Способ количественного определения видового состава пропионовых бактерий, обитающих на коже человека

Изобретение относится к области биотехнологии и микробиологии. Предложен способ количественного определения видового состава пропионовых бактерий, обитающих на коже человека. Способ предусматривает получение образца, выделение из него ДНК и проводение количественной ПЦР-реакции. Реакцию осуществляют с праймерами GCG TGA GTG ACG GTA ATG GGT A, TTC CGA CGC GAT САА ССА, FAM-AGC GTT GTC CGG АТТ TAT TGG GCG-BHQ1, АСА TGG АТС CGG GAG СТТ С, АСС САА CAT CTC ACG АСА CG, R6G-CGG TTC АСА GGT GGT GCA TTG GC-BHQ2, GTC TGC AAC TCG АСС ССА Т, AGT ССТ ААТ ТАС CAG ТСС САС, ROX-ACC TGT GTG GGG GAG CCG TCG AAG-BHQ2, AGA ACT CTG AGC GCT AGC TGT AG, CGT AGA ACT AGC TGT AGC GCA, Cy5-AG CGG CTC СТА СТТ CTG CAG GGG-BHQ2. Способ позволяет сократить время исследований и дать количественную оценку видового разнообразия пропионовых бактерий, присутствующих на коже человека. Изобретение может быть использовано в медицине. 2 табл.

 

Изобретение относится к области медицины, в частности к микробиологии, и может найти применение для определения степени готовности спортсменов.

Наиболее многочисленной группой микроорганизмов, населяющих кожу человека, являются пропионовые бактерии, причем они представлены тремя видами рода Propionibacterium - Р. acnes, P. granulosum и Р. avidum [Нобл У.К. (1986) Микробиология кожи человека (пер. с англ.). М.: Медицина]. Р. acnes в единичных количествах обитают на коже новорожденных, но в период полового созревания их количество резко возрастает до 1 млн на 1 см2. В основном они живут на лице и открытых частях тела. В богатой липидами микросреде волосяных фолликулов Р. acnes могут индуцировать медиаторы воспаления. Как следствие, возникают папулы, пустулы или узловатые высыпания, характерные для угревой сыпи. Р. granulosum обнаруживается на тех же участках тела, что и Propionibacterium acnes, но в количестве примерно в 10 раз меньшем. Оба типа бактерий можно обнаружить в желудочно-кишечном тракте. Р. avidum обитают в подмышечных впадинах и других участках тела с повышенной влажностью, их количество возрастает в период половой зрелости. Пропионовые бактерии наиболее изучены из-за их способности вызывать заболевание кожи - акне вульгарис, однако имеются сведения, что эти бактерии могут участвовать в возникновении и других инфекционных заболеваний, таких как абсцессы легких [Mandell G.L, Bennett.JE., Dolin R. (2005) Principles and Practice of Infectious Diseases. 6th ed. NY:Churchill Livingstone, New York.], стоматологические инфекции, эндокардиты, олигоартриты [Delyle L.G., Vittecoq О., Bourdel A., Duparc F., Michot C., Le Loet X. (2000) Arthritis Rheum., 43(12), 2843-2847.] и др.

Пропионовые бактерии - это медленнорастущие неспорообразующие грамм-положительные анаэробные бактерии, для идентификации которых используется метод выращивания в культуре (Levy P.Y., Fenollar F., Stein A.. (2008), Clin Infect Dis., 46(12), 1884-1886).

Недостатком способа является длительность определения (как минимум, шесть дней) и отсутствие селективности в выделении чистых культур (пропионовые бактерии образуют агломераты).

Задачей изобретения является способ количественного определения видового состава пропионовых бактерий, обитающих на коже человека, позволяющий сократить время исследований и возможность количественной оценки видового разнообразия пропионовых бактерий, присутствующих на коже человека.

