trichomonas vaginalis, Escherichia coli, Mobiluncus mulieris, Streptococcus anginosus, Fusobacterium nucleatum, Staphylococcus epidermidis, Bacteroides fragilis, к антимикробным препаратам, включающим антибиотики пенициллинового ряда, цефалоспорины, тетрациклины, фторхинолоны, макролиды, нитроимидазолы, спектиномицин, а также набор олигонуклеотидов для иммобилизации на ДНК-чипе.The invention relates to molecular biology, microbiology and medicine, and provides a DNA chip for identifying genetic determinants of antibiotic resistance of infectious pathogens that lead to impaired human reproductive functions (IPNRF): Treponema pallidum, Neisseria gonorrhoeae, Chlamydia trachomatis, Mycoplasma publ, mygra mama, myla, 100% Ureaplasma, Ureaplasma, Atopobium vaginae porins, tetracyclines, fluoroquinolones, macrolides, nitroimidazoles, spectinomycin, as well as a set of oligonucleotides for immobilization on a DNA chip.

Уровень техникиThe level of technology

Согласно Международной классификации болезней (МКБ-10, http://www.medicusamicus.com/index.php?action=mkb), к инфекциям, вызывающим заболевания урогенитального тракта и приводящих к нарушениям репродуктивных функций человека, относятся сифилис, гонококковая инфекция, урогенитальный трихомониаз, хламидийная инфекция и пр. Патологические состояния мочеполовой системы часто носят полимикробный характер, представленный не только облигатными патогенами (Neisseria gonorrhoeae, Chlamydia trachomatis, Treponema pallidum, Mycoplasma genitalium), но и условно-патогенными инфекционными агентами (Mobiluncus, Bacteroides, Fusobacterium, Ureaplasma, Streptococci, Staphylococci, Enterococci, E. coli, Gardnerella vaginalis и др.). Серьезной проблемой во всем мире является рост лекарственной устойчивости возбудителей заболеваний, что вызывает значительные затруднения при выборе методов лечения пациентов. В докладе ВОЗ «Устойчивость к противомикробным препаратам: глобальный доклад по эпиднадзору» (апрель 2014 г.) отмечается большая опасность роста устойчивости к антибактериальным препаратам для целого ряда возбудителей инфекций, и среди вызывающих наибольшую озабоченность инфекций, наряду с туберкулезом, малярией, стафилококковой инфекцией, выделены N. gonorrhoeae (появление штаммов с уменьшенной чувствительностью к цефалоспоринам третьего поколения) и Е. coli (устойчивость к фторхинолонам и цефалоспоринам). Таким образом, для выяснения этиологии инфекционно-воспалительного процесса органов мочеполовой системы и последующей успешной терапии необходимо не только выявление в клинических образцах инфекционных агентов, включая одновременную идентификацию большого количества возбудителей, но также анализ чувствительности/устойчивости инфекционных агентов к основным противомикробным препаратам. В силу чрезвычайного разнообразия механизмов устойчивости возбудителей ИПНРФ разрабатываемые методики должны охватывать максимально возможный спектр молекулярных параметров, ассоциированных с резистентностью (Shaskolskiy В, Dementieva Е, Leinsoo A, Runina A, Vorobyev D, Plakhova X, Kubanov A, Deryabin D, Gryadunov D. 2016. Drug resistance mechanisms in bacteria causing sexually transmitted diseases and associated with vaginosis. Frontiers in Microbology. 7:747).According to the International Classification of Diseases (ICD-10, http://www.medicusamicus.com/index.php?action=mkb), infections that cause diseases of the urogenital tract and lead to violations of human reproductive functions include syphilis, gonococcal infection, urogenital trichomoniasis, chlamydia infection, etc. The pathological conditions of the genitourinary system are often polymicrobial in nature, represented not only by obligate pathogens (Neisseria gonorrhoeae, Chlamydia trachomatis, Treponema pallidum, Mycoplasma genitalium), but also by conditionally pathogenic infectious agents, but also by means of agents who are infected with a pattern, they can also be used by pattern agents, they can also be used by pattern agents, they can also be used by pattern agents. es, Fusobacterium, Ureaplasma, Streptococci, Staphylococci, Enterococci, E. coli, Gardnerella vaginalis, etc.). A serious problem throughout the world is the growth of drug resistance of pathogens, which causes considerable difficulties in the choice of methods for treating patients. A WHO report on “Antimicrobial Resistance: A Global Surveillance Report” (April 2014) presents a high risk of increased resistance to antimicrobials for a number of infectious agents, and among the infections of greatest concern, along with tuberculosis, malaria, staphylococcal infections, N. gonorrhoeae (the appearance of strains with reduced sensitivity to third-generation cephalosporins) and E. coli (resistance to fluoroquinolones and cephalosporins) were isolated. Thus, to determine the etiology of the infectious-inflammatory process of the urogenital system and subsequent successful therapy, it is necessary not only to identify infectious agents in clinical specimens, including the simultaneous identification of a large number of pathogens, but also to analyze the sensitivity / resistance of infectious agents to the main antimicrobial agents. Due to the extraordinary diversity of resistance mechanisms of the causative agents of the CPRP, the methods being developed should cover the maximum possible range of molecular parameters associated with resistance (Shaskolskiy B, Dementieva E, Leinsoo A, Runina A, Vorobyev D, Plakhova X, Kubanov A, Deryabin D, Gryadunov D. 2016 Drug resistance mechanisms in bacteria causing sexually transmitted diseases and associated with vaginosis (Frontiers in Microbology. 7: 747).

Основными методами лабораторной диагностики заболеваний являются микробиологические (микроскопическое и культуральное исследование) и молекулярно-биологические (полимеразная цепная реакция (ПЦР), NASBA (Nucleic Acids Sequence-Based Amplification) методы исследования, определение нуклеотидной последовательности участков микроорганизмов, в частности, выявление мутаций, ведущих к резистентности к лекарственным препаратам. Микроскопическое исследование является наиболее доступным методом, однако его чувствительность при идентификации ряда инфекционных агентов не превышает 40-60% в связи с субъективной оценкой результатов анализа. Культуральное исследование обладает высокой специфичностью и чувствительностью (96-100%), однако является дорогостоящим и трудоемким, что ограничивает его широкое применение. Культивирование ряда микроорганизмов (М genitalium, Mobiluncus, Peptostreptococcus, Prevotella, Bacteroides, Fusobacterium и др.) невозможно в условиях лабораторий медицинских учреждений в связи с высокой требовательностью к питательным средам и длительностью их культивирования (до 5 месяцев), а Т. pallidum in vitro не культивируется.The main methods of laboratory diagnosis of diseases are microbiological (microscopic and cultural research) and molecular biological (polymerase chain reaction (PCR), NASBA (Nucleic Acids Sequence-Based Amplification) methods of research, determination of the nucleotide sequence of microorganism sites, in particular, detection of mutations leading to resistance to drugs. Microscopic examination is the most accessible method, but its sensitivity in identifying a number of infectious agents It does not exceed 40-60% due to the subjective assessment of the results of the analysis. A cultural study has high specificity and sensitivity (96-100%), however it is expensive and time-consuming, which limits its widespread use. Cultivation of a number of microorganisms (M genitalium, Mobiluncus, Peptostreptococcus, Prevotella, Bacteroides, Fusobacterium, etc.) is impossible in the conditions of laboratories of medical institutions due to the high demands on nutrient media and the duration of their cultivation (up to 5 months), and T. pallidum is not cultivated in vitro.

Идентификацию микроорганизмов выполняют также с использованием метода масс-спектрометрии, который позволяет проводить анализ не только чистых культур, но и биологического материала. К недостаткам микробиологической масс-спектрометрии относится несовершенство идентификации микроорганизмов в смешанных культурах и отсутствие стандартных критериев в оценке антибиотикорезистентности (Seng Р., Drancourt M. Gouriet F., La Scola В., Fournier P.E., Rolain J.M., Raoult D. Ongoing revolution in bacteriology: routine identification of bacteria by matrix-assisted laser desorption ionization time-of-flight mass spectrometry, Clin Infect Dis, 2009 v. 49, p. 543-551.). Высокая стоимость оборудования и квалификация персонала позволяют использовать данный подход только в крупных централизованных бактериологических лабораториях.Identification of microorganisms is also performed using the method of mass spectrometry, which allows for the analysis not only of pure cultures, but also of biological material. The disadvantages of microbiological mass spectrometry include the imperfection of identification of microorganisms in mixed cultures and the lack of standard criteria for evaluating antibiotic resistance (Seng R., Drancourt M. Gouriet F., La Scola V., Fournier PE, Rolain JM, Raoult D. Ongoing revolution bacteriology : matrix identification, laser identification, ionization time-of-flight mass spectrometry, Clin Infect Dis, 2009 v. 49, p. 543-551.). The high cost of equipment and personnel qualifications allow using this approach only in large centralized bacteriological laboratories.

Для определения фенотипической резистентности микроорганизмов к антимикробным препаратам используют методы серийного разведения на агаре и диско-диффузионный метод. «Золотым стандартом» микробиологической диагностики антибиотикорезистентности является метод серийных разведений. Все большую распространенность приобретают автоматизированные системы культивирования микроорганизмов и определения их лекарственной чувствительности, такие как VITEK (

Figure 00000001
, Франция), ВАСТЕС (Becton Dickinson, США), Sensititre TREK Diagnostic Systems (Thermo Scientific, США). С использованием данных систем можно получить количественную информацию об уровне устойчивости микроорганизмов к различным препаратам, однако время проведения анализа для получения данных о профиле резистентности составляет от 7 суток до нескольких недель.To determine the phenotypic resistance of microorganisms to antimicrobial drugs using methods of serial dilution on agar and disco-diffusion method. The “gold standard” for microbiological diagnosis of antibiotic resistance is the serial dilution method. Automated systems for cultivating microorganisms and determining their drug sensitivity, such as VITEK (
Figure 00000001
, France), WASTES, Becton Dickinson, USA), Sensititre TREK Diagnostic Systems (Thermo Scientific, USA). Using these systems, it is possible to obtain quantitative information about the level of resistance of microorganisms to various drugs, however, the analysis time for obtaining data on the resistance profile ranges from 7 days to several weeks.

В последние годы основу лабораторной диагностики многих стран мира составляют методы амплификации нуклеиновых кислот. К преимуществам ПЦР-методов относится быстрота, возможность автоматизации и одновременного проведения большого количества исследований, возможность проводить исследования непосредственно с биологическим материалом, минуя стадию культивирования микроорганизма. Однако на чувствительность исследования могут влиять различные ингибирующие факторы, вследствие которых возможны ложноотрицательные результаты. К недостаткам этого метода можно также отнести большую требовательность к чистоте используемых реагентов.In recent years, the basis of laboratory diagnostics in many countries of the world consists of nucleic acid amplification methods. The advantages of PCR methods include speed, the ability to automate and simultaneously conduct a large amount of research, the ability to conduct research directly with biological material, bypassing the stage of cultivation of the microorganism. However, various inhibitory factors may affect the sensitivity of the study, as a result of which false-negative results are possible. The disadvantages of this method can also be attributed to the greater demands on the purity of the reagents used.

В литературе имеются работы, посвященные одновременной идентификации ряда возбудителей ИПНРФ на основе ПЦР-амплификации с последующей детекцией продуктов методом гибридизации, гель-электрофореза, блоттинга на мембране и др. Описан способ проведения ПЦР для одновременной детекции 7 патогенов: N. gonorrhoeae, С. trachomatis, Т. vaginalis, М. genitalium, Т. pallidum, вирусы герпеса (тип 1 и 2) (Muvunyi С.М., Dhont N., Verhelst R., et al. Evaluation of a new multiplex polymerase chain reaction assay STD finder for the simultaneous detection of 7 sexually transmitted disease pathogens. Diagnostic Microbiol. Infect. Dis. 2011, v. 71 (1), p. 29-37. Описан метод мультиплексной ПЦР и линейного блота для одновременной идентификации 14 микроорганизмов, включающих Т. vaginalis, S. pneumoniae, N. gonorrhoeae, С. trachomatis, U. parvum, U. urealyticum, G. vaginalis, H. influenzae, HSV-1, HSV-2, N. meningitidis, M. hominis, M. genitalium, аденовирусы. Детекцию проводили с использованием хемилюминесцентной реакции. Для каждого организма использовали две специфические пары зондов (McKechnie M.L, Kong F., Gilbert G.L. Simultaneous direct identification of genital microorganisms in voided urine using multiplex PCR-based reverse-line blot assays. Methods Mol. Biol., 2013; v. 943, p. 229-245).In the literature there are works devoted to the simultaneous identification of a number of pathogens of IPNRF based on PCR amplification followed by the detection of products by hybridization, gel electrophoresis, membrane blotting, etc. The method of carrying out PCR for the simultaneous detection of 7 pathogens is described: N. gonorrhoeae, C. trachomatis , T. vaginalis, M. genitalium, T. pallidum, herpes viruses (type 1 and 2) (Muvunyi C.M., Dhont N., Verhelst R., et al. Evaluation of a new multiplex polymerase chain reaction STD finder Sexual disease, pathogens, Diagnostic Microbiol. Disfect. 2011, v. 71 (1), p. 29-37. The method of multiplex PCR and linear blot for simultaneous identification of 14 microorganisms, including T. vaginalis, S. pneumoniae, N. gonorrhoeae, C. trachomatis, U. parvum, U. urealyticum, G. vaginalis, H. influenzae, HSV-1, HSV-2, N Meningitidis, M. hominis, M. genitalium, adenoviruses Detection was performed using a chemiluminescent reaction. Two specific pairs of probes were used for each organism (McKechnie ML, Kong F., Gilbert GL) using multiplex PCR-based reverse-line blot assays. Methods Mol. Biol., 2013; v. 943, p. 229-245).

Разработана тест-система на основе мультиплексной ПЦР и реверсивного линейного блота для идентификации 22 факторов вирулентности кишечной палочки, вызывающей развитие негонококкового уретрита (Kudinha Т., Kong F., Johnson J.R., Andrew S.D., Anderson P., Gilbert, G.L. Multiplex PCR-based reverse line blot assay for simultaneous detection of 22 virulence genes in uropathogenic Escherichia coli. Applied and Environmental Microbiology, 2012, v. 78, p. 1198-1202).A test system based on multiplex PCR and reverse linear blot was developed to identify 22 factors of E. coli virulence causing the development of non-gonococcal urethritis (Kudinha T., Kong F., Johnson JR, Andrew SD, Anderson P., Gilbert, GL Multiplex PCR-based virulence genes in uropathogenic Escherichia coli, reverse line blot assay (Applied and Environmental Microbiology, 2012, v. 78, p. 1198-1202).

Описан ПЦР-метод для одновременного скрининга 13 агентов, ассоциированных с бактериальным вагинозом: G. vaginalis, М. curtisii, М. mulieris, В. fragilis, М. hominis, А. vaginae, U. urealyticum, Megasphaera (тип I), Clostridia, Sneathia sanguinegens, M. genitalium (Malaguti N., Bahls L.D., Uchimura N.S., Gimenes F., Consolaro M.E. Sensitive detection of thirteen bacterial vaginosis-associated agents using multiplex polymerase chain reaction. Biomed. Res. Int., 2015. Epub 2015 May 20, doi: 10.1155/2015/645853).A PCR method for the simultaneous screening of 13 agents associated with bacterial vaginosis is described: G. vaginalis, M. curtisii, M. mulieris, B. fragilis, M. hominis, A. vaginae, U. urealyticum, Megasphaera (type I), Clostridia , Sneathia sanguinegens, M. genitalium (Malaguti N., Bahls LD, Uchimura NS, Gimenes F., Consolaro ME, 2014. Epub 2015 May 20, doi: 10.1155 / 2015/645853).

Разработан ряд коммерческих тест-систем для одновременной диагностики двух и более возбудителей ИПНРФ, например, наборы «Амплисенс» (ООО «ИнтерЛабСервис», Россия), Bio-Rad CT/NG/MG assay (США), Abbott RealTime CT/NG и APTIMA Combo 2 Assay (Abbott, США), Roche Cobas 4800 CT/NG assay (Roche, США), Anyplex II STI-7 assay (TOTEM technology, США). STI multiplex array ('Randox', Ирландия), BD Probetec™ ET - CT/GC (Becton Dickinson, США). Чувствительность определения составляет 500 клеток/мл. Ни одна из существующих коммерческих тест-систем не позволяет одновременно с идентификацией проводить определение генетических детерминант устойчивости к антимикробным препаратам.A number of commercial test systems for the simultaneous diagnosis of two or more IPNRF pathogens have been developed, for example, Amplisens kits (InterLabService, Russia), Bio-Rad CT / NG / MG assay (USA), Abbott RealTime CT / NG and APTIMA Combo 2 Assay (Abbott, USA), Roche Cobas 4800 CT / NG assay (Roche, USA), Anyplex II STI-7 assay (TOTEM technology, USA). STI multiplex array ('Randox', Ireland), BD Probetec ™ ET - CT / GC (Becton Dickinson, USA). The detection sensitivity is 500 cells / ml. None of the existing commercial test systems allows the identification of genetic determinants of antimicrobial resistance at the same time as identification.

Во всех вышеуказанных работах анализ лекарственной резистентности возбудителей не проводился.In all the above works, the analysis of drug resistance of pathogens was not carried out.

Опубликованы работы по применению ПЦР-методов для анализа мутаций, приводящих к лекарственной устойчивости одного возбудителя, например, N. gonorrhoeae (Dona V., Kasraian S., Lupo A., Guilarte Y.N., Hauser C., Furrer H., Unemo M., Low N., Endimiani A. A Multiplex real-time PCR with high resolution melting analysis for the characterization of cntimicrobial resistance in Neisseria gonorrhoeae. J. Clin. Microbiol, 2016 May 25. pii: JCM.03354-15).Published work on the use of PCR methods for the analysis of mutations leading to drug resistance of one pathogen, for example, N. gonorrhoeae (Dona V., Kasraian S., Lupo A., Guilarte YN, Hauser C., Furrer H., Unemo M. , Low N., Endimiani A. A Multiplex Real-Time PCR for Neisseria gonorrhoeae (J. Clin. Microbiol, 2016. May 25. pii: JCM.03354-15).

Для проведения многопараметрического анализа нуклеиновых кислот предложена технология хМАР, в которой анализ проводится с использованием суспензии флуоресцентно-маркированных микросфер, на поверхности которых расположены олигонуклеотидные зонды. Описано использование микросфер с детекцией Luminex для анализа 18 микроорганизмов-возбудителей урогенитальных инфекций: С. trachomatis, вирусы герпеса (тип 1 и 2), Т. pallidum, Т. vaginalis, N. gonorrhoeae, М. genitalium, М. hominis, М. pneumonia, М. spermatophilum, Ureaplasma urealyticum, U. parvum, A. vaginalis, G. vaginalis, 3 вида Candida и Lactobacillus species (Schmitt M., Depuydt C., Stalpaert M., Pawlita, M. Bead-based multiplex sexually transmitted infection profiling. Journal of Infection, 2014, v. 69, p. 123-133). Балашовым с соавторами (Balashov S., Mordechai E., Adelson M.E., Gygax S.E. Multiplex bead suspension array for screening Neisseria gonorrhoeae antibiotic resistance genetic determinants in noncultured clinical samples. J. Mol. Diagn., 2013, v. 15, p. 116-129) предложено сочетание метода ПЦР и мультиплексного профилирования на микросферах MicroPlex-xTAG (компания Luminex Corp., США) для одновременного детектирования 29 геномных мутаций и 2 плазмидных генов N.gonorrhoeae, служащих генетическими маркерами устойчивости N.gonorrhoeae к 6 антимикробным препаратам (пенициллину, ципрофлоксацину, цефиксиму, тетрациклину, азитромицину и спектиномицину). Тест-система предназначена для работы только с N. gonorrhoeae и неприменима для идентификации других возбудителей ИПНРФ.To carry out a multiparameter analysis of nucleic acids, a technology called CMAR is proposed, in which the analysis is carried out using a suspension of fluorescently labeled microspheres, on the surface of which oligonucleotide probes are located. The use of microspheres with detection of Luminex for the analysis of 18 microorganisms that cause urogenital infections is described: C. trachomatis, herpes viruses (type 1 and 2), T. pallidum, T. vaginalis, N. gonorrhoeae, M. genitalium, M. hominis, M. pneumonia, M. spermatophilum, Ureaplasma urealyticum, U. parvum, A. vaginalis, G. vaginalis, 3 species of Candida and Lactobacillus species (Schmitt M., Depuydt C., Stalpaert M., Pawlita, M. Bead-based multiplex sexually identified infection profiling. Journal of Infection, 2014, v. 69, p. 123-133). Balashov S. and co-authors (Balashov S., Mordechai E., Adelson ME, Gygax SE Multiplex bead suspension for screening Neisseria gonorrhoeae antibiotic genetic determinants in noncultured clinical samples. J. Mol. Diagn., 2013, v. 15, p. 116 -129) proposed a combination of PCR and multiplex profiling on MicroPlex-xTAG microspheres (Luminex Corp., USA) for the simultaneous detection of 29 genomic mutations and 2 plasmid N.gonorrhoeae genes that serve as genetic markers of N.gonorrhoeae resistance to 6 antimicrobial drugs (penicillin 6 antimicrobial drugs (penicillitis). , ciprofloxacin, cefixime, tetracycline, azithromycin and spectinomycin). The test system is designed to work only with N. gonorrhoeae and is not applicable for the identification of other pathogens IPNRF.

