RU2736649C1 - Method for genetic differentiation of yersinia pseudotuberculosis strains by molecular-genetic typing - Google Patents
Method for genetic differentiation of yersinia pseudotuberculosis strains by molecular-genetic typing Download PDFInfo
- Publication number
- RU2736649C1 RU2736649C1 RU2019145645A RU2019145645A RU2736649C1 RU 2736649 C1 RU2736649 C1 RU 2736649C1 RU 2019145645 A RU2019145645 A RU 2019145645A RU 2019145645 A RU2019145645 A RU 2019145645A RU 2736649 C1 RU2736649 C1 RU 2736649C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- primers
- reverse
- ypk
- strains
- dna
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12Q—MEASURING 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
- C12Q1/00—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
- C12Q1/68—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving nucleic acids
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Zoology (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Immunology (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Genetics & Genomics (AREA)
- Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)
Abstract
Description
Предполагаемое изобретение относится к области медицинской микробиологии, а именно молекулярной диагностики и генетической инженерии и может быть использовано в лабораторных исследованиях вновь выявленных штаммов Yersinia pseudotuberculosis и при характеристики штаммов, находящихся в коллекциях культур учреждений, занимающихся их изучением.The alleged invention relates to the field of medical microbiology, namely molecular diagnostics and genetic engineering, and can be used in laboratory studies of newly identified strains of Yersinia pseudotuberculosis and in characterizing the strains in the culture collections of institutions involved in their study.
Возбудитель псевдотуберкулеза является одним из трех видов рода Yersinia, способных вызвать тяжелые инфекционные заболевания человека. Заболеваемость псевдотуберкулезом регистрируется в большинстве субъектов РФ, при этом нозоареал болезни отличает наличие регионов на Дальнем Востоке, в Сибири, на Урале и Северо-Западе страны, характеризующихся наиболее высоким уровнем заболеваемости. Эпидемический процесс псевдотуберкулеза проявляется в виде спорадических случаев и групповых заболеваний. Групповые заболевания возникают, главным образом, в организованных коллективах - детских дошкольных, загородных, оздоровительных учреждениях, школах, интернатах, воинских частях, на предприятиях или в учебных заведениях, объединенных единым источником питания. Изучение штаммов Y. pseudotuberculosis, выделенных во время вспышек или при спорадических случаях псевдотуберкулеза является важной задачей эпидемиологического расследования и предупреждения возникновения новых заболеваний. Углубленная характеристика штаммов Y. pseudotuberculosis предполагает необходимость проведения их генотипирования. В настоящее время существует большое количество способов генотипирования штаммов Y. pseudotuberculosis. Однако в большинстве случаев методы сложны, требуют специального оборудования и высококвалифицированного персонала.The causative agent of pseudotuberculosis is one of three species of the genus Yersinia that can cause severe infectious diseases in humans. The incidence of pseudotuberculosis is recorded in most subjects of the Russian Federation, while the nosoareal of the disease is distinguished by the presence of regions in the Far East, Siberia, the Urals and the North-West of the country, characterized by the highest incidence rate. The epidemic process of pseudotuberculosis manifests itself in the form of sporadic cases and group diseases. Group diseases occur mainly in organized groups - preschool, suburban, health institutions, schools, boarding schools, military units, enterprises or educational institutions, united by a single food source. The study of Y. pseudotuberculosis strains isolated during outbreaks or in sporadic cases of pseudotuberculosis is an important task of epidemiological investigation and prevention of new diseases. An in-depth characterization of Y. pseudotuberculosis strains suggests the need for their genotyping. Currently, there are a large number of methods for genotyping Y. pseudotuberculosis strains. However, in most cases, the methods are complex and require special equipment and highly qualified personnel.
Известен способ генотипирования штаммов Y. pseudotuberculosis с помощью VNTR типирования (1), который основан на получении в ПЦР генотипической характеристики штаммов при использовании праймеров, выявляющих локусы, включающие вариабельные тандемные повторы, при этом совокупность полученных результатов о длине различных VNTR локусов в различных штаммах и является одной из генетических особенностей штамма.There is a known method for genotyping Y. pseudotuberculosis strains using VNTR typing (1), which is based on obtaining in PCR the genotypic characteristics of strains using primers that detect loci that include variable tandem repeats, while the totality of the results obtained on the length of different VNTR loci in different strains and is one of the genetic characteristics of the strain.
Однако, способ прост в исполнении, но в ряде случаев, требует учета результатов с определением точной длины амплифицированных продуктов продуктов ПЦР. Определить разницу в длине амплифицированных фрагментов у различных штаммов, без использования специальных дорогостоящих методик, проводимых длительное время, не всегда удается.However, the method is simple in execution, but in some cases, requires taking into account the results with the determination of the exact length of the amplified products of PCR products. It is not always possible to determine the difference in the length of the amplified fragments in different strains without the use of special expensive methods carried out for a long time.