Поставленная задача решается способом количественного определения видового состава пропионовых бактерий, обитающих на коже человека, заключающимся в том, что из образца, полученного растиранием участка кожи стерильным ватным тампоном, смоченным щелочным фосфатным буфером, выделяют ДНК с использованием набора ДНК-экстран ЕХ-509, 100 мкл исследуемой суспензии бактериальных клеток помещают в пластиковые контейнеры, перед началом выделения для контроля степени выхода РНК в образцы вносят 5×104 копий плазмиды Ptgt 2 в 5 мкл 10 мМ Трис-HCl буфера (рН 8.0), лизис клеток осуществляют 300 мкл 1% раствора SDS, содержащего 20 мМ Трис-HCl буфера (рН 8.0), 75 мМ NaCl и 25 мМ Na2EDTA в течение 10 минут при комнатной температуре, белки осаждают 100 мкл 7,5 М NH4(CH3COO) с последующим центрифугированием 12000g×2 мин, супернатант переносят в пластиковые пробирки, ДНК осаждают равным объемом изопропанола при комнатной температуре, центрифугируют при 12000g×2 мин, осадок ДНК промывают 75% этанолом и высушивают в пробирках на воздухе при комнатной температуре до полного испарения спирта, ДНК растворяют в 100 мкл 10 мМ Трис-НСl буфера (рН 8.0) при 65°C в течение 5 минут и затем проводят количественную ПЦР-реакцию с праймерами GCG TGA GTG ACG GTA ATG GGT А, ТТС CGA CGC GAT САА CCA, FAM-AGC GTT GTC CGG ATT TAT TGG GCG-BHQ1, АСА TGG АТС CGG GAG СТТ С, АСС САА CAT СТС ACG АСА CG, R6G-CGG ТТС АСА GGT GGT GCA TTG GC-BHQ2, GTC TGC AAC TCG АСС CCA Т, AGT ССТ ААТ ТАС CAG ТСС САС, ROX-ACC TGT GTG GGG GAG CCG TCG AAG-BHQ2, AGA ACT CTG AGC GCT AGC TGT AG, CGT AGA ACT AGC TGT AGC GCA, Cy5-AG CGG СТС СТА СТТ CTG CAG GGG-BHQ2, данные по цветовым каналам прибора, соответствующим красителям FAM, R6G, ROX и Су5, отражают количество соответствующего вида пропионовых бактерий из числа Propionibacterium acne, Propionibacterium granulosum, Propionibacterium avidum.

Подбор праймеров и гибридизационных проб TagMan осуществлялся с использованием ресурсов NCBI. Были выявлены отличия в последовательностях фрагментов 16s РНК соответственно для Propionibacterium acnes, granulosum и avidum. Далее с помощью поисковой программ Primer-Blast и Primer 3 Input были подобраны праймеры и пробы с последовательностями, исключающими перекрывание и перекрестную амплификацию (таблица 1). Использование различных флюоресцентных красителей позволяло одновременно количественно определять все три типа пропионовых бактерий (таблица 2). Для количественного определения плазмиды Ptgt 2 со вставкой уникальной последовательности использовались специфические праймеры и проба, меченная флюоресцентным красителем Су5. Необходимые олигонуклеотиды были синтезированы фирмой ′′СИНТОЛ′′ (Россия).

ПНР с детекцией продуктов в режиме реального времени.

Для проведения реакции готовят основную смесь, содержащую следующие компоненты: 100 мкл 2,5-кратного буфера для ПНР (500 мМ KCl, 150 мМ Трис-HCl, рН 8,8, 0,5% глицерин, 0,1% Tween 20, 2,5 мМ смеси дезоксинуклеозидтрифосфатов dNTP, 6,25 мМ MgCl2), 5 мкл Taq-полимеразы с ингибирующими активность антителами 5 Ед/мкл, по 10 мкл праймеров (финальная концентрация 0,20 mkM) и 5 мкл зондов (финальная концентрация 012 mkM) и деионизированной воды до общего объема 200. В пробирки для ПЦР объемом 200 мкл помещали по 5 мкл образцов ДНК и 20 мкл основной смеси. ПЦР РВ осуществляли в приборе АНК-32 (Институт аналитического приборостроения РАН, Россия) в следующих условиях: плавление ДНК и активация Taq-полимеразы - 950 С, 180 сек - 1 цикл; (отжиг праймеров и элонгация цепей ДНК - 600 С, 40 сек + плавление - 950 С, 15 сек) - 45 циклов. Критический цикл и исходное количество копий ДНК определяли с помощью компьютерной программы, поставляемой вместе с прибором. Для построения калибровочных прямых использовались растворы олигонуклеотидов-ампликонов, синтезированные для каждого типа исследуемых бактерий, имеющие известные концентрации 103-106 копий/мкл. Полученные результаты нормировались по проценту выхода РНК, который определялся исходя из выхода плазмиды Ptgt-2, исходно добавленной в образцы. Количество бактериальных клеток в образце рассчитывалось с учетом известного количества копий оперона 16s РНК (3 копии на клетку) и представлялось в виде количества клеток в 100 мкл образца. Для определения состояния барьерной функции кожи были измерены уровень влажности поверхностных слоев кожи и определено содержание липидов на поверхности кожи с помощью прибора «Skin-o-mat» производства фирмы «Cosmomed GmbH», Германия.