Методы таргетного секвенирования с использованием современных систем, например, Ion PGM sequencer (Life technologies, США), MiSeqDx Instrument (Illumina, США) дают возможность идентифицировать образец и одновременно определить генетические детерминанты антибиотикорезистентности, однако чувствительность этих методов недостаточна для анализа клинического материала. Методы все еще отличаются высокой стоимостью, и поэтому в настоящее время не находят массового применения в рутинной лабораторной диагностике возбудителей ИПНРФ.Methods of targeted sequencing using modern systems, for example, Ion PGM sequencer (Life technologies, USA), MiSeqDx Instrument (Illumina, USA) make it possible to identify a sample and simultaneously determine the genetic determinants of antibiotic resistance, however, the sensitivity of these methods is insufficient for analyzing clinical material. The methods are still distinguished by high cost, and therefore they are not currently being widely used in routine laboratory diagnostics of the causative agents of IPNRF.

Современные способы многопараметрического анализа геномных мишеней включают также манипуляции (гибридизацию, амплификацию) с нуклеиновыми кислотами на ДНК-микроматрицах (микрочипах) - массивах закрепленных на твердой фазе олигонуклеотидных зондов, способных специфично связываться с анализируемыми фрагментами геномов. Запатентовано несколько вариантов ДНК-микрочипов для одновременного обнаружения нескольких возбудителей ИПНРФ. ФГБУ «Государственный научный центр дерматовенерологии и косметологии» Минздрава РФ разработан ДНК-чип для одновременной детекции 28 патогенных, непатогенных и условно-патогенных микроорганизмов мочеполовой сферы человека, на котором производится детекция после проведения мультиплексной ПЦР («ДНК-чип для комплексной диагностики инфекций, передаваемых половым путем», патент РФ на полезную модель 117431, приоритет от 05.11.2009; Лихарева В.В., Фриго Н.В., Рахматулина М.Р., Нурутдинова О.С., Шаталова, Ю.А. Разработка ДНК-чипа для комплексной диагностики ИППП. Вестн. дерматол. венерол., 2009, т. 4, с. 49-57). Биочип для одновременной видовой идентификации нескольких инфекционных агентов запатентован ЗАО «Молекулярно-медицинские технологии» (патент РФ №2348695, дата приоритета 23.05.2006, «Дифференцирующий и специфический олигонуклеотиды для идентификации последовательностей ДНК инфекционных агентов в биологических материалах, способ видовой идентификации инфекционных агентов, биочип и набор для осуществления этого способа»).Modern methods of multiparameter analysis of genomic targets also include manipulations (hybridization, amplification) with nucleic acids on DNA microarrays (microchips) - arrays of oligonucleotide probes fixed on the solid phase that can specifically bind to the analyzed genome fragments. Several variants of DNA microchips have been patented for the simultaneous detection of several pathogens of IPNRF. The State Scientific Center for Dermatovenerology and Cosmetology of the Ministry of Health of the Russian Federation has developed a DNA chip for the simultaneous detection of 28 pathogenic, non-pathogenic and conditionally pathogenic microorganisms of the human genitourinary sphere, which is detected after multiplex PCR (the DNA chip for the integrated diagnosis of infections transmitted sexually, "RF patent for utility model 117431, priority from 05.11.2009; Likhareva V.V., Frigo N.V., Rakhmatulina MR, Nurutdinova OS, Shatalova, Yu.A. chip for integrated diagnostician iki IPPP. Vestn. dermatol. venerol., 2009, t. 4, p. 49-57). Biochip for the simultaneous species identification of several infectious agents is patented by Molecular Medical Technology CJSC (RF patent No. 2348695, priority date 05/23/2006, Differentiating and specific oligonucleotides for identifying the DNA sequences of infectious agents in biological materials, the method of species identification of infectious agents, biochip and a set for implementing this method ").

Имеется патент корейских исследователей на ДНК чип, предназначенный для диагностики инфекций мочеполовых путей (DNA chip for diagnosis of genitourinary infections, заявка на патент США №20140336082). Описан ДНК-микрочип для одновременного аназиза 17 возбудителей заболеваний, передающихся половым путем: N. gonorrhoeae, С. trachomatis, М. genitalium, М. hominis, Ureaplasma, вирусы герпеса 1 и 2 типа, папилломавирусы различных типов (Сао В., Wang S., Tian Z., Hu P., Feng L., Wang L. DNA microarray characterization of pathogens associated with sexually transmitted diseases, PLoS One., 2015, v. 10(7): e0133927). Чип содержал 34 зонда, включающие фрагменты 16S РНК. Вышеописанные ДНК-чипы предназначены только для детекции возбудителей инфекций, но не для идентификации детерминант лекарственной устойчивости.There is a patent by Korean researchers for a DNA chip intended for the diagnosis of urinary tract infections (United States patent application number 201340336082). A DNA microchip for simultaneous anazis of 17 pathogens of sexually transmitted diseases is described: N. gonorrhoeae, C. trachomatis, M. genitalium, M. hominis, Ureaplasma, herpes viruses 1 and 2 types, papillomaviruses of various types (Sao V., Wang S ., Tian Z., P. P. Hu, Feng L., Wang L. DNA microarray characterization of pathogens associated with sexually transmitted diseases, PLoS One., 2015, v. 10 (7): e0133927). The chip contained 34 probes including fragments of 16S RNA. The above DNA chips are intended only for the detection of infectious agents, but not for identifying the determinants of drug resistance.

Опубликован олигонуклеотидный микрочип для детекции точечных мутаций в генах gyrA и parC N. gonorrhoeae, приводящих к лекарственной устойчивости (Zhou W., Du W., et al. Detection of gyrA and parC mutations associated with ciprofloxacin resistance in Neisseria gonorrhoeae by use of oligonucleotide biochip technology. J. Clin. Microbiol., 2004, v. 42 (12), p. 5819-5824). Микрочип позволяет детектировать 15 детерминант, приводящих к резистентности исключительно к ципрофлоксацину, в частности, мутации остатков S91 and D95 белка GyrA, остатков Е91 и S87 белка ParC.Published oligonucleotide microchip for the detection of point mutations in the gyrA and parC genes of N. gonorrhoeae, leading to drug resistance (Zhou W., Du W., et al. Detection of gyrA and parC mutations associated with ciprofloxacin resistance in Neisseria gonorrhoeae by oligonudele technology. J. Clin. Microbiol., 2004, v. 42 (12), p. 5819-5824). The microchip allows detection of 15 determinants leading to resistance exclusively to ciprofloxacin, in particular, mutations of residues S91 and D95 of the GyrA protein, residues E91 and S87 of the ParC protein.

Таким образом, известные к настоящему времени методы молекулярной мультиплексной диагностики возбудителей ИПНРФ решают либо задачи идентификации микроорганизмов, либо определения маркеров резистентности к антимикробным препаратам, как правило, только для одного вида микроорганизма. Существует потребность в разработке молекулярно-генетического инструмента для одновременной идентификации ряда наиболее распространенных возбудителей ИПНРФ, а также молекулярных детерминант их устойчивости к широкому спектру актуальных антимикробных препаратов, таких как антибиотики пенициллинового ряда, цефалоспорины, тетрациклины, фторхинолоны, макролиды, нитроимидазолы, спектиномицин. Использование такого метода позволит проводить персонализированную терапию больных, основанную на рациональном назначении химиопрепаратов, значительно уменьшить количество осложнений и неудач терапии воспалительных заболеваний урогенитального тракта, обусловленных микроорганизмами, устойчивыми к антимикробным препаратам.Thus, the currently known methods of molecular multiplex diagnosis of pathogens IPNRF solve either the problem of identifying microorganisms or determining markers of resistance to antimicrobial agents, as a rule, only for one type of microorganism. There is a need for the development of molecular genetic tool for the simultaneous identification of some of the most common pathogens IPNRF and molecular determinants of resistance to a broad spectrum topical antimicrobial agents such as antibiotics, penicillins, cephalosporins, tetracyclines, fluoroquinolones, macrolides, nitroimidazoles, spectinomycin. The use of this method will allow for personalized therapy of patients, based on the rational prescription of chemotherapy drugs, to significantly reduce the number of complications and failures in the treatment of inflammatory diseases of the urogenital tract caused by microorganisms resistant to antimicrobial drugs.

Раскрытие изобретенияDISCLOSURE OF INVENTION

Изобретением предлагается инструмент для одновременной идентификации ряда наиболее распространенных возбудителей ИПНРФ, а также молекулярных детерминант их устойчивости к широкому спектру актуальных антимикробных препаратов в виде ДНК-чипа с иммобилизованными олигонуклеотидными зондами. Заявляемый ДНК-чип выгодно отличается от известных из уровня техники аналитических инструментов возможностью одновременной идентификации генетических детерминант резистентности Treponema pallidum, Neisseria gonorrhoeae, Chlamydia trachomatis, Mycoplasma genitalium, Mycoplasma hominis, Gardnerella vaginalis, Ureaplasma parvum, Ureaplasma urealyticum, Atopobium vaginae, Enterococcus faecalis, Trichomonas vaginalis, Escherichia coli, Mobiluncus mulieris, Streptococcus anginosus, Fusobacterium nucleatum, Staphylococcus epidermidis, Bacteroides fragilis к антимикробным препаратам, включающим антибиотики пенициллинового ряда, цефалоспорины, тетрациклины, фторхинолоны, макролиды, нитроимидазолы, спектиномицин, что дает возможность установления точного диагноза с учетом полимикробного характера заболевания и назначать эффективную персонифицированную терапию.The invention proposes a tool for the simultaneous identification of a number of the most common pathogens of IPNRF, as well as molecular determinants of their resistance to a wide range of topical antimicrobial agents in the form of a DNA chip with immobilized oligonucleotide probes. Invented djs vaginalis, Escherichia coli, Mobiluncus mulieris, Streptococcus anginosus, Fusobacterium nucleatum, Staphylococcus epidermidis, Bacteroides fragilis to antimicrobial drugs, including penicillin antibiotics, cefalosporins, tetracyclines, aph, and, in a pattern, non-microscopes, anti-microbials, penicillin antibiotics, cefalosporins, tetracyclines, tetracyclines, antibiotics. ching, which makes it possible to establish an accurate diagnosis based on polymicrobial nature of the disease and prescribe effective personalized therapy.

В своем первом аспекте данное изобретение обеспечивает ДНК-чип, представляющий собой матрицу элементов, размещенных на подложке из стекла или пластика, причем матрица включает:In its first aspect, this invention provides a DNA chip, which is a matrix of elements placed on a glass or plastic substrate, the matrix comprising:

- элементы с иммобилизованными олигонуклеотидами с нуклеотидными последовательностями SEQ ID NO: 1-33, соответствующими 16S рРНК Т. pallidum, N. gonorrhoeae, С. trachomatis, М. genitalium, М. hominis, G. vaginalis, U. parvum, U. urealyticum, A. vaginae, E. faecalis, T. vaginalis, E.coli, M. mulieris, S. anginosus, F. nucleatum, S. epidermidis, B. fragilis для установления принадлежности анализируемой ДНК к перечисленным выше видам микроорганизмов, являющимися возбудителями инфекций, приводящих к нарушению репродуктивных функций человека;- elements with immobilized oligonucleotides with nucleotide sequences of SEQ ID NO: 1-33, corresponding to 16S rRNA of T. pallidum, N. gonorrhoeae, C. trachomatis, M. genitalium, M. hominis, G. vaginalis, U. parvum, U. urealyticum , A. vaginae, E. faecalis, T. vaginalis, E. coli, M. mulieris, S. anginosus, F. nucleatum, S. epidermidis, B. fragilis to establish the belonging of the analyzed DNA to the above-mentioned types of microorganisms that are infectious leading to impaired human reproductive functions;

- элементы с иммобилизованными олигонуклеотидами с нуклеотидными последовательностями SEQ ID NO: 34-42, соответствующими последовательностям гена gyrA изолятов N. gonorrhoeae дикого типа, либо последовательностям мутантных вариантов гена gyrA, приводящих к аминокислотным заменам S91F, S91T, D95N, D95G, встречающихся у изолятов N. gonorrhoeae, резистентных к фторхинолонам;- elements with immobilized oligonucleotides with nucleotide sequences SEQ ID NO: 34-42, corresponding to the sequences of the gyrA gene of wild-type N. gonorrhoeae isolates, or sequences of mutant versions of the gyrA gene, resulting in S91F, S91T, D95N, D95G mutant variants of the isolates, which are found in isolates. Fluoroquinolone-resistant gonorrhoeae;

- элементы с иммобилизованными олигонуклеотидами с нуклеотидными последовательностями SEQ ID NO: 43-55, соответствующими последовательностям гена gyrA изолятов Е. coli дикого типа, либо последовательностям мутантных вариантов гена gyrA, приводящих к аминокислотным заменам S83L, S83W, S83A, D87N, D87G, D87Y встречающихся у изолятов Е. coli, резистентных к фторхинолонам;- Elements with immobilized oligonucleotides with nucleotide sequences of SEQ ID NO: 43-55, corresponding to the sequences of the gyrA gene of wild-type E. coli isolates, or sequences of mutant versions of the gyrA gene, resulting in amino acid substitutions of S83L, S83W, S83A, D87N, D87G, D87Y, the meetings in E. coli isolates resistant to fluoroquinolones;

- элементы с иммобилизованными олигонуклеотидами с нуклеотидными последовательностями SEQ ID NO: 56-58, соответствующими последовательностям гена gyrA изолятов S. epidermidis дикого типа, либо последовательностям мутантных вариантов гена gyrA, приводящих к аминокислотным заменам S83T, S83F, встречающихся у изолятов S. epidermidis, резистентных к фторхинолонам;- elements with immobilized oligonucleotides with the nucleotide sequences SEQ ID NO: 56-58, corresponding to sequences gyrA gene S. epidermidis isolates of wild-type or mutant sequences embodiment gyrA gene leading to amino acid substitutions S83T, S83F, occurring in S. epidermidis isolates, resistant to fluoroquinolones;

- элементы с иммобилизованными олигонуклеотидами с нуклеотидными последовательностями SEQ ID NO: 59-63, соответствующими последовательностям гена gyrA изолятов F. nucleatum дикого типа, либо последовательностям мутантных вариантов гена gyrA, приводящих к аминокислотным заменам S83L, S83T, G87R, встречающихся у изолятов F. nucleatum, резистентных к фторхинолонам;- elements with immobilized oligonucleotides with nucleotide sequences SEQ ID NO: 59-63, corresponding to the sequences of the gyrA gene of wild-type F. nucleatum isolates, or sequences of mutant versions of the gyrA gene, leading to amino acid substitutions S83L, S83T, G87R, occurring in F. nucleatum isolates resistant to fluoroquinolones;

- элементы с иммобилизованными олигонуклеотидами с нуклеотидными последовательностями SEQ ID NO: 64-67, соответствующими последовательностям гена gyrA изолятов Е. faecalis дикого типа, либо последовательностям мутантных вариантов гена gyrA, приводящих к аминокислотным заменам S83T, S83I, S83R, встречающихся у изолятов Е. faecalis, резистентных к фторхинолонам;- elements with immobilized oligonucleotides with nucleotide sequences SEQ ID NO: 64-67, corresponding to the sequences of the gyrA gene of wild-type E. faecalis isolates, or sequences of mutant versions of the gyrA gene, leading to amino acid substitutions S83T, S83I, S83R, found in E. feeisis isolates resistant to fluoroquinolones;

- элементы с иммобилизованными олигонуклеотидами с нуклеотидными последовательностями SEQ ID 68-73, соответствующими последовательностям гена gyrA изолятов S. anginosus дикого типа, либо последовательностям мутантных вариантов гена gyrA, приводящих к аминокислотным заменам S83T, S83F, встречающихся у изолятов S. anginosus, резистентных к фторхинолонам;- elements with immobilized oligonucleotides with nucleotide sequences of SEQ ID 68-73, corresponding to the sequences of the gyrA gene of wild-type S. anginosus isolates, or sequences of mutant versions of the gyrA gene, resulting in amino acid substitutions S83T, S83F, which are found in S. anginosus resistant sequences of resistant antibodies to the S83T, S83F, which are resistant to S. anginosus, resistant antibodies to the S83T, S83F isolates found in resistant S. ;

- элементы с иммобилизованными олигонуклеотидами с нуклеотидными последовательностями SEQ ID NO: 74-82, соответствующими последовательностям гена parC изолятов N. gonorrhoeae дикого типа, либо последовательностям мутантных вариантов гена parC, приводящих к аминокислотным заменам S87N, S87R, E91Q, E91G, E91K, Е91А, встречающихся у изолятов N. gonorrhoeae, резистентных к фторхинолонам;- elements with immobilized oligonucleotides with nucleotide sequences SEQ ID NO: 74-82, corresponding to the sequences of the parC gene of wild-type N. gonorrhoeae isolates, or sequences of mutant parC gene variants leading to amino acid substitutions S87N, S87R, E91Q, E91G, E91K, E91A found in N. gonorrhoeae isolates resistant to fluoroquinolones;

- элементы с иммобилизованными олигонуклеотидами с нуклеотидными последовательностями SEQ ID NO: 83-90, соответствующими последовательностям гена parC изолятов М. genitalium дикого типа, либо последовательностям мутантных вариантов гена parC, приводящих к аминокислотным заменам S83N, S83I, S83R, D87N, D87Y, D87V, встречающихся у изолятов М. genitalium, резистентных к фторхинолонам;- elements with immobilized oligonucleotides with nucleotide sequences of SEQ ID NO: 83-90, corresponding to the sequences of the parC gene of M. wild type genitalium isolates, or sequences of mutant variants of the parC gene, leading to amino acid substitutions S83N, S83I, S83R, D87N, D87Y, D87V, found in M. genitalium isolates resistant to fluoroquinolones;

- элементы с иммобилизованными олигонуклеотидами с нуклеотидными последовательностями SEQ ID NO: 91-95, соответствующими последовательностям гена parC изолятов М. hominis дикого типа, либо последовательностям мутантных вариантов гена parC, приводящих к аминокислотным заменам S83I, S83N, E87K, встречающихся у изолятов М. hominis, резистентных к фторхинолонам;- elements with immobilized oligonucleotides with nucleotide sequences of SEQ ID NO: 91-95, corresponding to the sequences of the parC gene of wild type h. hash isolates, or sequences of mutant variants of the parC gene, leading to amino acid substitutions S83I, S83N, E87K, occurring in M. hominis isolates resistant to fluoroquinolones;

- элементы с иммобилизованными олигонуклеотидами с нуклеотидными последовательностями SEQ ID NO: 96-99, соответствующими последовательностям гена parC изолятов U. urealyticum дикого типа, либо последовательностям мутантных вариантов гена parC, приводящих к аминокислотным заменам D82N, S83L, встречающихся у изолятов U. urealyticum, резистентных к фторхинолонам;- elements with immobilized oligonucleotides with nucleotide sequences SEQ ID NO: 96-99, corresponding to the sequences of the parC gene of wild-type U. ualyutumum isolates, or sequences of mutant variants of the parC gene, leading to amino acid substitutions D82N, S83L, found in U. urealyticum, isolates, which are found in isolates of U. urealyticum, which he has found in amino acids D82N, S83L, which are found in U. urealyticum, isolates, which are found in isolates of U. urealyticum, which are found in isolates of U. to fluoroquinolones;

- элементы с иммобилизованными олигонуклеотидами с нуклеотидными последовательностями SEQ ID NO: 100-103, соответствующими последовательностям генов ntr4tv и ntr6tv изолятов Т. vaginalis дикого типа, либо последовательностям их мутантных вариантов с нуклеотидными заменами C213G (Y71STOP) в гене ntr4tv, А238Т (K80STOP) в гене ntr6tv, встречающихся у изолятов Т. vaginalis, резистентных к нитроимидазолам;- elements with immobilized oligonucleotides with the nucleotide sequences SEQ ID NO: 100-103, the relevant gene sequences ntr4 tv and ntr6 tv T. vaginalis isolates of wild-type or mutant sequences of variants with nucleotide substitutions C213G (Y71STOP) gene ntr4 tv, A238T ( K80STOP) in the ntr6 tv gene found in T. vaginalis isolates resistant to nitroimidazoles;

