RU2514663C2 - Method of differentiating bacillus anthracis from other closely related species of genus bacillus based on determining differences in structure of chromosomal genes - Google Patents
Method of differentiating bacillus anthracis from other closely related species of genus bacillus based on determining differences in structure of chromosomal genes Download PDFInfo
- Publication number
- RU2514663C2 RU2514663C2 RU2013107428/10A RU2013107428A RU2514663C2 RU 2514663 C2 RU2514663 C2 RU 2514663C2 RU 2013107428/10 A RU2013107428/10 A RU 2013107428/10A RU 2013107428 A RU2013107428 A RU 2013107428A RU 2514663 C2 RU2514663 C2 RU 2514663C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- anthracis
- flic
- hom2
- species
- bacillus
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области молекулярной микробиологии, в частности к диагностике возбудителя сибирской язвы. Предложенное изобретение позволяет быстро и эффективно выявлять ДНК Bacillus anthracis в биологическом материале и объектах окружающей среды при проведении диагностических исследований в практическом здравоохранении и ветеринарии и осуществлять надежную дифференциацию от других бациллярных видов.The invention relates to the field of molecular microbiology, in particular to the diagnosis of anthrax pathogen. The proposed invention allows you to quickly and efficiently detect Bacillus anthracis DNA in biological material and environmental objects during diagnostic studies in practical health care and veterinary medicine and to reliably differentiate from other bacillary species.
Возбудитель сибирской язвы - грамположительный спорообразующий микроорганизм, принадлежащий к роду Bacillus. В наиболее близком филогенетическом родстве с В. anthracis состоят виды В. cereus, В. thuringiensis, В. mycoides, В. pseudomycoides и В. weihenstephanensis. Схожесть генетических, морфологических и физиологических характеристик позволяет выделить их в особую таксономическую группу, так называемую «1-ю группу бацилл».The causative agent of anthrax is a gram-positive spore-forming microorganism belonging to the genus Bacillus. The closest phylogenetic relationship with B. anthracis consists of species B. cereus, B. thuringiensis, B. mycoides, B. pseudomycoides and B. weihenstephanensis. The similarity of genetic, morphological and physiological characteristics allows us to distinguish them in a special taxonomic group, the so-called "1st group of bacilli."
Классическая схема исследования материала на наличие возбудителя сибирской язвы основана на определении фенотипических признаков - морфологии колоний, чувствительности к пенициллину в тесте "жемчужного ожерелья", чувствительности к диагностическим бактериофагам, способности к образованию L-глютаминовой капсулы на специальных средах, отсутствию гемолиза на агаре с дефибринированной кровью барана, отсутствию подвижности и активности щелочной фосфатазы. Тем не менее, довольно часто выделяют штаммы В. anthracis, которые по одному или нескольким признакам отличаются от типичной характеристики.The classical scheme for studying the material for the presence of the causative agent of anthrax is based on the determination of phenotypic signs — colony morphology, penicillin sensitivity in the pearl necklace test, sensitivity to diagnostic bacteriophages, the ability to form L-glutamine capsules on special media, and the absence of hemolysis on defibrated agar sheep blood, lack of mobility and activity of alkaline phosphatase. Nevertheless, quite often strains of B. anthracis are isolated, which differ in one or more features from a typical characteristic.
Известен способ дифференциации штаммов сибиреязвенного микроба по вирулентности in vitro, осуществляемый на специальных питательных средах для тестирования образования капсулы и сибиреязвенного токсина в атмосфере СО2 [1]. Известен способ идентификации В. anthracis с дифференциацией штаммов по продукции капсулы, про-тективного антигена и антигенов S-слоя, заключающийся в высеве культуры штамма на специальную среду для тестирования образования капсулы в атмосфере СО2 и последующей постановке реакции иммунодиффузии с использованием сывороток к протективному антигену и белкам S-слоя сибиреязвенного микроба [2]. Однако данные способы разработаны для работы с чистой культурой В. anthracis, с их помощью нельзя проводить детекцию возбудителя сибирской язвы в биологическом материале и объектах окружающей среды и дифференциацию от других представителей рода Bacillus.A known method of differentiation of strains of anthrax microbe by virulence in vitro, carried out on special nutrient media for testing the formation of capsules and anthrax toxin in a CO 2 atmosphere [1]. A known method for the identification of B. anthracis with differentiation of strains by the production of capsules, protective antigen and S-layer antigens consists in seeding the strain culture on a special medium for testing capsule formation in a CO 2 atmosphere and subsequent formulation of the immunodiffusion reaction using sera to a protective antigen and proteins of the S-layer of anthrax microbe [2]. However, these methods are designed to work with a pure culture of B. anthracis, with their help it is impossible to detect the causative agent of anthrax in biological material and environmental objects and differentiation from other representatives of the genus Bacillus.