Объектом исследования были образцы смывов с участков кожи 17 спортсменов-пятиборцев в возрасте 23,1±2,6 лет и группы контроля, состоящей из 16 студентов в возрасте 22,9±0,8 лет. Сбор образцов проводили с участка кожи середины груди площадью 9 см2 путем растирания этого участка стерильным ватным тампоном, смоченным щелочным фосфатным буфером.

Выделение бактериальной ДНК осуществляли с использованием набора ДНК-экстран ЕХ-509 (Синтол, Россия). 100 мкл исследуемой суспензии бактериальных клеток помещали в пластиковые пробирки объемом 1,5 мл. Перед началом выделения для контроля степени выхода РНК в образцы вносили 5×104 копий плазмиды Ptgt 2 в 5 мкл 10 мМ Трис-HCl буфера (рН 8.0). Лизис клеток осуществляли с помощью 300 мкл 1% раствора SDS, содержащего 20 мМ Трис-HCl буфера (рН 8.0), 75 мМ NaCl и 25 мМ Na2EDTA в течение 10 минут при комнатной температуре. Осаждение белков производили 100 мкл 7,5 М NH4(CH3COO) с последующим центрифугированием 12000g×2 мин. Супернатант переносили в чистые пластиковые пробирки,и ДНК осаждали равным объемом изопропанола при комнатной температуре центрифугированием при 12000g×2 мин. Осадок ДНК промывали 75% этанолом (12000g×2 мин) и высушивали в пробирках на воздухе при комнатной температуре до полного испарения спирта. ДНК растворяли в 100 мкл 10 мМ Трис-HCl буфера (рН 8.0) при 65°C в течение 5 минут. Полученный раствор ДНК использовали для количественного ПЦР.

Частота выявления всех трех видов пропионовых бактерий в указанной зоне кожи как у спортсменов, так и в контрольной группе составила 100% (таблица 3). Это не согласуется с данными литературы, полученными традиционными методами, где данный показатель для P. acnes варьировал от 46 до 100%, для P. granulosum - от 0 до 85%, а P. avidum - от 0 до 52%,. Подобное несоответствие объясняется тем, что традиционные методы базируются на культивировании, то есть определяют только живые, колониеобразующие бактерии. Предлагаемый же метод определяет геном как живых, так и погибших микроорганизмов. По нашим данным обсемененность (медианы) составляла: в группе спортсменов - P. acnes - 1,6*105 клеток/см2, P. granulosum - 9,4*102 клеток/см2, P. avidum - 5,8*104 клеток/см2, в группе контроля - P. acnes - 3,8*105 клеток/см2, P. granulosum - 9,4*102 клеток/см2, P. avidum - 7,7*104 клеток/см2. В контрольной группе данный показатель превосходил таковой в группе спортсменов в 2 раза только в случае P. acnes. Важно, что, в отличие от данных литературы, разброс значений по сравнению с медианой был незначительным. Никаких значимых корреляционных зависимостей между обилием пропионовых бактерий и влажностью/себумом в обеих группах отмечено не было.

Полученные результаты подтверждают достижение задачи изобретения.