За прототип выбран способ мультлокусного сиквенирования-типирования (MLST) [2], включающий генотипирование штаммов возбудителя псевдотуберкулеза при сравнении последовательностей 7 «housekeeping» генов (glnA, thrA, tmk, trpE, adk, argA, aroA).For the prototype, the method of multlocus sequencing-typing (MLST) [2] was chosen, including genotyping of strains of the causative agent of pseudotuberculosis when comparing the sequences of 7 "housekeeping" genes (glnA, thrA, tmk, trpE, adk, argA, aroA).
Недостатком этого способа является сложность его исполнения, так как требует для прочтения нуклеотидной последовательности генов их секвенирование, что доступно только хорошо оснащенным диагностическим лабораториям с высококвалифицированным персоналом, является дорогим в экономическом плане видом анализа и занимает длительное время. Секвенирование проводят с помощью дорогостоящих импортных приборов и реактивов к ним.The disadvantage of this method is the complexity of its execution, since it requires sequencing to read the nucleotide sequence of genes, which is available only to well-equipped diagnostic laboratories with highly qualified personnel, is an economically expensive type of analysis and takes a long time. Sequencing is carried out using expensive imported instruments and reagents.
Технической задачей настоящего изобретения является разработка нового способа генотипирования позволяющего достоверно, быстро и с невысокой себестоимостью осуществлять дифференциацию штаммов Y. pseudotuberculosis, выделенных в различных регионах, областях и странах.The technical objective of the present invention is to develop a new method of genotyping that allows for reliable, fast and low cost differentiation of Y. pseudotuberculosis strains isolated in different regions, regions and countries.
Поставленная задача достигается тем, что в способе генетической дифференциации штаммов Y. pseudotuberculosis путем молекулярно-генетического типирования, включающем выделение ДНК из исследуемого штамма Y. pseudotuberculosis, постановку ПЦР со специфическими праймерами и учет реакции с помощью электрофореза, в ДНК исследуемого штамма Y. pseudotuberculosis выявляют семь INDEL-маркеров (локусов) ps397, ps866, ps1105, ps1452, ps1509, ps1969, ps1779, имеющих два или три альтернативных аллеля:The task is achieved by the fact that in the method of genetic differentiation of Y. pseudotuberculosis strains by molecular genetic typing, including the isolation of DNA from the investigated Y. pseudotuberculosis strain, PCR with specific primers and registration of the reaction using electrophoresis, the DNA of the investigated Y. pseudotuberculosis strain is detected in the DNA of the studied Y. pseudotuberculosis strain. seven INDEL markers (loci) ps397, ps866, ps1105, ps1452, ps1509, ps1969, ps1779, having two or three alternative alleles:
с праймерами к гену YPK_0397with primers for the YPK_0397 gene
Forward: GGGGCCACAAAAAGAGAGTTForward: GGGGCCACAAAAAGAGAGTT
Reverse: GTTTTCACGCAGGAACCACTReverse: GTTTTCACGCAGGAACCACT
с длиной фрагмента амплификации 97 п. о. или 79 п. о.;with an amplification fragment length of 97 bp. or 79 p.o .;
с праймерами к гену YPK_0866with primers for the YPK_0866 gene
Forward: CACCGCCAGTGTGTGTCTAAForward: CACCGCCAGTGTGTGTCTAA
Reverse: TAACTCGGGCGACTGACAACReverse: TAACTCGGGCGACTGACAAC
с длиной фрагмента амплификации 148 п. о., 124 п. о. или 0;with a length of the amplification fragment of 148 bp, 124 bp. or 0;
с праймерами к гену YPK_1105with primers for the YPK_1105 gene
Forward: CCGAACAGCATGCACAGAForward: CCGAACAGCATGCACAGA
Reverse: AACCCTCTCGGGTGCTATTTReverse: AACCCTCTCGGGTGCTATTT
с длиной фрагмента амплификации 81 п. о. или 72 п. о.;with a fragment length of 81 bp. or 72 p.o .;
с праймерами к гену YPK_1452with primers for the YPK_1452 gene
Forward: GCGAGGAAAATCTGATTGTGAForward: GCGAGGAAAATCTGATTGTGA
Reverse: CAGCGGCTACAATAGGGTGTReverse: CAGCGGCTACAATAGGGTGT
с длиной фрагмента амплификации 103 п. о. или 88 п. о.;with a fragment length of 103 bp. or 88 p.o .;
с праймерами к гену YPK_1509with primers for the YPK_1509 gene
Forward: TGGCCGTGGCTTTTATTTATForward: TGGCCGTGGCTTTTATTTAT
Reverse: GCCGGAGAATTCCCATTTTReverse: GCCGGAGAATTCCCATTTT
с длиной фрагмента амплификации 90 п. о. или 72 п. о.;with an amplification fragment length of 90 bp. or 72 p.o .;
с праймерами к гену YPK_1969with primers for the YPK_1969 gene
Forward: CTCCGATATTGATCCATTCCTForward: CTCCGATATTGATCCATTCCT
Reverse: GGTATCAATCGCCATTTCCAReverse: GGTATCAATCGCCATTTCCA
с длиной фрагмента амплификации 92 п. о., 70 п. о. или 0;with a length of the amplification fragment of 92 bp, 70 bp. or 0;
с праймерами к гену YPK_1779with primers for the YPK_1779 gene
Forward: TGGATTGATGGCGGTATTCTForward: TGGATTGATGGCGGTATTCT
Reverse: CTGTAAAGGGGGTATTGTTTCAReverse: CTGTAAAGGGGGTATTGTTTCA
с длиной фрагмента амплификации 92 п. о. или 71 п. о.with a fragment length of 92 bp. or 71 p. o.
