$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
< p class = 'jove_content'> قياس الطيف الكتلي (MS) بمساعدة الامتصاص بالليزر / التأين (MALDI-TOF) ثبت أنه أداة سريعة وموثوقة لتحديد البكتيريا في الجنس والأنواع وفي بعض الحالات مستويات الإجهاد
1-4. يؤين MALDI-TOF MS الجزيئات البيولوجية (عادة البروتينات) التي تنشأ من أسطح الخلايا والأغشية داخل الخلايا والريبوسومات من الخلايا الكاملة البكتيرية أو مستخلصات البروتين
1،5. تشكل القمم الناتجة أنماطا مميزة أو "بصمات" للبكتيريا التي تم
تحليلها 1. يعتمد تحديد البكتيريا على "بصمات الأصابع" هذه من الكتلة إلى الشحن.
اثنتان من أكثر استراتيجيات تحديد الهوية شيوعا هما الاستراتيجيات القائمة على المكتبات والمعلوماتيةالحيوية 1. تتضمن الأساليب القائمة على المكتبات مقارنة الأطياف الكتلية للمجهول بأطياف الكتلة التي تم جمعها مسبقا للبكتيريا المعروفة في قواعد البيانات / المكتبات لتحديد الهوية. تتوفر البرامج المتاحة تجاريا ، مثل حزم برامج BioNumerics و Biotyper و SARAMIS ، بالإضافة إلى أدوات البرامج مفتوحة المصدر ، مثل SpectraBank6 ، لتسهيل المقارنة والقياس الكمي للتشابه بين الأطياف الكتلية للجهول والبكتيريا المرجعية. عادة ما تعتمد الأساليب القائمة على المعلوماتية الحيوية على جينومات البكتيريا المتسلسلة بالكامل لتحديد الهوية. على عكس الأساليب القائمة على المكتبات التي لا تتضمن تحديد الطبيعة البيولوجية لقمم معينة ، تتضمن الأساليب القائمة على المعلوماتية الحيوية تحديد البروتين1.
استخدمت غالبية الدراسات الحديثة القائمة على بصمات الأصابع في MALDI مناهج قائمة على المكتبة لتحديد البكتيريا1. تتطلب الأساليب القائمة على المكتبة بناء قواعد البيانات ومقارنة التشابه بين الأطياف الكتلية. تشير الدراسات إلى أن العديد من الإجراءات التجريبية ، مثل المتوسط3،7 ، ووقت الزراعة8 ، وطريقة تحضير العينة3 ، والمصفوفة المستخدمة9 ، تؤثر على أطياف الكتلة التي تم الحصول عليها. علاوة على ذلك ، تولد بعض الأنواع والسلالات وثيقة الصلة أطياف مع اختلافات طفيفة فقط. وبالتالي ، تتطلب الأساليب القائمة على المكتبة إجراءات موحدة بدقة لتوليد أطياف كتلية قابلة للتكرار بدرجة عالية بين التكرارات. قد تضر الاختلافات الطفيفة في البروتوكولات بفعالية تحديد الهوية ، خاصة في مستويات الأنواع الفرعية والسلالة1،3،10. ومع ذلك ، لا تتضمن قواعد البيانات المرجعية المقدمة من الصانع ولا قواعد البيانات المخصصة المبلغ عنها إجراءات موثقة بصريا لإنشاء قاعدة البيانات و / أو تطبيق خط أنابيب تحليل البيانات. لهذا السبب ، كان الهدف من هذا العمل هو تطوير وتطبيق وإظهار إجراء شامل ومفصل لتحديد البكتيريا المستندة إلى المكتبة باستخدام MALDI-TOF MS.
في هذا العرض التوضيحي ، تم جمع أطياف كتلة من 15 بكتيريا معزولة من بيئة كارستية (Kartchner Cavern ، AZ ، الولايات المتحدة الأمريكية) واستيرادها إلى برنامج لإنشاء قاعدة بيانات نموذجية. تم تفصيل معالجة البيانات وخط أنابيب التحليل باستخدام قاعدة بيانات النموذج. أخيرا ، تم جمع الأطياف الكتلية للبكتيريا المشفرة العمياء والتي تم اختيارها عشوائيا من هذه البكتيريا ال 15 مرة أخرى ومقارنتها بالأطياف المرجعية في قاعدة بيانات النموذج لتحديد الهوية. تظهر النتائج أنه يمكن تحديد البكتيريا بشكل صحيح إما بناء على معاملات التشابه أو المؤشرات الحيوية المحتملة / فئات الذروة.