Способ количественного определения видового состава пропионовых бактерий, обитающих на коже человека, заключающийся в том, что из образца, полученного растиранием участка кожи стерильным ватным тампоном, смоченным щелочным фосфатным буфером, выделяют ДНК с использованием набора ДНК-экстран ЕХ-509, 100 мкл исследуемой суспензии бактериальных клеток помещают в пластиковые контейнеры, перед началом выделения для контроля степени выхода РНК в образцы вносят 5×104 копий плазмиды Ptgt 2 в 5 мкл 10 мМ Трис-HCl буфера (рН 8.0), лизис клеток осуществляют 300 мкл 1% раствора SDS, содержащего 20 мМ Трис-HCl буфера (рН 8.0), 75 мМ NaCl и 25 мМ Na2EDTA в течение 10 минут при комнатной температуре, белки осаждают 100 мкл 7,5 М NH4(CH3COO) с последующим центрифугированием 12000g×2 мин, супернатант переносят в пластиковые пробирки, ДНК осаждают равным объемом изопропанола при комнатной температуре, центрифугируют при 12000g×2 мин, осадок ДНК промывают 75% этанолом и высушивают в пробирках на воздухе при комнатной температуре до полного испарения спирта, ДНК растворяют в 100 мкл 10 мМ Трис-HCl буфера (рН 8.0) при 65°C в течение 5 минут и затем проводят количественную ПЦР-реакцию с праймерами GCG TGA GTG ACG GTA ATG GGT А, ТТС CGA CGC GAT САА CCA, FAM-AGC GTT GTC CGG ATT TAT TGG GCG-BHQ1, АСА TGG АТС CGG GAG СТТ С, АСС САА CAT СТС ACG АСА CG, R6G-CGG ТТС АСА GGT GGT GCA TTG GC-BHQ2, GTC TGC AAC TCG АСС CCA Т, AGT ССТ ААТ ТАС CAG ТСС САС, ROX-ACC TGT GTG GGG GAG CCG TCG AAG-BHQ2, AGA ACT CTG AGC GCT AGC TGT AG, CGT AGA ACT AGC TGT AGC GCA, Cy5-AG CGG СТС СТА СТТ CTG CAG GGG-BHQ2, данные по цветовым каналам прибора, соответствующим красителям FAM, R6G, ROX и Су5, отражают количество соответствующего вида пропионовых бактерий из числа Propionibacterium acne, Propionibacterium granulosum, Propionibacterium avidum.



 

Похожие патенты:

Группа изобретений относится к области биотехнологии, в частности к автоматическому устройству и способу очистки и выделения целевой нуклеиновой кислоты из биологического образца, причем устройство обеспечивает возможность предотвратить загрязнение выделенной целевой нуклеиновой кислоты от аэрозоля и которое может быть применено ко всем видам оборудования выделения и очистки нуклеиновых кислот из множества биологических образцов, использующего магнитный стержень или мультипипеточный блок, движущийся в двух или трех осевых направлениях.

Изобретение относится к области биохимии, в частности к набору реагентов и способу для выявления ДНК возбудителей чумы, сибирской язвы и туляремии. Набор содержит шесть видоспецифичных олигонуклеотидных праймеров и три зонда, комплементарных фрагментам ДНК генов Yersinia pestis, Bacillus anthracis и Francisella tularensis.

Изобретение относится к области молекулярной биологии и биохимии. Предложена димерная наноструктура, способ её конструирования, способ детектирования аналита и набор для детектирования аналита.

Изобретение относится к области биохимии, в частности к набору олигодезоксирибонуклеотидных праймеров и флуоресцентно-меченых зондов для идентификации РНК респираторно-синцитиального вируса человека.

Изобретение относится к области биохимии, в частности к набору олигодезоксирибонуклеотидных праймеров и флуоресцентно-меченого зонда для детекции ДНК бокавируса человека.

Изобретение касается способа определения биологической активности эмбрионированных яиц Trichuris. Охарактеризованный способ включает осуществление по меньшей мере 3-х анализов, выбранных из: - оценки и/или подтверждения стадии эмбрионального развития яиц с помощью метода количественной ПЦР с использованием пригодных маркерных последовательностей для определения количества копий геномной ДНК, - оценки метаболической активности эмбрионированных яиц с помощью биохимических и/или молекулярно-биологических методов, - оценки индуцибельности генной экспрессии в эмбрионированных яйцах, - оценки подвижности личинок Trichurs с помощью микроскопа в течение продолжительных периодов наблюдения после предварительной инкубации при повышенных температурах и/или - оценки коэффициента вылупляемости личинок Trichuris в организме лабораторного животного.

