Bu protokol, gıda maddelerinde sınıf 1 integronlarının ve bunlarla ilişkili gen kasetlerinin tespitini açıklar.
Bu içeriği görüntülemek için JoVE aboneliğiniz gereklidir. Giriş yapın veya ücretsiz denemenizi bugün başlatın.
Yöntem makalesi
Bu protokol, gıda maddelerinde sınıf 1 integronlarının ve bunlarla ilişkili gen kasetlerinin tespitini açıklar.
Antibiyotik direnci, 21. yüzyılda sağlığa yönelik en büyük tehditlerden biridir. Yanal gen transferi yoluyla direnç genlerinin elde edilmesi, çeşitli direnç mekanizmalarının yayılmasında önemli bir faktördür. Lateral transferi kolaylaştıran DNA elementleri arasında, sınıf 1 integronlar, Gram negatif patojenler arasında antibiyotik direnç belirleyicilerinin yayılmasından büyük ölçüde sorumlu olmuştur. Toplamda, bu integronlar 130'dan fazla farklı antibiyotik direnç geni edinmiş ve yaymıştır. Devam eden antibiyotik kullanımı ile, sınıf 1 integronlar, insanların ve evcilleştirilmiş hayvanlarının kommensallerinde ve patojenlerinde her yerde bulunur hale gelmiştir. Sonuç olarak, artık yeni genler edinmeye devam ettikleri ve besin zinciri yoluyla insanlara geri dönme potansiyeline sahip oldukları tüm insan atık akışlarında bulunabilirler. Bu protokol, kültür ve PCR kullanarak gıda maddelerinde sınıf 1 integronları ve bunlarla ilişkili direnç gen kasetlerini tespit etmek için kolaylaştırılmış bir yaklaşımı detaylandırır. Bu protokolü kullanarak, araştırmacılar şunları yapabilmelidir: zenginleştirilmiş kültürler yapmak ve sınıf 1 integronları taramak için örnekler toplayın ve hazırlayın; integron-pozitif izolatları tanımlamak için tek bakteri kolonilerini izole edin; sınıf 1 integronları içeren bakteri türlerini tanımlamak; ve bu integronları ve bunlarla ilişkili gen kasetlerini karakterize eder.
Antibiyotiklerin keşfi 20. yüzyılın en büyük bilimsel başarılarından biri oldu. Ancak, antibiyotik kullanımı ve kötüye antibiyotiğe dirençli bakterilerin hızlı evrim yol açmıştır ve bu artık 21. yüzyılda halk sağlığı için ciddi bir tehdit oluşturmaktadır. En tedavi seçenekleri dirençli bakteri suşlarının yükselişi biz antimikrobiyal ilaçlar artık 1,2 etkili bir döneme giriyoruz olasılığını yükseltir.
Antibiyotik direnci kazandıran genetik makine yıl 3 milyonlarca insanları ve antibiyotik seçimi baskıları predating, antik bir sistemdir. Örneğin plazmidler, transpozonlar, genomik adaları, bütünleştirici konjugatif elemanlar ve İntegronların gibi mobil genetik elementler içinde ve bakteri türlerinin 4 ile, her iki antibiyotik direnç genlerini (ARG) yayabilirler. Bunlardan, integronlar rağmen, ARG yayılmasında önemli bir rol oynamıştırOnlar bakteri genomları 5 içine plazmidler ve seferberlik ve ekleme için transposonların güvenmeye gerçeği. Integron bir integron-integraz kullanılarak gen kasetleri yakalama ve daha sonra kodlanmış bir integron promotör 6,7 (Şekil 1) kullanılarak kasetleri ifade eder. Gen integron kasetleri, ürünleri antibiyotik veya dezenfektanların 8 direnç kazandırabildiği tek bir açık okuma çerçeveleri (ORF) 'den oluşan küçük mobil elemanlardır. Sınıf 1 integronlar en yaygın toplu olarak 130 farklı antibiyotik direnç geni kasetleri üzerinden 9 edindikleri klinik izolat 5, kurtarıldı integronlar vardır.
İnsan ilişkili ortakçı ve patojenik bakterilerin içine Sınıf 1 İntegronların yayılması bu genetik elementlerin 10 büyük sayı içeren insan atık akımlarını oluşturur. Sınıf 1 integronlar içerirler tahmini 10 19 bakteri kanalizasyon çamuru her yıl i yoluyla yayımlanann Birleşik Krallık 11. Bu antibiyotik dirençleri veren 1. sınıf integronlar artık yabani kuşlar, balıklar ve diğer yerli yaban hayatı 12-14 Mikrobiyota tespit ediliyor, bu nedenle şaşırtıcı değildir. Yeni gen kasetleri ve diğer mobil unsurları ile karmaşık düzenlenmeleri kazanılması, özellikle kanalizasyon arıtma tesisleri ve diğer su kütleleri 15-18 yılında, oluşmaya devam beri geri çevreye integronlar Salıcı, önemli bir halk sağlığı tehdit oluşturuyor. doğal çevre ardından yeni direniş belirleyicileri ve fırsatçı patojenler 19,20 için verimli bir işe zemin haline gelir. Roman integron içeren bakteri ve yeni argüman kontamine su ve gıdalarla 21,22 yoluyla insan toplum içine geri daire. Çevre args gözetim anlayışı ve gelecek 23 yılında antibiyotik direnci yönetmek için temel bir stratejidir. Özellikle dikkat çiğ yenen veya olduğu gıda maddelerine dikkat edilmelidirBu yeni mobil elemanlar ve patojenlerin bulaşma için en büyük tehdit teşkil beri hafifçe pişirilir.
