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Artigo de método

Reação em cadeia da polimerase e hibridização de ponto-blot para detecção de Leptospira em amostras de água

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DOI:

10.3791/65435

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14 de junho de 2024

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Neste artigo

Resumo

Neste estudo, uma aplicação de dot-blot foi projetada para detectar Leptospira dos três clados principais em amostras de água. Este método permite a identificação de quantidades mínimas de DNA especificamente direcionadas por uma sonda marcada com digoxigenina, facilmente detectada por um anticorpo anti-digoxigenina. Essa abordagem é uma ferramenta valiosa e satisfatória para fins de triagem.

Resumo

O dot-blot é uma técnica simples, rápida, sensível e versátil que permite a identificação de quantidades mínimas de DNA especificamente direcionadas pela hibridização da sonda na presença de DNA transportador. Baseia-se na transferência de uma quantidade conhecida de DNA para um suporte sólido inerte, como uma membrana de náilon, utilizando o aparelho de dot-blot e sem separação eletroforética. As membranas de nylon têm a vantagem de alta capacidade de ligação de ácidos nucleicos (400 μg/cm2), alta resistência e são carregadas positiva ou neutramente. A sonda usada é um fragmento de ssDNA altamente específico de 18 a 20 bases marcadas com digoxigenina (DIG). A sonda se conjugará com o DNA da Leptospira . Uma vez que a sonda tenha hibridizado com o DNA alvo, ela é detectada por um anticorpo anti-digoxigenina, permitindo sua fácil detecção por meio de suas emissões reveladas em um filme de raios-X. Os pontos com uma emissão corresponderão aos fragmentos de DNA de interesse. Este método emprega a marcação não isotópica da sonda, que pode ter uma meia-vida muito longa. A desvantagem deste imunomarcador padrão é uma sensibilidade mais baixa do que as sondas isotópicas. No entanto, é mitigado pelo acoplamento da reação em cadeia da polimerase (PCR) e ensaios de dot-blot. Essa abordagem permite o enriquecimento da sequência alvo e sua detecção. Além disso, pode ser usado como uma aplicação quantitativa quando comparado com uma diluição em série de um padrão bem conhecido. Uma aplicação de dot-blot para detectar Leptospira dos três clados principais em amostras de água é apresentada aqui. Esta metodologia pode ser aplicada a grandes quantidades de água, uma vez que tenham sido concentradas por centrifugação para fornecer evidências da presença de DNA de Leptospira. Esta é uma ferramenta valiosa e satisfatória para fins gerais de triagem, podendo ser utilizada para outras bactérias não cultiváveis que possam estar presentes na água, melhorando a compreensão do ecossistema.

Introdução

A leptospirose em humanos tem origem principalmente em fontes ambientais 1,2. A presença de Leptospira em lagos, rios e córregos é um indicador de transmissão de leptospirose entre animais silvestres e animais domésticos e de produção que podem eventualmente entrar em contato com esses corpos d'água 1,3,4. Além disso, Leptospira foi identificada em fontes não naturais, incluindo esgoto, água estagnada e água da torneira 5,6.

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Protocolo

1. Preparação da amostra

  1. Concentre cada amostra de água em tubos de microcentrífuga de 1,5 mL por centrifugação a 8.000 x g por 10 min a 4 ° C. Repita esta etapa, quantas vezes forem necessárias, para concentrar a amostra em um volume de 250 μL.
  2. Use o kit de extração de DNA de acordo com as instruções do fabricante (consulte a Tabela de Materiais).
  3. Realize a PCR específica de acordo com a sonda dot-blot que será utilizada (Tabela 1).
    1. Realizar as amplificações em tubos de PCR com o volume final de 25 μL contendo 1 tampão X, 2,5 unidades de Taq polimerase, 1 μM de cada prim....

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Resultados

Para avaliar a eficácia da técnica, foi utilizado DNA genômico de culturas puras de cada sorovar de Leptospira , juntamente com a sonda específica do clado. As membranas foram preparadas com 100 ng de DNA genômico por reação de PCR para cada sorovar, seguido por oito DNA genômico de bactérias não relacionadas e concentrações variáveis de DNA genômico dos sorovares ad hoc de Leptospira . Cada ensaio incluiu controle positivo, negativo e sem modelo. Esses DNAs genômicos não relacionados não mostraram afin.......

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Discussão

As etapas críticas da técnica de dot-blot incluem (1) imobilização de DNA, (2) bloqueio dos locais de ligação livres na membrana com DNA não homólogo, (3) a complementaridade entre a sonda e o fragmento alvo sob condições de recozimento, (4) remoção da sonda não hibridizada e (5) a detecção da molécula repórter41.

O PCR-Dot-blot tem certas limitações, como a técnica não fornece informações sobre o tamanho do fragmento hibridizado37, requer deshib.......

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Divulgações

Os autores declaram não haver conflito de interesses.

