RU2812147C1 - Method of differentiating listeria monocytogenes from other listeria spp. dot blot method using conjugated antibodies against inlb pathogenicity factor - Google Patents
Method of differentiating listeria monocytogenes from other listeria spp. dot blot method using conjugated antibodies against inlb pathogenicity factor Download PDFInfo
- Publication number
- RU2812147C1 RU2812147C1 RU2023109311A RU2023109311A RU2812147C1 RU 2812147 C1 RU2812147 C1 RU 2812147C1 RU 2023109311 A RU2023109311 A RU 2023109311A RU 2023109311 A RU2023109311 A RU 2023109311A RU 2812147 C1 RU2812147 C1 RU 2812147C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- monocytogenes
- listeria
- inlb
- listeria monocytogenes
- differentiating
- Prior art date
Links
- 241000186779 Listeria monocytogenes Species 0.000 title claims abstract description 56
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 49
- 241000186781 Listeria Species 0.000 title claims abstract description 23
- 230000007918 pathogenicity Effects 0.000 title description 5
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 23
- 101710148893 Internalin B Proteins 0.000 claims abstract description 23
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims abstract description 19
- 235000013305 food Nutrition 0.000 claims abstract description 16
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 claims abstract description 10
- 239000000020 Nitrocellulose Substances 0.000 claims abstract description 6
- 229920001220 nitrocellulos Polymers 0.000 claims abstract description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims abstract description 5
- 238000011109 contamination Methods 0.000 claims abstract description 3
- HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N Chloroform Chemical compound ClC(Cl)Cl HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 230000004069 differentiation Effects 0.000 claims description 10
- 241000894007 species Species 0.000 claims description 10
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 8
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 claims description 6
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 5
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims description 5
- 210000004556 brain Anatomy 0.000 claims description 3
- 238000011534 incubation Methods 0.000 claims description 3
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 3
- 238000012800 visualization Methods 0.000 claims description 3
- 108010001336 Horseradish Peroxidase Proteins 0.000 abstract description 13
- 229920001817 Agar Polymers 0.000 abstract description 12
- 239000008272 agar Substances 0.000 abstract description 12
- 244000005700 microbiome Species 0.000 abstract description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000002609 medium Substances 0.000 description 13
- LOKCTEFSRHRXRJ-UHFFFAOYSA-I dipotassium trisodium dihydrogen phosphate hydrogen phosphate dichloride Chemical compound P(=O)(O)(O)[O-].[K+].P(=O)(O)([O-])[O-].[Na+].[Na+].[Cl-].[K+].[Cl-].[Na+] LOKCTEFSRHRXRJ-UHFFFAOYSA-I 0.000 description 12
- 239000002953 phosphate buffered saline Substances 0.000 description 12
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 11
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 10
- 238000003752 polymerase chain reaction Methods 0.000 description 10
- 238000003018 immunoassay Methods 0.000 description 9
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 9
- 230000003053 immunization Effects 0.000 description 8
- 238000002649 immunization Methods 0.000 description 8
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 7
- 241000186805 Listeria innocua Species 0.000 description 6
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 6
- 239000002671 adjuvant Substances 0.000 description 5
- 239000000427 antigen Substances 0.000 description 5
- 102000036639 antigens Human genes 0.000 description 5
- 108091007433 antigens Proteins 0.000 description 5
- 230000000521 hyperimmunizing effect Effects 0.000 description 5
- 230000001900 immune effect Effects 0.000 description 5
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 5
- 235000013336 milk Nutrition 0.000 description 5
- 239000008267 milk Substances 0.000 description 5
- 210000004080 milk Anatomy 0.000 description 5
- 230000001717 pathogenic effect Effects 0.000 description 5
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 5
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 5
- SXRSQZLOMIGNAQ-UHFFFAOYSA-N Glutaraldehyde Chemical compound O=CCCCC=O SXRSQZLOMIGNAQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 241000440393 Listeria monocytogenes EGD-e Species 0.000 description 4
- 206010024641 Listeriosis Diseases 0.000 description 4
- 241000283973 Oryctolagus cuniculus Species 0.000 description 4
- 230000001580 bacterial effect Effects 0.000 description 4
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 4
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 4
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 4
- 230000001018 virulence Effects 0.000 description 4
- 230000007923 virulence factor Effects 0.000 description 4
- 239000000304 virulence factor Substances 0.000 description 4
- IIZPXYDJLKNOIY-JXPKJXOSSA-N 1-palmitoyl-2-arachidonoyl-sn-glycero-3-phosphocholine Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCC(=O)OC[C@H](COP([O-])(=O)OCC[N+](C)(C)C)OC(=O)CCC\C=C/C\C=C/C\C=C/C\C=C/CCCCC IIZPXYDJLKNOIY-JXPKJXOSSA-N 0.000 description 3
- 101150082952 ACTA1 gene Proteins 0.000 description 3
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 108010052285 Membrane Proteins Proteins 0.000 description 3
- 102000018697 Membrane Proteins Human genes 0.000 description 3
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 3
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 3
- 239000000787 lecithin Substances 0.000 description 3
- 235000010445 lecithin Nutrition 0.000 description 3
- 229940067606 lecithin Drugs 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 244000052769 pathogen Species 0.000 description 3
- 102000013415 peroxidase activity proteins Human genes 0.000 description 3
- 108040007629 peroxidase activity proteins Proteins 0.000 description 3
- 210000002966 serum Anatomy 0.000 description 3
- 240000003291 Armoracia rusticana Species 0.000 description 2
- 238000002965 ELISA Methods 0.000 description 2
- 208000019331 Foodborne disease Diseases 0.000 description 2
- 239000006180 TBST buffer Substances 0.000 description 2
- 240000009298 Zingiber montanum Species 0.000 description 2
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 2
- 239000003463 adsorbent Substances 0.000 description 2
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 2
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 2
- 238000003556 assay Methods 0.000 description 2
- 244000052616 bacterial pathogen Species 0.000 description 2
- 239000000872 buffer Substances 0.000 description 2
- 239000003610 charcoal Substances 0.000 description 2
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 2
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 2
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 2
- 238000009396 hybridization Methods 0.000 description 2
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 2
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 2
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 description 2
- 238000003119 immunoblot Methods 0.000 description 2
- 101150046348 inlB gene Proteins 0.000 description 2
- 238000010255 intramuscular injection Methods 0.000 description 2
- 239000007927 intramuscular injection Substances 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 2
- 108020004707 nucleic acids Proteins 0.000 description 2
- 150000007523 nucleic acids Chemical class 0.000 description 2
- 102000039446 nucleic acids Human genes 0.000 description 2
- 239000008363 phosphate buffer Substances 0.000 description 2
- 235000020185 raw untreated milk Nutrition 0.000 description 2
- 239000006152 selective media Substances 0.000 description 2
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 2
- UAIUNKRWKOVEES-UHFFFAOYSA-N 3,3',5,5'-tetramethylbenzidine Chemical compound CC1=C(N)C(C)=CC(C=2C=C(C)C(N)=C(C)C=2)=C1 UAIUNKRWKOVEES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 206010000234 Abortion spontaneous Diseases 0.000 description 1
- 235000011330 Armoracia rusticana Nutrition 0.000 description 1
- 208000031729 Bacteremia Diseases 0.000 description 1
- 108091003079 Bovine Serum Albumin Proteins 0.000 description 1