при этом учет результатов реакции проводят визуально после электрофореза в 2% агарозном геле в присутствии маркеров молекулярных масс ДНК и для каждого штамма устанавливают уникальный INDEL-генотип по семи INDEL -маркерам, а путем сравнения обнаруженных семи INDEL-генотипов между собой и с известными генотипами идентификационной таблицы устанавливают общее или различное происхождение исследуемых штаммов Yersinia pseudotuberculosis.in this case, the results of the reaction are taken into account visually after electrophoresis in 2% agarose gel in the presence of DNA molecular weight markers and a unique INDEL genotype is set for each strain according to seven INDEL markers, and by comparing the seven INDEL genotypes found among themselves and with known genotypes of identification the tables establish the common or different origin of the studied strains of Yersinia pseudotuberculosis.
При этом ПЦР проводят в объеме 25 мкл и реакционная смесь содержит:In this case, PCR is carried out in a volume of 25 μl and the reaction mixture contains:
10 мкл 2,5 кратного буфера,10 μl 2.5x buffer
1,0 мМ MgCl2,1.0 mM MgCl 2 ,
0,25 mM смеси dNTP,0.25 mM dNTP mixture,
0,5 ед Tag DNA полимеразы,0.5 units of Tag DNA polymerase,
25 нг исследуемой ДНК в объеме 5 мкл.25 ng of the analyzed DNA in a volume of 5 μl.
Кроме того ПЦР проводят с соблюдением следующих этапов и режимов:In addition, PCR is carried out in compliance with the following steps and modes:
1) 95°С этап денатурации - 3 мин (1цикл),1) 95 ° С denaturation stage - 3 min (1 cycle),
2) 95°С этап денатурации - 15 сек,2) 95 ° С denaturation stage - 15 sec,
3) 60°С этап отжига праймеров - 15 сек,3) 60 ° C primer annealing stage - 15 sec,
4) 72°C этап элонгации - 15 сек,4) 72 ° C elongation stage - 15 sec,
5) Повтор 2, 3 и 4 этапов (40 циклов),5) Repeat steps 2, 3 and 4 (40 cycles),
6) 72°С этап элонгации - 3 мин.6) 72 ° C elongation stage - 3 min.
Обоснование выбора праймеров.Rationale for the choice of primers.
При анализе полногеномных последовательностей 30 штаммов Y. pseudotuberculosis, депонированных в базах данных GenBank, с использованием авторских компьютерных программ, разработанных в ФКУЗ Ростовский-на-Дону противочумный институт Роспотребнадзора «GeneExpert» и ContigSearcher» обнаружены мутации, связанные с возникновением инсерций, или делеций (INDEL-мутации) в определенных локусах. Среди всех обнаруженных мутаций были отобраны семь, которые позволяли дифференцировать штаммы возбудителя псевдотуберкулеза по различным генетическим группам (INDEL-типам). Эти семь локусов содержали специфические последовательности, обозначенные как INDEL-маркеры. С помощью компьютерных программ Primer М и BLAST NCBI к варьирующим участкам указанных локусов ps397, ps866, ps1105, ps1452, ps1509, ps1969, ps1779 были сконструированы специфические праймеры, которые были использованы в ПЦР для генотипирования штаммов Y. pseudotuberculosis (таблица 1).When analyzing genome-wide sequences of 30 Y. pseudotuberculosis strains deposited in the GenBank databases, using proprietary computer programs developed at the Rostov-on-Don Anti-Plague Institute of Rospotrebnadzor "GeneExpert" and "ContigSearcher", mutations associated with the occurrence of insertions ( INDEL mutations) at certain loci. Among all detected mutations, seven were selected, which made it possible to differentiate strains of the causative agent of pseudotuberculosis by different genetic groups (INDEL-types). These seven loci contained specific sequences designated as INDEL markers. Using the Primer M and BLAST NCBI computer programs, specific primers were designed to varying regions of the indicated loci ps397, ps866, ps1105, ps1452, ps1509, ps1969, and ps1779, which were used in PCR for genotyping of Y. pseudotuberculosis strains (Table 1).