Современное развитие генетики и молекулярной микробиологии позволяет осуществлять диагностику патогенных бактерий на основе амплификационных и секвенационных технологий. Молекулярно-генетическая дифференциация обладает высокой разрешающей способностью и исключает различные интерпретации, связанные с фенотипической изменчивостью бактерий. В геноме возбудителя сибирской язвы, помимо хромосомы, присутствуют две плазмиды - pXO1 и pXO2. Плазмидные гены детерминируют синтез основных факторов патогенности сибиреязвенного микроба. Наличие плазмид pXO1 и pXO2 является дифференциально-диагностическим признаком, отличающим В. anthracis от других представителей рода Bacillus. Практически все отечественные и зарубежные ПЦР-системы индикации возбудителя сибирской язвы основаны на выявлении последовательностей плазмидных генов.The modern development of genetics and molecular microbiology allows the diagnosis of pathogenic bacteria based on amplification and sequencing technologies. Molecular genetic differentiation has a high resolution and excludes various interpretations associated with the phenotypic variability of bacteria. In addition to the chromosome, two plasmids, pXO1 and pXO2, are present in the genome of the causative agent of anthrax. Plasmid genes determine the synthesis of the main pathogenicity factors of the anthrax microbe. The presence of plasmids pXO1 and pXO2 is a differential diagnostic character that distinguishes B. anthracis from other representatives of the genus Bacillus. Almost all domestic and foreign PCR systems for the indication of the causative agent of anthrax are based on the identification of sequences of plasmid genes.
Известен способ выявления возбудителя сибирской язвы с использованием коммерческого набора ГенСиб - «Тест-система для выявления ДНК В. anthracis рХО1+методом полимеразной цепной реакции» (ФКУЗ РосНИПЧИ «Микроб», г.Саратов) [3]. Набор содержит праймеры, комплементарные к фрагменту последовательностей гена pagA, расположенного на плазмиде pXOl. Однако данная тест-система не детектирует моноплазмидные штаммы В. anthracis, содержащие только плазмиду pXO2, или бесплазмидные производные. Кроме того, с ее помощью нельзя отличить вакцинные штаммы В. anthracis от вирулентных.A known method for identifying the causative agent of anthrax using the commercial GenSib kit - “Test system for detecting B. anthracis pXO1 + DNA by the polymerase chain reaction” (FKUZ RosNIPCHI “Microbe”, Saratov) [3]. The kit contains primers complementary to the pagA gene sequence fragment located on the pXOl plasmid. However, this test system does not detect monoplasmid strains of B. anthracis containing only plasmid pXO2, or non-plasmid derivatives. In addition, it cannot be used to distinguish vaccine strains of B. anthracis from virulent ones.