- элементы с иммобилизованными олигонуклеотидами с нуклеотидными последовательностями SEQ ID NO: 104-109, соответствующими последовательностям генов nimB, nimC, nimD, nimE, nimF, nimG, наличие которых приводит к резистентности микроорганизма(ов) к нитроимидазолам;- elements with immobilized oligonucleotides with nucleotide sequences SEQ ID NO: 104-109, corresponding to the sequences of the genes nimB, nimC, nimD, nimE, nimF, nimG, the presence of which leads to the resistance of the microorganism (s) to nitroimidazoles;

- элемент с иммобилизованными олигонуклеотидами с нуклеотидной последовательностью SEQ ID NO: 110, соответствующей последовательности плазмидных генов blaSHV-12 blaLEN-17, наличие которых приводит к резистентности микроорганизма(ов) к антибиотикам пенициллинового ряда и цефалоспоринам;- an element with immobilized oligonucleotides with the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 110, corresponding to the sequence of the SHV-12 bla LEN-17 plasmid genes, the presence of which leads to resistance of the microorganism (s) to penicillin antibiotics and cephalosporins;

- элемент с иммобилизованными олигонуклеотидами с нуклеотидной последовательностью SEQ ID NO: 111, соответствующей последовательности плазмидного гена blaSHV-97, наличие которого приводит к резистентности микроорганизма(ов) к антибиотикам пенициллинового ряда;- an element with immobilized oligonucleotides with the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 111, corresponding to the sequence of the plasmid gene SHV-97 bla, the presence of which leads to the resistance of the microorganism (s) to penicillin antibiotics;

- элементы с иммобилизованными олигонуклеотидами с нуклеотидными последовательностями SEQ ID NO: 112-117, соответствующими последовательностям плазмидных генов blaTEM и blaSHV, наличие которых приводит к резистентности микроорганизма(ов) к антибиотикам пенициллинового ряда, либо последовательностям мутантного варианта гена blaTEM с аминокислотными заменами М182Т и G238S, одновременное наличие которых приводит к резистентности микроорганизма(ов) к антибиотикам пенициллинового ряда и цефалоспоринам;- elements with immobilized oligonucleotides with nucleotide sequences SEQ ID NO: 112-117, corresponding to the sequences of the plasmid genes bla TEM and bla SHV , which result in resistance of the microorganism (s) to penicillin antibiotics, or sequences of the mutant variant of the gene bla TEM with amino acid substitutions M182T and G238S, the simultaneous presence of which leads to the resistance of the microorganism (s) to penicillin antibiotics and cephalosporins;

- элементы с иммобилизованными олигонуклеотидами с нуклеотидными последовательностями SEQ ID NO: 118-119, соответствующими последовательностям гена penA изолятов N. gonorrhoeae дикого типа, либо последовательностям мутантного варианта гена penA, приводящего к инсерции аспарагиновой кислоты (D) в положение 345, встречающегося у изолятов N. gonorrhoeae, резистентных к антибиотикам пенициллинового ряда;- elements with immobilized oligonucleotides with nucleotide sequences SEQ ID NO: 118-119, corresponding to the sequences of the penA gene of wild-type N. gonorrhoeae isolates, or sequences of the mutant variant of the penA gene, leading to an insertion of aspartic acid (D) at the position 345 found in isolates N Penicillin-resistant antibiotic-resistant gonorrhoeae;

- элементы с иммобилизованными олигонуклеотидами с нуклеотидными последовательностями SEQ ID NO: 120-123, соответствующими последовательностям гена ponA изолятов N. gonorrhoeae дикого типа, либо последовательностям мутантного варианта гена ponA с аминокислотной заменой L421P, встречающейся у изолятов N. gonorrhoeae, резистентных к антибиотикам пенициллинового ряда;- elements with immobilized oligonucleotides with nucleotide sequences SEQ ID NO: 120-123, the corresponding sequences of the ponA gene of wild-type N. gonorrhoeae isolates, or the sequences of the mutant variant of the ponA gene with the amino acid substitution L421P found in N. gonorrhoea-resistant, resistant, resistant amino acid sequences of the gene of N. gonorrhoeae, an amino acid substitution of the N. ;

- элементы с иммобилизованными олигонуклеотидами с нуклеотидными последовательностями SEQ ID NO: 124-126, соответствующими последовательностям гена rpsJ изолятов N. gonorrhoeae дикого типа, либо последовательностям мутантного варианта гена rpsJ c аминокислотной заменой V57M, V57L, встречающихся у изолятов N. gonorrhoeae, резистентных к тетрациклинам;- elements with immobilized oligonucleotides with the nucleotide sequences SEQ ID NO: 124-126, the relevant gene sequences rpsJ N. gonorrhoeae isolates of wild-type or mutant sequences embodiment rpsJ c gene amino acid substitution V57M, V57L, occurring isolates from N. gonorrhoeae, tetracycline resistant ;

- элементы с иммобилизованными олигонуклеотидами с нуклеотидными последовательностями SEQ ID NO: 127-128, соответствующими последовательностям генов tetM, наличие которых у Е. faecalis, E. coli, М. genitalium, М. hominis, N. gonorrhoeae, G. vaginalis приводит к резистентности к тетрациклинам;- elements with immobilized oligonucleotides with nucleotide sequences SEQ ID NO: 127-128, corresponding to the sequences of the tetM genes, whose presence in E. faecalis, E. coli, M. genitalium, M. hominis, N. gonorrhoeae, G. vaginalis leads to resistance to tetracyclines;

- элемент с иммобилизованными олигонуклеотидами с нуклеотидной последовательностью SEQ ID NO: 129, соответствующей последовательности гена tetO, наличие которого у изолятов Е. faecalis, S. epidermidis приводит к резистентности к тетрациклинам;- an element with immobilized oligonucleotides with the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 129, corresponding to the tetO gene sequence, whose presence in E. faecalis, S. epidermidis isolates leads to tetracycline resistance;

- элементы с иммобилизованными олигонуклеотидами с нуклеотидными последовательностями SEQ ID NO: 130-139, соответствующими последовательностям 23S РНК изолятов U. urealyticum, U. hominis, S. anginosus, F. nucleatum, E. faecali, T. pallidum, E. coli, N. gonorrhoeae, C. trachomatis, M. genitalium, M. hominis, S. epidermidis, B. fragilis дикого типа, либо последовательностям мутантных вариантов с заменами G2057A, A2058G, А2058С, A2059G, встречающихся у изолятов перечисленных возбудителей, резистентных к макролидам;- elements with immobilized oligonucleotides with nucleotide sequences SEQ ID NO: 130-139, corresponding to the sequences of 23S RNA isolates from U. urealyticum, U. hominis, S. anginosus, F. nucleatum, E. faecali, T. pallidum, E. coli, N gonorrhoeae, C. trachomatis, M. genitalium, M. hominis, S. epidermidis, wild-type B. fragilis, or sequences of mutant variants with substitutions G2057A, A2058G, A2058C, A2059G, found in isolates of the listed pathogens resistant to macrolides;

- элементы с иммобилизованными олигонуклеотидами с нуклеотидными последовательностями SEQ ID NO: 140-141, соответствующими последовательности гена mefA, наличие которого приводит к резистентности S. anginosus, N. gonorrhoeae, S. epidermidis, В. fragilis к макролидам;- elements with immobilized oligonucleotides with the nucleotide sequences of SEQ ID NO: 140-141, corresponding to the mefA gene sequence, the presence of which leads to the resistance of S. anginosus, N. gonorrhoeae, S. epidermidis, B. fragilis to macrolides;

- элементы с иммобилизованными олигонуклеотидами с нуклеотидными последовательностями SEQ ID NO: 142-150, соответствующими последовательностям 16S РНК изолятов N. gonorrhoeae дикого типа, либо последовательностям мутантных вариантов с заменами С1192Т, G1064C, встречающихся у изолятов N. gonorrhoeae, резистентных к спектиномицину;- elements with immobilized oligonucleotides with nucleotide sequences SEQ ID NO: 142-150, corresponding to the sequences of 16S RNA isolates of wild-type N. gonorrhoeae, or sequences of mutant variants with substitutions of С1192Т, G1064C, found in isolates of N. gonorrhoeae, resistant to spectin-infected mycotic cells, G1064C, resistant to spectin-resistant specimens, resistant to spectin.

- элементы с иммобилизованными олигонуклеотидами с нуклеотидными последовательностями SEQ ID NO: 148, 151-155, соответствующими последовательностям 16S РНК изолятов С. trachomatis, Е. coli, F. nucleatum, A. vaginae, Т. pallidum, U. urealyticum, U. hominis, S. anginosus, S. epidermidis, M. genitalium, M. hominis, M. mulieris, B. fragilis дикого типа, либо последовательностям мутантных вариантов с заменами G1058C, G1064C, встречающихся у изолятов перечисленных возбудителей, резистентных к тетрациклину;- elements with immobilized oligonucleotides with nucleotide sequences SEQ ID NO: 148, 151-155, corresponding to the sequences of 16S RNA isolates of C. trachomatis, E. coli, F. nucleatum, A. vaginae, T. pallidum, U. urealyticum, U. hominis , S. anginosus, S. epidermidis, M. genitalium, M. hominis, M. mulieris, B. fragilis of the wild type, or sequences of mutant variants with G1058C, G1064C substitutions found in isolates of the listed pathogens resistant to tetracycline;

- элементы с иммобилизованными олигонуклеотидами с нуклеотидными последовательностями SEQ ID NO: 156-161, соответствующими последовательностям гена помпы эффлюкса mtrR дикого типа, либо последовательностям мутантных вариантов промоторной области гена mtrR, приводящих к делеции аденина А в положении -35 или инсерциям тимидина Т или ТТ в положении -10, встречающихся у изолятов возбудителей, резистентных к антибиотикам пенициллинового ряда, тетрациклинам, макролидам, цефалоспоринам;- Elements with immobilized oligonucleotides with nucleotide sequences SEQ ID NO: 156-161, corresponding to sequences of the wild-type mtrR pump efflux gene, or sequences of mutant variants of the mtrR promoter region, leading to deletion of adenine A at -35 or insertions of thymidine T or TT position -10, found in isolates of pathogens resistant to penicillin antibiotics, tetracyclines, macrolides, cephalosporins;

- элементы с иммобилизованными олигонуклеотидами с нуклеотидными последовательностями SEQ ID NO: 162-163, соответствующими последовательности гена поринового белка porB изолятов N. gonorrhoeae дикого типа, либо последовательности мутантного варианта гена porB, приводящей к аминокислотной замене G120K, встречающегося у изолятов N. gonorrhoeae, резистентных к антибиотикам пенициллинового ряда, цефалоспоринам, тетрациклинам.- Elements with immobilized oligonucleotides with the nucleotide sequences of SEQ ID NO: 162-163, corresponding to the gene sequence of the porin protein porB of wild-type N. gonorrhoeae isolates, or the sequence of the mutant variant of the porB gene, resulting in the G120K amino acid substitution found in N. gonorrhoee isolates, which plaques, the recipient gene, which results in an amino acid substitution G120K found in the isolates of N. gonorrhoee, which are used by the registrant, the gene for the gene of the mutant variant of the porB gene. to penicillin antibiotics, cephalosporins, tetracyclines.

Еще одним аспектом данного изобретения является набор олигонуклеотидов, используемый для получения ДНК-чипа для идентификации генетических детерминант резистентности микроорганизмов - возбудителей ИПНРФ: Т. pallidum, N. gonorrhoeae, С. trachomatis, М. genitalium, М. hominis, G. vaginalis, U. parvum, U. urealyticum, A. vaginae, E. faecalis, T. vaginalis, E. coli, M. mulieris, S. anginosus, F. nucleatum, S. epidermidis, B. fragilis, к антимикробным препаратам, включающим антибиотики пенициллинового ряда, цефалоспорины, тетрациклины, фторхинолоны, макролиды, нитроимидазолы, спектиномицин, причем олигонуклеотиды имеют последовательности SEQ ID NO: 1-163.Another aspect of the present invention is a set of oligonucleotides used to obtain a DNA chip to identify the genetic determinants of resistance of microorganisms that are pathogens of AIPNRF: T. pallidum, N. gonorrhoeae, C. trachomatis, M. genitalium, M. hominis, G. vaginalis, U . parvum, U. urealyticum, A. vaginae, E. faecalis, T. vaginalis, E. coli, M. mulieris, S. anginosus, F. nucleatum, S. epidermidis, B. fragilis, to antimicrobial drugs, including penicillin antibiotics series, cephalosporins, tetracyclines, fluoroquinolones, macrolides, nitroimidazoles, spectinomycin, and the oligonucleotides have ti SEQ ID NO: 1-163.

Перечень последовательностей олигонуклеотидов, используемых для изготовления ДНК-чипа, и их SEQ ID приведены в Таблице 1.The list of sequences of oligonucleotides used to manufacture the DNA chip, and their SEQ ID are shown in Table 1.

Figure 00000002
Figure 00000002

Figure 00000003
Figure 00000003

Figure 00000004
Figure 00000004

Figure 00000005
Figure 00000005

Figure 00000006
Figure 00000006

Figure 00000007
Figure 00000007

Figure 00000008
Figure 00000008

Перечень фигурList of figures

Фигура 1. Схема размещения элементов ДНК-чипа для идентификации генетических детерминант резистентности возбудителей ИПНРФ Т. pallidum, N. gonorrhoeae, С. trachomatis, М. genitalium, М. hominis, G. vaginalis, U. parvum, U. urealyticum, A. vaginae, E. faecalis, T. vaginalis, E. coli, M. mulieris, S. anginosus, F. nucleatum, S. epidermidis, B. fragilis к антимикробным препаратам, включающим антибиотики пенициллинового ряда, цефалоспорины, тетрациклины, фторхинолоны, макролиды, нитроимидазолы, спектиномицин. Элементы ДНК-чипа представлены в виде кружков, надписи внутри которых указывают назначение элементов: анализ принадлежности анализируемой ДНК к виду возбудителя ИПНРФ, анализ вариабельных аминокислот/нуклеотидов на соответствие дикому типу либо мутатному варианту изолята возбудителя ИПНРФ; идентификация маркерного гена резистентности (название гена).Figure 1. Layout of the elements of the DNA chip for identification of genetic determinants of resistance of pathogens IPRNF T. pallidum, N. gonorrhoeae, C. trachomatis, M. genitalium, M. hominis, G. vaginalis, U. parvum, U. urealyticum, A. vaginae, E. faecalis, T. vaginalis, E. coli, M. mulieris, S. anginosus, F. nucleatum, S. epidermidis, B. fragilis to antimicrobial drugs, including penicillin antibiotics, cephalosporins, tetracyclines, fluoroquinolones, macrolides, nitroimidazoles, spectinomycin. Elements of a DNA chip are presented as circles, the inscriptions inside which indicate the purpose of the elements: analysis of the belonging of the analyzed DNA to the species of the causative agent of IPNRF, analysis of variable amino acids / nucleotides for compliance with the wild type or mutant variant of the isolate of the causative agent of IPNRF; identification of the resistance marker gene (gene name).

М - элементы, содержащие флуоресцентный маркер;M - elements containing a fluorescent marker;

О - элементы, не содержащие иммобилизованные олигонуклеотиды, которые используются для вычисления фонового сигнала.O - elements that do not contain immobilized oligonucleotides, which are used to calculate the background signal.

Расположение иммобилизованных на ДНК-чипе олигонуклеотидных зондов в соответствии с SEQ ID приведено в Таблице 2.The arrangement of the oligonucleotide probes immobilized on the DNA chip in accordance with the SEQ ID is given in Table 2.

Фигуры 2-22. Гибридизационные картины ДНК-чипов и результаты их интерпретации при анализе образцов ДНК изолятов возбудителей ИПНРФ, различающихся профилями антибиотикорезистентности.Figures 2-22. Hybridization patterns of DNA chips and the results of their interpretation in the analysis of DNA samples of isolates of pathogens IPNRF, different profiles of antibiotic resistance.

Осуществление изобретенияThe implementation of the invention

Целью изобретения являлось конструирование инструмента для определения молекулярных детерминант устойчивости ряда наиболее распространенных возбудителей ИПНРФ к широкому спектру актуальных антимикробных препаратов. В данном изобретении предлагается ДНК-чип - матрица элементов с иммобилизованными олигонуклеотидными зондами для идентификации генетических детерминант резистентности Т. pallidum, N. gonorrhoeae, С. trachomatis, М. genitalium, М. hominis, G. vaginalis, U. parvum, U. urealyticum, A. vaginae, E. faecalis, T. vaginalis, E. coli, M. mulieris, S. anginosus, F. nucleatum, S. epidermidis, B. fragilis, к антимикробным препаратам, включающим антибиотики пенициллинового ряда, цефалоспорины, тетрациклины, фторхинолоны, макролиды, нитроимидазолы, спектиномицин, а также набор олигонуклеотидов, используемый для получения ДНК-чипа.The aim of the invention was to design a tool for determining the molecular determinants of resistance of a number of the most common causative agents of AIPNRF to a wide range of topical antimicrobial agents. This invention proposes a DNA chip - matrix of elements with immobilized oligonucleotide probes for identifying the genetic determinants of resistance of T. pallidum, N. gonorrhoeae, C. trachomatis, M. genitalium, M. hominis, G. vaginalis, U. parvum, U. urealyticum , A. vaginae, E. faecalis, T. vaginalis, E. coli, M. mulieris, S. anginosus, F. nucleatum, S. epidermidis, B. fragilis, to antimicrobial drugs, including penicillin antibiotics, cephalosporins, tetracyclines, fluoroquinolones, macrolides, nitroimidazoles, spectinomycin, as well as a set of oligonucleotides used to obtain a DNA chip.

Figure 00000009
Figure 00000009

ДНК-чип представляет собой стеклянную или пластиковую подложку, на которой закреплены олигонуклеотидные зонды. Олигонуклеотиды могут быть адсорбированы на подложке, закреплены (иммобилизованы) на подложке путем образования ковалентных связей, через гидрофобные взаимодействия, комплексообразование и т.д. ДНК-чип может быть получен нанесением водных растворов олигонуклеотидов непосредственно на подложку с получением варианта так называемого «планарного» (двумерного) чипа (например, согласно Matson R.S. Microarray Methods and Protocols. 2009. CRC Press, ISBN 9781420046656), либо представлять собой массив трехмерных гидрогелевых ячеек полусферической формы, содержащих ковалентно иммобилизованные олигонуклеотиды. Трехмерный ДНК-чип может быть изготовлен, например, методом сополимеризационной иммобилизации (патент РФ №2216547, патент ЕР 1437368; Rubina A.Y., Pan'kov S.V. et al., Hydrogel drop microchips with immobilized DNA: properties and methods for large-scale production. Anal. Biochem., 2004, v. 325, p. 92-106). Один из способов получения ДНК-чипа приведен в Примере 1.A DNA chip is a glass or plastic substrate on which oligonucleotide probes are attached. Oligonucleotides can be adsorbed on a substrate, fixed (immobilized) on a substrate through the formation of covalent bonds, through hydrophobic interactions, complexation, etc. A DNA chip can be obtained by applying aqueous solutions of oligonucleotides directly to the substrate to obtain a variant of the so-called “planar” (two-dimensional) chip (for example, according to Matson RS Microarray Methods and Protocols. 2009. CRC Press, ISBN 9781420046656), or be an array of three-dimensional hemispherical hydrogel cells containing covalently immobilized oligonucleotides. A three-dimensional DNA chip can be manufactured, for example, by the method of copolymerization immobilization (RF patent №2216547, patent EP 1437368; Rubina AY, Pan'kov SV et al., Hydrogel drop microchips with immobilized DNA). Anal. Biochem., 2004, v. 325, p. 92-106). One of the ways to obtain a DNA chip is shown in Example 1.

Схема расположения олигонуклеотидов на ДНК-чипе представлена на Фиг. 1. Биочип содержит 168 элементов, включая 163 ячейки с иммобилизованными олигонуклеотидами, 1 ячейку, не содержащую зондов, для вычисления фонового сигнала (ячейка с индексом «О»), и 4 ячейки, содержащие иммобилизованный маркер (ячейки с индексом «М»). Ячейки с маркером используются для правильного позиционирования ДНК-чипа при регистрации гибридизационной картины и ее обработки программным обеспечением анализатора биочипов (сканера) при автоматическом получении результатов.The layout of the oligonucleotides on the DNA chip is shown in FIG. 1. The biochip contains 168 elements, including 163 cells with immobilized oligonucleotides, 1 cell that does not contain probes, to calculate the background signal (the cell with the “O” index), and 4 cells, containing the immobilized marker (cells with the “M” index). The cells with the marker are used for the correct positioning of the DNA chip during the registration of the hybridization pattern and its processing by the biochip analyzer software (scanner) when automatically obtaining results.