Применение каждой пары праймеров позволило дифференцировать штаммы Y. pseudotuberculosis на два или три генетических варианта, в соответствии с аллелем конкретного INDEL-маркера, в результате синтеза фрагментов ДНК, специфических для каждого варианта. Анализ результатов ПЦР при использовании предложенных праймеров и 30 штаммов Y. pseudotuberculosis различных серовариантов и выделенных из различных источников в разных географических зонах позволил представить наборы фрагментов амплификации, с которыми возможно сравнение результатов будущих определений (таблица 2).The use of each pair of primers made it possible to differentiate Y. pseudotuberculosis strains into two or three genetic variants, in accordance with the allele of a specific INDEL marker, as a result of the synthesis of DNA fragments specific for each variant. Analysis of the PCR results using the proposed primers and 30 Y. pseudotuberculosis strains of various serovariants and isolated from various sources in different geographic zones made it possible to present sets of amplification fragments with which it is possible to compare the results of future determinations (Table 2).
Идентифицирующая таблица 2 отражает результаты ПЦР с использованием праймеров, сконструированных на основе INDEL-маркеров и ДНК штаммов Y. pseudotuberculosis. Кроме того в таблице2, отражены INDEL-типы, которые объединяют исследуемые штаммы Y. pseudotuberculosis и обозначены как генетические группы (I, II-XVI). Способ осуществляется следующим образом. Перед постановкой способа дифференциации штаммов Y. pseudotuberculosis выделяют ДНК исследуемой культуры. Бактериальную суспензию штамма в дистиллированной воде вносят в микропробирку объемом 1,5 мл, после чего проводят обеззараживание материала и выделение ДНК согласно МУ 1.3.2569-09(3).Identification table 2 shows the results of PCR using primers designed on the basis of INDEL markers and DNA of Y. pseudotuberculosis strains. In addition, in table 2, INDEL-types are reflected that combine the studied strains of Y. pseudotuberculosis and are designated as genetic groups (I, II-XVI). The method is carried out as follows. Before setting up the method of differentiation of Y. pseudotuberculosis strains, the DNA of the test culture is isolated. The bacterial suspension of the strain in distilled water is introduced into a 1.5 ml microtube, after which the material is disinfected and DNA is isolated according to MU 1.3.2569-09 (3).
Затем в ПЦР в отдельных пробирках проводят амплификацию выделенной ДНК со следующими праймерами:Then in PCR in separate tubes, amplification of the isolated DNA is carried out with the following primers:
ps0397ps0397
Forward: GGGGCCACAAAAAGAGAGTTForward: GGGGCCACAAAAAGAGAGTT
Reverse: GTTTTCACGCAGGAACCACTReverse: GTTTTCACGCAGGAACCACT
с длиной фрагмента амплификации 97 п. о. или 79 п. о.;with an amplification fragment length of 97 bp. or 79 p.o .;
ps866ps866
Forward: CACCGCCAGTGTGTGTCTAAForward: CACCGCCAGTGTGTGTCTAA
Reverse: TAACTCGGGCGACTGACAACReverse: TAACTCGGGCGACTGACAAC
с длиной фрагмента амплификации 148 п. о., 124 п. о. или 0;with a length of the amplification fragment of 148 bp, 124 bp. or 0;
ps1105ps1105
Forward: CCGAACAGCATGCACAGAForward: CCGAACAGCATGCACAGA
Reverse: AACCCTCTCGGGTGCTATTTReverse: AACCCTCTCGGGTGCTATTT
с длиной фрагмента амплификации 81 п. о. или 72 п. о.;with a fragment length of 81 bp. or 72 p.o .;
ps1452ps1452
Forward: GCGAGGAAAATCTGATTGTGAForward: GCGAGGAAAATCTGATTGTGA
Reverse: CAGCGGCTACAATAGGGTGTReverse: CAGCGGCTACAATAGGGTGT
с длиной фрагмента амплификации 103 п. о. или 88 п. о.;with a fragment length of 103 bp. or 88 p.o .;
ps1509ps1509
Forward: TGGCCGTGGCTTTTATTTATForward: TGGCCGTGGCTTTTATTTAT
Reverse: GCCGGAGAATTCCCATTTTReverse: GCCGGAGAATTCCCATTTT
с длиной фрагмента амплификации 90 п. о. или 72 п. о.;with an amplification fragment length of 90 bp. or 72 p.o .;
ps1969ps1969
Forward: CTCCGATATTGATCCATTCCTForward: CTCCGATATTGATCCATTCCT
Reverse: GGTATCAATCGCCATTTCCAReverse: GGTATCAATCGCCATTTCCA
с длиной фрагмента амплификации 92 п. о., 70 п. о. или 0;with a length of the amplification fragment of 92 bp, 70 bp. or 0;
ps1779ps1779
Forward: TGGATTGATGGCGGTATTCTForward: TGGATTGATGGCGGTATTCT
Reverse: CTGTAAAGGGGGTATTGTTTCAReverse: CTGTAAAGGGGGTATTGTTTCA
с длиной фрагмента амплификации 92 п. о. или 71 п. о.with a fragment length of 92 bp. or 71 p. o.