Известен способ выявления возбудителя сибирской язвы с использованием коммерческого набора «АмплиСенс® В. anthracis - FRT: набор реагентов для выявления ДНК вегетативных форм и спор Bacillus anthracis в биологическом материале и объектах окружающей среды методом полимеразной цепной реакции (ПЦР) с гибридизационно-флуоресцентной детекцией в режиме «реального времени» (ФГУН ЦНИИ эпидемиологии, г.Москва) [4]. Тест-система основана на выявлении фрагмента pagA гена, локализованного в составе плазмиды pXO1, и сарА гена, расположенного на плазмиде pXO2. Однако она не определяет штаммы сибиреязвенного микроба, лишенные плазмид. Бактериальные плазмиды менее стабильные генетические элементы, чем хромосомная ДНК, и могут с разной частотой элиминироваться. С другой стороны, плазмиды, идентичные pXO1 и pXO2, обнаруживаются у отдельных штаммов близкородственных В. anthracis бациллярных видов [5, 6, 7]. Некоторые из таких необычных штаммов изолированы от людей или животных с симптомами заболевания, напоминающего сибирскую язву.A known method for identifying the causative agent of anthrax using the commercial kit “AmpliSens ® B. anthracis - FRT: a set of reagents for detecting DNA of vegetative forms and spores of Bacillus anthracis in biological material and environmental objects by polymerase chain reaction (PCR) with hybridization-fluorescence detection in “real time” mode (Federal State Institution Central Research Institute of Epidemiology, Moscow) [4]. The test system is based on the identification of a fragment of the pagA gene localized in the plasmid pXO1 and the sarA gene located on the plasmid pXO2. However, it does not detect strains of anthrax microbe lacking plasmids. Bacterial plasmids are less stable genetic elements than chromosomal DNA, and can be eliminated at different frequencies. On the other hand, plasmids identical to pXO1 and pXO2 are found in individual strains of closely related B. anthracis bacillary species [5, 6, 7]. Some of these unusual strains are isolated from humans or animals with symptoms of anthrax-like illness.
Большей специфичностью обладают тест-системы, содержащие праймеры на фрагменты хромосомных генов. Однако поиск видоспецифичных хромосомных локусов затруднен ввиду высокой гомологии хромосомных ДНК возбудителя сибирской язвы и отдельных представителей вида B. cereus [8].Test systems containing primers for fragments of chromosomal genes have more specificity. However, the search for species-specific chromosomal loci is difficult due to the high homology of the chromosomal DNA of the causative agent of anthrax and individual representatives of the species B. cereus [8].
Известны способы детекции В. anthracis и внутривидовой дифференциации по плазмидному составу, основанные на комплексном использовании праймеров на фрагменты генов pag, суа, lef, локализованных на плазмиде pXO1, гена cap, расположенного на плазмиде pXO2, и хромосомной последовательности Ва813 [9, 10]. Однако уникальность маркера Ва813 для возбудителя сибирской язвы поставлена под сомнение после обнаружения отдельных штаммов В. cereus и В. thuringiensis, содержащих последовательность Ва813, идентичную с возбудителем сибирской язвы [11].Known methods for detection of B. anthracis and intraspecific differentiation by plasmid composition, based on the integrated use of primers for fragments of pag, cya, lef genes located on plasmid pXO1, the cap gene located on plasmid pXO2, and the Ba813 chromosome sequence [9, 10]. However, the uniqueness of the Ba813 marker for the anthrax causative agent is called into question after the discovery of separate strains of B. cereus and B. thuringiensis containing the Ba813 sequence identical to the anthrax causative agent [11].
Известен способ идентификации и дифференциации В. anthracis с использованием мультиплексной амплификационной тест-системы, включающей праймеры на фрагменты плазмидных генов суа и сарС, а также хромосомного гена sap, кодирующего белок S-слоя [12]. Однако по данным полногеномных сиквенсов, представленных в базах данных Национального Центра Биотехнологической Информации (NCBI), нуклеотидные последовательности гена sap у штаммов В. anthracis и отдельных представителей других видов рода Bacillus идентичны.A known method for the identification and differentiation of B. anthracis using a multiplex amplification test system, including primers for fragments of plasmid genes cya and sarC, as well as the chromosomal sap gene encoding the protein of the S layer [12]. However, according to the data of full-genome sequences presented in the databases of the National Center for Biotechnological Information (NCBI), the nucleotide sequences of the sap gene in strains of B. anthracis and individual representatives of other species of the genus Bacillus are identical.