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 241000700112 Chinchilla Species 0.000 description 1
- 239000004971 Cross linker Substances 0.000 description 1
- 102000002322 Egg Proteins Human genes 0.000 description 1
- 108010000912 Egg Proteins Proteins 0.000 description 1
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 description 1
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 description 1
- 241000192125 Firmicutes Species 0.000 description 1
- 241000186780 Listeria ivanovii Species 0.000 description 1
- 101710164436 Listeriolysin O Proteins 0.000 description 1
- KDXKERNSBIXSRK-UHFFFAOYSA-N Lysine Natural products NCCCCC(N)C(O)=O KDXKERNSBIXSRK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004472 Lysine Substances 0.000 description 1
- 201000009906 Meningitis Diseases 0.000 description 1
- 208000006816 Neonatal Sepsis Diseases 0.000 description 1
- 108020005187 Oligonucleotide Probes Proteins 0.000 description 1
- 238000002944 PCR assay Methods 0.000 description 1
- 102000015439 Phospholipases Human genes 0.000 description 1
- 108010064785 Phospholipases Proteins 0.000 description 1
- 229920001213 Polysorbate 20 Polymers 0.000 description 1
- 208000034809 Product contamination Diseases 0.000 description 1
- 229920002684 Sepharose Polymers 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 239000011543 agarose gel Substances 0.000 description 1
- 125000000539 amino acid group Chemical group 0.000 description 1
- 238000003149 assay kit Methods 0.000 description 1
- 230000008952 bacterial invasion Effects 0.000 description 1
- 239000011324 bead Substances 0.000 description 1
- 239000007621 bhi medium Substances 0.000 description 1
- 238000010876 biochemical test Methods 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 229940098773 bovine serum albumin Drugs 0.000 description 1
- 235000010633 broth Nutrition 0.000 description 1
- 210000004899 c-terminal region Anatomy 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 210000002421 cell wall Anatomy 0.000 description 1
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 1
- 210000000349 chromosome Anatomy 0.000 description 1
- 238000012136 culture method Methods 0.000 description 1
- 235000013365 dairy product Nutrition 0.000 description 1
- 238000000502 dialysis Methods 0.000 description 1
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 1
- 235000013345 egg yolk Nutrition 0.000 description 1
- 210000002969 egg yolk Anatomy 0.000 description 1
- 238000001962 electrophoresis Methods 0.000 description 1
- 206010014599 encephalitis Diseases 0.000 description 1
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 1
- 230000002949 hemolytic effect Effects 0.000 description 1
- 101150021605 hlyA gene Proteins 0.000 description 1
- 230000003301 hydrolyzing effect Effects 0.000 description 1
- 210000000987 immune system Anatomy 0.000 description 1
- 239000003547 immunosorbent Substances 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 208000015181 infectious disease Diseases 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 238000010253 intravenous injection Methods 0.000 description 1
- 230000009545 invasion Effects 0.000 description 1
- 238000007834 ligase chain reaction Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000003550 marker Substances 0.000 description 1
- 238000001840 matrix-assisted laser desorption--ionisation time-of-flight mass spectrometry Methods 0.000 description 1
- 235000013372 meat Nutrition 0.000 description 1
- 201000011475 meningoencephalitis Diseases 0.000 description 1
- 230000002906 microbiologic effect Effects 0.000 description 1
- 238000013048 microbiological method Methods 0.000 description 1
- 208000015994 miscarriage Diseases 0.000 description 1
- 239000013642 negative control Substances 0.000 description 1
- 239000002736 nonionic surfactant Substances 0.000 description 1
- 239000002751 oligonucleotide probe Substances 0.000 description 1
- 230000008506 pathogenesis Effects 0.000 description 1
- 150000002978 peroxides Chemical class 0.000 description 1
- 210000001539 phagocyte Anatomy 0.000 description 1
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 1
- 239000000256 polyoxyethylene sorbitan monolaurate Substances 0.000 description 1
- 235000010486 polyoxyethylene sorbitan monolaurate Nutrition 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 238000004094 preconcentration Methods 0.000 description 1
- 230000035935 pregnancy Effects 0.000 description 1
- 108090000765 processed proteins & peptides Proteins 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 230000010076 replication Effects 0.000 description 1
- 238000012552 review Methods 0.000 description 1
- 239000007320 rich medium Substances 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 238000012216 screening Methods 0.000 description 1
- 230000000405 serological effect Effects 0.000 description 1
- 235000008983 soft cheese Nutrition 0.000 description 1
- 208000000995 spontaneous abortion Diseases 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 238000013518 transcription Methods 0.000 description 1
- 230000035897 transcription Effects 0.000 description 1
- 239000003656 tris buffered saline Substances 0.000 description 1
- 235000013311 vegetables Nutrition 0.000 description 1
- 238000012795 verification Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 1
Abstract
Description
Область техникиTechnical field
Изобретение относится к области биотехнологии и микробиологии и касается способа идентификации Listeria monocytogenes методом дот-блоттинга. Изобретение позволяет дифференцировать колонии Listeria monocytogenes от других микроорганизмов и представителей рода Listeria и может быть использовано для санитарно-эпидемиологического контроля зараженности продуктов.The invention relates to the field of biotechnology and microbiology and concerns a method for identifying Listeria monocytogenes using the dot blot method. The invention makes it possible to differentiate Listeria monocytogenes colonies from other microorganisms and representatives of the genus Listeria and can be used for sanitary and epidemiological control of product contamination.
Уровень техникиState of the art
Тема микробиологической безопасности пищевых продуктов активно изучается на протяжении нескольких десятков лет. В последние годы, стандарты пищевой безопасности стали значительно строже во многих странах (Van Kreijl et al., 2006). Среди многих патогенных и потенциально патогенных бактерий, вызывающих пищевые токсикоинфекции, особое внимание привлекают грамотрицательные микроорганизмы Yersiniaspp., Salmonelaspp., Shigellaspp., а из грамположительных бактерий - Listeria spp. The topic of microbiological food safety has been actively studied for several decades. In recent years, food safety standards have become significantly stricter in many countries (Van Kreijl et al., 2006). Among the many pathogenic and potentially pathogenic bacteria that cause foodborne illnesses, gram-negative microorganisms Yersiniaspp., Salmonelaspp., Shigellaspp ., and among gram-positive bacteria - Listeria spp., attract special attention.
Род Listeria состоит из семнадцати видов, среди которых толькоштаммы вида L. monocytogenes являются патогенными для человека, в частности для людей с ослабленной иммунной системой, а также для пожилых людей и беременных женщин(Vázquez-Boland et al., 2001). Клинически генерализованный листериоз, чаще всего проявляется бактериемией, менингитом или менингоэнцефалитом, а также инфекциями, связанными с беременностью, проявляющимися выкидышем или неонатальным сепсисом. Инвазивный листериоз опасен для жизни и является основной причиной болезней пищевого происхождения, приводящих к госпитализации в европейских странах (Koopmans et al., 2022). Заражение листериозом часто вызывается употреблением контаминированных пищевых продуктов, в частности,мягких сыров, мяса и овощей.The genus Listeria consists of seventeen species, of which only strains of the species L. monocytogenes are pathogenic to humans, in particular to people with weakened immune systems, as well as to the elderly and pregnant women (Vázquez-Boland et al., 2001). Clinically, generalized listeriosis most often manifests as bacteremia, meningitis or meningoencephalitis, as well as pregnancy-associated infections manifesting as miscarriage or neonatal sepsis. Invasive listeriosis is life-threatening and is the leading cause of foodborne illness leading to hospitalization in European countries (Koopmans et al., 2022). Listeriosis is often caused by eating contaminated foods, particularly soft cheeses, meats and vegetables.