Условия проведения реакции амплификацииConditions for carrying out the amplification reaction
Готовят семь пробирок для реакционных смесей ПЦР. Реакционные смеси объемом по 25 мкл включают: олигонуклеотидные праймеры представленные в таблице 1, по каждой паре на отдельную пробирку (смесь), 2,5 ×ПЦР-буфер - 10 мкл, MgCl2 - 1,0 мМ, смесь dNTP - 0,25 мМ, Taq DNA полимеразу - 0,5 ед., исследуемую ДНК - 25 нг в объеме 5 мкл.Prepare seven tubes for PCR reaction mixtures. Reaction mixtures with a volume of 25 μl include: oligonucleotide primers presented in Table 1, for each pair per separate tube (mixture), 2.5 × PCR buffer - 10 μl, MgCl 2 - 1.0 mM, dNTP mixture - 0.25 mM, Taq DNA polymerase - 0.5 units, analyzed DNA - 25 ng in a volume of 5 μl.
После этого осуществляют постановку реакции амплификации в амплификаторе, в котором заданы следующие условия амплификации:After that, the amplification reaction is set up in an amplifier, in which the following amplification conditions are set:
1) 95°С этап денатурации - 3 мин (1 цикл),1) 95 ° С denaturation stage - 3 min (1 cycle),
2) 95°С этап денатурации - 15 сек,2) 95 ° С denaturation stage - 15 sec,
3) 60°С этап отжига праймеров - 15 сек,3) 60 ° C primer annealing stage - 15 sec,
4) 72°С этап элонгации - 15 сек,4) 72 ° C elongation stage - 15 sec,
5) Повтор 2, 3 и 4 этапов (40 циклов),5) Repeat steps 2, 3 and 4 (40 cycles),
6) 72°С этап элонгации - 3 мин.6) 72 ° C elongation stage - 3 min.
Учет результатов типирования проводят визуально после электрофоретического разделения фрагментов, полученных в ПЦР, в 2% агарозном геле в присутствии маркеров молекулярных весов, позволяющих при окраске ДНК этидиум бромидом в геле оценить молекулярные веса полученных амплификатов в проходящем УФ-свете.Recording of the typing results is carried out visually after electrophoretic separation of the fragments obtained by PCR in 2% agarose gel in the presence of molecular weight markers, which make it possible to estimate the molecular weights of the obtained amplificates in transmitted UV light when staining DNA with ethidium bromide in the gel.
Анализ результатов заключается в получении для каждого исследуемого штамма набора из семи фрагментов амплификации определенного размера и определении штамма к одной генетической группе (INDEL-типу), которая характеризуется тождественным по молекулярным весам набором амплификатов, представленным в идентификационной таблице 2. Включение исследуемого штамма в одну из генетических групп (I,II-XVI) подтверждаяет родство этого штамма с теми, которые находятся в этой группе.The analysis of the results consists in obtaining for each investigated strain a set of seven amplification fragments of a certain size and determining the strain to one genetic group (INDEL-type), which is characterized by a set of amplifications identical in molecular weights, presented in the identification table 2. Inclusion of the investigated strain in one of the genetic groups (I, II-XVI) confirms the relationship of this strain with those in this group.
Сущность изобретения поясняется примерами.The essence of the invention is illustrated by examples.
Пример 1. Генотипирование штамма Y. pseudotuberculosis Т 197 (17854) в модельном эксперименте. Штамм получен из коллекции ФКУЗ Ростовского-на-Дону противочумного института Роспотребнадзора.Example 1. Genotyping of the Y. pseudotuberculosis T 197 (17854) strain in a model experiment. The strain was obtained from the collection of the FKUZ of the Rostov-on-Don anti-plague institute of Rospotrebnadzor.
Выделение ДНК штамма Y. pseudotuberculosis Т 197 (17854) проводят согласно стандартной методике [3]. Основным этапом является постановка ПЦР с выделенной ДНК в амплификаторе с использованием семи пар праймеров. ПЦР проводят при использовании программы амплификации: 1) 95°С - 3 мин, 2) 95°С - 15 сек, 3) 60°С - 15 сек, 4) 72°С - 15 сек, 5) повтор 2 и 3 и 4 этапов 40 раз, 6) 72°С - 3 мин. После проведенной ПЦР реакционные смеси 7 пробирок, каждая из которых содержит одну из пар предложенных праймеров и ДНК штамма Y. pseudotuberculosis Т 197 (17854) наносят на 2% агарозный гель и проводят электрофорез с окрашиванием этидиум бромидом в присутствии маркеров молекулярных весов и визуализацией в проходящем УФ-свете. Учет проведенного разделения (таблица 3) определил набор фрагментов молекулярных весов амплифицированных в ПЦР:Isolation of the DNA of the Y. pseudotuberculosis T 197 (17854) strain is carried out according to the standard procedure [3]. The main stage is PCR with the isolated DNA in an amplifier using seven pairs of primers. PCR is carried out using the amplification program: 1) 95 ° C - 3 min, 2) 95 ° C - 15 sec, 3) 60 ° C - 15 sec, 4) 72 ° C - 15 sec, 5) repeat 2 and 3, and 4 stages 40 times, 6) 72 ° С - 3 min. After the PCR reaction, the reaction mixtures of 7 tubes, each of which contains one of the pairs of the proposed primers and the DNA of the Y. pseudotuberculosis T 197 (17854) strain, are applied to a 2% agarose gel and electrophoresis is carried out with ethidium bromide staining in the presence of molecular weight markers and visualization in passing UV light. Accounting for the separation performed (table 3) determined the set of fragments of molecular weights amplified in PCR:
Таким образом сравнительный анализ полученных результатов с идентификационной таблицей 2 свидетельствует о том, что штамм Y. pseudotuberculosis Т 197 (17854) имеет набор фрагментов амплификации и, следовательно, аллели локусов с INDEL-маркерами, идентичные штаммам Y. pseudotuberculosis Ра3606, Т1779 (17848) и IP33250, что позволяет объединить эти штаммы в одну генетическую группу - X и считать их близкородственными.Thus, a comparative analysis of the results obtained with identification table 2 indicates that the Y. pseudotuberculosis T 197 (17854) strain has a set of amplification fragments and, therefore, the alleles of loci with INDEL markers, which are identical to the Y. pseudotuberculosis Pa3606, T1779 strains (17848) and IP33250, which allows to combine these strains into one genetic group - X and consider them closely related.