Qi Y. et al., сравнивая хромосомные последовательности бациллярных штаммов, обнаружили у сибиреязвенного микроба синонимичную замену одного нуклеотида в гене rpoB, кодирующего β-субъединицу РНК полимеразы [13]. Показана перспективность использования данного маркера для осуществления дифференциации В. anthracis среди филогенетически близких видов рода Bacillus. Однако в последующем при тестировании 319 бациллярных штаммов был выявлен штамм В. cereus с последовательностью гена rpoB, идентичной аналогичной последовательности у В. anthracis [14].Qi Y. et al., Comparing the chromosomal sequences of bacillary strains, found in the anthrax microbe a synonymous replacement of one nucleotide in the rpoB gene encoding the β-subunit of RNA polymerase [13]. The prospects of using this marker for the differentiation of B. anthracis among phylogenetically related species of the genus Bacillus is shown. However, subsequently, when testing 319 bacillary strains, a B. cereus strain was identified with the rpoB gene sequence identical to that of B. anthracis [14].
Agaisse Н. et al. в процессе сравнительного анализа секвенированных геномов В. anthracis и В. cereus выявили полиморфизм единичного нуклеотида в хромосомном гене плейотропного регулятора plcR [15]. Транскрипционный регулятор plcR ответственен за различные функции клетки, имеющие отношение к патогенности микроорганизма и выживанию в агрессивной внешней среде. Нонсенс мутация в гене plcR используется при типировании штаммов В. anthracis различного происхождения и относится к каноническим SNP (single nucleotide polymorphism) [16]. Hurtle W. et al. выявили единичную синонимичную нуклеотидную замену в хромосомном гене gyrA штаммов В. anthracis, позволяющую отличать их от представителей других бациллярных видов [17]. На основе полиморфизма гена gyrA был создан зонд с флуоресцентной меткой. Однако для выявления генетических изменений в виде единичных нуклеотидных замен необходимо специальное оборудование для проведения ПЦР в реальном времени или секвенирования. Кроме того, мутации в виде единичных нуклеотидных замен подвержены обратной реверсии.Agaisse H. et al. in the process of comparative analysis of the sequenced genomes of B. anthracis and B. cereus revealed a single nucleotide polymorphism in the chromosomal gene of the pleiotropic regulator plcR [15]. The transcriptional regulator plcR is responsible for various cell functions related to the pathogenicity of the microorganism and survival in an aggressive environment. The nonsense mutation in the plcR gene is used in the typing of B. anthracis strains of various origins and belongs to the canonical SNP (single nucleotide polymorphism) [16]. Hurtle W. et al. revealed a single synonymous nucleotide substitution in the chromosomal gyrA gene of B. anthracis strains, which makes it possible to distinguish them from representatives of other bacillary species [17]. Based on the gyrA gene polymorphism, a probe with a fluorescent label was created. However, to identify genetic changes in the form of single nucleotide substitutions, special equipment is needed for real-time PCR or sequencing. In addition, mutations in the form of single nucleotide substitutions are subject to reverse reversion.
Irenge L. et al. была предложена двухэтапная ПЦР в реальном времени для диагностики сибиреязвенной инфекции [18]. На первом этапе проводится скрининг штаммов В. anthracis с помощью плазмидных генов сибиреязвенного микроба, на втором этапе проводится более специфичное выявление штаммов В. anthracis с применением хромосомных мишеней на гены pur А и ptsI. Однако диагностическое исследование, осуществляемое в два этапа, более продолжительно по времени и менее экономично.Irenge L. et al. Real-time two-step PCR has been proposed for the diagnosis of anthrax infection [18]. At the first stage, B. anthracis strains are screened using the plasmid genes of the anthrax microbe, and at the second stage, B. anthracis strains are more specifically identified using chromosome targets for the pur A and ptsI genes. However, a diagnostic study, carried out in two stages, is longer in time and less economical.
Wielinga P. et al. разработали мультилокусную ПЦР в реальном времени для одновременного выявления хромосомного и плазмидных локусов возбудителя сибирской язвы. В качестве хромосомного маркера выбран лямбда-профаг 3 типа, входящий в состав консервативного региона ДНК В. anthracis [19]. Однако не исключена вероятность рекомбинационных событий в геноме В. anthracis, приводящих к элиминации профага.Wielinga P. et al. developed multilocus real-time PCR for the simultaneous detection of the chromosomal and plasmid loci of the causative agent of anthrax.