Поскольку вид Listeria monocytogenes является единственным патогенным для человека представителем рода Listeria, необходимо четко дифференцировать этот вид от близкородственных. Известно о разнообразных способах обнаружения L. monocytogenes. Традиционные методы обнаружения L. monocytogenes включают предварительное концентрирование и последующее выделение колоний на селективных средах (Lovettetal., 1987; McClainandLee, 1988). Отдельные колонии исследуют на предмет их морфологии, с последующей биохимической или серологическойидентификацией. Анализ может занимать до 6-8 дней. В настоящее время традиционным методом обнаружения L. monocytogenes в продуктах является метод культивирования, который включает: (1) добавление первичного и вторичного обогащения к образцу; (2) серию биохимических тестов, которые различают различные виды листерий. При этом многочисленные сходства L. monocytogenes с L. innocua и другими непатогенными видами листерий делают обнаружение L. monocytogenes в образцах пищевых продуктов очень сложной задачей. Селективные среды, такие как PALCAM или Оксфорд агар, не являются специфичными для L. monocytogenes, поскольку они также поддерживают рост других видов Listeria и некоторых других родов бактерий. Известен способ дифференциации L. monocytogenesc (RU 2196827 C1), заключающийся в определении гидролиза лецитина на питательной среде, с добавлением и без добавления активированного угля. В 100 мл среды ГРМ-1 (Оболенск) добавляют 5 мл 10% суспензии желтка яичного яйца в физиологическом растворе и определяют гидролиз лецитина без дополнительных добавок и в присутствии 0,5% активированного угля. L. monocytogenes показывает гидролитическую активность в отношении лецитина только в присутствии активированного угля в отличие от других видов листерий Несмотря на относительную быстроту и дешевизну, данный метод требует выделения чистой культуры с последующим пересевом на специфическую среду и инкубацией в течение 48 часов для получения результата. Известен более быстрый метод (RU 2444567 C1), который также основан на лецитиназной активности и занимает 16-18 часов, однако также требует предварительного выделения чистой культуры микроорганизмов. Поскольку легко портящиеся пищевые продукты часто контаминируются L. monocytogenes, возникла необходимость в разработке экспресс-методов обнаружения L. monocytogenes. Среди существующих техник известны методы, основанные на ПЦР и MALDI-TOF, которые обеспечивают наилучший вариант для дифференциации Listeria spp. Однако эти методы являются дорогостоящими и требуют специализированного оборудования. Существуют методы идентификации L. Monocytogenes с использованием олигонуклеотидных зондов, при этом детекцию осуществляют путем прямой гибридизации зондов со специфичной для микроба ДНК или РНК (Datta et al., 1987), (RU2730658). Недостатком этих методов является низкая чувствительность, поскольку требуется по меньшей мере 105 - 106 копий целевой нуклеиновой кислоты. Это может быть компенсировано комбинацией с амплификацией последовательности-мишени, например, с использованием полимеразной цепной реакции (ПЦР). Множество методов ПЦР для выявления L. monocytogenes были описаны в литературе (Norton, 2002) (патенты US4683195; US4683202 и US4965188). Кроме того, лигазная цепная реакция (патент WO 89/09835), самоподдерживающаяся репликация последовательностей (ЕР 329822), система амплификации на основе транскрипции (ЕР 310229). Однако все эти методы требуют специфического оборудования, а также наличие нуклеиновых кислот в образцах не всегда соответствуют наличию жизнеспособных возбудителей.Since the species Listeria monocytogenes is the only representative of the genus Listeria pathogenic for humans, it is necessary to clearly differentiate this species from closely related ones. A variety of methods are known for detecting L. monocytogenes . Traditional methods for detecting L. monocytogenes involve preconcentration and subsequent isolation of colonies on selective media (Lovette et al., 1987; McClain and Lee, 1988). Individual colonies are examined for their morphology, followed by biochemical or serological identification. Analysis can take up to 6-8 days. Currently, the traditional method for detecting L. monocytogenes in foods is the culture method, which involves: (1) adding a primary and secondary enrichment to the sample; (2) a series of biochemical tests that distinguish between different types of Listeria. However, the numerous similarities between L. monocytogenes and L. innocua and other non-pathogenic Listeria species make the detection of L. monocytogenes in food samples very challenging. Selective media such as PALCAM or Oxford agar are not specific for L. monocytogenes , as they also support the growth of other Listeria species and some other bacterial genera. There is a known method for differentiating L. monocytogenes c (RU 2196827 C1), which consists in determining the hydrolysis of lecithin on a nutrient medium, with and without the addition of activated carbon. To 100 ml of GRM-1 medium (Obolensk) add 5 ml of a 10% suspension of egg yolk in physiological solution and determine the hydrolysis of lecithin without additional additives and in the presence of 0.5% activated carbon. L. monocytogenes shows hydrolytic activity against lecithin only in the presence of activated carbon, unlike other species of Listeria. Despite the relative speed and cheapness, this method requires the isolation of a pure culture, followed by subculture on a specific medium and incubation for 48 hours to obtain the result. A faster method is known (RU 2444567 C1), which is also based on lecithinase activity and takes 16-18 hours, but also requires the preliminary isolation of a pure culture of microorganisms. Since easily perishable food products are often contaminated with L. monocytogenes , there has been a need to develop rapid methods for the detection of L. monocytogenes . Among the existing techniques, PCR and MALDI-TOF based methods are known and provide the best option for differentiation of Listeria spp . However, these methods are expensive and require specialized equipment. There are methods for identifying L. Monocytogenes using oligonucleotide probes, and detection is carried out by direct hybridization of the probes with microbe-specific DNA or RNA (Datta et al., 1987), (RU2730658). The disadvantage of these methods is low sensitivity, since at least 10 5 - 10 6 copies of the target nucleic acid are required. This can be compensated for by a combination with amplification of the target sequence, for example using polymerase chain reaction (PCR). A variety of PCR methods for the detection of L. monocytogenes have been described in the literature (Norton, 2002) (patents US4683195; US4683202 and US4965188). In addition, ligase chain reaction (patent WO 89/09835), self-sustaining sequence replication (EP 329822), transcription-based amplification system (EP 310229). However, all of these methods require specific equipment, and the presence of nucleic acids in samples does not always correspond to the presence of viable pathogens.
Еще одним подходом для идентификации L. monocytogenes от близкородственных видов является использование иммунологических методов, основанных на реакции антиген-антитело. Иммунологические методы обнаружения, описанные для L. monocytogenes, основаны, главным образом, на тех мишенях, которые играют роль в патогенности L. monocytogenes. Известно, что некоторые из этих генов расположены на хромосоме рядом друг с другом в островках патогенности. Поскольку листериолизин О (ген hlyA) был впервые описан как необходимый для патогенности, то большинство методов генотипической детекции основаны на этом гене. Также использованы антитела против p60 в разных форматах ИФА-тест систем (Yu et al., 2004) (CN105527441A, CN104099299A), дот-блоттинга (Wi̧ckowska -Szakiel et al., 2002; Yu et al., 2004) и ПЦР (Патент US5932415). Некоторые тест-наборы для выявления с помощью антител уже имеются в продаже. Однако большинство из этих тестов демонстрируют низкую чувствительность и специфичность. В обзоре (BanadaandBhunia, 2008) (Banada&Bhunia, 2008) описаны некоторые из них. Известно использование антител против белка InlB и ActA в комбинации с иммуномагнитными шариками (CN114574448A) или в иммуноблотинге (Lathrop et al., 2008).Однако при выращивании в стандартных средах, InlB и ActA продуцируется на низком уровне, поэтому использующие антитела против InlB наборы имеют низкую чувствительность. Другие иммунологические методы, часто ограничены разделением антигенов клеточной поверхности с другими видами Listeriaspp., что не позволяет дифференцировать L. monocytogenes от непатогенных видов, часто встречающихся в образцах пищевых продуктов.Another approach to identify L. monocytogenes from closely related species is the use of immunological methods based on the antigen-antibody reaction. The immunological detection methods described for L. monocytogenes are based primarily on those targets that play a role in the pathogenicity of L. monocytogenes . Some of these genes are known to be located next to each other on the chromosome in pathogenicity islands. Since listeriolysin O (hlyA gene) was first described as essential for pathogenicity, most genotypic detection methods are based on this gene. Antibodies against p60 were also used in different formats of ELISA test systems (Yu et al., 2004) (CN105527441A, CN104099299A), dot blotting (Wicckowska-Szakiel et al., 2002; Yu et al., 2004) and PCR (Patent US5932415). Some antibody detection test kits are already commercially available. However, most of these tests demonstrate low sensitivity and specificity. A review by Banada&Bhunia, 2008 (Banada&Bhunia, 2008) describes some of them. It is known to use antibodies against the InlB and ActA proteins in combination with immunomagnetic beads (CN114574448A) or in immunoblotting (Lathrop et al., 2008). However, when grown in standard media, InlB and ActA are produced at low levels, so kits using antibodies against InlB have low sensitivity. Other immunological methods are often limited to sharing cell surface antigens with other Listeria spp. , making it difficult to differentiate L. monocytogenes from non-pathogenic species commonly found in food samples.