ДНК-чип позволяет устанавливать принадлежность анализируемой ДНК к видам микроорганизмов, являющимися возбудителями инфекций, включающий Т. pallidum, N. gonorrhoeae, С. trachomatis, М. genitalium, М. hominis, G. vaginalis, U. parvum, U. urealyticum, A. vaginae, E. faecalis, T. vaginalis, E. coli, M. mulieris, S. anginosus, F. nucleatum, S. epidermidis, B. fragilis, на основе видоспецифичного полиморфизма в генах 16S рРНК. Для этой цели используются элементы с иммобилизованными олигонуклеотидными зондами с последовательностями, имеющими SEQ ID NO: 1-33.The DNA chip allows to establish the belonging of the analyzed DNA to the species of microorganisms that are infectious agents, including T. pallidum, N. gonorrhoeae, C. trachomatis, M. genitalium, M. hominis, G. vaginalis, U. parvum, U. urealyticum, A vaginae, E. faecalis, T. vaginalis, E. coli, M. mulieris, S. anginosus, F. nucleatum, S. epidermidis, B. fragilis, based on species-specific polymorphism in the 16S rRNA genes. For this purpose, elements with immobilized oligonucleotide probes with sequences having SEQ ID NO: 1-33 are used.

Выбор анализируемых генетических детерминант резистентности осуществляли с учетом анализа современной литературы, таким образом, чтобы охватить максимально широкий спектр актуальных клинически значимых механизмов формирования устойчивости возбудителей ИПНРФ к антимикробным препаратам (Shaskolskiy В, Dementieva Е, Leinsoo A, Runina A, Vorobyev D, Plakhova X, Kubanov A, Deryabin D, Gryadunov D. 2016. Drug resistance mechanisms in bacteria causing sexually transmitted diseases and associated with vaginosis. Frontiers in Microbology. 7: 747).The selection of the analyzed genetic determinants of resistance was carried out taking into account the analysis of modern literature, so as to cover the widest possible range of relevant clinically significant mechanisms for the formation of antimicrobial pathogens of AIPNRF (Shaskolskiy B, Dementieva E, Leinsoo A, Runina A, Vorobyev D, Plakhova X, Kubanov A, Deryabin D, Gryadunov D. 2016. Frontiers in Microbology (7: 747).

Одновременно ДНК-чип позволяет определять:At the same time, the DNA chip allows you to determine:

- мутации в гене gyrA N. gonorrhoeae S91F, S91T, D95N, D95G, встречающиеся у изолятов N. gonorrhoeae, резистентных к фторхинолонам. Используются элементы с иммобилизованными олигонуклеотидными зондами с последовательностями, имеющими SEQ ID NO: 34-42;- mutations in the gene of gyrA N. gonorrhoeae S91F, S91T, D95N, D95G, found in the isolates of N. gonorrhoeae resistant to fluoroquinolones. Elements are used with immobilized oligonucleotide probes with sequences having SEQ ID NO: 34-42;

- мутации в гене gyrA Е. coli S83L, S83W, S83A, D87N, D87G, D87Y, встречающиеся у изолятов Е. coli, резистентных к фторхинолонам. Используются элементы с иммобилизованными олигонуклеотидными зондами с последовательностями, имеющими SEQ ID NO: 43-55;- mutations in the gyrA gene of E. coli S83L, S83W, S83A, D87N, D87G, D87Y, found in E. coli isolates resistant to fluoroquinolones. Elements with immobilized oligonucleotide probes with sequences having SEQ ID NOs: 43-55;

- мутации в гене gyrA S. epidermidis S83T, S83F, встречающиеся у изолятов S. epidermidis, резистентных к фторхинолонам. Используются элементы с иммобилизованными олигонуклеотидными зондами с последовательностями, имеющими SEQ ID NO: 56-58;- mutations in the gyrA gene of S. epidermidis S83T, S83F, which are found in S. fluxinolone-resistant S. epidermidis isolates. Elements with immobilized oligonucleotide probes with sequences having SEQ ID NOs: 56-58;

- мутации в гене gyrA F. nucleatum S83L, S83T, G87R, встречающиеся у изолятов F. nucleatum, резистентных к фторхинолонам. Используются элементы с иммобилизованными олигонуклеотидными зондами с последовательностями, имеющими SEQ ID NO: 59-63;- mutations in the gyrA gene of F. nucleatum S83L, S83T, G87R, found in F. fluorequinolone-resistant isolates of F. nucleatum. Elements with immobilized oligonucleotide probes with sequences having SEQ ID NO: 59-63;

- мутации в гене gyrA Е. faecalis S83T, S83I, S83R, встречающиеся у изолятов Е. faecalis, резистентных к фторхинолонам. Используются элементы с иммобилизованными олигонуклеотидными зондами с последовательностями, имеющими SEQ ID NO: 64-67;- mutations in the gyrA gene of E. faecalis S83T, S83I, S83R, found in E. faecalis isolates resistant to fluoroquinolones. Elements with immobilized oligonucleotide probes with sequences having SEQ ID NO: 64-67;

- мутации в гене gyrA S. anginosus S83T, S83F, встречающиеся у изолятов S. anginosus, резистентных к фторхинолонам. Используются элементы с иммобилизованными олигонуклеотидными зондами с последовательностями, имеющими SEQ ID NO: 68-73;- mutations in the gyrA gene of S. anginosus S83T, S83F, found in S. fluoquinolone-resistant S. anginosus isolates. Elements are used with immobilized oligonucleotide probes with sequences having SEQ ID NO: 68-73;

- мутации в гене parC N. gonorrhoeae S87N, S87R, E91Q, E91G, E91K, Е91А, встречающиеся у изолятов N. gonorrhoeae, резистентных к фторхинолонам. Используются элементы с иммобилизованными олигонуклеотидными зондами с последовательностями, имеющими SEQ ID NO: 74-82;- mutations in the gene of parC N. gonorrhoeae S87N, S87R, E91Q, E91G, E91K, E91A, found in N. flutequinolone-resistant N. gonorrhoeae isolates. Elements are used with immobilized oligonucleotide probes with sequences having SEQ ID NO: 74-82;

- мутации в гене parC М. genitalium S83N, S83I, S83R, D87N, D87Y, D87V, встречающиеся у изолятов М. genitalium, резистентных к фторхинолонам. Используются элементы с иммобилизованными олигонуклеотидными зондами с последовательностями, имеющими SEQ ID NO: 83-90;- mutations in the parC gene of M. genitalium S83N, S83I, S83R, D87N, D87Y, D87V, found in M. genitalium isolates resistant to fluoroquinolones. Elements with immobilized oligonucleotide probes with sequences having SEQ ID NO: 83-90;

- мутации в гене parC М. hominis S83I, S83N, E87K, встречающиеся у изолятов М. hominis, резистентных к фторхинолонам. Используются элементы с иммобилизованными олигонуклеотидными зондами с последовательностями, имеющими SEQ ID NO: 91-95;- mutations in the parC gene of M. hominis S83I, S83N, E87K, found in M. hominis isolates resistant to fluoroquinolones. Elements are used with immobilized oligonucleotide probes with sequences having SEQ ID NO: 91-95;

- мутации в гене parC U. urealyticum D82N, S83L, встречающиеся у изолятов U. urealyticum, резистентных к фторхинолонам. Используются элементы с иммобилизованными олигонуклеотидными зондами с последовательностями, имеющими SEQ ID NO: 96-99;- mutations in the parC gene U. urealyticum D82N, S83L, found in U. urealyticum isolates resistant to fluoroquinolones. Elements are used with immobilized oligonucleotide probes with sequences having SEQ ID NO: 96-99;

- мутации в гене ntr4tv C213G (Y71STOP) и гене ntr6tv А238Т (K80STOP) Т. vaginalis, встречающиеся у изолятов Т. vaginalis, резистентных к нитроимидазолам. Используются элементы с иммобилизованными олигонуклеотидными зондами с последовательностями, имеющими SEQ ID NO: 100-103;- mutations in the ntr4 tv C213G gene (Y71STOP) and the ntr6 tv A238T gene (K80STOP) of T. vaginalis, found in T. vaginalis isolates resistant to nitroimidazoles. Elements with immobilized oligonucleotide probes with sequences having SEQ ID NO: 100-103;

- наличие в образце анализируемой ДНК генов nimB, nimC, nimD, nimE, nimF, nimG, ассоциированных с резистентностью микроорганизма(ов) к нитроимидазолам. Используются элементы с иммобилизованными олигонуклеотидными зондами с последовательностями, имеющими SEQ ID NO: 104-109;- the presence in the sample of the analyzed DNA of the nimB, nimC, nimD, nimE, nimF, nimG genes associated with the resistance of the microorganism (s) to nitroimidazoles. Elements with immobilized oligonucleotide probes with sequences having SEQ ID NO: 104-109;

- наличие в образце анализируемой ДНК плазмид blaSHV-12 blaLEN-17, характеризующее резистентность микроорганизма(ов) к антибиотикам пенициллинового ряда и цефалоспоринам. Используется элемент с иммобилизованным олигонуклеотидным зондом с последовательностью, имеющей SEQ ID NO: 110;- the presence in the sample of the analyzed DNA plasmids bla SHV-12 bla LEN-17 , which characterizes the resistance of the microorganism (s) to penicillin antibiotics and cephalosporins. An element with an immobilized oligonucleotide probe with a sequence having SEQ ID NO: 110;

- наличие в образце анализируемой ДНК плазмиды blaSHV-97, характеризующее резистентность микроорганизма(ов) к антибиотикам пенициллинового ряда. Используется элемент с иммобилизованным олигонуклеотидным зондом с последовательностью, имеющей SEQ ID NO: 111;- the presence in the sample of the analyzed DNA plasmid bla SHV-97 , which characterizes the resistance of the microorganism (s) to penicillin antibiotics. An element with an immobilized oligonucleotide probe with a sequence having SEQ ID NO: 111;

- наличие в образце анализируемой ДНК плазмид blaTEM blaSHV, характеризующее резистентность микроорганизма(ов) к антибиотикам пенициллинового ряда, а также мутации в плазмиде blaTEM М182Т и G238S, ассоциированные с резистентностью к антибиотикам пенициллинового ряда и цефалоспоринам. Используются элементы с иммобилизованными олигонуклеотидными зондами с последовательностями, имеющими SEQ ID NO: 112-117;- the presence in the sample of the analyzed DNA plasmids bla TEM bla SHV , which characterizes the resistance of the microorganism (s) to penicillin antibiotics, as well as mutations in the plasmid bla TEM M182T and G238S, associated with resistance to penicillin antibiotics and cephalosporins. Elements with immobilized oligonucleotide probes with sequences having SEQ ID NO: 112-117;

- мутация в гене penA N. gonorrhoeae: инсерция аспарагиновой кислоты D в положение 345, встречающаяся у изолятов N. gonorrhoeae, резистентных к антибиотикам пенициллинового ряда. Используются элементы с иммобилизованными олигонуклеотидными зондами с последовательностями, имеющими SEQ ID NO: 118-119;- a mutation in the penA gene of N. gonorrhoeae: an insertion of aspartic acid D into position 345, found in N. gonorrhoeae isolates resistant to penicillin antibiotics. Elements with immobilized oligonucleotide probes with sequences having SEQ ID NO: 118-119;

- мутация в гене ponA N. gonorrhea L421P, встречающаяся у изолятов N. gonorrhoeae, резистентных к антибиотикам пенициллинового ряда. Используются элементы с иммобилизованными олигонуклеотидными зондами с последовательностями, имеющими SEQ ID NO: 120-123;- a mutation in the ponA gene of N. gonorrhea L421P, which is found in penicillin-resistant antibiotic-resistant N. gonorrhoeae isolates. Elements with immobilized oligonucleotide probes with sequences having SEQ ID NO: 120-123;

- мутации в гене rpsJ N. gonorrhoeae V57M, V57L, встречающиеся у изолятов N. gonorrhoeae, резистентных к тетрациклинам. Используются элементы с иммобилизованными олигонуклеотидными зондами с последовательностями, имеющими SEQ ID NO: 124-126;- mutations in the rpsJ gene of N. gonorrhoeae V57M, V57L, found in tetracycline-resistant N. gonorrhoeae isolates. Elements with immobilized oligonucleotide probes with sequences having SEQ ID NO: 124-126;

- наличие в образце анализируемой ДНК гена tetM,, встречающегося у изолятов Е. faecalis, E. coli, М. genitalium, М. hominis, N. gonorrhoeae, G. vaginalis, резистентных к тетрациклинам. Используются элементы с иммобилизованными олигонуклеотидными зондами с последовательностями, имеющими SEQ ID NO: 127-128;- the presence in the sample of the analyzed DNA of the tetM gene, which is found in isolates of E. faecalis, E. coli, M. genitalium, M. hominis, N. gonorrhoeae, G. vaginalis, resistant to tetracyclines. Elements with immobilized oligonucleotide probes with sequences having SEQ ID NO: 127-128;

- наличие в образце анализируемой ДНК гена tetO, встречающегося у изолятов Е. faecalis, S. epidermidis, резистентных к тетрациклинам. Используется элемент с иммобилизованным олигонуклеотидным зондом с последовательностью, имеющей SEQ ID NO: 129;- the presence in the sample of the analyzed DNA of the tetO gene found in E. faecalis, S. epidermidis isolates resistant to tetracyclines. An element with an immobilized oligonucleotide probe with a sequence having SEQ ID NO: 129;

- мутации в 23S РНК U. urealyticum, U. hominis, S. anginosus, F. nucleatum, E. faecali, T. pallidum, E. coli, N. gonorrhoeae, C. trachomatis, M. genitalium, M. hominis, S. epidermidis, B. fragilis G2057A, A2058G, A2058C, A2059G, встречающиеся у изолятов перечисленных возбудителей, резистентных к макролидам. Используются элементы с иммобилизованными олигонуклеотидными зондами с последовательностями, имеющими SEQ ID NO: 130-139;- mutations in 23S RNA of U. urealyticum, U. hominis, S. anginosus, F. nucleatum, E. faecali, T. pallidum, E. coli, N. gonorrhoeae, C. trachomatis, M. genitalium, M. hominis, S epidermidis, B. fragilis G2057A, A2058G, A2058C, A2059G, found in isolates of the listed pathogens resistant to macrolides. Elements with immobilized oligonucleotide probes with sequences having SEQ ID NO: 130-139;

- наличие в образце анализируемой ДНК гена помпы эффлюкса mefA S. anginosus, N. gonorrhoeae, S. epidermidis, В. fragilis, наличие которого приводит к резистентности S. anginosus, N. gonorrhoeae, S. epidermidis, В. fragilis к макролидам. Используются элементы с иммобилизованными олигонуклеотидными зондами с последовательностями, имеющими SEQ ID NO: 140-141;- the presence in the sample of the analyzed DNA of the pump gene efflux mefA S. anginosus, N. gonorrhoeae, S. epidermidis, B. fragilis, which leads to the resistance of S. anginosus, N. gonorrhoeae, S. epidermidis, B. fragilis to macrolides. Elements with immobilized oligonucleotide probes with sequences having SEQ ID NO: 140-141;

- мутации в 16S РНК N. gonorrhoeae С1192Т, G1064C, встречающиеся у изолятов N. gonorrhoeae, резистентных к спектиномицину. Используются элементы с иммобилизованными олигонуклеотидными зондами с последовательностями, имеющими SEQ ID NO: 142-150;- mutations in 16S N. gonorrhoeae С1192Т, G1064C RNA, found in spectinomycin-resistant N. gonorrhoeae isolates. Elements with immobilized oligonucleotide probes with sequences having SEQ ID NO: 142-150;

- мутации в 16S РНК С. trachomatis, Е. coli, F. nucleatum, A. vaginae, Т. pallidum, U. urealyticum, U. hominis, S. anginosus, S. epidermidis, M. genitalium, M. hominis, M. mulieris, B. fragilis G1058C, G1064C, встречающиеся у изолятов перечисленных возбудителей, резистентных к тетрациклину. Используются элементы с иммобилизованными олигонуклеотидными зондами с последовательностями, имеющими SEQ ID NO: 148, 151-155;- mutations in 16S RNAs of C. trachomatis, E. coli, F. nucleatum, A. vaginae, T. pallidum, U. urealyticum, U. hominis, S. anginosus, S. epidermidis, M. genitalium, M. hominis, M mulieris, B. fragilis G1058C, G1064C, found in isolates of listed pathogens resistant to tetracycline. Elements with immobilized oligonucleotide probes with sequences having SEQ ID NO: 148, 151-155;

- мутации в гене помпы эффлюкса mtrR: делеция аденина А в положении -35 промоторной области или инсерция тимидина Т или ТТ в положении -10, встречающиеся у изолятов возбудителей, резистентных к антибиотикам пенициллинового ряда, тетрациклинам, макролидам, цефалоспоринам. Используются элементы с иммобилизованными олигонуклеотидными зондами с последовательностями, имеющими SEQ ID NO: 156-161;- mutations in the pump efflux mtrR gene: deletion of adenine A at position -35 of the promoter region or insertion of thymidine T or TT at position -10, found in isolates of pathogens resistant to penicillin antibiotics, tetracyclines, macrolides, cephalosporins. Elements with immobilized oligonucleotide probes with sequences having SEQ ID NO: 156-161;

- мутация в гене поринового белка porВ N. gonorrhoeae G120K, встречающаясяя у изолятов N. gonorrhoeae, резистентных к антибиотикам пенициллинового ряда, цефалоспоринам, тетрациклинам. Используются элементы с иммобилизованными олигонуклеотидными зондами с последовательностями, имеющими SEQ ID NO: 162-163.- mutation in the porIn protein gene of porB N. gonorrhoeae G120K, which is found in N. gonorrhoeae isolates resistant to penicillin-type antibiotics, cephalosporins, tetracyclines. Elements with immobilized oligonucleotide probes with sequences having SEQ ID NO: 162-163 are used.

При выборе олигонуклеотидных зондов для иммобилизации на ДНК-чипе учитывают размер и сложность анализируемой последовательности, в частности, наличие повторов и протяженных гомополимерных последовательностей, определяют длину дискриминирующих олигонуклеотидов, обеспечивающую их специфичность в отношении анализируемой последовательности. Для каждой позиции, для которой известны мутации либо видоспецифичный однонуклеотидный полиморфизм, подбирают набор специфичных дискриминирующих олигонуклеотидов, способный выявлять известные варианты замен. С использованием программного обеспечения, например, Oligo v. 6.3 (Molecular Biology Insights Inc., США), рассчитывают температуры плавления олигонуклеотидов и, варьируя их длину, добиваются того, чтобы разброс температур плавления олигонуклеотидов составлял не более 2-3°С. Избегают таких олигонуклеотидов, которые способны формировать вторичные структуры типа шпильки с высокими температурами плавления. Положение определяемых вариабельных нуклеотидов и других нуклеотидных перестроек выбирают по возможности не далее 1-4 нуклеотида от середины соответствующего дискриминирующего олигонуклеотида.When choosing oligonucleotide probes for immobilization on a DNA chip, the size and complexity of the analyzed sequence, in particular, the presence of repeats and extended homopolymer sequences, are taken into account, and the length of the discriminating oligonucleotides is determined to ensure their specificity with respect to the analyzed sequence. For each position for which mutations or a species-specific single nucleotide polymorphism is known, a set of specific discriminating oligonucleotides capable of identifying known variants of substitutions is selected. Using software such as Oligo v. 6.3 (Molecular Biology Insights Inc., USA), the melting points of oligonucleotides are calculated and, by varying their length, they ensure that the melting range of oligonucleotides is no more than 2–3 ° C. Avoid such oligonucleotides that are capable of forming secondary hairpin-type structures with high melting points. The position of the variable nucleotides and other nucleotide rearrangements to be determined is chosen, if possible, no further than 1-4 nucleotides from the middle of the corresponding discriminating oligonucleotide.

Процедура проведения идентификации генетических детерминант антибиотикорезистентности возбудителей ИПНРФ к антимикробным препаратам с использованием ДНК-чипа включает (а) подготовку клинического образца (материал соскобов со слизистой оболочки органов мочеполовой системы), (б) ПЦР-амплификацию с использованием олигонуклеотидных праймеров, комплементарных соответствующим фрагментам ДНК возбудителей, (в) гибридизацию полученных ПЦР-продуктов на ДНК-чипах, (г) регистрацию и интерпретацию результатов гибридизации.Procedure for the identification of genetic determinants antimicrobial agents IPNRF antimicrobial using a DNA chip include (a) providing a clinical specimen (scraping material from the mucosa of the urogenital system), (b) PCR amplification using oligonucleotide primers complementary to the corresponding DNA fragments pathogens , (c) hybridization of the obtained PCR products on DNA chips, (d) registration and interpretation of hybridization results.

