Lo sviluppo del liofilizzato Loop-mediate isotermici amplificazione reagenti per la rilevazione di<em> Burnetii Coxiella</em
Summary
We described here a simple loop-mediated isothermal amplification (LAMP) method using lyophilized reagents for the detection of C. burnetii in patient samples.
Abstract
Coxiella burnetii, l'agente che causa la febbre Q, è un batterio intracellulare obbligato. Saggi diagnostici basati sulla PCR sono stati sviluppati per la rilevazione C. DNA burnetii in colture cellulari e campioni clinici. PCR richiede attrezzature specializzate ed estesa formazione degli utenti finali, e quindi non è adatto per il lavoro di routine specialmente in una zona risorse limitate. Abbiamo sviluppato un saggio loop-mediata di amplificazione isotermica (LAMP) per rilevare la presenza di C. burnetii in campioni di pazienti. Questo metodo viene effettuata ad una sola temperatura di circa 60 ° C in un bagnomaria o riscaldamento. La sensibilità di questo test LAMP è molto simile a PCR con un limite di rilevazione di circa 25 copie per reazione. La relazione descrive la preparazione della reazione con reagenti liofilizzati e visualizzazione dei risultati usando blu di idrossinaftolo (HNB) o una lampada UV con colorante fluorescente intercalante nella reazione. I reagenti LAMP erano lyophilized e conservato a temperatura ambiente (RT) per un mese senza perdita di sensibilità di rilevazione. Questo test è particolarmente robusta LAMP perché la preparazione della miscela di reazione non comporta complessi passaggi. Questo metodo è ideale per l'utilizzo in ambienti con risorse limitate, dove la febbre Q è endemica.
Introduction
Il piccolo batterio Gram-negativi Coxiella burnetii è l'agente eziologico della febbre Q, che è una zoonosi in tutto il mondo. A causa della distribuzione a livello mondiale di febbre Q e l'alta infettività di C. burnetii, militari e civili personale statunitense dispiegate all'estero sono a rischio di infezione nelle zone endemiche.
La febbre Q si manifesta in due forme: infezioni acute e croniche. Acuta febbre Q si presenta con sintomi simil-influenzali, l'epatite, o polmonite, ed è di solito una malattia autolimitante con un basso tasso di mortalità. Cronica febbre Q, mentre meno diffuso, si traduce spesso in endocardite, che ha un tasso di mortalità molto più alto se non trattata 1,2. Pertanto, la diagnosi precoce per guidare un trattamento appropriato è fondamentale per la cura del paziente. Reazione a catena della polimerasi (PCR) e in tempo reale PCR quantitativa (qPCR) test sono stati sviluppati per la rilevazione C. DNA burnetii in colture cellulari e campioni clinici 3-5 </ Sup>. Sia PCR e qPCR sono costose e spesso non facilmente disponibili in aree con risorse limitate per il lavoro di routine.
Originariamente descritto da Notomi 6, l'amplificazione isotermica loop-mediata (LAMP) offre un metodo alternativo amplificazione del DNA. LAMP utilizza polimerasi Bst DNA per la sintesi del DNA filone spostamento lungo con i set di primer appositamente progettati che riconoscono almeno sei regioni indipendenti del gene bersaglio. Il vantaggio più significativo di LAMP è che l'amplificazione avviene in condizioni isoterme. Pertanto, è necessario solo un bagno d'acqua, blocco di riscaldamento o di un incubatore. Questo metodo è stato utilizzato per rilevare diversi patogeni rickettsie 7-9. Visualizzazione dei prodotti di DNA amplificati mediante elettroforesi su gel è il metodo più accurato che può differenziare i veri positivi da falsi positivi a causa di amplificazione non specifica. Tuttavia le procedure necessarie per elettroforesi su gel non sono pratici per ar risorse limitateEAS. Diversi metodi alternativi sono stati sviluppati per rilevare i prodotti di reazione. Queste alternative, come torbidità derivante dalla formazione di magnesio pirofosfato 10 o utilizzando un colorante intercalante fluorescente da visualizzare sotto luce UV 11,12 sono più favorevoli di esecuzione di un gel. I reagenti LAMP erano stabile per un mese se conservato a 25 ° C e 37 ° C, che sono temperature ambientali nei paesi tropicali e sub-tropicali, dove la febbre Q è endemica 13.
Un test LAMP stato sviluppato nel nostro laboratorio per rilevare la presenza di C. burnetii in campioni di plasma 14. Qui si descrive un protocollo semplice per la preparazione della miscela di reazione LAMP dai reagenti liofilizzati. I reagenti liofilizzati sono stabili per un mese se conservati a RT. Quando combinato con un metodo di visualizzazione facile, questo è un metodo ideale da utilizzare per la rilevazione C. burnetii in un ambiente risorse limitate.
Protocol
Representative Results
Discussion
In precedenza, abbiamo sviluppato un saggio LAMP sensibile e specifico mira l'elemento di inserimento IS1111a 14. L'elemento IS1111 è stato scelto perché è altamente conservata tra i diversi ceppi di C. burnetii e il suo alto numero di copie (7-110) nei batteri (Klee 2006). I nostri risultati hanno mostrato che LAMP può rilevare circa 25 copie dell'elemento IS1111, che può correlare il meno una copia cromosomale di Coxiella DNA. In questo studio, p…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Questa ricerca è stata sostenuta dal Naval Medical Research Center, la ricerca unità di lavoro 6000.RAD1.J.A0310. Le opinioni espresse in questo articolo sono quelle degli autori e non riflettono necessariamente la politica ufficiale o la posizione del Dipartimento della Marina, Dipartimento della Difesa, o il governo degli Stati Uniti. Wei-Mei Ching è un dipendente del governo degli Stati Uniti. Questo lavoro è stato preparato come parte dei suoi doveri d'ufficio. Titolo 17 USC §105 prevede che 'La protezione del copyright sotto questo titolo non è disponibile per qualsiasi lavoro del governo degli Stati Uniti.' Titolo 17 USC §101 definisce un lavoro del governo degli Stati Uniti come un lavoro preparato dal membro del servizio militare o dipendente del governo degli Stati Uniti, come parte delle funzioni ufficiali di quella persona.
Materials
| LAMP primers | Eurofins MWG operon | 10 nmol, salt free | Sequence designed by customer |
| Bst DNA polymerase | New England Biolabs | M0275L | 8 units/ml |
| 10X Thermo pol buffer | New England Biolabs | B9004S | |
| dNTP mixture | New England Biolabs | N0447L | 10 mM each |
| Betaine | Sigma-Aldrich | B0300 | 5 M, Trimethylglycine |
| Magnesium Sulfate | Sigma-Aldrich | M3409-1ML | 1 M |
| 10X Bluejuice | Invitrogen | 10816-015 | gel loading buffer |
| SYBR green | Invitrogen | S7585 | 10,000X, visualize products in tubes |
| GelRed | Phenix Research Products | RGB-4103 | 10,000X, visualize products in gels |
| Lyophilized reagents | Gene Reach | ||
| Hydroxynaphthol blue | Fluka | 33936-10G | |
| ESEQuant tube scanner | Qiagen | real-time detection |
References
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