Таким образом в уровне техники существует потребность в разработке нового экспресс-метода идентификации L. monocytogenes, который будет лишен указанных недостатков. Новый метод идентификации направлен на устранение этапов накопления и выделения чистой культуры, которые занимают несколько дней, характеризуется относительной дешевизной, а также обеспечивает чувствительность и специфичности по отношению к штаммам L. Monocytogenes. В предлагаемом методе дифференциации традиционные микробиологические методы, характеризующиеся надежностью, сочетаются с иммунологическим анализом, предоставляющем специфичность. При этом мишенями для иммунологического анализа являются поверхностные белки, отсутствующие у других видов Listeria spp. Специфические поверхностные белки L. monocytogenes, отсутствующие у других видов Listeria, в основном представлены факторами вирулентности. Поверхностный белок интерналин В (InlB), является фактором вирулентности, опосредующим бактериальную инвазию в непрофессиональные фагоциты, и отсутствует у других видов Listeria. InlB представляет собой секретируемый белок, который может быть закреплен на поверхности клетки посредством нековалентных взаимодействий его С-концевые GW-доменов с тейхоевыми кислотами клеточной стенки (Braun et al., 1997). Как и многие другие факторы вирулентности L. monocytogenes, ген InlB, является частью островка патогенности, контролируемого главным регулятором PrfA(delasHerasetal., 2011). Активность PrfA снижается при культивировании L. monocytogenes на богатой среде, если только среда не дополнена активированным углем или другим гидрофобным адсорбентом. Гидрофобные адсорбенты активируют PrfA и индуцируют экспрессию PrfA-контролируемых факторов вирулентности, включая InlB (Ermolaevaetal., 2004; Krypotouetal., 2019).Thus, in the prior art there is a need to develop a new rapid method for identifying L. monocytogenes , which will not have these disadvantages. The new identification method eliminates the steps of accumulation and isolation of pure culture, which take several days, is relatively inexpensive, and also provides sensitivity and specificity in relation to L. Monocytogenes strains. The proposed differentiation method combines traditional microbiological methods, characterized by reliability, with immunological analysis, which provides specificity. In this case, the targets for immunological analysis are surface proteins that are absent in other Listeria spp. Specific surface proteins of L. monocytogenes , absent in other Listeria species, are mainly represented by virulence factors. The surface protein internalin B (InlB), is a virulence factor mediating bacterial invasion of nonprofessional phagocytes, and is absent in other Listeria species. InlB is a secreted protein that can be anchored to the cell surface through noncovalent interactions of its C-terminal GW domains with cell wall teichoic acids (Braun et al., 1997). Like many other virulence factors of L. monocytogenes , the InlB gene is part of a pathogenicity island controlled by the master regulator PrfA (delas Herase et al., 2011). PrfA activity is reduced when L. monocytogenes is cultured on rich medium unless the medium is supplemented with activated carbon or other hydrophobic adsorbent. Hydrophobic adsorbents activate PrfA and induce the expression of PrfA-controlled virulence factors, including InlB (Ermolaeva et al., 2004; Krypotouet al., 2019).
Раскрытие сущности изобретенияDisclosure of the invention
Технической задачей заявленного изобретения недорого и быстрого способа идентификации L. Monocytogenes.The technical objective of the claimed invention is an inexpensive and fast method for identifying L. Monocytogenes .
Технический результат заключается в создании способа дифференциации L. monocytogenes от других видов Listeria spp. методом дот-блоттинга, который позволяет получить результат через 12-26 часов от поступления образцов продуктов питания в лабораторию и не требует предварительного накопления и выделения чистой культуры и примени.The technical result consists in creating a method for differentiating L. monocytogenes from other species of Listeria spp . the dot blot method, which allows you to obtain results within 12-26 hours from the receipt of food samples to the laboratory and does not require preliminary accumulation and isolation of pure culture and use.
Указанный технический результат достигается тем, что создан способ дифференциации культуры Listeria monocytogenes от других видов Listeria spp., включающий в себя выращивание испытуемых бактерий на твердой питательной среде, содержащей активированный уголь, получение отпечатка колоний на нитроцеллюлозную мембрану, последующую фиксацию мембраны в хлороформе, инкубацию с поликлональными моноспецифическими антителами против интерналина В, конъюгированными с пероксидазой и визуализацию активности в присутствии субстрата. При этом в твердую питательную среду сердечно-мозгового экстракта для выращивания бактерий добавлено 0,02% активированного угля. Кроме того качестве пероксидазы использована пероксидаза хрена (HRP).This technical result is achieved by creating a method for differentiating the culture of Listeria monocytogenes from other species of Listeria spp ., which includes growing the test bacteria on a solid nutrient medium containing activated carbon, obtaining an imprint of the colonies on a nitrocellulose membrane, subsequent fixation of the membrane in chloroform, incubation with polyclonal monospecific antibodies against internalin B, conjugated to peroxidase and visualization of activity in the presence of a substrate. At the same time, 0.02% activated carbon was added to the solid nutrient medium of the brain heart extract for growing bacteria. In addition, horseradish peroxidase (HRP) was used as a peroxidase.
Кроме того указанный технический результат достигается тем, что разработано применение способа дифференциации культуры Listeria monocytogenes от от других видов Listeria spp. для оценки обсемененности продуктов питания и клинических образцов.In addition, the specified technical result is achieved by the fact that the use of a method for differentiating a culture of Listeria monocytogenes from other species of Listeria spp has been developed. for assessing the contamination of food and clinical samples.
Краткое описание чертежейBrief description of drawings
На фиг. 1 схема получения поликлональных моноспецифичных антител против InlB, конъюгированных с пероксидазой хрена. In fig. 1 scheme for the production of polyclonal monospecific antibodies against InlB conjugated with horseradish peroxidase.
На фиг. 2 представлена схема определения Listeria monocytogenes в пищевых образцах методом дот-блоттинга.In fig. Figure 2 shows a scheme for the determination of Listeria monocytogenes in food samples by dot blotting.
На фиг.3 представлен дот-иммуноанализ с конъюгатом a-InlB-IgG-HRP (очищенные InlB-специфические IgG, конъюгированные HRP).Figure 3 shows a dot immunoassay with a-InlB-IgG-HRP conjugate (purified InlB-specific IgG conjugated with HRP).
А - отпечатки мембран колоний L. monocytogenes EGDe, выращенных на агаре BHI (с добавлением 0,2 % угля);A - imprints of membranes of L. monocytogenes EGDe colonies grown on BHI agar (with the addition of 0.2% carbon);
Б - дот-иммуноанализ мембраны с конъюгатом a-InlB-IgG-HRP.B - dot immunoassay of the membrane with the a-InlB-IgG-HRP conjugate.
На фиг. 4 представлена проверка результатов дот-блоттинга.In fig. Figure 4 shows the verification of the dot blot results.
L. monocytogenes EGDe и L. innocua SLCC 3379 взяты в соотношении 1:1 и выращены на агаре BHIC в течение 24 ч. Отпечатанные колонии отбирали перед отмывкой, затем мембрану обрабатывали конъюгатом a-InlB-IgG-HRP, как описано выше. Для идентификации L. monocytogenes была проведена ПЦР с использованием праймеров, специфичных к гену inlB.L. monocytogenes EGDe and L. innocua SLCC 3379 were taken in a 1:1 ratio and grown on BHIC agar for 24 hours. Imprinted colonies were selected before washing, then the membrane was treated with a-InlB-IgG-HRP conjugate as described above. To identify L. monocytogenes, PCR was performed using primers specific for the inlB gene.
А - отпечатки колоний, выращенных на BHIC-агаре;A - prints of colonies grown on BHIC agar;
Б - результаты дот-иммуноанализа перед отпечатыванием на мембране;B - results of dot immunoassay before imprinting on the membrane;
В - продукты ПЦР были разделены на 1 % агарозном геле, фрагмент гена inlB имеет размер 872 п.н. Цифрами обозначены отдельные колонии.B - PCR products were separated on a 1% agarose gel; the inlB gene fragment has a size of 872 bp. The numbers indicate individual colonies.
На фиг. 5 представлено обнаружение L. monocytogenes в образцах искусственно инокулированного молока.In fig. Figure 5 shows the detection of L. monocytogenes in artificially inoculated milk samples.
Образцы сырого молока инокулировали L. Monocytogenes EGDe до указанных концентраций. Образцы объемом 100 мкл наносили на селективный среду PALCAM и неселективный BHIC-агар.Raw milk samples were inoculated with L. Monocytogenes EGDe to the indicated concentrations. Samples of 100 μl were applied to selective PALCAM medium and non-selective BHIC agar.