Пример 2. Генотипирование штамма Y. pseudotuberculosis IP 33131 (379) в модельном эксперименте. Штамм получен из коллекции ФБУН НИИ эпидемиолгии и микробиологии имени Пастера Роспотребнадзора.Example 2. Genotyping of the Y. pseudotuberculosis IP 33131 (379) strain in a model experiment. The strain was obtained from the collection of the Pasteur Research Institute of Epidemiology and Microbiology of the Federal Service for Supervision of Consumer Rights Protection and Human Welfare.
Выделение ДНК штаммов Y. pseudotuberculosis IP 33131 (379) проводят согласно стандартной методике [3]. Основным этапом является постановка ПЦР с выделенной ДНК в амплификаторе с использованием семи пар праймеров. ПЦР проводят при использовании программы амплификации: 1)95°С - 3 мин, 2)95°С - 15 сек, 3)60°С - 15 сек, 4) 72°С - 15 сек, 5) повтор 2 и 3 и 4 этапов 40 раз, 6) 72°С - 3 мин. После проведенной ПЦР реакционные смеси 7 пробирок, каждая из которых содержит одну из пар предложенных праймеров и ДНК штамма Y. pseudotuberculosis IP 33131 (379) наносят на 2% агарозный гель и проводят электрофорез с окрашиванием этидиум бромидом в присутствии маркеров молекулярных весов и визуализацией в проходящем УФ-свете. Учет проведенного разделения (таблица 4) определил набор фрагментов молекулярных весов амплифицированных в ПЦР:Isolation of DNA strains Y. pseudotuberculosis IP 33131 (379) is carried out according to the standard procedure [3]. The main stage is PCR with the isolated DNA in an amplifier using seven pairs of primers. PCR is carried out using the amplification program: 1) 95 ° C - 3 min, 2) 95 ° C - 15 sec, 3) 60 ° C - 15 sec, 4) 72 ° C - 15 sec, 5) repeat 2 and 3, and 4 stages 40 times, 6) 72 ° С - 3 min. After PCR, the reaction mixtures of 7 tubes, each of which contains one of the pairs of the proposed primers and DNA of the Y. pseudotuberculosis IP 33131 (379) strain, are applied to a 2% agarose gel and electrophoresis is carried out with ethidium bromide staining in the presence of molecular weight markers and visualization in the passage UV light. Accounting for the separation performed (Table 4) determined the set of fragments of molecular weights amplified in PCR:
Вывод сравнение полученных результатов с идентификационной таблицей 2 свидетельствует о том, что штамм Y. pseudotuberculosis IP 33131 (379) имеет набор фрагментов амплификации и, следовательно, аллели локусов с INDEL-маркерами идентичные штаммам Y. pseudotuberculosis N912, IP 33131 (604) и SP93422, что позволяет объединить эти штаммы в одну генетическую группу - I и считать их близкородственными, что дает возможность определять место их выделения и происхождения.Conclusion Comparison of the results obtained with identification table 2 indicates that the Y. pseudotuberculosis IP 33131 (379) strain has a set of amplification fragments and, therefore, the alleles of the loci with INDEL markers are identical to the Y. pseudotuberculosis N912, IP 33131 (604) and SP93422 strains. , which makes it possible to combine these strains into one genetic group - I and consider them closely related, which makes it possible to determine the place of their isolation and origin.
Использование предлагаемого изобретения позволяет достоверно, быстро, с низкой себестоимостью, на любом этапе лабораторной диагностики проводить генетическую дифференцировку штаммов Y. pseudotuberculosis за счет применения разработанных праймеров. В результате получают индивидуальную генотипическую характеристику штамма на основе семи маркерных INDEL-локусов, совокупность которых составляет самостоятельную генетическую группу (INDEL-тип).The use of the present invention allows to carry out genetic differentiation of Y. pseudotuberculosis strains reliably, quickly, with low cost, at any stage of laboratory diagnostics through the use of the developed primers. As a result, an individual genotypic characterization of the strain is obtained based on seven marker INDEL loci, the totality of which constitutes an independent genetic group (INDEL type).