В 2011 году Ahmod N. et al. нашли делецию 72 п.н. в консервативной области хромосомы возбудителя сибирской язвы, в кодирующем АТФ-синтазу гене уеаС [20]. Тестирование со специфичными праймерами 174 бациллярных штаммов, в том числе 39 штаммов возбудителя сибирской язвы, показало наличие мутации в подавляющем большинстве штаммов В. anthracis, за исключением В. anthracis А1055. Хромосомный маркер уеаС был рекомендован для дифференциации сибиреязвенного микроба от штаммов других бациллярных видов методом ПЦР и пиросеквенирования. Однако использование хромосомной мутации в виде делеции части нуклеотидов в каком-либо гене не позволяет эффективно детектировать микроорганизм. Для одновременной индикации бактериального патогена и его дифференциации от близкородственных видов оптимально использование нескольких видоспецифичных локусов.In 2011, Ahmod N. et al. found a deletion of 72 bp in the conservative region of the chromosome of the causative agent of anthrax, in the gene ueaC encoding ATP synthase [20]. Testing with specific primers of 174 bacillary strains, including 39 anthrax pathogens, showed the presence of a mutation in the vast majority of strains of B. anthracis, with the exception of B. anthracis A1055. The UeaC chromosomal marker was recommended for differentiating the anthrax microbe from strains of other bacillary species by PCR and pyrosequencing. However, the use of a chromosomal mutation in the form of a deletion of part of the nucleotides in any gene does not allow the microorganism to be detected effectively. For the simultaneous indication of a bacterial pathogen and its differentiation from closely related species, the use of several species-specific loci is optimal.
Задачей изобретения является разработка способа, позволяющего детектировать возбудитель сибирской язвы при проведении диагностических исследований и проводить дифференциацию от других представителей рода Bacillus.The objective of the invention is to develop a method that allows to detect the causative agent of anthrax during diagnostic studies and to differentiate from other representatives of the genus Bacillus.
Технический результат заключается в эффективной индикации сибиреязвенного микроба и повышении надежности его дифференциации от штаммов филогенетически близких видов.The technical result consists in an effective indication of the anthrax microbe and increasing the reliability of its differentiation from strains of phylogenetically related species.
Технический результат достигается индикацией возбудителя сибирской язвы методом полимеразной цепной реакции с праймерами на хромосомные гены, который предусматривает пробоподготовку, выделение ДНК, постановку ПЦР с использованием синтетических олигонуклеотидных праймеров, комплементарных последовательностям хромосомных генов fliC и hom2.The technical result is achieved by indicating the anthrax causative agent by the method of polymerase chain reaction with primers for chromosomal genes, which involves sample preparation, DNA isolation, PCR using synthetic oligonucleotide primers complementary to the sequences of the chromosomal genes fliC and hom2.
Праймеры на эти гены имеют следующие последовательности:Primers for these genes have the following sequences:
fliC-F: 5'-TGGAGCAGTAACAATTGG-3',fliC-F: 5'-TGGAGCAGTAACAATTGG-3 ',
fliC-R: 5*-GCACCACTGATAGAAATGTTAG-3',fliC-R: 5 * -GCACCACTGATAGAAATGTTAG-3 ',
hom2-F: 5'-GACGTGTTAAAAGAAGCCCA-3',hom2-F: 5'-GACGTGTTAAAAGAAGCCCA-3 ',
hom2-R: 5'-CACCAATTTCGTCTTTTACA-3*.hom2-R: 5'-CACCAATTTCGTCTTTTACA-3 *.