Принадлежность к виду L. monocytogenes была подтверждена методом ПЦР для бактерий, выращенных на агаре PALCAM, и разработанным методом дот-блот-иммуноанализа для бактерий, выращенных на агаре BHIC.Membership of the L. monocytogenes species was confirmed by PCR for bacteria grown on PALCAM agar and by a developed dot blot immunoassay for bacteria grown on BHIC agar.
Реализация изобретенияImplementation of the invention
Предлагаемый авторами способ дифференциации L. monocytogenes в пищевых продуктах заключается в следующем:The method proposed by the authors for differentiating L. monocytogenes in food products is as follows:
1. Производят высевы из образцов продуктов питания на твердую питательную средусердечно-мозгового экстракта, содержащую 0,02% активированного угля, что позволяет увеличить экспрессию InlB в среду и таким образом отличить патогенный вид листерий L.monocytogenes не только от бактерий другого рода, но и от непатогенных листерий, таких например, как Listeriainnocua и Listeriaivanovii.1. Inoculate samples of food products onto a solid nutrient medium of brain heart extract containing 0.02% activated carbon, which makes it possible to increase the expression of InlB in the medium and thus distinguish the pathogenic species of Listeria L.monocytogenes not only from bacteria of another genus, but also from non-pathogenic listeria, such as Listeriainnocua and Listeriaivanovii .
2. Далее с твердой питательной среды делается отпечаток колоний на нитроцеллюлозную мембрану, с последующей фиксацией в хлороформе.2. Next, an imprint of the colonies is made from the solid nutrient medium onto a nitrocellulose membrane, followed by fixation in chloroform.
3. Затем нитроцеллюлозную мембрану инкубируют с поликлональными моноспецифичными антителами против InlB, конъюгированными с пероксидазой хрена (HRP).3. The nitrocellulose membrane is then incubated with polyclonal monospecific anti-InlB antibodies conjugated to horseradish peroxidase (HRP).
4. Далее проводят серию отмывок для удаления избытка антител и визуализацию с использованием субстрата для пероксидары хрена (TMB).4. Next, a series of washes are performed to remove excess antibodies and visualization using horseradish peroxide substrate (TMB).
Дот-блот с одной стороны совмещает технику иммуноблоттинга (использование мембраны в качестве носителя антигена и возможность оценить все колонии на твердой питательной среде), с другой стороны простоту иммуноферментного анализа, так как исчезает необходимость специальной подготовки образца, проведения белкового электрофореза и последующего блотирования анализируемых белковых смесей. Таким образом, применяемый метод упростит как пробоподготовку образцов, так как есть возможность анализировать сразу все колонии на твердой питательной среде, так и последующие процедуры скрининга.Dot blot, on the one hand, combines the immunoblotting technique (the use of a membrane as an antigen carrier and the ability to evaluate all colonies on a solid nutrient medium), on the other hand, the simplicity of enzyme immunoassay, since there is no need for special sample preparation, protein electrophoresis and subsequent blotting of the analyzed proteins mixtures. Thus, the method used will simplify both sample preparation, since it is possible to analyze all colonies at once on a solid nutrient medium, and subsequent screening procedures.
Предлагаемый способ дифференциации может быть использован как независимый метод для идентификации и дифференциации Listeria monocytogenes, так и в сочетании с другими методами идентификации, например в сочетании с методами ПЦР или биохимической идентификацией.The proposed differentiation method can be used as an independent method for the identification and differentiation of Listeria monocytogenes, or in combination with other identification methods, for example in combination with PCR methods or biochemical identification.
Изобретение может быть выполнено в виде тест-системы, содержащей, специфические конъюгированные с HRP антитела против InlB.The invention can be made in the form of a test system containing specific anti-InlB antibodies conjugated to HRP.
Осуществление изобретения подтверждается примерамиThe implementation of the invention is confirmed by examples
Пример 1. Получение гипериммунных сывороток.Example 1. Preparation of hyperimmune sera.
Для получения гиппериммунных сывороток в качестве антигена использовался рекомбинантный idInlB (аминокислотные остатки 36-321). Иммунизировали трех кроликов породы «Советская шиншилла» с массой порядка 3-4 кг. Первую иммунизацию проводили внутривенно (0,25 мг антигена), подкожно (0,375 мг + 0,5 мл полного адъюванта Фрейнда (ПАФ), внутримышечно в лапки (0,375 мг + 0,5 мл неполного адъюванта Фрейнда (НАФ)). Через месяц и две недели повторяли цикл иммунизации, но без внутримышечной инъекции. Через два месяца осуществляли внутривенную и внутримышечную инъекцию. Оценивали титр сывороток в иммуноферментном анализе. Схема иммунизации кроликов для получения гипериммунных сывороток с указанием количества антигена представлена в таблице 1.To obtain hyperimmune sera, recombinant idInlB (amino acid residues 36-321) was used as an antigen. Three rabbits of the Soviet Chinchilla breed weighing about 3-4 kg were immunized. The first immunization was carried out intravenously (0.25 mg of antigen), subcutaneously (0.375 mg + 0.5 ml of complete Freund's adjuvant (PAF), intramuscularly in the paws (0.375 mg + 0.5 ml of incomplete Freund's adjuvant (NAF)). A month later and The immunization cycle was repeated for two weeks, but without intramuscular injection. After two months, intravenous and intramuscular injections were carried out. The serum titer was assessed in an enzyme-linked immunosorbent assay. The immunization scheme for rabbits to obtain hyperimmune sera, indicating the amount of antigen, is presented in Table 1.
Пример 2. Получение поликлональных моноспецифичных антител против InlB.Example 2. Preparation of polyclonal monospecific antibodies against InlB.
Для получения специфического иммуносорбента очищенный белок, соответствующий области интерналинового домена интерналина В(idInlB), иммобилизовали на BrCN-сефарозе ® 4B. Гипериммунную сыворотку кролика наносилина колонку симмуносорбентом. Колонку промывали фосфатно-солевым буфером с 0,3 М NaCl для удаления несвязанных примесей. InlB-специфические антитела элюировали 4,5 М MgCl2 и подвергали диализу в фосфатно-солевом буфере,рН 7,4 (PBS). Очищенные InlB-специфичные IgG-антитела растворяли до концентрации 5 мг/мл в PBS и хранили в 50% глицерине при -20°C. Схема получения отражена на фиг. 1.To obtain a specific immunosorbent, the purified protein corresponding to the region of the internalin domain of internalin B (idInlB) was immobilized on BrCN-Sepharose ® 4B. Hyperimmune rabbit serum was applied to the column with a simmunosorbent. The column was washed with phosphate-buffered saline containing 0.3 M NaCl to remove unbound impurities. InlB-specific antibodies were eluted with 4.5 M MgCl 2 and dialyzed in phosphate-buffered saline, pH 7.4 (PBS). Purified InlB-specific IgG antibodies were dissolved to a concentration of 5 mg/ml in PBS and stored in 50% glycerol at -20°C. The production scheme is shown in Fig. 1.
Пример 3. Получение конъюгата анти-InlB IgGHRP.Example 3. Preparation of anti-InlB IgGHRP conjugate.