Изобретение относится к ветеринарной вирусологии. Описан способ выявления геномной РНК вируса болезни Ибараки (ВБИ) с помощью ПЦР с детекцией продуктов амплификации в режиме реального времени с использованием олигонуклеотидных праймеров и зонда, комплементарных участку 10 сегмента генома ВБИ, кодирующему неструктурные белки NS3 и NS3a.

Изобретение относится к биотехнологии, а именно к способу пренатальной и постнатальной ДНК-диагностики синдрома Дауна, Эдвардса и Патау, мутации delF508 в гене муковисцидоза и резус-фактора плода методом количественной флюоресцентной полимеразной цепной реакции.

Группа изобретений относится к области генетики, молекулярной биологии, судебной медицины и криминалистики и касается инструмента для определения гаплогрупп Y-хромосомы человека.

Изобретение относится к биотехнологии. Описан способ предсказания ответа субъекта на терапевтическое средство для лечения ревматоидного артрита (RA).

Группа изобретений касается дискриминирующего мишень зонда (TD-зонду), способа его конструирования и способов детекции нуклеиновокислотной последовательности-мишени с его использованием. TD-зонд гибридизуется с нуклеиновокислотной последовательностью-мишенью как через 5'-концевой второй участок гибридизации, так и 3'-концевой первый участок гибридизации. Когда TD-зонд гибридизуется с нуклеиновокислотной последовательностью, не являющейся мишенью, тогда и 5'-концевой второй участок гибридизации, и разделительный участок оба не гибридизуются с нуклеиновокислотной последовательностью, не являющейся мишенью, так что оба участка образуют одиночную цепь вследствие низкой величины своей Тпл. Представленные изобретения позволяют повысить специфичность гибридизации и могут быть использованы в области клинической диагностики и генетических исследований. 7 н. и 32 з.п. ф-лы, 14 ил., 9 пр.

Изобретение относится к области биотехнологии и вирусологи. Предложен набор олигодезоксирибонуклеотидных праймеров и флуоресцентно-меченых ДНК-зондов для идентификации РНК энтеровирусов, риновирусов, вирусов гепатита А и Е в образцах воды из окружающей среды методом мультиплексной ПЦР. Изобретение может быть использовано в вирусологии и эпидемиологии. 4 ил., 2 табл.

Изобретение относится к области биохимии, в частности к набору олигодезоксирибонуклеотидных праймеров и флуоресцентно-меченых зондов для идентификации РНК метапневмовируса человека методом ПЦР в реальном времени, содержащему четыре прямых олигодезоксирибонуклеотидных праймера и два обратных олигодезоксирибонуклеотидных праймера, а также два флуоресцентно-меченых ДНК-зонда. Изобретение позволяет наравне с известными аналогами провести надежную и достоверную детекцию метапневмовируса человека в клинических образцах и других биологических материалах. 1 ил., 3 табл.

Изобретение относится к области биохимии, в частности к набору олигодезоксирибонуклеотидных праймеров и флуоресцентно-меченых зондов для идентификации риновирусов человека видов А, В и С, методом ПЦР в реальном времени, содержащему два прямых и два обратных олигодезоксирибонуклеотидных праймера и два флуоресцентно-меченых ДНК-зонда. Изобретение позволяет наравне с известными аналогами провести надежную и достоверную детекцию риновируса человека в клинических образцах и других биологических материалах. 2 ил., 3 табл.

Изобретение относится к генетике, медицине и молекулярной биологии. Предложен способ неинвазивной диагностики анеуплоидий плода на основе использования геномных библиотек. Изобретение позволяет повысить чувствительность и селективность определения анеуплоидии плода. 22 з.п. ф-лы, 4 пр.