ПЦР-амплификацию проводят любым способом, позволяющим получить фрагменты ДНК, соответствующие анализируемым последовательностям, например, как описано в опубликованных ранее работах: Зименков Д.В., Кулагина Е.В., Антонова О.В., Суржиков С.А., Беспятых Ю.А., Шитиков Е.А., Ильина Е.Н., Михайлович В.М., Заседателев А.С. Грядунов Д.А. Анализ генетических детерминант множественной и широкой лекарственной резистентности возбудителя туберкулеза с использованием олигонуклеотидного микрочипа. Молекулярная биология, 2014, т. 48(2), с. 251-264; Грядунов Д.А, Гетман И.А., Чижова С.Н., Михайлович В.М., Заседателев А.С., Романов Г.А. Идентификация генно-модифицированных источников растительного происхождения в пищевых продуктах и сырье с использованием гидрогелевого олигонуклеотидного микрочипа. Молекулярная биология, 2011, т. 45(6), с. 973-983; Zimenkov DV, Kulagina EV, Antonova OV, Zhuravlev VY, Gryadunov DA. 2016. Simultaneous drug resistance detection and genotyping of Mycobacterium tuberculosis using a low-density hydrogel microarray. Journal of Antimicrobial Chemotherapy. 71 (6): 1520-1531.PCR amplification is performed by any method that allows to obtain DNA fragments corresponding to the analyzed sequences, for example, as described in previously published works: Zimenkov DV, Kulagina EV, Antonova OV, Surzhikov SA, Bespyatykh Yu.A., Shitikov E.A., Ilina E.N., Mikhailovich V.M., Zasedatelev A.S. Gryadinov D.A. Analysis of the genetic determinants of multiple and broad drug resistance of the causative agent of tuberculosis using an oligonucleotide microchip. Molecular Biology, 2014, vol. 48 (2), p. 251-264; Garyadov D.A., Getman I.A., Chizhova S.N., Mikhailovich V.M., Zasedatelev AS, Romanov G.A. Identification of genetically modified sources of plant origin in food products and raw materials using a hydrogel oligonucleotide microchip. Molecular Biology, 2011, vol. 45 (6), p. 973-983; Zimenkov DV, Kulagina EV, Antonova OV, Zhuravlev VY, Gryadunov DA. 2016. Simultaneous drug resistance and Mycobacterium tuberculosis using a low-density hydrogel microarray. Journal of Antimicrobial Chemotherapy. 71 (6): 1520-1531.

Гибридизацию полученных ПЦР-продуктов на ДНК-чипе проводят в растворе, содержащем буферный компонент для поддержания рН, соль для создания ионной силы и хаотропный (дестабилизирующий водородные связи) агент, в герметичной гибридизационной камере при температуре, зависящей от температуры плавления иммобилизованных на микрочипе дискриминирующих олигонуклеотидов, как описано в работе Mikhailovich V.M., Lapa S.A., Gryadunov D.A., et al. Detection of rifampicin-resistant Mycobacterium tuberculosis strains by hybridization and polymerase chain reaction on a specialized ТВ-Microchip. Journal of Clinical Microbiology, 2001, v. 131(1), p. 94-98.Hybridization of the obtained PCR products on a DNA chip is carried out in a solution containing a buffer component to maintain pH, salt to create ionic strength and a chaotropic (hydrogen bond destabilizing agent) in a sealed hybridization chamber at a temperature dependent on the melting temperature of the discriminating oligonucleotides immobilized on a microchip as described in Mikhailovich VM, Lapa SA, Gryadunov DA, et al. Detection of rifampicin-resistant strains of polycorase chain reaction at a TV-Microchip. Journal of Clinical Microbiology, 2001, v. 131 (1), p. 94-98.

После проведения гибридизации проводят регистрацию гибридизационных картин и их интепретацию, устанавливая принадлежность анализируемой ДНК к видам микроорганизмов, являющихся возбудителями ИПНРФ и идентифицируя генетические детерминанты резистентности к антимикробным препаратам, включающим антибиотики пенициллинового ряда, цефалоспорины, тетрациклины, фторхинолоны, макролиды, нитроимидазолы, спектиномицин.After the hybridization is carried registration hybridization patterns and their INTERPRETATION installing analyzed DNA belonging to species of micro-organisms and pathogens IPNRF identifying genetic determinants of resistance to antimicrobials, antibiotics including penicillins, cephalosporins, tetracyclines, fluoroquinolones, macrolides, nitroimidazoles, spectinomycin.

Принадлежность анализируемой ДНК к виду микроорганизма - возбудителя ИПНРФ устанавливают, анализируя сигналы ячеек ДНК-чипа с иммобилизованными олигонуклеотидами с SEQ ID NO: 1-33 (Фиг. 1, Таблица 2) и сравнивая его со значением сигнала в элементе ДНК-чипа, не содержащего олигонуклеотидов I0 (сигнал ячейки с индексом «О»). Если для максимального сигнала в ячейках A.vaginae (SEQ ID NO: 1, 2) выполняется соотношение Imax/I0≥2, то делают вывод о наличии в образце ДНК Atopobium vaginae; если это соотношение выполняется для ячеек В. fragilis (SEQ ID NO: 3, 4), то делают вывод о наличии в образце ДНК Bacteroides fragilis, для ячеек E. coli (SEQ ID NO: 5, 6) - ДНК Escherichia coli и т.д. Если для возбудителя отношение Imax/I0<2, то делают вывод об отсутствии ДНК данного возбудителя в анализируемом образце, и далее анализ его антибиотикорезистентности не проводят.The belonging of the analyzed DNA to the species of the microorganism, the causative agent of IPNRF, is determined by analyzing the signals of the cells of the DNA chip with immobilized oligonucleotides with SEQ ID NO: 1-33 (Fig. 1, Table 2) and comparing it with the signal value in the element of the DNA chip that does not contain oligonucleotides I 0 (cell signal with an “O” index). If for the maximum signal in the cells of A.vaginae (SEQ ID NO: 1, 2) the ratio I max / I 0 ≥2 is fulfilled, then it is concluded that Atopobium vaginae DNA is present in the sample; if this ratio is fulfilled for cells of B. fragilis (SEQ ID NO: 3, 4), then it is concluded that the DNA sample Bacteroides fragilis is present in the sample, for E. coli cells (SEQ ID NO: 5, 6) - DNA of Escherichia coli and t .d If for a pathogen the ratio is I max / I 0 <2, then it is concluded that there is no DNA of this pathogen in the analyzed sample, and further analysis of its antibiotic resistance is not performed.

Анализ элементов, содержащих зонды, специфичные для мутаций, приводящих к аминокислотым/нуклеотидным заменам, проводят посредством сравнения интенсивности сигналов элементов, содержащих олигонуклеотиды, соответствующие дикому типу и мутантным вариантам. Если максимальный сигнал регистрируют в элементе, соответствующем ДНК возбудителя дикого типа, то это означает, что в данной аминокислотной/нуклеотидной позиции анализируемый образец ДНК не имеет мутаций. Если регистрируют максимальный сигнал в ячейке, соответствующей ДНК с мутацией, это означает, что по данной аминокислотной/нуклеотидной позиции анализируемый образец ДНК несет мутацию, ассоциированную с резистентностью возбудителя к антимикробному препарату (препаратам).The analysis of elements containing probes specific for mutations leading to amino acid / nucleotide substitutions is carried out by comparing the intensity of the signals of elements containing oligonucleotides corresponding to the wild type and mutant variants. If the maximum signal is recorded in the element corresponding to the wild-type pathogen DNA, it means that the analyzed DNA sample does not have mutations in this amino acid / nucleotide position. If the maximum signal in the cell corresponding to the DNA with the mutation is recorded, this means that for this amino acid / nucleotide position, the analyzed DNA sample carries a mutation associated with the resistance of the pathogen to the antimicrobial drug (s).

Наличие генетических детерминат резистентности nimB, nimC, nimD, nimE, nimF, nimG, tetM, tetO, blaTEM, blaLEN, blaSHV, mefA определяют путем сравнения сигнала соответствующей ячейки ДНК-чипа с сигналом в элементе ДНК-чипа, не содержащего олигонуклеотидов I0. Например, если выполняется соотношение InimB/I0≥2, считают, что анализируемый образец ДНК содержит ген nimB, ассоциированный с резистентностью к нитроимидазолам; если выполняется соотношение ImefA/I0≥2, считают, что анализируемый образец ДНК содержит ген mefA, ассоциированный с резистентностью S. anginosus, N. gonorrhoeae, S. epidermidis, В. fragilis к макролидам и т.д.The presence of genetic determinants of resistance nimB, nimC, nimD, nimE, nimF, nimG, tetM, tetO, bla TEM , bla LEN , bla SHV , mefA is determined by comparing the signal of the corresponding cell of the DNA chip with the signal in the element of the DNA chip that does not contain oligonucleotides I 0 . For example, if the ratio I nimB / I 0 ≥2 is satisfied, it is considered that the analyzed DNA sample contains the nimB gene associated with resistance to nitroimidazoles; if the ratio I mefA / I 0 ≥2 is fulfilled, it is considered that the analyzed DNA sample contains the mefA gene associated with the resistance of S. anginosus, N. gonorrhoeae, S. epidermidis, B. fragilis to macrolides, etc.

Ниже представлен алгоритм интерпретации результатов, полученных на ДНК-чипе: идентификация генетических детерминант резистентности возбудителей ИПНРФ к антимикробным препаратам.The following is an algorithm for interpreting the results obtained on a DNA chip: identification of the genetic determinants of resistance of anti-microbial agents of AIPNRF.

Элементы ДНК-чипа для анализа резистентности к фторхинолонам (gyrA) (Фиг. 1, Таблица 2):Elements of a DNA chip for analyzing resistance to fluoroquinolones (gyrA) (Fig. 1, Table 2):

- максимальный сигнал от ячеек S91, D95 (SEQ ID NO: 34, 36) свидетельствует об отсутствии мутаций в фрагменте гена gyrA N. gonorrhoeae; максимальный сигнал от ячеек F91, Т91, N95, G95 (SEQ ID NO: 35, 37-42) указывает на наличие в данном гене мутаций S91F, S91T, D95N, D95G, ассоциированных с резистентностью N. gonorrhoeae к фторхинолонам;- the maximum signal from cells S91, D95 (SEQ ID NO: 34, 36) indicates the absence of mutations in the fragment of the N. gonorrhoeae gyrA gene; the maximum signal from cells F91, T91, N95, G95 (SEQ ID NO: 35, 37-42) indicates the presence in this gene of S91F, S91T, D95N, D95G mutations associated with resistance of N. gonorrhoeae to fluoroquinolones;

- максимальный сигнал от ячеек S83, D87 (SEQ ID NO: 43, 44) свидетельствует об отсутствии мутаций в фрагменте гена gyrA Е. coli; максимальный сигнал от ячеек L83, W83, А83, N87, G87, Y87 (SEQ ID NO: 47-55) указывает на наличие в данном гене мутаций S83L, S83W, S83A, D87N, D87G, D87Y, ассоциированных с резистентностью Е. coli к фторхинолонам;- the maximum signal from cells S83, D87 (SEQ ID NO: 43, 44) indicates the absence of mutations in the E. coli gyrA gene fragment; the maximum signal from cells L83, W83, A83, N87, G87, Y87 (SEQ ID NO: 47-55) indicates the presence in this gene of S83L, S83W, S83A, D87N, D87G, D87Y mutations associated with E. coli resistance to fluoroquinolones;

- максимальный сигнал от ячейки S83 (SEQ ID NO: 56) свидетельствует об отсутствии мутаций в фрагменте гена gyrA S. epidermidis; максимальный сигнал от ячеек S83, Т83 (SEQ ID NO: 57, 58) указывает на наличие в данном гене мутаций S83T, S83F, ассоциированных с резистентностью S. epidermidis к фторхинолонам;- the maximum signal from cell S83 (SEQ ID NO: 56) indicates the absence of mutations in the fragment of the gyrA gene of S. epidermidis; the maximum signal from cells S83, T83 (SEQ ID NO: 57, 58) indicates the presence in this gene of S83T, S83F mutations associated with S. epidermidis resistance to fluoroquinolones;

- максимальный сигнал от ячеек S83, G87 (SEQ ID NO: 59, 62) свидетельствует об отсутствии мутаций в фрагменте гена gyrA F. nucleatum; максимальный сигнал от ячеек L83, Т83, R87 (SEQ ID NO: 60, 61, 63) указывает на наличие в данном гене мутаций S83L, S83T, G87R, ассоциированных с резистентностью F. nucleatum к фторхинолонам;- the maximum signal from cells S83, G87 (SEQ ID NO: 59, 62) indicates the absence of mutations in the fragment of the gyrA gene of F. nucleatum; the maximum signal from cells L83, T83, R87 (SEQ ID NO: 60, 61, 63) indicates the presence in this gene of S83L, S83T, G87R mutations associated with F. nucleatum resistance to fluoroquinolones;

- максимальный сигнал от ячейки S83 (SEQ ID NO: 64) свидетельствует об отсутствии мутаций в фрагменте гена gyrA Е. faecalis; максимальный сигнал от ячеек Т83, I83, R83 (SEQ ID NO: 65-67) указывает на наличие в данном гене мутаций S83T, S83I, S83R, ассоциированных с резистентностью Е. faecalis к фторхинолонам;- the maximum signal from cell S83 (SEQ ID NO: 64) indicates the absence of mutations in the E. faecalis gyrA gene fragment; the maximum signal from T83, I83, R83 cells (SEQ ID NO: 65-67) indicates the presence of S83T, S83I, S83R mutations in this gene associated with resistance of E. faecalis to fluoroquinolones;

- максимальный сигнал от ячеек S83 (SEQ ID NO: 68, 69) свидетельствует об отсутствии мутаций в фрагменте гена gyrA S. anginosus; максимальный сигнал от ячеек Т83, F83 (SEQ ID NO: 70-73) указывает на наличие в данном гене мутаций S83T, S83F, ассоциированных с резистентностью S. anginosus к фторхинолонам.- the maximum signal from S83 cells (SEQ ID NO: 68, 69) indicates the absence of mutations in the fragment of the S. anginosus gyrA gene; the maximum signal from T83, F83 (SEQ ID NO: 70-73) cells indicates the presence of S83T, S83F mutations in this gene associated with S. anginosus resistance to fluoroquinolones.

Элементы ДНК-чипа для анализа резистентности к фторхинолонам (parC (Фиг. 1, Таблица 2):Elements of a DNA chip for analyzing resistance to fluoroquinolones (parC (Fig. 1, Table 2):

- максимальный сигнал от ячеек S87, Е91 (SEQ ID NO: 74, 78) свидетельствует об отсутствии мутаций в фрагменте гена parC N. gonorrhoeae; максимальный сигнал от ячеек N87, R87, Q91, G91, K91, А91 (SEQ ID NO: 75-77, 79-82) указывает на наличие в данном гене мутаций S87N, S87R, E91Q, E91G, E91K, Е91А, ассоциированных с резистентностью N. gonorrhoeae к фторхинолонам;- the maximum signal from cells S87, E91 (SEQ ID NO: 74, 78) indicates the absence of mutations in the fragment of the gene parC N. gonorrhoeae; the maximum signal from cells N87, R87, Q91, G91, K91, A91 (SEQ ID NO: 75-77, 79-82) indicates the presence of mutations S87N, S87R, E91Q, E91G, E91K, E91A associated with resistance in this gene N. gonorrhoeae to fluoroquinolones;

- максимальный сигнал от ячеек S83, D87 (SEQ ID NO: 83, 87) свидетельствует об отсутствии мутаций в фрагменте гена parC М. genitalium; максимальный сигнал от ячеек N83, I83, R83, N87, Y87, V87 (SEQ ID NO: 84-86, 88-90) указывает на наличие в данном гене мутаций S83N, S83I, S83R, D87N, D87Y, D87V, ассоциированных с резистентностью М. genitalium к фторхинолонам;- the maximum signal from the cells S83, D87 (SEQ ID NO: 83, 87) indicates the absence of mutations in the fragment of the gene parC M. genitalium; the maximum signal from cells N83, I83, R83, N87, Y87, V87 (SEQ ID NO: 84-86, 88-90) indicates the presence of mutations in this gene of S83N, S83I, S83R, D87N, D87Y, D87V associated with resistance M. genitalium to fluoroquinolones;

- максимальный сигнал от ячеек S83, Е87 (SEQ ID NO: 91, 93) свидетельствует об отсутствии мутаций в фрагменте гена parC М. hominis; максимальный сигнал от ячеек I83, N83, K87 (SEQ ID NO: 92, 94, 95) указывает на наличие в данном гене мутаций S83I, 83N, E87K, ассоциированных с резистентностью М. hominis к фторхинолонам;- the maximum signal from the cells S83, E87 (SEQ ID NO: 91, 93) indicates the absence of mutations in the fragment of the parC gene M. hominis; the maximum signal from cells I83, N83, K87 (SEQ ID NO: 92, 94, 95) indicates the presence in this gene of S83I, 83N, E87K mutations associated with M. hominis resistance to fluoroquinolones;

- максимальный сигнал от ячейки D82 S83 (SEQ ID NO: 96) свидетельствует об отсутствии мутаций в фрагменте гена parC U. urealyticum; максимальный сигнал от ячеек N82, L83 (SEQ ID NO: 97-99) указывает на наличие в данном гене мутаций D82N, S83L, ассоциированных с резистентностью U. urealyticum к фторхинолонам;- the maximum signal from cell D82 S83 (SEQ ID NO: 96) indicates the absence of mutations in the fragment of the parC U. urealyticum gene; the maximum signal from cells N82, L83 (SEQ ID NO: 97-99) indicates the presence in this gene of D82N, S83L mutations associated with U. urealyticum resistance to fluoroquinolones;

Элементы ДНК-чипа для анализа резистентности к нитроимидазолам (ntr4tv, ntr6tv) (Фиг. 1, Таблица 2):Elements of a DNA chip for analyzing resistance to nitroimidazoles (ntr4 tv , ntr6 tv ) (Fig. 1, Table 2):

- максимальный сигнал от ячеек 213С, 238А (SEQ ID NO: 100, 102) свидетельствует об отсутствии мутаций в генах ntr4tv и ntr6tv, Т. vaginalis; максимальный сигнал от ячеек 213G, 238Т (SEQ ID NO: 101, 103) указывает на наличие в данном гене мутаций C213G (Y71STOP) в гене ntr4tv и А238Т (K80STOP) в гене ntr6tv, встречающихся у изолятов Т. vaginalis, резистентных к нитроимидазолам.- the maximum signal from cells 213C, 238A (SEQ ID NO: 100, 102) indicates the absence of mutations in the ntr4 tv and ntr6 tv genes, T. vaginalis; the maximum signal from cells 213G, 238T (SEQ ID NO: 101, 103) indicates the presence of C213G mutations (Y71STOP) in this gene in the ntr4 tv gene and A238T (K80STOP) in the ntr6 tv gene found in T. vaginalis isolates resistant to nitroimidazole.

Элементы ДНК-чипа для анализа резистентности к нитроимидазолам (nim(B-G)) (Фиг. 1, Таблица 2):Elements of a DNA chip for analyzing resistance to nitroimidazoles (nim (B-G)) (Fig. 1, Table 2):

- анализируют сигналы от ячеек nimB, nimC, nimD, nimE, nimF, nimG (SEQ ID NO: 104-109), и при выполнении соотношения Inim/I0≥2 считают, что анализируемый образец ДНК содержит соответствующий ген nim, ассоциированный с резистентностью к нитроимидазолам.- analyze the signals from the cells nimB, nimC, nimD, nimE, nimF, nimG (SEQ ID NO: 104-109), and when performing the ratio I nim / I 0 ≥2 consider that the analyzed sample of DNA contains the corresponding gene nim associated with Nitroimidazole resistance.