В дальнейшем анти-InlB IgG конъюгировали пероксидазой хрена с использованием двухстадийного метода и глутарового альдегида в качестве сшивающего агента. 1 стадия. Связывание пероксидазы хрена с глутаровым альдегидом. 10 мг пероксидазы хрена растворяли в 0,2 мл 0,1 М фосфатного буфера, содержащего 0,15 М NaCl и 1,25% глутарового альдегида, рН 6,8, путем перемешивания в течение ночи при комнатной температуре. Избыток глутарового альдегида удаляли диализом против 0,15 М NaCl. 2 стадия. Связывание конъюгатапероксидазы хрена-глутаровый альдегид с IgG. Полученный раствор пероксидазы хрена разбавляли до 1 мл с использованием 0,15 М NaCl. Затем добавляли 1 мл раствора IgG (5 мг/мл), содержащего 0,15 М NaCl и 0,1 мл 1 М карбонатного буфера, рН 9,5. Смесь инкубировали при 4 °C в течение 24 часов, затем добавляли 0,1 мл 0,2 М раствора лизина для остановки реакции. Смесь инкубировали в течение 2 часов при комнатной температуре и диализовалив течение ночи против PBS. Конъюгат a-InlB-IgG - пероксидазы хрена (a-InlB-IgG-HRP) осаждали эквивалентным объемом насыщенного раствора NH4(SO4)2 и растворяли в 1 мл фосфатного буфера. Раствор подвергали диализу против фосфатно-солевого буфера (PBS). Отдиализованный раствор центрифугировали при 10000 g в течение 30 мин, удаляли осадок, добавляли БСА доконцентрации 1% и фильтровали через фильтр с диаметром пор 0,2 мкм. Полученный конъюгат a-InlB-IgG - HRP хранят при -20 °C.Anti-InlB IgG was subsequently conjugated with horseradish peroxidase using a two-step method and glutaraldehyde as a cross-linker. Stage 1. Binding of horseradish peroxidase to glutaraldehyde. 10 mg of horseradish peroxidase was dissolved in 0.2 ml of 0.1 M phosphate buffer containing 0.15 M NaCl and 1.25% glutaraldehyde, pH 6.8, by stirring overnight at room temperature. Excess glutaraldehyde was removed by dialysis against 0.15 M NaCl. Stage 2. Binding of horseradish peroxidase-glutaraldehyde conjugate to IgG. The resulting horseradish peroxidase solution was diluted to 1 ml using 0.15 M NaCl. Then 1 ml of IgG solution (5 mg/ml) containing 0.15 M NaCl and 0.1 ml of 1 M carbonate buffer, pH 9.5, was added. The mixture was incubated at 4 °C for 24 hours, then 0.1 ml of 0.2 M lysine solution was added to stop the reaction. The mixture was incubated for 2 hours at room temperature and dialyzed overnight against PBS. The a-InlB-IgG-horseradish peroxidase conjugate (a-InlB-IgG-HRP) was precipitated with an equivalent volume of a saturated NH 4 (SO 4 ) 2 solution and dissolved in 1 ml of phosphate buffer. The solution was dialyzed against phosphate buffered saline (PBS). The dialyzed solution was centrifuged at 10,000 g for 30 min, the precipitate was removed, BSA was added to a concentration of 1% and filtered through a filter with a pore diameter of 0.2 μm. The resulting a-InlB-IgG - HRP conjugate is stored at -20 °C.
Пример 4. Определение Listeria monocytogenes методом дот-блоттинга.Example 4. Determination of Listeria monocytogenes by dot blot.
С чашки с чистой культурой L. monocytogenes петлейпересевают единичную колонию в жидкую среду BHI. Инкубируют при 37 °С в термостатируемом шейкере при 180 об/мин 18 ч. Из полученных ночных культур делают десятикратные разведения. Высевают 100 мкл шестого, седьмого и восьмого разведения на чашках с агаром BHI, содержащий 0,2 % активированный уголь (BHIC) в течение 24 ч. Отпечатывают выращенные колонии на нитроцеллюлозной мембране (Bio-Rad, США). Мембрану высушивают, после погружают в хлороформ на 15 минут для фиксации. Затем мембрану высушивают от остатков хлороформа и инкубируют в течение 30 минут в блокирующем буфере, который содержит 2% бычий сывороточный альбумин в фосфатно-солевом буфере, pH 7.4 (PBS) при комнатной температуре. Разработанный конъюгат a-InlB-IgG-HRP разбавляют 1:4000 в трис-буферном физиологическом растворе с добавлением 0,05% неионогенного ПАВ Твин-20 (TTBS) и инкубируют в нем мембрану при комнатной температуре в течение 1 часа, используя шейкер со скоростью 150 оборотов в минуту. Мембрану промывают 3 раза, каждый в течение 5 минут с помощью TTBS. Колонии обнаруживаются с помощью TMB-субстрата. Реакцию останавливают промыванием мембран дистиллированной водой. Общая схема определения представлена на фиг. 2. Изменение цвета от светло- до темно-фиолетового указывает на положительную реакцию и наличие колоний вида L. monocytogenes (фиг. 3).From a plate with a pure culture of L. monocytogenes, a single colony is loop-cultured into liquid BHI medium. Incubate at 37 °C in a thermostatic shaker at 180 rpm for 18 hours. Ten-fold dilutions are made from the resulting overnight cultures. Sow 100 μl of the sixth, seventh and eighth dilutions on BHI agar plates containing 0.2% activated carbon (BHIC) for 24 hours. The grown colonies are imprinted on a nitrocellulose membrane (Bio-Rad, USA). The membrane is dried and then immersed in chloroform for 15 minutes to fix. The membrane is then dried to remove residual chloroform and incubated for 30 minutes in blocking buffer containing 2% bovine serum albumin in phosphate-buffered saline, pH 7.4 (PBS) at room temperature. The developed a-InlB-IgG-HRP conjugate is diluted 1:4000 in Tris-buffered saline solution with the addition of 0.05% nonionic surfactant Tween-20 (TTBS) and the membrane is incubated in it at room temperature for 1 hour, using a shaker with speed 150 rpm. The membrane is washed 3 times for 5 minutes each with TTBS. Colonies are detected using TMB substrate. The reaction is stopped by washing the membranes with distilled water. The general definition scheme is presented in Fig. 2. A color change from light to dark purple indicates a positive reaction and the presence of colonies of the species L. monocytogenes (Fig. 3).
Пример 5. Оценка эффективности предлагаемого метода в смешанных культурах.Example 5. Evaluation of the effectiveness of the proposed method in mixed crops.
Наиболее близким к L. monocytogenes видом является L. innocua, который также часто встречается в молочных продуктах. Чтобы оценить потенциал InlB в качестве маркера для дифференциации L. monocytogenes от L. innocua в смешанной культуре, мы брали ночные культуры L. monocytogenesEGDe и L. innocua SLCC3379 в соотношениях 1:1, 1:5, 1:10 и наносили смешанные культуры на BHI-агар, содержащие 0,02 % уголь. Колонии двух видов были морфологически неразличимы, но дот-иммуноанализ с конъюгатом a-InlB-IgG-HRP, нанесенным на отпечатки колоний, позволил однозначно идентифицировать колонии как положительные. Доля положительных колоний соответствовала процентному содержанию L. monocytogenes в смешанной культуре. Для подтверждения результатов положительные и отрицательные колонии были протестированы при помощи ПЦР с праймерами InlBF (5'-aca-agc-gga-tcc-tat-cac-tgt-gcc-3') и InlBR (5'-tgt-aaa-gct-ttt-tca-gtg-gtt-ggg-3'). Только колонии, которые были положительными в дот-иммуноанализе, давали сигнал в ПЦР-анализе, что подтверждает специфичность анализа (фиг. 4).The species closest to L. monocytogenes is L. innocua , which is also commonly found in dairy products. To evaluate the potential of InlB as a marker for differentiating L. monocytogenes from L. innocua in a mixed culture, we took overnight cultures of L. monocytogenes EGDe and L. innocua SLCC3379 in ratios of 1:1, 1:5, 1:10 and applied the mixed cultures on BHI agar containing 0.02% charcoal. The colonies of the two species were morphologically indistinguishable, but dot immunoassay with a-InlB-IgG-HRP conjugate applied to the colony fingerprints allowed the colonies to be unambiguously identified as positive. The proportion of positive colonies corresponded to the percentage of L. monocytogenes in the mixed culture. To confirm the results, positive and negative colonies were tested using PCR with primers InlBF (5'-aca-agc-gga-tcc-tat-cac-tgt-gcc-3') and InlBR (5'-tgt-aaa-gct- ttt-tca-gtg-gtt-ggg-3'). Only colonies that were positive in the dot immunoassay gave a signal in the PCR assay, confirming the specificity of the assay (Fig. 4).
Пример 6. Оценка эффективности предлагаемого подхода с использованием искусственно инокулированного молока.Example 6. Evaluation of the effectiveness of the proposed approach using artificially inoculated milk.