Источники информации.Sources of information.
1. Евсеева В.В., Платонов М.Е., Дентовская С. В., Анисимов А.П. Типирование Yersinia pseudotuberculosis с помощью мультилокусного анализа вариабельного числа тандемных повторов // Проблемы особо опасных инфекций, вып. 4, 2015. С. 55-57.1. Evseeva V.V., Platonov M.E., Dentovskaya S.V., Anisimov A.P. Typing Yersinia pseudotuberculosis using multilocus analysis of the variable number of tandem repeats // Problems of especially dangerous infections, vol. 4, 2015.S. 55-57.
2. Laukkanen-Ninios R, Didelot X, Jolley КА, Morelli G, Sangal V, Kristo P, Brehony C, Imori PF, Fukushima H, Siitonen A, Tseneva G, Voskressenskaya E, Falcao JP, Korkeala H, Maiden MC, Mazzoni C, Carniel E, Skurnik M, Achtman M. 2011. Population structure of the Yersinia pseudotuberculosis complex according to multilocus sequence typing. Environ Microbiol 13:3114-3127.2. Laukkanen-Ninios R, Didelot X, Jolley KA, Morelli G, Sangal V, Kristo P, Brehony C, Imori PF, Fukushima H, Siitonen A, Tseneva G, Voskressenskaya E, Falcao JP, Korkeala H, Maiden MC, Mazzoni C, Carniel E, Skurnik M, Achtman M. 2011. Population structure of the Yersinia pseudotuberculosis complex according to multilocus sequence typing. Environ Microbiol 13: 3114-3127.
3. Организация работы лабораторий, использующих методы амплификации нуклеиновых кислот при работе с материалом, содержащим микроорганизмы I-IV групп патогенности: Методические указания. МУ 1.3.2569-09. - М.: Федеральная служба по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека, 2009. - 35 с.3. Organization of the work of laboratories using methods of amplification of nucleic acids when working with material containing microorganisms of I-IV pathogenicity groups: Methodical instructions. MU 1.3.2569-09. - Moscow: Federal Service for Supervision of Consumer Rights Protection and Human Welfare, 2009. - 35 p.
Claims (43)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019145645A RU2736649C1 (en) | 2019-12-30 | 2019-12-30 | Method for genetic differentiation of yersinia pseudotuberculosis strains by molecular-genetic typing |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019145645A RU2736649C1 (en) | 2019-12-30 | 2019-12-30 | Method for genetic differentiation of yersinia pseudotuberculosis strains by molecular-genetic typing |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2736649C1 true RU2736649C1 (en) | 2020-11-19 |
Family
ID=73460866
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2019145645A RU2736649C1 (en) | 2019-12-30 | 2019-12-30 | Method for genetic differentiation of yersinia pseudotuberculosis strains by molecular-genetic typing |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2736649C1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2767371C1 (en) * | 2021-07-05 | 2022-03-17 | Федеральное казенное учреждение здравоохранения "Ростовский-на-Дону ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский противочумный институт" Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека | Method for differentiation of yersinia pestis strains by molecular genetic typing using is elements as genetic markers |
RU2796431C1 (en) * | 2022-08-02 | 2023-05-23 | Федеральное казенное учреждение здравоохранения "Ростовский-на-Дону ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский противочумный институт" Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека | Method for molecular genetic typing of klebsiella pneumoniae strains using indel markers |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2422535C1 (en) * | 2010-01-11 | 2011-06-27 | Федеральное государственное учреждение здравоохранения "Ростовский-на-Дону ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский противочумный институт" Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека | METHOD FOR Yersinia pestis Yersinia pseudotuberculosis STRAIN IDENTIFICATION |
RU2550257C2 (en) * | 2014-04-14 | 2015-05-10 | Федеральное казенное учреждение здравоохранения "Российский научно-исследовательский противочумный институт "Микроб" Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека ("РосНИПЧИ "Микроб") | METHOD OF DIFFERENTIATING TYPICAL AND ATYPICAL STRAINS Yersinia pestis OF MEDIEVAL BIOVAR BY PCR METHOD WITH HYBRIDISATION-FLUORESCENT RECORDING RESULTS |
RU2552611C2 (en) * | 2014-01-09 | 2015-06-10 | Федеральное казенное учреждение здравоохранения "Российский научно-исследовательский противочумный институт "Микроб" Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека (ФКУЗ "РосНИПЧИ "Микроб") | Method of subspecies differentiation of plague agent strains using polymerase chain reaction method |
-
2019
- 2019-12-30 RU RU2019145645A patent/RU2736649C1/en active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2422535C1 (en) * | 2010-01-11 | 2011-06-27 | Федеральное государственное учреждение здравоохранения "Ростовский-на-Дону ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский противочумный институт" Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека | METHOD FOR Yersinia pestis Yersinia pseudotuberculosis STRAIN IDENTIFICATION |