Элементы ДНК-чипа для анализа резистентности к β-лактамам (bla) (Фиг. 1, Таблица 2):Elements of a DNA chip for analysis of resistance to β-lactams (bla) (Fig. 1, Table 2):

- анализируют сигналы от ячейки blaSHV-12 blaLEN-17 (SEQ ID NO: 110), и при выполнении соотношения Ibla/I0≥2 считают, что анализируемый образец ДНК содержит ген blaSHV-12 и/или blaLEN-17, ассоциированный с резистентностью к антибиотикам пенициллинового ряда и цефалоспоринам;- analyze signals from the bla SHV-12 bla LEN-17 cell (SEQ ID NO: 110), and when performing the ratio I bla / I 0 ≥2, it is considered that the analyzed DNA sample contains the bla gene SHV-12 and / or bla LEN- 17 associated with resistance to penicillin antibiotics and cephalosporins;

- анализируют сигналы от ячейки blaSHV-97 (SEQ ID NO: 111), и при выполнении соотношения Ibla/I0≥2 считают, что анализируемый образец ДНК содержит ген blaSHV-97, ассоциированный с резистентностью к антибиотикам пенициллинового ряда;- analyze the signals from the bla SHV-97 cell (SEQ ID NO: 111), and when performing the ratio I bla / I 0 ≥2, it is considered that the analyzed DNA sample contains the bla gene SHV-97 associated with resistance to the antibiotics of the penicillin series;

- анализируют сигналы от ячеек blaTEM, blaSHV, M182, Т182, G238, S283 (SEQ ID NO: 112-117), и при выполнении соотношения Ibla/I0≥2 считают, что анализируемый образец ДНК содержит соответствующий ген, ассоциированный с резистентностью к антибиотикам пенициллинового ряда; при этом максимальный сигнал от ячеек Т182 и/или S283 указывает на наличие замен М182Т и/или G238S, свидетельствующих о резистентности к антибиотикам пенициллинового ряда и цефалоспоринам- analyze signals from bla cells TEM , bla SHV , M182, T182, G238, S283 (SEQ ID NO: 112-117), and when performing the ratio I bla / I 0 ≥2 consider that the analyzed sample of DNA contains the corresponding gene associated with antibiotic resistance to penicillin; at the same time, the maximum signal from T182 and / or S283 cells indicates the presence of substitutions M182T and / or G238S, indicating resistance to penicillin-type antibiotics and cephalosporins

Элементы ДНК-чипа для анализа резистентности к β-лактамам (penA, ponA) (Фиг. 1, Таблица 2):Elements of a DNA chip for analysis of resistance to β-lactams (penA, ponA) (Fig. 1, Table 2):

- максимальный сигнал от ячейки penA wt (SEQ ID NO: 118) свидетельствует об отсутствии мутаций в фрагменте гена penA N. gonorrhoeae; максимальный сигнал от ячейки insD (SEQ ID NO: 119) указывает на наличие в данном гене инсерции аспарагиновой кислоты (D) в положение 345, встречающейся у изолятов N. gonorrhoeae, резистентных к антибиотикам пенициллинового ряда;- the maximum signal from the penA wt cell (SEQ ID NO: 118) indicates the absence of mutations in the fragment of the penA gene of N. gonorrhoeae; the maximum signal from the insD cell (SEQ ID NO: 119) indicates the presence of aspartic acid (D) insertion in this gene at position 345 found in N. gonorrhoeae isolates resistant to penicillin antibiotics;

- максимальный сигнал от ячеек L421 (SEQ ID NO: 120, 121) свидетельствует об отсутствии мутаций в фрагменте гена ponA N. gonorrhoeae; максимальный сигнал от ячейки Р421 (SEQ ID NO: 122, 123) указывает на наличие в данном гене мутации L421P, ассоциированной с резистентностью N. gonorrhoeae к антибиотикам пенициллинового ряда.- the maximum signal from cells L421 (SEQ ID NO: 120, 121) indicates the absence of mutations in the fragment of the ponA gene of N. gonorrhoeae; the maximum signal from cell P421 (SEQ ID NO: 122, 123) indicates the presence in this gene of the L421P mutation associated with the resistance of N. gonorrhoeae to penicillin antibiotics.

Элементы ДНК-чипа для анализа резистентности к тетрациклинам (rpsJ) (Фиг. 1, Таблица 2):Elements of a DNA chip for tetracycline resistance analysis (rpsJ) (Fig. 1, Table 2):

- максимальный сигнал от ячейки V57 (SEQ ID NO: 124) свидетельствует об отсутствии мутаций в фрагменте гена rpsJ N. gonorrhoeae; максимальный сигнал от ячейки М57, L57 (SEQ ID NO: 125, 126) указывает на наличие в данном гене мутаций V57M, V57L ассоциированных с резистентностью N. gonorrhoeae к тетрациклинам.- the maximum signal from cell V57 (SEQ ID NO: 124) indicates the absence of mutations in the rpsJ gene fragment of N. gonorrhoeae; the maximum signal from cell M57, L57 (SEQ ID NO: 125, 126) indicates the presence in this gene of V57M, V57L mutations associated with N. gonorrhoeae resistance to tetracyclines.

Элементы ДНК-чипа для анализа резистентности к тетрациклинам (tetM, tetO) (Фиг. 1, Таблица 2):Elements of a DNA chip for tetracycline resistance analysis (tetM, tetO) (Fig. 1, Table 2):

- анализируют сигналы от ячеек tetM, tetO (SEQ ID NO: 127-129), и при выполнении соотношения Itet/I0≥2 считают, что анализируемый образец ДНК содержит соответствующий ген, ассоциированный с резистентностью к тетрациклинам (tetM у Е. faecalis, E. coli, М. genitalium, М. hominis, N. gonorrhoeae, tetO у изолятов Е. faecalis, S. epidermidis).- analyze signals from tetM cells, tetO cells (SEQ ID NO: 127-129), and when performing the ratio I tet / I 0 ≥2, it is considered that the analyzed DNA sample contains the corresponding gene associated with resistance to tetracyclines (tetM in E. faecalis , E. coli, M. genitalium, M. hominis, N. gonorrhoeae, tetO in E. faecalis isolates, S. epidermidis).

Элементы ДНК-чипа для анализа резистентности к макролидам (23S РНК) (Фиг. 1, Таблица 2):Elements of a DNA chip for analysis of resistance to macrolides (23S RNA) (Fig. 1, Table 2):

- максимальный сигнал от ячейки 2058А (SEQ ID NO: 130) свидетельствует об отсутствии мутаций в поз. 257-259 23S РНК U. urealyticum, U. hominis, S. anginosus, F. nucleatum, E. faecalis; максимальный сигнал от ячеек 2058G, 2058С, 2059G (SEQ ID NO: 132-134, 138) указывает на наличие замен A2058G, А2058С, A2059G, G2057A, встречающихся у изолятов перечисленных возбудителей, резистентных к макролидам;- the maximum signal from cell 2058A (SEQ ID NO: 130) indicates the absence of mutations in pos. 257-259 23S U. urealyticum RNA, U. hominis, S. anginosus, F. nucleatum, E. faecalis; the maximum signal from cells 2058G, 2058C, 2059G (SEQ ID NO: 132-134, 138) indicates the presence of substitutions A2058G, A2058C, A2059G, G2057A, found in isolates of the listed pathogens resistant to macrolides;

- максимальный сигнал от ячейки А2058 (SEQ ID NO: 131) свидетельствует об отсутствии мутаций в поз. 257-259 23S РНК Т. pallidum, E. coli, N. gonorrhoeae, С. trachomatis, М. genitalium, М. hominis, S. epidermidis, В. fragilis; максимальный сигнал от ячеек 2058G, 2058С, 2059G, 2057А (SEQ ID NO: 135-137, 139) указывает на наличие замен A2058G, А2058С, A2059G, G2057A, встречающихся у изолятов перечисленных возбудителей, резистентных к макролидам.- the maximum signal from cell A2058 (SEQ ID NO: 131) indicates the absence of mutations in pos. 257-259 23S RNAs of T. pallidum, E. coli, N. gonorrhoeae, C. trachomatis, M. genitalium, M. hominis, S. epidermidis, B. fragilis; the maximum signal from cells 2058G, 2058C, 2059G, 2057A (SEQ ID NO: 135-137, 139) indicates the presence of substitutions A2058G, A2058C, A2059G, G2057A, occurring in isolates of the listed pathogens resistant to macrolides.

Элементы ДНК-чипа для анализа резистентности к макролидам (mef) (Фиг. 1, Таблица 2):Elements of a DNA chip for analysis of resistance to macrolides (mef) (Fig. 1, Table 2):

- анализируют сигналы от ячеек mefA (SEQ ID NO: 140, 141), и при выполнении соотношения Imef/I0≥2 считают, что анализируемый образец ДНК содержит ген mefA, ассоциированный с резистентностью S. anginosus, N. gonorrhoeae, S. epidermidis, В. fragilis к макролидам.- analyze signals from cells mefA (SEQ ID NO: 140, 141), and when performing the ratio I mef / I 0 ≥2 believe that the analyzed DNA sample contains the mefA gene associated with resistance S. anginosus, N. gonorrhoeae, S. epidermidis, V. fragilis to macrolides.

Элементы ДНК-чипа для анализа резистентности к тетрациклинам, спектиномицину (16S РНК) (Фиг. 1. Таблица 2):Elements of a DNA chip for analysis of resistance to tetracyclines, spectinomycin (16S RNA) (Fig. 1. Table 2):

- максимальный сигнал от ячеек 1192С, 1064G-1058G (SEQ ID NO: 142-144, 148) свидетельствует об отсутствии мутаций в 16S РНК N. gonorrhoeae; максимальный сигнал от ячеек 1064C-1058G, 1064С-1058С (SEQ ID NO: 145-147, 149-150) указывает на наличие нуклеотидных замен С1192Т, G1064C, ассоциированных с резистентностью N. gonorrhoeae к спектиномицину.- the maximum signal from cells 1192C, 1064G-1058G (SEQ ID NO: 142-144, 148) indicates the absence of mutations in the 16S RNA of N. gonorrhoeae; the maximum signal from cells 1064C-1058G, 1064C-1058C (SEQ ID NO: 145-147, 149-150) indicates the presence of nucleotide substitutions C1192T, G1064C, associated with resistance of N. gonorrhoeae to spectinomycin.

- максимальный сигнал от ячеек 1064G-1058G (SEQ ID NO: 148, 151) свидетельствует об отсутствии мутаций в 16S РНК С. trachomatis, Е. coli, F. nucleatum, A. vaginae, Т. pallidum, U. urealyticum, U. hominis, S. anginosus, S. epidermidis, M. genitalium, M. hominis, M. mulieris, B. fragilis; максимальный сигнал от ячеек 1064G-1058C, 1064С-1058G, 1064С-1058С (SEQ ID NO: 152-155) указывает на наличие нуклеотидных замен G1058C, G1064C встречающихся у изолятов перечисленных возбудителей, резистентных к тетрациклину.- the maximum signal from cells 1064G-1058G (SEQ ID NO: 148, 151) indicates the absence of mutations in the 16S RNA of C. trachomatis, E. coli, F. nucleatum, A. vaginae, T. pallidum, U. urealyticum, U. hominis, S. anginosus, S. epidermidis, M. genitalium, M. hominis, M. mulieris, B. fragilis; the maximum signal from cells 1064G-1058C, 1064C-1058G, 1064C-1058C (SEQ ID NO: 152-155) indicates the presence of nucleotide substitutions G1058C, G1064C found in isolates of the listed pathogens resistant to tetracycline.

Элементы ДНК-чипа для анализа гена помпы эффлюкса mtrR (Фиг. 1, Таблица 2):The elements of the DNA chip for analyzing the gene efflux mtrR gene (Fig. 1, Table 2):

- максимальный сигнал от ячеек -35А, -10А (SEQ ID NO: 156, 158, 161) свидетельствует об отсутствии мутаций в гене помпы эффлюкса mtrR; максимальный сигнал ячеек -35 delA,- the maximum signal from cells -35A, -10A (SEQ ID NO: 156, 158, 161) indicates the absence of mutations in the efflux pump mtrR gene; maximum cell signal -35 delA,

insT, insTT (SEQ ID NO: 157, 159-160) указывает на наличие мутаций в гене mtrR, ассоциированных с резистентностью к антибиотикам пенициллинового ряда, тетрациклинам, макролидам, цефалоспоринам.insT, insTT (SEQ ID NO: 157, 159-160) indicates the presence of mutations in the mtrR gene associated with resistance to penicillin antibiotics, tetracyclines, macrolides, cephalosporins.

Элементы ДНК-чипа для анализа гена поринового белка porВ (Фиг. 1, Таблица 2):Elements of a DNA chip for analyzing the porB porin protein gene (Fig. 1, Table 2):

- максимальный сигнал от ячейки G120 (SEQ ID NO: 162) свидетельствует об отсутствии мутаций в гене porВ N. gonorrhoeae; максимальный сигнал ячейки D120 указывает на наличие мутации G120K, встречающейся у изолятов N. gonorrhoeae, резистентных к антибиотикам пенициллинового ряда, цефалоспоринам, тетрациклинам.- the maximum signal from cell G120 (SEQ ID NO: 162) indicates the absence of mutations in the porB gene of N. gonorrhoeae; the maximum cell signal of D120 indicates the presence of a mutation G120K, which is found in N. gonorrhoeae isolates resistant to penicillin antibiotics, cephalosporins, tetracyclines.

Описанный алгоритм анализа может быть реализован в программном обеспечении, позволяющем проводить автоматическую регистрацию и интерпретацию результатов анализа с использованием ДНК-чипа.The described analysis algorithm can be implemented in software that allows for automatic registration and interpretation of analysis results using a DNA chip.

ПримерыExamples

Пример 1. Изготовление ДНК-чипа для идентификации генетических детерминант антибиотикорезистентности возбудителей инфекций, приводящих к нарушению репродуктивных функций человекаExample 1. Manufacture of a DNA chip to identify genetic determinants of antibiotic resistance of infectious agents that lead to impaired human reproductive functions

Синтез олигонуклеотидов с последовательностями SEQ ID NO: 1-163 (Таблица 1) для иммобилизации на ДНК-чипе проводили на автоматическом синтезаторе ABI-394 DNA/RNA synthesizer («Applied Biosystems», США) с использованием стандартного фосфорамидитного метода и очищали методом обращенно-фазовой ВЭЖХ (комплекс «Gilson», Франция). В процессе синтеза в олигонуклеотиды вводили спейсер со свободной аминогруппой с использованием 5'-Amino-Modifier С6 («Glen Research», США). ДНК-чипы изготавливали в соответствии с процедурой, описанной ранее (Rubina A.Y., Pan'kov S.V. et al. Hydrogel drop microchips with immobilized DNA: properties and methods for large-scale production. Anal. Biochem., 2004, v. 325, p. 92-106).The synthesis of oligonucleotides with the sequences SEQ ID NO: 1-163 (Table 1) for immobilization on a DNA chip was performed on an automatic ABI-394 DNA / RNA synthesizer synthesizer (Applied Biosystems, USA) using the standard phosphoramidite method and purified using the reversed method phase HPLC (Gilson complex, France). In the course of the synthesis, a free amino group spacer was introduced into oligonucleotides using 5'-Amino-Modifier C6 (Glen Research, USA). DNA chips were manufactured according to the procedure described previously (Rubina AY, Pan'kov SV et al. Hydrogel drop microchips with immobilized production. Anal. Biochem., 2004, v. 325, p. 92-106).

Полимеризационные смеси, содержащие смесь гелеобразующих мономеров (производные метакриламида, метилен-бис-акриламида, стабилизаторы и др.) и иммобилизуемые соединения (олигонуклеотиды или флуоресцентный краситель IMD 504), помещали в ячейки 384-луночного планшета. С использованием робота QArray (Genetix, Великобритания) смеси из лунок планшета переносили в виде микрокапель на поверхность пластиковых подложек. Полимеризация геля с одновременной ковалентной иммобилизацией олигонуклеотидов в структуре геля происходила под действием УФ-излучения (УФ-лампа Sylvania GTE F15T8350 BL, Великобритания), 40 мин, 20°С, в токе азота. После полимеризации подложки с массивами гидрогелевых ячеек (микрокапель) промывали 0,1 М фосфатным буфером, водой и высушивали в беспылевой атмосфере.Polymerization mixtures containing a mixture of gel-forming monomers (derivatives of methacrylamide, methylene bis-acrylamide, stabilizers, etc.) and immobilizable compounds (oligonucleotides or fluorescent IMD 504 dye) were placed in cells of a 384-well plate. Using a QArray robot (Genetix, UK), the mixtures from the plate wells were transferred in the form of microdroplets onto the surface of plastic substrates. Polymerization of the gel with simultaneous covalent immobilization of oligonucleotides in the gel structure occurred under the action of UV radiation (UV lamp Sylvania GTE F15T8350 BL, United Kingdom), 40 min, 20 ° C, in a stream of nitrogen. After polymerization, the substrates with arrays of hydrogel cells (microdroplets) were washed with 0.1 M phosphate buffer, water and dried in a dustless atmosphere.

Схема изготовленного ДНК-чипа на основе гидрогеля для идентификации генетических детерминант антибиотикорезистентности возбудителей ИПНРФ, приведена на Фиг. 1. Расположение иммобилизованных на ДНК-чипе олигонуклеотидных зондов в соответствии с SEQ ID приведено в Таблице 2.A diagram of a hydrogel-based DNA chip for identifying the genetic determinants of antibiotic resistance of the causative agents of IPNRF is shown in FIG. 1. The location of the oligonucleotide probes immobilized on the DNA chip in accordance with the SEQ ID is given in Table 2.

Пример 2. Идентификация генетических детерминант резистентности возбудителей ИПНРФ к антимикробным препаратам с использованием ДНК-чипаExample 2. Identification of genetic determinants of resistance of anti-microbial agents to IPNRF using a DNA chip

Процедура анализа включала следующие стадии: выделение ДНК из клинического материала, мультиплексную ПЦР использованием набора специфичных олигонуклеотидных праймеров и смеси четырех дезоксинуклеозидтрифосфатов, один из которых содержал флуоресцентную метку, с получением флуоресцентно-меченных фрагментов ДНК; гибридизацию амплифицированных флуоресцентно-меченных продуктов на ДНК-чипах; регистрацию флуоресцентных изображений (гибридизационных картин) и интерпретацию результатов гибридизации.The analysis procedure included the following stages: isolation of DNA from clinical material, multiplex PCR using a set of specific oligonucleotide primers and a mixture of four deoxynucleoside triphosphates, one of which contained a fluorescent label, to obtain fluorescently labeled DNA fragments; hybridization of amplified fluorescently-labeled products on DNA chips; registration of fluorescent images (hybridization pictures) and interpretation of the results of hybridization.

а) Обработка клинического материала и выделение ДНКa) Processing of clinical material and DNA extraction

Обработку образцов клинического материала - соскобов со слизистой оболочки органов мочеполовой системы, и выделение тотальной ДНК проводили с использованием набора «ДНК-Экспресс для выделения ДНК из биопроб» (ЗАО «Литех», Россия) согласно рекомендациям производителя.Processing samples of clinical material - scrapings from the mucous membrane of the organs of the urogenital system, and the isolation of total DNA was performed using a set of DNA Express for DNA extraction from biological samples (ZAO Litekh, Russia) according to the manufacturer's recommendations.

б) Подготовка праймеров для мультиплексной ПЦРb) Preparation of primers for multiplex PCR

При выборе последовательностей праймеров для проведения ПЦР использовали базы данных нуклеотидных последовательностей, известные специалистам в данной области, например, база данных http://www.ncbi.nlm.nih.gov/Genbank/index.html. Специфичность праймеров проверяли с помощью программного обеспечения, использующего поиск в базах нуклеотидных последовательностей по алгоритму BLAST (www.ncbi.nlm.nih.gov/BLAST). Перечень праймеров, использованных в данном примере, приведен в Таблице 3. Праймеры синтезировали на автоматическом синтезаторе ABI-394 DNA/RNA synthesizer («Applied Biosystems», США) с использованием стандартного фосфорамидитного метода и очищали методом обращенно-фазовой ВЭЖХ (комплекс «Gilson», Франция).When selecting primer sequences for PCR, a database of nucleotide sequences was used, known to specialists in the field, for example, the database http://www.ncbi.nlm.nih.gov/Genbank/index.html. The specificity of the primers was checked using software that uses a search in the bases of nucleotide sequences using the BLAST algorithm (www.ncbi.nlm.nih.gov/BLAST). The list of primers used in this example is shown in Table 3. The primers were synthesized on an automatic ABI-394 DNA / RNA synthesizer synthesizer (Applied Biosystems, USA) using the standard phosphoramidite method and purified using reverse phase HPLC (Gilson complex , France).

Figure 00000010
Figure 00000010

Figure 00000011
Figure 00000011

Обозначения: f - прямой праймер, r - обратный праймер,Legend: f - direct primer, r - reverse primer,

R=G или A; Y=Т или С; K=G или Т.R = G or A; Y = T or C; K = G or T.

в) Проведение мультиплексной ПЦРc) Conducting multiplex PCR

Готовили две смеси праймеров для проведения ПЦР ПР-1 и ПР-2, содержащие олигонуклеотиды, указанные в Таблице 3. Количество каждого праймера в реакционной смеси составляет: для смеси ПР-1 - 10 нмоль (прямой праймер), 50 нмоль (обратный праймер), для смеси ПР-2 - 40 нмоль (прямой праймер), 200 нмоль (обратный праймер), Готовили две реакционные смеси для проведения ПЦР, внося в пробирку следующие реагенты (из расчета на 1 реакцию).Prepared two mixtures of primers for PCR PR-1 and PR-2, containing oligonucleotides listed in Table 3. The number of each primer in the reaction mixture is: for a mixture of PR-1 - 10 nmol (forward primer), 50 nmol (reverse primer) , for a mixture of PR-2 - 40 nmol (direct primer), 200 nmol (reverse primer). Two reaction mixtures were prepared for PCR, introducing the following reagents into the tube (based on 1 reaction).