Ночную культуру штамма L. monocytogenesEGDe концентрируют центрифугированием, промывают и ресуспендируют в фосфатно-солевом буфере (PBS). Суспензию, взятую в концентрации 109 КОЕ/мл в соответствии со стандартом Макфарланда, разбавляли до 103 и 104 КОЕ/мл в PBS. Бактериальные суспензии смешивали с образцами сырого молока в соотношении 1:9 (бактериальная суспензия:молоко). Образцы пересевают на агар BHI, содержащий 0,2 % уголь. Дот-иммуноанализ проводят, как описано в примере 4. В качестве контроля используются образцы неинокулированного молока. Отсутствие в молоке L. monocytogenes подтверждаются высевом на среду PALCAM-агар (фиг. 5).An overnight culture of L. monocytogenes strain EGDe is concentrated by centrifugation, washed and resuspended in phosphate-buffered saline (PBS). The suspension, taken at a concentration of 10 9 CFU/ml in accordance with the McFarland standard, was diluted to 10 3 and 10 4 CFU/ml in PBS. Bacterial suspensions were mixed with raw milk samples in a ratio of 1:9 (bacterial suspension: milk). Samples were subcultured onto BHI agar containing 0.2% charcoal. Dot immunoassay is carried out as described in example 4. Uninoculated milk samples are used as a control. The absence of L. monocytogenes in milk is confirmed by plating on PALCAM agar medium (Fig. 5).
Промышленная применимостьIndustrial applicability
Все приведенные примеры подтверждают эффективность предложенного способа дифференциации L. monocytogenes и его промышленную применимость.All the examples provided confirm the effectiveness of the proposed method for differentiating L. monocytogenes and its industrial applicability.
Литература:Literature:
1. Egor V. Kalinin, Yaroslava M. Chalenko, Parfait Kezimana, Yaroslav M. Stanishevskyi, Svetlana A. Ermolaeva. Combination of growth conditions and InlB-specific dot-immunoassay for rapid detection of Listeria monocytogenes in raw milk. Journal of Dairy Science,2023, https://doi.org/10.3168/jds.2022-21997.1. Egor V. Kalinin, Yaroslava M. Chalenko, Parfait Kezimana, Yaroslav M. Stanishevskyi, Svetlana A. Ermolaeva. Combination of growth conditions and InlB-specific dot-immunoassay for rapid detection of Listeria monocytogenes in raw milk. Journal of Dairy Science, 2023, https://doi.org/10.3168/jds.2022-21997.
2. Banada, P. P., and Bhunia, A. K. (2008). Antibodies and Immunoassays for Detection of Bacterial Pathogens. Princ. Bact. Detect. Biosensors, Recognit. Recept. Microsystems, 567–602. doi:10.1007/978-0-387-75113-9_21.2. Banada, P. P., and Bhunia, A. K. (2008). Antibodies and Immunoassays for Detection of Bacterial Pathogens. Princ. Bact. Detect. Biosensors, Recognition. Recipe. Microsystems, 567–602. doi:10.1007/978-0-387-75113-9_21.
3. Braun, L., Dramsi, S., Dehoux, P., Bierne, H., Lindahl, G., and Cossart, P. (1997). InlB: an invasion protein of Listeria monocytogenes with a novel type of surface association. Mol. Microbiol. 25, 285–294. doi:10.1046/J.1365-2958.1997.4621825.X.3. Braun, L., Dramsi, S., Dehoux, P., Bierne, H., Lindahl, G., and Cossart, P. (1997). InlB: an invasion protein of Listeria monocytogenes with a novel type of surface association. Mol. Microbiol. 25, 285–294. doi:10.1046/J.1365-2958.1997.4621825.X.
4. Datta, A. R., Wentz, B. A., and Hill, W. E. (1987). Detection of hemolytic Listeria monocytogenes by using DNA colony hybridization. Appl. Environ. Microbiol. 53, 2256–2259. doi:10.1128/AEM.53.9.2256-2259.1987.4. Datta, A. R., Wentz, B. A., and Hill, W. E. (1987). Detection of hemolytic Listeria monocytogenes by using DNA colony hybridization. Appl. Environ. Microbiol. 53, 2256–2259. doi:10.1128/AEM.53.9.2256-2259.1987.
5. de las Heras, A., Cain, R. J., Bielecka, M. K., and Vázquez-Boland, J. A. (2011). Regulation of Listeria virulence: PrfA master and commander. Curr. Opin. Microbiol. 14, 118–127. doi:10.1016/J.MIB.2011.01.005.5. de las Heras, A., Cain, R. J., Bielecka, M. K., and Vázquez-Boland, J. A. (2011). Regulation of Listeria virulence: PrfA master and commander. Curr. Opin. Microbiol. 14, 118–127. doi:10.1016/J.MIB.2011.01.005.
6. Ermolaeva, S., Novella, S., Vega, Y., Ripio, M.-T., Scortti, M., and Vázquez-Boland, J. A. (2004). Negative control of Listeria monocytogenes virulence genes by a diffusible autorepressor. Mol. Microbiol. 52, 601–611. doi:10.1111/J.1365-2958.2004.04003.X.6. Ermolaeva, S., Novella, S., Vega, Y., Ripio, M.-T., Scortti, M., and Vázquez-Boland, J. A. (2004). Negative control of Listeria monocytogenes virulence genes by a diffusible autorepressor. Mol. Microbiol. 52, 601–611. doi:10.1111/J.1365-2958.2004.04003.X.
7. Koopmans, M. M., Brouwer, M. C., Vázquez-Boland, J. A., and van de Beek, D. (2022). Human Listeriosis. Clin. Microbiol. Rev. doi:10.1128/CMR.00060-19.7. Koopmans, M. M., Brouwer, M. C., Vázquez-Boland, J. A., and van de Beek, D. (2022). Human Listeriosis. Clin. Microbiol. Rev. doi:10.1128/CMR.00060-19.
8. Krypotou, E., Scortti, M., Grundström, C., Oelker, M., Luisi, B. F., Sauer-Eriksson, A. E., et al. (2019). Control of Bacterial Virulence through the Peptide Signature of the Habitat. Cell Rep.26, 1815-1827.e5. doi:10.1016/J.CELREP.2019.01.073.8. Krypotou, E., Scortti, M., Grundström, C., Oelker, M., Luisi, B. F., Sauer-Eriksson, A. E., et al. (2019). Control of Bacterial Virulence through the Peptide Signature of the Habitat. Cell Rep. 26, 1815-1827.e5. doi:10.1016/J.CELREP.2019.01.073.
9. Lathrop, A. A., Banada, P. P., and Bhunia, A. K. (2008). Differential expression of InlB and ActA in Listeria monocytogenes in selective and nonselective enrichment broths. J. Appl. Microbiol. 104, 627–639. doi:10.1111/J.1365-2672.2007.03574.X.9. Lathrop, A. A., Banada, P. P., and Bhunia, A. K. (2008). Differential expression of InlB and ActA in Listeria monocytogenes in selective and nonselective enrichment broths. J. Appl. Microbiol. 104, 627–639. doi:10.1111/J.1365-2672.2007.03574.X.
10. Lovett, J., Francis, D. W., and Hunt, J. M. (1987). Listeria monocytogenes in Raw Milk: Detection, Incidence, and Pathogenicity. J. Food Prot. 50, 188–192. Available at: http://meridian.allenpress.com/jfp/article-pdf/50/3/188/1654024/0362-028x-50_3_188.pdf [Accessed January 17, 2023].10. Lovett, J., Francis, D. W., and Hunt, J. M. (1987). Listeria monocytogenes in Raw Milk: Detection, Incidence, and Pathogenicity. J. Food Prot. 50, 188–192. Available at: http://meridian.allenpress.com/jfp/article-pdf/50/3/188/1654024/0362-028x-50_3_188.pdf [Accessed January 17, 2023].
11. McClain, D., and Lee, W. (1988). Development of USDA-FSIS method for isolation of Listeria monocytogenes from raw meat and poultry - PubMed. Available at: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/3134339/ [Accessed January 17, 2023].11. McClain, D., and Lee, W. (1988). Development of USDA-FSIS method for isolation of Listeria monocytogenes from raw meat and poultry - PubMed. Available at: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/3134339/ [Accessed January 17, 2023].