Bu protokol, 1 integron ve gıda maddelerinde, ilişkili gen kasetleri, saptanması, tanımlanması ve sınıfı karakterize etmek için düzenlenmiş bir yaklaşımda, (Şekil 2) tarif edilmektedir. Kültürleme ve polimeraz zincir reaksiyonu (PCR) bir arada kullanarak, integronlar hızla karmaşık bakteri toplulukları ve bireysel izolatların tespit edilebilir. Bakteri ve integron-ilişkili gen kasetlerinin uyum ve kimlik türlerin belirlenmesi için yöntemler verilmiştir. yöntem, bitki ve hayvan gıdaların geniş bir aralığı için uygundur, ve tipik iş akışları örnekleri bu gıda türlerinin her biri için verilmiştir.
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Çiğ veya hafifçe pişirilir Gıda insan sağlığı için en endişe vardır. Örnekler salata sebze, meyve, kabuklu deniz ürünleri ve kabuklular yer alıyor.
1. Örnek Toplama
2. Zenginleştirilmiş Kültür Hazırlık
Integron 3. Tarama Kültürleri
Not: standart PCR protokolleri enzim ile birlikte tamponlar kullanılarak bu yöntem içinde kullanılır ve 2.5 mM'lik nihai bir MgCI2 konsantrasyonu. Gerekirse, Lorenz (2011) 24, bu derginin bir önceki sayısında PCR optimizasyon ve sorun giderme yöntemleri sıraladı.
4. Sınıf 1 integronlar için tek Kolonileri Eleme
Boncuk 25 Dayak Kullanılması 5. Genomik DNA Ekstraksiyon integron pozitif Tek Kolonileri
6. Tanı PCR'ler ve DNA Dizi
NOT:5. bölümünde hazırlanan genomik DNA, tüm tanı PCR'ler için kullanılacak, ve sınıf 1 İntegronların için pozitif test teyit etmek için.
7. Haritalama ve integronlar ve Kaset Diziler Karakterizasyonu
NOT: İnsan-egemen ekosistemlerin kaynaklanan Sınıf 1 integronlar tüm örneklerinde en sık integronlar olması muhtemeldir. Bu integron Tüm yapılan tek bir kökene sahip ve bu nedenle yüksek oranda korunmuş bir DNA sekansı 5 sahiptir.
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Karışık kültürler ve intI1 bakteriyel izolatlar taranması
Primer seti HS463a / HS464 PCR sınıfı 1 integron-integraz geninin intI1 (Şekil 1) varlığını tespit etmek için kullanılabilir. Bu primer kümesi karışık kültürlerinde intI1 saptanması için çalışır, ve ayrıca dağılma plakalarından (Şekil 2) hasat bakteri kolonileri taranması için kullanılır. Pozitif izolatlar bu primer seti (Şekil 3A) kullanılarak 471 bp tek bir güçlü bant...
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
İntegronların ve bunların ilişkili gen kasetlerinin tanımlanması potansiyel, yeni fırsatçı patojenlerin ortaya çıkması tahmin insan besin zincirine patojenler için yollar izleme ve yeni direnç belirlenmesinde önemli bir adımdır ve virülans 8,21,26 determinantlar. Bu yazının amacı, sınıf 1 İntegronların için örnek tarama onların kaset dizileri karakterize ve ikamet ettikleri bakteri türlerinin belirlenmesi için bir aerodinamik yaklaşım tanımlamak için oldu. Protokolde Kritik adımlar iyi mikrobiyolojik uygulama...
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Yazarlar ifşa ilgili hiçbir şey yok.
Michaela Hall, Larissa Bispo ve Teknik Yardım Gustavo Tavares teşekkürler.
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
| Ad | Şirket | Katalog numarası | Yorumlar |
|---|---|---|---|
| GoTaq Renksiz Mastermix | Promega | M7132 | Tüm PCR'lerde kullanılır |
| RNAse (sığır pankreasından Ribonükleaz A) | Sigma | R6513-10MG | Tüm PCR'lerde kullanılır |
| HinFI kısıtlama enzimi | Promega | R6201 | 16S rDNA PCR ürünlerini sindirmek için kullanılır. Enzim, optimum tampon ve BSA |
| 100 bp merdiven | GE Sağlık | 27400701 | Tüm agaroz jellerinde boyut standardı olarak kullanılır |
| GelRed DNA lekesi | Biotium | 41003 | DİKKAT: Bu malzemeyi tutarken kişisel koruyucu giyilmelidir |
| Guanidinyum tiyosiyanat | Yaşam Teknolojileri | AM9422 | DİKKAT: Bu malzemeyi tutarken kişisel koruyucu giyilmelidir |
| CLS-TC Çözelti | MP Biyomedikal | 6540409 | Genomik DNA ekstraksiyonunun başlangıcında kullanılan resüspansiyon çözeltisi |
| Lysing Matrix E FastPrep tüpleri | MP Biomedicals | 116914500 | Bakteri hücre duvarlarının mekanik olarak bozulması için gerekli olan tüp. Bu kod 500 tüplük paketler için kullanılır, daha küçük miktarlar mevcuttur. |
| Bağlayıcı matris | MP Biyomedikaller | 116540408 | 6 M guanidinyum tiyosiyanat ile 1:5 oranında seyreltilir ve genomik DNA ekstraksiyon yönteminde kullanılır. |
| Hızlı Hazırlık makinesi | MP Biyomedikal | Mevcut seçenek sayısı | MP Biomedicals, satın alınabilecek bir dizi FastPrep makinesine sahiptir. Daha fazla bilgi için http://www.mpbio.com adresini ziyaret edin |
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.