Смесь 1:Mix 1:

- 10 × ПЦР-буфер для HotStarTaq ДНК-полимеразы, Qiagen, Германия- 10 × PCR buffer for HotStarTaq DNA polymerase, Qiagen, Germany 3 мкл;3 μl; - дНТФ (водный раствор дезоксинуклеозидтрифосфатов, 2 мМ каждого)- dNTP (aqueous solution of deoxynucleoside triphosphates, 2 mM each) 3 мкл;3 μl; - флуоресцентно-меченный субстрат, 1 мМ- fluorescently labeled substrate, 1 mm 0,2 мкл0.2 μl - смесь праймеров ПР-1- a mixture of primers PR-1 1,0 мкл;1.0 µl; - HotStarTaq ДНК-полимераза, Qiagen, Германия- HotStarTaq DNA polymerase, Qiagen, Germany 1,0 мкл;1.0 µl; - вода деионизованная- water is deionized 18 мкл.18 μl

Смесь 2:Mix 2:

- 10 × ПЦР-буфер для HotStarTaq ДНК-полимеразы, Qiagen, Германия- 10 × PCR buffer for HotStarTaq DNA polymerase, Qiagen, Germany 3 мкл;3 μl; - дНТФ (водный раствор дезоксинуклеозидтрифосфатов, 2 мМ каждого)- dNTP (aqueous solution of deoxynucleoside triphosphates, 2 mM each) 3 мкл;3 μl; - флуоресцентно-меченный субстрат, 1 мМ- fluorescently labeled substrate, 1 mm 0,2 мкл0.2 μl - смесь праймеров ПР-2- a mixture of primers PR-2 1,0 мкл;1.0 µl; - HotStarTaq ДНК-полимераза, Qiagen, Германия- HotStarTaq DNA polymerase, Qiagen, Germany 1,0 мкл;1.0 µl; - вода деионизованная- water is deionized 18 мкл.18 μl

В качестве флуоресцентно-меченного субстрата использовали конъюгат дУТФ с флуоресцентным красителем (максимум поглощения при 645 нм, максимум флуоресценции при 670 нм) (Kuznetsova V.E., Spitsyn М.А., Shershov V.E., Guseinov Т.О., Fesenko E.E., Lapa S.A., Ikonnikova A.Iu., Avdonina M.A., Nasedkina T.V., Zasedatelev A.S., Chudinov A.V. Novel fluorescently labeled nucleotides: synthesis, spectral properties and application in polymerase chain reaction. Mendeleev Communications, 2016, v. 26(2), p. 95-98). Флуоресцентный субстрат встраивается ДНК-полимеразой в растущую цепь ДНК в ходе ПЦР.As a fluorescently labeled substrate, a dUTP conjugate with a fluorescent dye was used (absorption maximum at 645 nm, fluorescence maximum at 670 nm) (Kuznetsova VE, Spitsyn MA, Shershov VE, Guseinov T.O., Fesenko EE, Lapa SA, Ikonnikova A.Iu., Avdonina MA, Nasedkina TV, Zasedatelev AS, Chudinov AV Novel fluorescently labeled nucleotides chain reaction, Mendeleev Communications, 2016, v. 26 (2), p. 95-98 ). The fluorescent substrate is inserted by DNA polymerase into the growing DNA strand during PCR.

К полученным ПЦР-смесям добавляли по 1 мкл раствора ДНК, полученного из клинического образца. Для отрицательного контрольного образца использовали 1 мкл деионизованной воды. Мультиплексную ПЦР проводили на амплификаторе S1000 (Bio-Rad, США, используя приведенный ниже температурно-временной режим (Таблица 4).To the obtained PCR mixtures were added 1 μl of the DNA solution obtained from the clinical sample. For the negative control, 1 μl of deionized water was used. Multiplex PCR was performed on a S1000 amplifier (Bio-Rad, USA, using the temperature-time mode given below (Table 4).

Figure 00000012
Figure 00000012

Растворы после проведения ПЦР использовали для проведения гибридизации на ДНК-чипе, изготовленном, как описано в Примере 1.Solutions after carrying out PCR were used to conduct hybridization on a DNA chip, manufactured as described in Example 1.

г) Гибридизация флуоресцентно-меченных продуктов на ДНК-чипахd) Hybridization of fluorescently-labeled products on DNA chips

В пробирку вносили 10 мкл буфера для гибридизации (0,3 М HEPES, рН 7,5, 3,0 М гуанидинтиоцианата, 30 мМ ЭДТА) и по 10 мкл реакционных смесей после проведения ПЦР. 30 мкл полученной гибридизационной смеси помещали в реакционную камеру ДНК-чипа и проводили гибридизацию при 37°С в течение 6-12 часов. По окончании гибридизации ДНК-чип трижды промывали дистиллированной водой при 37°С, снимали гибридизационную камеру, и высушивали ДНК-чип в потоке воздуха,10 μl of hybridization buffer (0.3 M HEPES, pH 7.5, 3.0 M guanidine thiocyanate, 30 mM EDTA) and 10 μl of reaction mixtures after PCR were added to the tube. 30 μl of the resulting hybridization mixture was placed in the reaction chamber of a DNA chip and hybridization was performed at 37 ° C for 6-12 hours. At the end of the hybridization, the DNA chip was washed three times with distilled water at 37 ° C, the hybridization chamber was removed, and the DNA chip was dried in an air stream,

д) Регистрация и интерпретация результатов гибридизации на ДНК-чипахe) Registration and interpretation of hybridization results on DNA chips

Регистрацию флуоресцентных изображений ДНК-чипов (гибридизационных картин) выполняли на универсальном аппаратно-программном комплексе (УАПК) (ООО «БИОЧИП-ИМБ», Россия) для анализа биологических микрочипов с использованием специализированного программного обеспечения Image Ware® (ООО «БИОЧИП-ИМБ»). Гибридизационные картины приведены на Фиг. 2-22.The registration of fluorescent images of DNA chips (hybridization pictures) was performed on a universal hardware-software complex (UAPK) (BIOCHIP-IMB LLC, Russia) for analyzing biological microchips using the specialized software Image Ware® (BIOCHIP-IMB software) . Hybridization patterns are shown in FIG. 2-22.

В соответствии с описанным выше алгоритмом интерпретации результатов, полученных на ДНК-чипе, устанавливали принадлежность анализируемой ДНК к видам микроорганизмов, являющихся возбудителями ИПНРФ (Т. pallidum, N. gonorrhoeae, С. trachomatis, М. genitalium, М. hominis, G. vaginalis, U. parvum, U. urealyticum, A. vaginae, E. faecalis, T. vaginalis, E. coli, M. mulieris, S. anginosus, F. nucleatum, S. epidermidis, B. fragilis), и определяли наличие генетических детерминат резистентности к антимикробным препаратам, включающим антибиотики пенициллинового ряда, цефалоспорины, тетрациклины, фторхинолоны, макролиды, нитроимидазолы, спектиномицинIn accordance with the algorithm for interpreting the results obtained on the DNA chip described above, it was established that the analyzed DNA belongs to the species of microorganisms that are the causative agents of the AIPNRF (T. pallidum, N. gonorrhoeae, C. trachomatis, M. genitalium, M. hominis, G. vaginalis , U. parvum, U. urealyticum, A. vaginae, E. faecalis, T. vaginalis, E. coli, M. mulieris, S. anginosus, F. nucleatum, S. epidermidis, B. fragilis), and determined the presence of genetic determinant of resistance to antimicrobial drugs, including penicillin antibiotics, cephalosporins, tetracyclines, fluoroquinolones, macrolides, nitroimidazoles, spectra omitsin

Правильность идентификации генетических детерминант резистентности возбудителей ИПНРФ к антимикробным препаратам с использованием предлагаемого ДНК-чипа во всех случаях проверяли методом секвенирования соответствующих фрагментов генома возбудителя. Секвенирование проводили на автоматическом анализаторе 3130xL Applied Biosystems (США) с помощью набора «BigDye Terminator v3.1 Ready Reaction Cycle Sequencing Kit». Результаты, полученные с использованием ДНК-чипа, предлагаемого в данном изобретении, и референсного метода, совпали для всех анализируемых образцов.The correct identification of genetic determinants of resistance of pathogens IPRNF to antimicrobial drugs using the proposed DNA chip in all cases checked by sequencing the corresponding fragments of the genome of the pathogen. Sequencing was performed on a 3130xL Applied Biosystems (USA) automatic analyzer using the BigDye Terminator v3.1 Ready Reaction Cycle Sequencing Kit. The results obtained using the DNA chip proposed in this invention and the reference method coincided for all analyzed samples.

Таким образом, ДНК-чип, представленный в данном изобретении, является инструментом для проведения мультиплексного анализа, который позволяет за короткое время точно определять генетические детерминанты резистентности возбудителей ИПНРФ к актуальным антибактериальным препаратам в клиническом материале. ДНК-чип выгодно отличается от существующих в настоящее время методов определения антибиотикорезистентности возможностью одновременного анализа 17 возбудителей ИПНРФ, широким спектром одновременно выявляемых детерминант резистентности, скоростью проведения анализа. Области применения ДНК-чипа включают медицину, в том числе дерматовенерологию, урологию, гинекологию, клиническую лабораторную диагностику, эпидемиологию.Thus, the DNA chip presented in this invention is a tool for carrying out multiplex analysis, which allows for a short time to accurately determine the genetic determinants of resistance of the causative agents of AIPNRF to current antibacterial drugs in clinical material. The DNA chip compares favorably with the currently available methods for determining antibiotic resistance by the possibility of simultaneous analysis of 17 pathogens of AIPNRF, a wide range of simultaneously detectable determinants of resistance, and the speed of analysis. DNA chip applications include medicine, including dermatovenereology, urology, gynecology, clinical laboratory diagnostics, and epidemiology.

Claims (34)