RU2552611C2 (en) * | 2014-01-09 | 2015-06-10 | Федеральное казенное учреждение здравоохранения "Российский научно-исследовательский противочумный институт "Микроб" Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека (ФКУЗ "РосНИПЧИ "Микроб") | Method of subspecies differentiation of plague agent strains using polymerase chain reaction method |
RU2550257C2 (en) * | 2014-04-14 | 2015-05-10 | Федеральное казенное учреждение здравоохранения "Российский научно-исследовательский противочумный институт "Микроб" Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека ("РосНИПЧИ "Микроб") | METHOD OF DIFFERENTIATING TYPICAL AND ATYPICAL STRAINS Yersinia pestis OF MEDIEVAL BIOVAR BY PCR METHOD WITH HYBRIDISATION-FLUORESCENT RECORDING RESULTS |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
LAUKKANEN-NININOS R. et.al. Population structure of the Yersinia pseudotuberculosis complex according to multilocus sequence typing. Environ Microbiol 2011, 13:3114-3127. * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2767371C1 (en) * | 2021-07-05 | 2022-03-17 | Федеральное казенное учреждение здравоохранения "Ростовский-на-Дону ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский противочумный институт" Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека | Method for differentiation of yersinia pestis strains by molecular genetic typing using is elements as genetic markers |
RU2796431C1 (en) * | 2022-08-02 | 2023-05-23 | Федеральное казенное учреждение здравоохранения "Ростовский-на-Дону ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский противочумный институт" Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека | Method for molecular genetic typing of klebsiella pneumoniae strains using indel markers |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Roring et al. | Evaluation of variable number tandem repeat (VNTR) loci in molecular typing of Mycobacterium bovis isolates from Ireland | |
Platonov et al. | Molecular typing of Yersinia pestis | |
Miya et al. | Development of a multilocus variable-number of tandem repeat typing method for Listeria monocytogenes serotype 4b strains | |
US20220325324A1 (en) | Systems and methods for the detection of infectious diseases | |
Derzelle et al. | Use of high-resolution melting and melting temperature-shift assays for specific detection and identification of Bacillus anthracis based on single nucleotide discrimination | |
Book et al. | Monitoring infection: from blood culture to polymerase chain reaction (PCR) | |
Price-Carter et al. | Comparison of 45 variable number tandem repeat (VNTR) and two direct repeat (DR) assays to restriction endonuclease analysis for typing isolates of Mycobacterium bovis | |
Leelayuwat et al. | Genotype analysis of Burkholderia pseudomallei using randomly amplified polymorphic DNA (RAPD): indicative of genetic differences amongst environmental and clinical isolates | |
RU2612137C1 (en) | Method for identification of tularemia pathogen subspecies francisella tularensis subsp tularensis, francisella tularensis subsp mediasiatica and francisella tularensis subsp holarctica | |
RU2736649C1 (en) | Method for genetic differentiation of yersinia pseudotuberculosis strains by molecular-genetic typing | |
Gand et al. | Development of a real-time PCR method for the genoserotyping of Salmonella Paratyphi B variant Java | |
RU2471872C1 (en) | Method for differentiating yersinia pestis strains of various subspecies and biovars by polymerase chain reaction and multilocus sequence typing | |
EA028354B1 (en) | Use of type ii toxin-antitoxin system genes to genotype strains of mycobacterium tuberculosis | |
RU2332464C1 (en) | Method of plague and pseudotuberculosis microbe differentiation with parallel interspecies differentiation of plague microbe strains | |
Arjomandzadegan et al. | Determination of principal genotypic groups among susceptible, MDR and XDR clinical isolates of Mycobacterium tuberculosis in Belarus and Iran | |
RU2404251C1 (en) | Method of identification and intrageneric differentiation of strains of species yersinia pestis | |
RU2496882C2 (en) | Method to differentiate strains of plague agent of primary subtype of medieval and antique biovars by method of polymerase chain reaction | |
RU2404256C1 (en) | Method of subspecific differentiation of plague causative agent strains by sequencing method | |
RU2455364C2 (en) | Method of identifying mycobacteria by polymerase chain reaction | |
RU2767371C1 (en) | Method for differentiation of yersinia pestis strains by molecular genetic typing using is elements as genetic markers | |
JP6945200B2 (en) | Clostridium difficile genotyping method and primer set used for this | |
Chang et al. | Identification of individual DNA molecule of Mycobacterium tuberculosis by nested PCR-RFLP and capillary electrophoresis | |
RU2552611C2 (en) | Method of subspecies differentiation of plague agent strains using polymerase chain reaction method | |
RU2688434C1 (en) | Method for differentiation of helicobacter pylori strains by molecular-genetic typing | |
RU2765495C1 (en) | Method for the determination of francisella tularensis subspecies by multi-primer pcr |