Группа изобретений относится к области биотехнологии. Способ выбора пищевого рациона предусматривает определение пищевого рациона или вещества, которые повышают количество микроРНК, присутствующее в молоке млекопитающего, используя корреляцию профилей микроРНК в молоке и пищевом рационе, полученном млекопитающим, или веществе, содержащемся в пищевом рационе, в качестве индекса. Сравнивают профили микроРНК в молоке, обнаруженные до и после получения пищевого рациона, и если количество по меньшей мере одного вида микроРНК, обнаруженное после получения, выше, чем обнаруженное до получения, полагают, что пищевой рацион повышает количество микроРНК в молоке. Причем способ дополнительно включает измерение профилей микроРНК в молоке и профилей микроРНК в сыворотке или плазме, и если количество микроРНК, содержащееся и в молоке, и в сыворотке или плазме, при получении пищевого рациона повышается в молоке в 1,47 раза или больше по сравнению с обнаруженным в сыворотке или плазме, полагают, что пищевой рацион повышает количество микроРНК в молоке. Использование группы изобретение позволяет получить грудное молоко, обладающее иммуностимулирующим действием. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 7 ил., 11 табл., 5 пр.

Заявленная группа изобретений относится к области биологии, в частности к оборудованию для автоматической очистки биологических образцов при выделении целевых веществ из множества биологических образцов, для автоматической очистки биологического образца, оснащенное элементом для приложения магнитного поля, в котором элемент для приложения магнитного поля для очистки биологических образцов и нагревательный элемент сформированы в виде единого компонента друг с другом так, чтобы быть подвижными вверх и вниз. Устройство для автоматической очистки содержит блок 100 пипеток, который размещен с возможностью вертикального и горизонтального перемещения, в который с возможностью удаления установлено множество пипеток 141, 142 для всасывания и выведения материала текучей среды, нагревательный элемент 810 для нагревания конкретного блока лунок многолуночного планшета 420, 420′, элемент 700 для приложения магнитного поля, установленный на опорной плите 400, содержащий элемент 710 для установки магнита. На элементе 700 смонтирован магнит 711, размещенный у нижней стороны конкретного блока лунок многолуночного планшета 420, 420′, и подъемный элемент 760 для подъема вверх и опускания вниз элемента 710 для установки магнита, с возможностью приложения магнитного поля к конкретному блоку лунок многолуночного планшета 420, 420′, размещенному у нижней стороны блока 100 пипеток, и удалять от него. В способе извлечения целевого вещества из биологического образца использовано устройство для автоматической очистки биологического образца, оснащенное элементом для приложения магнитного поля. Изобретения обеспечивают повышение эффективности и качества выделения и очистки. 6 н. и 20 з.п. ф-лы, 48 ил.

Изобретение относится к области биохимии. Заявлен набор олигонуклеотидных праймеров для амплификации участка генома патогенных буркхольдерий, последовательность которого гомологична фрагменту генома В. mallei ВМАА0090, для выявления с помощью секвенирования изменения количества тандемных повторов ДНК штаммов возбудителей сапа и мелиоидоза. Изобретение позволяет выявлять изменения генома штаммов возбудителей сапа и мелиоидоза, культивированных при различных условиях на питательных средах и пассированных на лабораторных животных. 2 ил., 2 пр.

Изобретение относится к области биохимии. Заявлен набор олигонуклеотидных праймеров для амплификации участка генома патогенных буркхольдерий, последовательность которого гомологична фрагменту генома В. mallei ВМАА1526, для выявления с помощью секвенирования изменения количества тандемных повторов ДНК штаммов возбудителей сапа и мелиоидоза. Изобретение позволяет выявлять изменения генома штаммов возбудителей сапа и мелиоидоза, культивированных при различных условиях на питательных средах и пассированных на лабораторных животных. 2 ил., 2 пр.

Настоящее изобретение относится к биотехнологии и представляет собой мутантные варианты рекомбинантной L-аспарагиназы, характеризующиеся аминокислотной последовательностью, соответствующей аминокислотной последовательности L-аспарагиназы бактерий Wolinella succinogenes, в которой аминокислотный остаток лизина в положении 24 заменен на остаток серина либо аминокислотный остаток валина в положении 23 заменен на остаток глутамина, а аминокислотный остаток лизина в положении 24 заменен на остаток треонина. Изобретение позволяет получить варианты L-аспарагиназы с улучшенной устойчивостью к протеолизу под действием трипсина по сравнению с немодифицированным рекомбинантным белком и различным уровнем глутаминазной активности при полном сохранении аспарагиназной активности, что делает их привлекательными объектами для разработки на их основе новых противоопухолевых терапевтических препаратов. 2 н.п. ф-лы, 1 ил., 1 табл., 11 пр.
Наверх