1. ДНК-чип для идентификации генетических детерминант резистентности микроорганизмов - возбудителей инфекций, приводящих к нарушению репродуктивных функций человека: Treponema pallidum, Neisseria gonorrhoeae, Chlamydia trachomatis, Mycoplasma genitalium, Mycoplasma hominis, Gardnerella vaginalis, Ureaplasma parvum, Ureaplasma urealiticum, Atopobium vaginae, Enterococcus faecalis, Trichomonas vaginalis, Escherichia coli, Mobiluncus mulieris, Streptococcus anginosus, Fusobacterium nucleatum, Staphylococcus epidermidis, Bacteroides fragilis, к антимикробным препаратам, включающим антибиотики пенициллинового ряда, цефалоспорины, тетрациклины, фторхинолоны, макролиды, нитроимидазолы, спектиномицин, характеризующийся тем, что он представляет собой матрицу из 168 ячеек, размещенных на подложке из стекла или пластика, причем матрица включает:1. DNA chip for identifying genetic determinants of microbial resistance - pathogens leading to the violation of human reproductive functions: Treponema pallidum, Neisseria gonorrhoea, Chlamydia trachomatis, Mycoplasma genitalium, Mycoplasma hominis, Gardnerella vaginalis, urethra, urengro faecalus, trichomonos, The binder in that it is a matrix of cells 168 placed on a substrate made of glass or plastic, wherein the matrix comprises: - 33 ячейки с иммобилизованными олигонуклеотидами с нуклеотидными последовательностями SEQ ID NO: 1-33, соответствующими 16S рРНК Т. pallidum, N. gonorrhoeae, С.trachomatis, М. genitalium, М. hominis, G. vaginalis, U. parvum, U. urealiticum, A. vaginae, E. faecalis, T. vaginalis, E.coli, M. mulieris, S. anginosus, F. nucleatum, S. epidermidis, B. fragilis, для установления принадлежности анализируемой ДНК к перечисленным выше видам микроорганизмов, являющимся возбудителями инфекций, приводящих к нарушению репродуктивных функций человека;- 33 cells with immobilized oligonucleotides with nucleotide sequences SEQ ID NO: 1-33, corresponding to 16S rRNAs of T. pallidum, N. gonorrhoeae, C. trachomatis, M. genitalium, M. hominis, G. vaginalis, U. parvum, U. urealiticum, A. vaginae, E. faecalis, T. vaginalis, E. coli, M. mulieris, S. anginosus, F. nucleatum, S. epidermidis, B. fragilis, to establish the identity of the analyzed DNA to the above types of microorganisms that are pathogens that lead to impaired human reproductive functions; - 9 ячеек с иммобилизованными олигонуклеотидами с нуклеотидными последовательностями SEQ ID NO: 34-42, соответствующими последовательностям гена gyrA изолятов N. gonorrhoeae дикого типа либо последовательностям мутантных вариантов гена gyrA, приводящих к аминокислотным заменам S91F, S91T, D95N, D95G, встречающихся у изолятов N. gonorrhoeae, резистентных к фторхинолонам;- 9 cells with immobilized oligonucleotides with nucleotide sequences of SEQ ID nos: 34-42, corresponding to the sequences of the gyrA gene of wild-type N. gonorrhoeae isolates or sequences of mutant variants of the gyrA gene, resulting in S91F, S91T, D95N, D95G amino acid substitutions, which were found in chyra, and the sequences of the gene samples have been obtained. Fluoroquinolone-resistant gonorrhoeae; - 13 ячеек с иммобилизованными олигонуклеотидами с нуклеотидными последовательностями SEQ ID NO: 43-55, соответствующими - 13 cells with immobilized oligonucleotides with nucleotide sequences of SEQ ID NO: 43-55, corresponding последовательностям гена gyrA изолятов Е. coli дикого типа либо последовательностям мутантных вариантов гена gyrA, приводящих к аминокислотным заменам S83L, S83W, S83A, D87N, D87G, D87Y, встречающихся у изолятов Е. coli, резистентных к фторхинолонам;sequences of the wild-type E. coli gyrA gene, or sequences of mutant gyrA gene variants leading to amino acid substitutions S83L, S83W, S83A, D87N, D87G, D87Y, found in fluoroquinolone-resistant isolates; - 3 ячейки с иммобилизованными олигонуклеотидами с нуклеотидными последовательностями SEQ ID NO: 56-58, соответствующими последовательностям гена gyrA изолятов S. epidermidis дикого типа либо последовательностям мутантных вариантов гена gyrA, приводящих к аминокислотным заменам S83T, S83F, встречающихся у изолятов S. epidermidis, резистентных к фторхинолонам;- 3 cells with immobilized oligonucleotides with the nucleotide sequences SEQ ID NO: 56-58, corresponding to sequences gyrA gene S. epidermidis isolates of wild-type or mutant sequences embodiment gyrA gene leading to amino acid substitutions S83T, S83F, occurring in S. epidermidis isolates, resistant to fluoroquinolones; - 5 ячеек с иммобилизованными олигонуклеотидами с нуклеотидными последовательностями SEQ ID NO: 59-63, соответствующими последовательностям гена gyrA изолятов F. nucleatum дикого типа либо последовательностям мутантных вариантов гена gyrA, приводящих к аминокислотным заменам S83L, S83T, G87R, встречающихся у изолятов F. nucleatum, резистентных к фторхинолонам;- 5 cells with immobilized oligonucleotides with nucleotide sequences SEQ ID NO: 59-63, corresponding to the gyrA gene sequences of wild-type F. nucleatum isolates or the sequences of mutant gyrA gene, leading to amino acid substitutions S83L, S83T, G87R, found in the phytotheme isolates resistant to fluoroquinolones; - 4 ячейки с иммобилизованными олигонуклеотидами с нуклеотидными последовательностями SEQ ID NO: 64-67, соответствующими последовательностям гена gyrA изолятов Е. faecalis дикого типа либо последовательностям мутантных вариантов гена gyrA, приводящих к аминокислотным заменам S83T, S83I, S83R, встречающихся у изолятов Е. faecalis, резистентных к фторхинолонам;- 4 cells with immobilized oligonucleotides with nucleotide sequences SEQ ID NO: 64-67, corresponding to the sequences of the gyrA gene of wild-type E. faecalis isolates or sequences of mutant variants of the gyrA gene, leading to amino acid substitutions S83T, S83I, S83R found in E. resistant to fluoroquinolones; - 6 ячеек с иммобилизованными олигонуклеотидами с нуклеотидными последовательностями SEQ ID 68-73, соответствующими последовательностям гена gyrA изолятов S. anginosus дикого типа либо последовательностям мутантных вариантов гена gyrA, приводящих к аминокислотным заменам S83T, S83F, встречающихся у изолятов S. anginosus, резистентных к фторхинолонам;- 6 cells with immobilized oligonucleotides with the nucleotide sequences of SEQ ID 68-73, the respective gene sequences gyrA isolates S. anginosus wild-type or mutant sequences embodiment gyrA gene leading to amino acid substitutions S83T, S83F, occurring in isolates S. anginosus, resistant to fluoroquinolones ; - 9 ячеек с иммобилизованными олигонуклеотидами с нуклеотидными последовательностями SEQ ID NO: 74-82, соответствующими - 9 cells with immobilized oligonucleotides with nucleotide sequences of SEQ ID NO: 74-82, corresponding последовательностям гена parC изолятов N. gonorrhoeae дикого типа либо последовательностям мутантных вариантов гена parC, приводящих к аминокислотным заменам S87N, S87R, E91Q, E91G, E91K, Е91А, встречающихся у изолятов N. gonorrhoeae, резистентных к фторхинолонам;sequences of the wild-type parC gene of N. gonorrhoeae isolates or sequences of mutant variants of the parC gene, leading to amino acid substitutions for S87N, S87R, E91Q, E91G, E91K, E91A, found in the fluoroquinolone-resistant isolates; - 8 ячеек с иммобилизованными олигонуклеотидами с нуклеотидными последовательностями SEQ ID NO: 83-90, соответствующими последовательностям гена parС изолятов М. genitalium дикого типа либо последовательностям мутантных вариантов гена parC, приводящих к аминокислотным заменам S83N, S83I, S83R, D87N, D87Y, D87V, встречающихся у изолятов М. genitalium, резистентных к фторхинолонам;- 8 cells with immobilized oligonucleotides with the nucleotide sequences SEQ ID NO: 83-90, corresponding gene sequences parS M. genitalium isolates of wild-type or mutant sequences embodiment parC gene leading to amino acid substitutions S83N, S83I, S83R, D87N, D87Y, D87V, found in M. genitalium isolates resistant to fluoroquinolones; - 5 ячеек с иммобилизованными олигонуклеотидами с нуклеотидными последовательностями SEQ ID NO: 91-95, соответствующими последовательностям гена parC изолятов М. hominis дикого типа либо последовательностям мутантных вариантов гена parC, приводящих к аминокислотным заменам S83I, S83N, E87K, встречающихся у изолятов М hominis, резистентных к фторхинолонам;- 5 cells with immobilized oligonucleotides with nucleotide sequences of SEQ ID NOS: 91-95, corresponding to the sequences of the parC gene of wild-type M. hominis isolates or the sequences of mutant parC gene, leading to amino acid substitutions S83I, S83N, E87K, found in the hominis M isolates, fluoroquinolone resistant; - 4 ячейки с иммобилизованными олигонуклеотидами с нуклеотидными последовательностями SEQ ID NO: 96-99, соответствующими последовательностям гена parC изолятов U. urealiticum дикого типа либо последовательностям мутантных вариантов гена parC, приводящих к аминокислотным заменам D82N, S83L, встречающихся у изолятов U. urealiticum, резистентных к фторхинолонам;- 4 cells with immobilized oligonucleotides with nucleotide sequences of SEQ ID NO: 96-99, corresponding to the sequence of the gene patterns of the wild-type U. urealiticum isolate gene or the sequences of the mutant parC gene, leading to amino acid substitutions D82N, S83L, found in the isolates of U. urealiticumumumumus uumiticumus, which are found in U. urealiticum amino acid substitutions found in U. urealiticum gene isolates. to fluoroquinolones; - 4 ячейки с иммобилизованными олигонуклеотидами с нуклеотидными последовательностями SEQ ID NO: 100-103, соответствующими последовательностям генов ntr4tv и ntr6tv изолятов Т. vaginalis дикого типа либо последовательностям их мутантных вариантов с нуклеотидными заменами C213G (Y71STOP) в гене ntr4tv, А238Т (K80STOP) в гене ntr6tv, встречающихся у изолятов Т. vaginalis, резистентных к нитроимидазолам;- 4 cells with immobilized oligonucleotides with the nucleotide sequences SEQ ID NO: 100-103, the relevant gene sequences ntr4 tv and ntr6 tv T. vaginalis isolates of wild-type sequences or their mutated variants with nucleotide substitutions C213G (Y71STOP) gene ntr4 tv, A238T ( K80STOP) in the ntr6 tv gene found in T. vaginalis isolates resistant to nitroimidazoles; - 6 ячеек с иммобилизованными олигонуклеотидами с нуклеотидными последовательностями SEQ ID NO: 104-109, соответствующими - 6 cells with immobilized oligonucleotides with nucleotide sequences of SEQ ID NO: 104-109, corresponding последовательностям генов nimB, nimC, nimD, nimE, nimF, nimG, наличие которых приводит к резистентности микроорганизма(ов) к нитроимидазолам;sequences of genes nimB, nimC, nimD, nimE, nimF, nimG, the presence of which leads to the resistance of the microorganism (s) to nitroimidazoles; - ячейку с иммобилизованным олигонуклеотидом с нуклеотидной последовательностью SEQ ID NO: 110, соответствующей последовательности плазмидных генов blaSHV-12 blaLEN-17, наличие которых приводит к резистентности микроорганизма(ов) к антибиотикам пенициллинового ряда и цефалоспоринам;- a cell with an immobilized oligonucleotide with the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 110, corresponding to the sequence of the SHV-12 bla LEN-17 plasmid genes, the presence of which leads to resistance of the microorganism (s) to penicillin antibiotics and cephalosporins; - ячейку с иммобилизованным олигонуклеотидом с нуклеотидной последовательностью SEQ ID NO: 111, соответствующей последовательности плазмидного гена blaSHV-97, наличие которого приводит к резистентности микроорганизма(ов) к антибиотикам пенициллинового ряда;- a cell with an immobilized oligonucleotide with the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 111, corresponding to the sequence of the plasmid gene SHV-97 bla, the presence of which leads to the resistance of the microorganism (s) to penicillin antibiotics; - 6 ячеек с иммобилизованными олигонуклеотидами с нуклеотидными последовательностями SEQ ID NO: 112-117, соответствующими последовательностям плазмидных генов blaТEM и blaSHV, наличие которых приводит к резистентности микроорганизма(ов) к антибиотикам пенициллинового ряда, либо последовательностям мутантного варианта гена blаТЕМ с аминокислотными заменами М182Т и G238S, одновременное наличие которых приводит к резистентности микроорганизма(ов) к антибиотикам пенициллинового ряда и цефалоспоринам;- 6 cells with immobilized oligonucleotides with nucleotide sequences SEQ ID NO: 112-117, corresponding to the sequences of the bla TEM and bla SHV plasmid genes, the presence of which leads to resistance of the microorganism (s) to antibiotics of the penicillin series, or the sequences of the mutant variant of the bla TEM gene with amino acids substitutions M182T and G238S, the simultaneous presence of which leads to the resistance of the microorganism (s) to penicillin antibiotics and cephalosporins; - 2 ячейки с иммобилизованными олигонуклеотидами с нуклеотидными последовательностями SEQ ID NO: 118-119, соответствующими последовательностям гена penA изолятов N. gonorrhoeae дикого типа либо последовательностям мутантного варианта гена penA, приводящего к инсерции аспарагиновой кислоты (D) в положение 345, встречающегося у изолятов N. gonorrhoeae, резистентных к антибиотикам пенициллинового ряда;- 2 cells with immobilized oligonucleotides with nucleotide sequences SEQ ID NO: 118-119, corresponding to the sequences of the penA gene of wild-type N. gonorrhoeae isolates or sequences of the mutant variant of the penA gene, resulting in an insertion of aspartic acid (D) at position 345 found in isolates N Penicillin-resistant antibiotic-resistant gonorrhoeae; - 4 ячейки с иммобилизованными олигонуклеотидами с нуклеотидными последовательностями SEQ ID NO: 120-123, соответствующими последовательностям гена ponA изолятов N. gonorrhoeae дикого типа либо - 4 cells with immobilized oligonucleotides with nucleotide sequences of SEQ ID NO: 120-123, corresponding to the sequences of the ponA gene of wild-type N. gonorrhoeae isolates, or последовательностям мутантного варианта гена ponA с аминокислотной заменой L421P, встречающейся у изолятов N. gonorrhoeae, резистентных к антибиотикам пенициллинового ряда;the sequences of the mutant variant of the ponA gene with the amino acid substitution L421P found in penicillin-resistant antibiotic-resistant N. gonorrhoeae isolates; - 3 ячейки с иммобилизованными олигонуклеотидами с нуклеотидными последовательностями SEQ ID NO: 124-126, соответствующими последовательностям гена rpsJ изолятов N. gonorrhoeae дикого типа либо последовательностям мутантного варианта гена rpsJ с аминокислотной заменой V57M, V57L, встречающихся у изолятов N. gonorrhoeae, резистентных к тетрациклинам;- 3 cells with immobilized oligonucleotides with nucleotide sequences SEQ ID NO: 124-126, corresponding to the sequences of the rpsJ gene sequences of wild-type N. gonorrhoeae gene isolates or sequences of the mutant version of the rpsJ gene with the amino acid substitution V57M, V57L, found in the gates of N. gonorrhoe gene, which are in amino acid substitutions of V57M, V57L, found in the gates of N. gonorrhoe gene, which are in amino acid substitutions of the N. gonorrhoeae gene, found in the N. ; - 2 ячейки с иммобилизованными олигонуклеотидами с нуклеотидными последовательностями SEQ ID NO: 127-128, соответствующими последовательностям генов tetM, наличие которых у Е. faecalis, E.coli, М. genitalium, М. hominis, N. gonorrhoeae, G. vaginalis приводит к резистентности к тетрациклинам;- 2 cells with immobilized oligonucleotides with nucleotide sequences SEQ ID NO: 127-128, corresponding to the sequences of the tetM genes, whose presence in E. faecalis, E. coli, M. genitalium, M. hominis, N. gonorrhoeae, G. vaginalis leads to tetracycline resistance; - ячейку с иммобилизованным олигонуклеотидом с нуклеотидной последовательностью SEQ ID NO: 129, соответствующей последовательности гена tetO, наличие которого у изолятов Е. faecalis, S. epidermidis приводит к резистентности к тетрациклинам;- a cell with an immobilized oligonucleotide with the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 129, corresponding to the tetO gene sequence, whose presence in E. faecalis, S. epidermidis isolates leads to tetracycline resistance; - 10 ячеек с иммобилизованными олигонуклеотидами с нуклеотидными последовательностями SEQ ID NO: 130-139, соответствующими последовательностям 23S РНК изолятов U. urealiticum, U. hominis, S. anginosus, F. nucleatum, E. faecali, T. pallidum, E.coli, N. gonorrhoeae, C. trachomatis, M. genitalium, M. hominis, S. epidermidis, B. fragilis дикого типа либо последовательностям мутантных вариантов с заменами G2057A, A2058G, А2058С, A2059G, встречающихся у изолятов перечисленных возбудителей, резистентных к макролидам;- 10 cells with immobilized oligonucleotides with nucleotide sequences SEQ ID NO: 130-139, corresponding to the sequences of 23S RNA isolates from U. urealiticum, U. hominis, S. anginosus, F. nucleatum, E. faecali, T. pallidum, E. coli, N. gonorrhoeae, C. trachomatis, M. genitalium, M. hominis, S. epidermidis, Wild B. fragilis or sequences of mutant variants with G2057A, A2058G, A2058C, A2059G substitutions found in isolates of the listed pathogens resistant to macrolides; - 2 ячейки с иммобилизованными олигонуклеотидами с нуклеотидными последовательностями SEQ ID NO: 140-141, соответствующими последовательности гена mefA, наличие которого приводит к резистентности S. anginosus, N. gonorrhoeae, S. epidermidis, В. fragilis к макролидам;- 2 cells with immobilized oligonucleotides with nucleotide sequences SEQ ID NO: 140-141, corresponding to the mefA gene sequence, the presence of which leads to the resistance of S. anginosus, N. gonorrhoeae, S. epidermidis, B. fragilis to macrolides; - 9 ячеек с иммобилизованными олигонуклеотидами с нуклеотидными последовательностями SEQ ID NO: 142-150, соответствующими последовательностям 16S РНК изолятов N. gonorrhoeae дикого типа либо последовательностям мутантных вариантов с заменами С1192Т, G1064C, встречающихся у изолятов N. gonorrhoeae, резистентных к спектиномицину;- 9 cells with immobilized oligonucleotides with nucleotide sequences of SEQ ID NO: 142-150, corresponding to the 16S RNA sequences of wild-type N. gonorrhoeae isolates or sequences of mutant variants with С1192Т, G1064C substitutes found in N. gonorrhoeae, and resistant templates, resistant templates, resistant kits, and resistant templates, churches, and resistant templates, which are resistive, they are resistive, they are used in resistant patterns, and they are resistant patterns that are used in the Ngonorrhoeae, resistant templates, G1164T, G1064C, which are found in N. gonorrhoeae isolates, resistive patterns, and resistant templates, which are used in resistant patterns, resis- tent patterns, resistant patterns, Nr gonorrhoeae, resistant patterns, resistant patterns, Nr gonorrhoeae, resistive patterns, Ngonorrhoeae, resistant numbered patterns, G1064C, are available in the Ngonorrhoeae isolates, resistive sequences of the N11 gonutrhose, N11, T, G1064C. - 6 ячеек с иммобилизованными олигонуклеотидами с нуклеотидными последовательностями SEQ ID NO: 148, 151-155, соответствующими последовательностям 16S РНК изолятов С.trachomatis, Е. coli, F. nucleatum, A. vaginae, Т. pallidum, U. urealiticum, U. hominis, S. anginosus, S. epidermidis, M. genitalium, M. hominis, M. mulieris, B. fragilis дикого типа либо последовательностям мутантных вариантов с заменами G1058C, G1064C, встречающихся у изолятов перечисленных возбудителей, резистентных к тетрациклину;- 6 cells with immobilized oligonucleotides with nucleotide sequences of SEQ ID NO: 148, 151-155, corresponding to the sequences of 16S RNA isolates of C. trachomatis, E. coli, F. nucleatum, A. vaginae, T. pallidum, U. urealiticum, U. hominis, S. anginosus, S. epidermidis, M. genitalium, M. hominis, M. mulieris, B. fragilis of the wild type or sequences of mutant variants with G1058C, G1064C substitutions occurring in the isolates of the listed pathogens resistant to tetracycline; - 6 ячеек с иммобилизованными олигонуклеотидами с нуклеотидными последовательностями SEQ ID NO: 156-161, соответствующими последовательностям гена помпы эффлюкса mtrR дикого типа либо последовательностям мутантных вариантов промоторной области гена mtrR, приводящих к делеции аденина А в положении -35 или инсерциям тимидина Т или ТТ в положении -10, встречающихся у изолятов возбудителей, резистентных к антибиотикам пенициллинового ряда, тетрациклинам, макролидам, цефалоспоринам;- 6 cells with immobilized oligonucleotides with the nucleotide sequences SEQ ID NO: 156-161, the relevant gene sequences efflux pump mtrR wild-type or mutant sequences of the promoter region for this gene mtrR, resulting in the deletion of an adenine at position -35 A or T or insertions thymidine TT position -10, found in isolates of pathogens resistant to penicillin antibiotics, tetracyclines, macrolides, cephalosporins; - 2 ячейки с иммобилизованными олигонуклеотидами с нуклеотидными последовательностями SEQ ID NO: 162-163, соответствующими последовательности гена поринового белка porB изолятов N. gonorrhoeae дикого типа либо последовательности мутантного варианта гена porB, приводящей к аминокислотной замене G120К, встречающегося у изолятов N. gonorrhoeae, резистентных к антибиотикам пенициллинового ряда, цефалоспоринам, тетрациклинам.- 2 cells with immobilized oligonucleotides with nucleotide sequences of SEQ ID NO: 162-163, corresponding to the gene sequence of the porin protein porB of wild-type N. gonorrhoeae isolates or the sequence of the mutant variant of the porB gene, resulting in the G120K amino acid substitution found in N. gonorrhoe isolates, in those that are in the N. to penicillin antibiotics, cephalosporins, tetracyclines. 2. Набор, состоящий из последовательностей олигонуклеотидных зондов с SEQ ID NO 1-163, используемый в ДНК-чипе по п. 1 для идентификации 2. A set consisting of sequences of oligonucleotide probes with SEQ ID NO 1-163 used in the DNA chip according to claim 1 for identification генетических детерминант резистентности микроорганизмов - возбудителей инфекций, приводящих к нарушению репродуктивных функций человека: Treponema pallidum, Neisseria gonorrhoeae, Chlamydia trachomatis, Mycoplasma genitalium, Mycoplasma hominis, Gardnerella vaginalis, Ureaplasma parvum, Ureaplasma urealiticum, Atopobium vaginae, Enterococcus faecalis, Trichomonas vaginalis, Escherichia coli, Mobiluncus mulieris, Streptococcus anginosus, Fusobacterium nucleatum, Staphylococcus epidermidis, Bacteroides fragilis, к антимикробным препаратам, включающим антибиотики пенициллинового ряда, цефалоспорины, тетрациклины, фторхинолоны, макролиды, нитроимидазолы, спектиномицин.genetic restraints of the , Mobiluncus mulieris, Streptococcus anginosus, Fusobacterium nucleatum, Staphylococcus epidermidis, Bacteroides fragilis, antimicrobial, comprising the antibiotics penicillin, cephalosporins, tetracyclines, fluoroquinolones, macrolides, nitroimidazoles, spectinomycin.
RU2016146366A 2016-11-25 2016-11-25 Dna-chip for identifying genetic determinant of antibiotic resistance of infectious agents leading to disturbed human reproductive functions, kit of oligonucleotides for immobilization on dna-chip RU2685188C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016146366A RU2685188C2 (en) 2016-11-25 2016-11-25 Dna-chip for identifying genetic determinant of antibiotic resistance of infectious agents leading to disturbed human reproductive functions, kit of oligonucleotides for immobilization on dna-chip

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016146366A RU2685188C2 (en) 2016-11-25 2016-11-25 Dna-chip for identifying genetic determinant of antibiotic resistance of infectious agents leading to disturbed human reproductive functions, kit of oligonucleotides for immobilization on dna-chip

Publications (3)

Publication Number Publication Date
RU2016146366A3 RU2016146366A3 (en) 2018-05-28
RU2016146366A RU2016146366A (en) 2018-05-28
RU2685188C2 true RU2685188C2 (en) 2019-04-16

Family

ID=62557424

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016146366A RU2685188C2 (en) 2016-11-25 2016-11-25 Dna-chip for identifying genetic determinant of antibiotic resistance of infectious agents leading to disturbed human reproductive functions, kit of oligonucleotides for immobilization on dna-chip

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2685188C2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113025735B (en) * 2021-04-07 2022-07-19 深圳易致生物科技有限公司 Primer, probe and kit for detecting ureaplasma urealyticum, and use method and application thereof

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2117431C1 (en) * 1992-12-31 1998-08-20 Фригоскандиа Эквипмент АБ Apparatus for gas treatment of products
WO2010062001A1 (en) * 2008-11-25 2010-06-03 Goodgene Inc. Dna chip, kit for detecting or genotyping bacteria causing sexually transmitted diseases, genotyping antibacterial drug resistance and detecting or genotyping method using the same
RU117431U1 (en) * 2009-11-05 2012-06-27 Федеральное Государственное Учреждение "Государственный Научный Центр Дерматовенерологии Федерального Агентства По Высокотехнологичной Медицинской Помощи" DNA-CHIP FOR COMPREHENSIVE DIAGNOSTIC OF SEXUALLY TRANSMITTED INFECTIONS

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2117431C1 (en) * 1992-12-31 1998-08-20 Фригоскандиа Эквипмент АБ Apparatus for gas treatment of products
WO2010062001A1 (en) * 2008-11-25 2010-06-03 Goodgene Inc. Dna chip, kit for detecting or genotyping bacteria causing sexually transmitted diseases, genotyping antibacterial drug resistance and detecting or genotyping method using the same
RU117431U1 (en) * 2009-11-05 2012-06-27 Федеральное Государственное Учреждение "Государственный Научный Центр Дерматовенерологии Федерального Агентства По Высокотехнологичной Медицинской Помощи" DNA-CHIP FOR COMPREHENSIVE DIAGNOSTIC OF SEXUALLY TRANSMITTED INFECTIONS

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
BORIS SHASKOLSKIY et al., Drug Resistance Mechanismsin Bacteria Causing Sexually Transmitted Diseasesand Associatedwith Vaginosis, Frontiers in Microbiology, May 2016, Volume7, Article747, pp.1-14. *
HENRIK BJORN NIELSEN et al. Design of oligonucleotides for microarrays and perspectives for design of multi-transcriptome arrays, Nucleic Acids Research, 2003, Vol. 31, No. 13, pp.3491-3496. *
HENRIK BJORN NIELSEN et al. Design of oligonucleotides for microarrays and perspectives for design of multi-transcriptome arrays, Nucleic Acids Research, 2003, Vol. 31, No. 13, pp.3491-3496. BORIS SHASKOLSKIY et al., Drug Resistance Mechanismsin Bacteria Causing Sexually Transmitted Diseasesand Associatedwith Vaginosis, Frontiers in Microbiology, May 2016, Volume7, Article747, pp.1-14. *

Also Published As

Publication number Publication date
RU2016146366A3 (en) 2018-05-28
RU2016146366A (en) 2018-05-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI410491B (en) A novel method for simultaneous detection and discrimination of bacterial, fungal, parasitic and viral infections of eye and central nervous system
US20110245094A1 (en) Detection of microbial nucleic acids
US20100255474A1 (en) Method for Detecting Bacteria and Fungi
Wang et al. Rapid detection of Staphylococcus aureus by loop-mediated isothermal amplification
AU2015273443A1 (en) Method for detecting and characterising a microorganism
RU2625006C1 (en) Method for target amplification of human reproductive organs infectors genomes for simultaneous identification of infectors with primer set
Wu et al. Fluorescence in situ hybridization rapidly detects three different pathogenic bacteria in urinary tract infection samples
KR20120117098A (en) Primer for the detection of mycoplasma hyopneumoniae, and kit and method for the detection of mycoplasma hyopneumoniae by using the primer, and kit and method for the diagnosis of porcine pneumonia by using the primer
RU2685188C2 (en) Dna-chip for identifying genetic determinant of antibiotic resistance of infectious agents leading to disturbed human reproductive functions, kit of oligonucleotides for immobilization on dna-chip
RU2435853C1 (en) TEST SYSTEM FOR QUANTITATIVE DETERINATION OF Streptococcus agalactiae IN BIOLOGICAL MATERIAL
EP2473630B1 (en) Optimized probes and primers and methods of using same for the detection, screening, isolation and sequencing of vancomycin resistance genes and vancomycin resistant enterococci
KR100819634B1 (en) Novel Oligonucleotide Probes DNA Chip and Detection Kit for Diagnosing Sexual Transmitted Disease and Method of Manufacturing Thereof
EP2999798A1 (en) Method for simultaneous detection of bacteria and fungi in a biological preparation by pcr, primers as well as bacteria and fungi detection kit
CN111979142B (en) Methicillin-resistant staphylococcus aureus simultaneously carrying drug-resistant genes cfr and lsa (E) and detection method thereof
RU2636457C2 (en) Oligonucleotide biochip for identification of genetic determinant of neisseria gonorrhoeae resistance to antimicrobial preparations, set of oligonucleotides used for immobilisation on biochip
Shin et al. DNA Microarray-based detection of bacteria in samples containing antibiotics: Effect of antibiotics on the performance of pathogen detection assays
KR20160051083A (en) High Definition Probe for detecting microorganism causing sexually transmitted disease and kit using the same
RU2741099C1 (en) Method for identifying mutations in the gene of penicillin-binding protein 2 pena neisseria gonorrhoeae, leading to resistance to beta-lactam antibiotics, on biological microchips
CN110669854A (en) Primer probe combination for identifying staphylococcus aureus and drug resistance thereof
RU2784653C1 (en) Reverse transcription method combined with multiplex pcr for video-specific identification of causative agents of bacterial and viral human pneumonia with immobilized primers and a biological microchip for its implementation
WO2009099037A1 (en) Primer and probe for detecting chlamydophila caviae, as well as a chlamydophila caviae detection method using the same
CN113755616B (en) Multiplex fluorescence RPA detection method and kit for drug-resistant staphylococcus aureus MecA and ErmA genes
KR20130021012A (en) Primer for the detection of mycoplasma, and method and kit for the detection of mycoplasma by using the primer
RU2415932C1 (en) Method for identifying extended spectrum class a beta-lactamase genes
CN110819724B (en) Nucleic acid sequence for detecting mycobacterium tuberculosis complex, kit, detection method and application

Legal Events

Date Code Title Description
FA92 Acknowledgement of application withdrawn (lack of supplementary materials submitted)

Effective date: 20190124

FZ9A Application not withdrawn (correction of the notice of withdrawal)

Effective date: 20190304

QB4A Licence on use of patent

Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20200110

Effective date: 20200110

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20201126

NF4A Reinstatement of patent

Effective date: 20220209