12. Norton, D. (2002). Polymerase chain reaction-based methods for detection of Listeria monocytogenes: toward real-time screening for food and environmental samples - PubMed. Available at: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/11990039/ [Accessed January 18, 2023].12. Norton, D. (2002). Polymerase chain reaction-based methods for detection of Listeria monocytogenes: toward real-time screening for food and environmental samples - PubMed. Available at: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/11990039/ [Accessed January 18, 2023].
13. Van Kreijl, C., Knaap, A., and Van Raaij, J. (2006). Our food, our health-Healthy diet and safe food in the Netherlands. Available at: https://www.researchgate.net/publication/27451618_Our_food_our_health-Healthy_diet_and_safe_food_in_the_Netherlands [Accessed January 16, 2023].13. Van Kreijl, C., Knaap, A., and Van Raaij, J. (2006). Our food, our health-Healthy diet and safe food in the Netherlands. Available at: https://www.researchgate.net/publication/27451618_Our_food_our_health-Healthy_diet_and_safe_food_in_the_Netherlands [Accessed January 16, 2023].
14. Vázquez-Boland, J. A., Kuhn, M., Berche, P., Chakraborty, T., Domínguez-Bernal, G., Goebel, W., et al. (2001). Listeria pathogenesis and molecular virulence determinants. Clin. Microbiol. Rev. 14, 584–640. doi:10.1128/CMR.14.3.584-640.2001.14. Vázquez-Boland, J. A., Kuhn, M., Berche, P., Chakraborty, T., Domínguez-Bernal, G., Goebel, W., et al. (2001). Listeria pathogenesis and molecular virulence determinants. Clin. Microbiol. Rev. 14, 584–640. doi:10.1128/CMR.14.3.584-640.2001.
15. Wįçkowska-Szakiel, M., Bubert, A., Róalski, M., Krajewska, U., Rudnicka, W., and Róalska, B. (2002). Colony-blot assay with anti-p60 antibodies as a method for quick identification of Listeria in food. Int. J. Food Microbiol. 72, 63–71. doi:10.1016/S0168-1605(01)00606-7.15. Wįçkowska-Szakiel, M., Bubert, A., Róalski, M., Krajewska, U., Rudnicka, W., and Róalska, B. (2002). Colony-blot assay with anti-p60 antibodies as a method for quick identification of Listeria in food. Int. J. Food Microbiol. 72, 63–71. doi:10.1016/S0168-1605(01)00606-7.
16. Yu, K. Y., Noh, Y., Chung, M., Park, H. J., Lee, N., Youn, M., et al. (2004). Use of monoclonal antibodies that recognize p60 for identification of Listeria monocytogenes. Clin. Diagn. Lab. Immunol. 11, 446–451. doi:10.1128/CDLI.11.3.446-451.2004.16. Yu, K. Y., Noh, Y., Chung, M., Park, H. J., Lee, N., Youn, M., et al. (2004). Use of monoclonal antibodies that recognize p60 for identification of Listeria monocytogenes. Clin. Diagn. Lab. Immunol. 11, 446–451. doi:10.1128/CDLI.11.3.446-451.2004.
Claims (7)
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2812147C1 true RU2812147C1 (en) | 2024-01-23 |
Family
ID=
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2154106C2 (en) * | 1994-06-24 | 2000-08-10 | Иннодженетикс Н.В. | Simultaneous determination, identification and differentiation of eubacterial taxons using hybridization analysis |
RU2196827C1 (en) * | 2001-05-03 | 2003-01-20 | Научно-исследовательский институт эпидемиологии и микробиологии им. почетного академика Н.Ф. Гамалеи РАМН | Method of differentiation of listeria monocytogenes culture |
WO2017084754A1 (en) * | 2015-11-20 | 2017-05-26 | Sinamira AG | Method and device for detecting bacteria |
RU2716115C1 (en) * | 2018-09-24 | 2020-03-05 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Воронежский государственный университет" (ФГБОУ ВО "ВГУ") | Method for identification and quantitative assessment of pathogenic and opportunistic bacteria in food substrates using high-performance sequencing |
WO2020223259A1 (en) * | 2019-04-29 | 2020-11-05 | Illumina, Inc. | Identification and analysis of microbial samples by rapid incubation and nucleic acid enrichment |
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2154106C2 (en) * | 1994-06-24 | 2000-08-10 | Иннодженетикс Н.В. | Simultaneous determination, identification and differentiation of eubacterial taxons using hybridization analysis |
RU2196827C1 (en) * | 2001-05-03 | 2003-01-20 | Научно-исследовательский институт эпидемиологии и микробиологии им. почетного академика Н.Ф. Гамалеи РАМН | Method of differentiation of listeria monocytogenes culture |
WO2017084754A1 (en) * | 2015-11-20 | 2017-05-26 | Sinamira AG | Method and device for detecting bacteria |
RU2716115C1 (en) * | 2018-09-24 | 2020-03-05 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Воронежский государственный университет" (ФГБОУ ВО "ВГУ") | Method for identification and quantitative assessment of pathogenic and opportunistic bacteria in food substrates using high-performance sequencing |
WO2020223259A1 (en) * | 2019-04-29 | 2020-11-05 | Illumina, Inc. | Identification and analysis of microbial samples by rapid incubation and nucleic acid enrichment |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Feng | Commercial assay systems for detecting foodborne Salmonella: a review | |
JP5712140B2 (en) | Method for detecting microorganisms belonging to Mycoplasma pneumoniae and / or Mycoplasma genitalium | |
Kim et al. | Dipstick immunoassay to detect enterohemorrhagic Escherichia coli O157: H7 in retail ground beef | |
Seo et al. | An ELISA-on-a-chip biosensor system coupled with immunomagnetic separation for the detection of Vibrio parahaemolyticus within a single working day | |
US5374551A (en) | Methods for detection, identification and speciation of members of the genus Listeria | |
JPH04503754A (en) | Development of a detection system for Listeria monocytogenes based on monoclonal antibodies | |
JP4588879B2 (en) | Composition for regulating the specificity of microorganisms having closely related antigenic epitopes, production method thereof, apparatus and method | |
Pongsunk et al. | Rapid identification of Burkholderia pseudomallei in blood cultures by a monoclonal antibody assay | |
WO1994028163A1 (en) | Method for the determination of salmonella | |
RU2812147C1 (en) | Method of differentiating listeria monocytogenes from other listeria spp. dot blot method using conjugated antibodies against inlb pathogenicity factor | |
Kalinin et al. | Combination of growth conditions and InlB-specific dot-immunoassay for rapid detection of Listeria monocytogenes in raw milk | |
JP3773633B2 (en) | Analysis method and reagent for E. coli O157 | |
JP5331285B2 (en) | Antibody for detection of Mycoplasma pneumonia | |
US9470684B2 (en) | Outer membrane protein 18 as a diagnostic marker for campylobacter | |
US5807694A (en) | Detection of salmonella enteritidis and other pathogenic microorganisms and monoclonal antibody useful therefor | |
Khan et al. | Cultural and immunological methods for the detection of Campylobacter jejuni: A review | |
RU2808590C1 (en) | Method of differentiating virulent listeria monocytogenes strains from avirulent strains using polyclonal antibodies against pathogenicity factors internalin a (inla) and internalin b (inlb) | |
CA2078162A1 (en) | Specific anti-salmonella monoclonal reagents, and unique serological approach for the detection of different common serotypes of salmonella and the like | |
KR101094974B1 (en) | Novel Biomarkers For the Serodiagnosis of Crohn?s disease | |
RU2800470C1 (en) | Method of obtaining a monoclonal peroxidase conjugate for the identification of typical and atypical strains of vibrio cholerae o1, including r-variants in dot-elisa | |
Honegr et al. | Long term and repeated electron microscopy and PCR detection of Borrelia burgdorferi sensu lato after an antibiotic treatment | |
JPWO2002065131A1 (en) | Methods and reagents for detecting Vibrio bacteria and antibodies used therefor | |
KR101105168B1 (en) | Novel Biomarkers For the Serodiagnosis of Crohn’s disease | |
Hunt et al. | Isolation of Aeromonas sp from faecal specimens. | |
JP2005029501A (en) | Monoclonal antibody, hybridoma, method for assaying intestinal toxin and method for removing the same |