Результаты оценивают по наличию амплифицированных фрагментов генов и по их размерам. Образование продукта амплификации с праймерами на фрагмент гена fliC размером 153 п.н. свидетельствует о принадлежности штамма к виду В. anthracis. Присутствие продукта амплификации с праймерами на фрагмент гена hom2 размером 550 п.н., напротив, исключает отнесение изолята к возбудителю сибирской язвы.Results are evaluated by the presence of amplified gene fragments and by their size. The formation of the amplification product with primers on a fragment of the fliC gene size of 153 bp indicates that the strain belongs to the species B. anthracis. The presence of an amplification product with primers on a 550 bp hom2 gene fragment, on the contrary, excludes the assignment of the isolate to the causative agent of anthrax.
Заявляемый способ основан на использовании в качестве ДНК-мишеней фрагментов хромосомных генов fliC и hom2. Ранее в процессе сравнительного анализа нуклеотидных последовательностей генов жизнеобеспечения бациллярных штаммов нами были выявлены специфичные для возбудителя сибирской язвы хромосомные мутации. Один из высокоспецифичных участков был найден в гене fliC, детерминирующем синтез флагеллина - главного компонента бактериального жгутика. В позиции 383 п.н. от начала гена fliC у штаммов В. anthracis присутствует вставка 231 нуклеотида, приводящая к прекращению синтеза флагеллина. При постановке ПЦР с праймерами, комплементарными фрагменту последовательностей вставки, образование продукта амплификации происходит при взаимодействии с ДНК В. anthracis.The inventive method is based on the use of fragments of the chromosomal genes fliC and hom2 as target DNA. Earlier, in the process of comparative analysis of the nucleotide sequences of the life support genes of bacillary strains, we identified chromosomal mutations specific for the causative agent of anthrax. One of the highly specific sites was found in the fliC gene, which determines the synthesis of flagellin, the main component of the bacterial flagellum. At position 383 bp from the beginning of the fliC gene in strains of B. anthracis there is an insert of 231 nucleotides, leading to the cessation of flagellin synthesis. When stating PCR with primers complementary to the fragment of the sequences of the insert, the formation of the amplification product occurs upon interaction with B. anthracis DNA.
Дополнительной ДНК-мишенью при проведении диагностических исследований служит обнаруженная нами мутация в гене hom2, кодирующем фермент гомосериндегидрогиназу. Делеция 42 нуклеотидов в позициях с 1042 п.н. по 1083 п.н. от начала гена hom2 блокирует синтез L-гомосерина, из которого в результате ряда последовательных реакций образуются метионин, треонин и цистеин. Ввиду относительно небольшой протяженности дефекта ДНК праймеры на ген hom2 подобраны таким образом, чтобы последовательность одного из них приходилась непосредственно на область делеции. В этом случае образование продукта амплификации регистрируется только в реакциях с ДНК штаммов бациллярных видов, отличных от В. anthracis. Использование дополнительного хромосомного локуса повышает надежность дифференциации возбудителя сибирской язвы от штаммов филогенетически близких видов. Мутация в гене hom2, по-видимому, возникла на начальном этапе ответвления от общего предшественника и формирования В. anthracis в качестве самостоятельного вида. В этом случае она является видоспецифичным генетическим маркером.An additional DNA target for diagnostic studies is the mutation we found in the hom2 gene encoding the homoserine dehydrogenase enzyme. Deletion of 42 nucleotides in positions with 1042 bp 1083 bp each from the beginning of the hom2 gene, it blocks the synthesis of L-homoserine, from which methionine, threonine and cysteine are formed as a result of a series of successive reactions. Due to the relatively small extent of the DNA defect, the primers for the hom2 gene are selected so that the sequence of one of them falls directly on the deletion region. In this case, the formation of the amplification product is registered only in reactions with DNA of strains of bacillary species other than B. anthracis. The use of an additional chromosomal locus increases the reliability of differentiation of the causative agent of anthrax from strains of phylogenetically related species. The mutation in the hom2 gene, apparently, arose at the initial stage of branching from a common predecessor and the formation of B. anthracis as an independent species. In this case, it is a species-specific genetic marker.