Agradecimentos

Estamos em dívida com a coleção Leptospira do Departamento de Microbiologia e Imunologia da Faculdade de Medicina Veterinária e Zootecnia da Universidade Nacional Autônoma do México. Agradecemos a generosa doação das cepas de referência de Leptospira ; Leptospira fainei sorovar Hurstbridge cepa BUT6 e Leptospira biflexa sorovar Patoc cepa Patoc I para o Dr. Alejandro de la Peña Moctezuma. Agradecemos ao Dr. José Antonio Ocampo Cervantes, Coordenador do CIBAC, e ao pessoal pelo apoio logístico. A EDT estava no âmbito do programa Terminal Project para alunos de graduação da Universidade Autônoma Metropolitana-Campus Cuaji....

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Materiais

Lista de materiais utilizados neste artigo
NomeEmpresaNúmero de catálogoComentários
REAGENTES
Kit de extração de DNA PurelinkInvitrogenK182002
Gotaq Flexi DNA Polimerase (kit de polimerase Taq de PCR de ponto final)PromegaM3001
Whatman, grau 1,membranas de nylon MerkWHA1001325
, carregado positivamente Rolo 30cm x 3 mRoche
Anti-Digoxigenina-AP, fragmentos Fab Ovino Policlonal Anticorpo primárioRoche11093274910
Base Média EMJHDifcoS1368JAA
Leptospira Enriquecimento EMJHDifcoBD 279510
Reagente de bloqueioRoche11096176001
CSPD pronto para uso 3-(4-metoxispiro {1,2-dioxetano-3,2′-(5′-cloro) triciclo-[3.3.1.13,7] decanto}8-4-il) fenil fosfatoMerk11755633001
Ácido desoxirribonucléico do esperma do arenqueSigma AldrichD3159
Desenvolvedor CarestreamCarestream Health IncGBX5158621
Digoxigenina-11-ddUTPRoche11363905910
EDTA, Sal Dissódico (Di-hidratado)PromegaH5032
Ficoll 400Sigma AldrichF8016
Fixador Carestream CarestreamHealth IncGBX 5158605
Lauril sulfato Sal de Sódio (Dodecil sulfato de sódio; SDS) C12H2504SNaSigma AldrichL5750
N-Lauroilsarcosina sal de sódio CH3(CH2)10CON(CH3) CH2COONaSigma AldrichL-9150É um surfactante aniônico
Polivinilpirrolidona (PVP-40)Sigma AldrichPVP40
Polietilenoglicol Monolaurato de sorbitano (Tween 20)Sigma Aldrich9005-64-5
Cloreto de sódio (NaCl)Sigma Aldrich7647-14-5
Dodecil sulfato de sódio (SDS)Sigma Aldrich151-21-3
Hidróxido de sódio (NaOH)Sigma Aldrich1310-73-2
Fosfato de sódio dibásico (NaH2PO4)Sigma-Aldrich7558-79-4
Transferase terminal, cloridratoTris Roche3289869103
(Tris HCl)Sigma-Aldrich1185-53-1
SSPE 20XSigma-AldrichS2015-1LPode ser feito em casa seguindo Arquivo Suplementar 6
PrimersSigma-AldrichSob demandaSiga a tabela 1
SondasSigma-AldrichSob demandaSiga a tabela 1
Equipment
Nanodrop™ Um EspectrofotômetroThermo-ScientificND-ONE-W
Microcentrífuga refrigerada Sigma 1-14K, adequada para centrifugação de tubos de microcentrífuga de 1,5 ml a 14.000 rpmSigma-Aldrich1-14K
, faixa 2-20 µ l, 20-200 µ lGilsonSKU:F167360
Tubos de microcentrífuga descartáveis de 1,5 ml (autoclavados)AxygenMCT-150-SP
Descartáveis 600 µ l tubos de microcentrífuga (autoclavados)Axygen3208
1-10 µ lAxygenT-300
1-200 µ lAparelho AxygenTR-222-Y
Dot-Blot Bio-DotBIORAD1706545
Portátil Hergom Sucção Hergom7E-A
Caixa de Luz Científica (Luz Visível PH90-115V)HoeferPH90-115V
UV CrosslinkerHoeferUVC-500
Thermo Hybaid PCR Express ThermocyclerHybaid
radiográfico com placa IP14 X 17Fuji
Papel de filtro 11417240001 de recombinante Pipetas ajustáveis desinfetadas Pontas de pipeta descartáveis Pontas de pipeta descartáveis HBPX110

Referências

  1. Bierque, E., Thibeaux, R., Girault, D., Soupé-Gilbert, M. E., Goarant, C. A systematic review of Leptospira in water and soil environments. PLOS One. 15 (1), e0227055(2020).
  2. Haake, D. A., Levett, P. N. Leptospirosis in humans. Current Topics in Microbiology and Immunology. 387

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Reimpressões e permissões

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