Возможности заявляемого способа предусматривают введение плазмидных маркеров, что позволяет одновременно с детекцией сибиреязвенного микроба определять принадлежности изолята к вирулентным, вакцинным или атипичным штаммам. Расчет праймеров и подбор условий полимеразной цепной реакции проведены с учетом перспективы использования в одной реакционной смеси праймеров на фрагменты хромосомных генов fliC, hom2 и плазмидных детерминант pagA, cap А [19]. Размер образующихся в мультилокусной ПЦР продуктов амплификации позволяет отличать их друг от друга при электрофоретическом разделении в агарозном геле. Постановка одноэтапной ПЦР экономически целесообразнее и требует меньше времени на проведение исследования.The capabilities of the proposed method include the introduction of plasmid markers, which allows simultaneously with the detection of anthrax microbe to determine the accessory of the isolate to virulent, vaccine or atypical strains. The primers were calculated and the polymerase chain reaction conditions were selected taking into account the prospects of using primers for fragments of the chromosome genes fliC, hom2 and plasmid determinants pagA, cap A in one reaction mixture [19]. The size of the amplification products formed in multilocus PCR allows us to distinguish them from each other by electrophoretic separation in agarose gel. One-stage PCR is economically feasible and requires less time to conduct a study.
Способ осуществляют следующим образом:The method is as follows:
Выделение ДНК из материала предварительно обеззараженного по стандартной методике проводят в соответствии с МУ 1.3. 2569-09 «Организация работы лабораторий, использующих методы амплификации нуклеиновых кислот при работе с материалом, содержащим микроорганизмы 1- IV групп патогенности» (М., 2009).Isolation of DNA from material previously disinfected according to standard methods is carried out in accordance with MU 1.3. 2569-09 “Organization of the work of laboratories using nucleic acid amplification methods when working with material containing microorganisms of the 1st-4th pathogenicity groups” (M., 2009).
Полимеразную цепную реакцию осуществляют по стандартной методике (МУ 1.3. 2569-09) с применением вышеуказанных праймеров на гены hom2 и fliC.The polymerase chain reaction is carried out according to the standard method (MU 1.3. 2569-09) using the above primers for the hom2 and fliC genes.
Олигонуклеотидные праймеры, используемые для амплификации в ПЦР фрагментов генов hom2 и fliC, рассчитаны на основе нуклеотидных последовательностей этих генов у бациллярных штаммов, представленных в базах данных NCBI: В. anthracis Ames, Ames 0581, Steme, CDC 684, A0248; В. cereus ATCC14579, ATCC10987, ZK, AH187, B4264, AH820, G9842, Q1, 03BB102; Bacillus thuringiensis 97-27, Al Hakam, BMB171; B. weihenstephanensis KBAB4_4052, B. licheniformis ATCC 14580, DSM13; B. megaterium QM B1551, DSM 319; B. subtilis subsp.spizizenii, BSU35150, BSn5. Праймеры проанализированы с помощью компьютерной программы BLAST на web-сервере NCBI (http://www.ncbi.nlm.nih.gov/BLAST/) для подтверждения их специфичности и отсутствия гомологии с нуклеотидными последовательностями штаммов бациллярных видов, присутствующих в базах данных (GenBank, EMBL, DDBJ).Oligonucleotide primers used for PCR amplification of fragments of the hom2 and fliC genes were calculated based on the nucleotide sequences of these genes in the bacillary strains presented in the NCBI databases: B. anthracis Ames, Ames 0581, Steme, CDC 684, A0248; B. cereus ATCC14579, ATCC10987, ZK, AH187, B4264, AH820, G9842, Q1, 03BB102; Bacillus thuringiensis 97-27, Al Hakam, BMB171; B. weihenstephanensis KBAB4_4052, B. licheniformis ATCC 14580, DSM13; B. megaterium QM B1551, DSM 319; B. subtilis subsp.spizizenii, BSU35150, BSn5. Primers were analyzed using the BLAST computer program on the NCBI web server (http://www.ncbi.nlm.nih.gov/BLAST/) to confirm their specificity and lack of homology with nucleotide sequences of strains of bacillary species present in the databases (GenBank , EMBL, DDBJ).
С помощью рассчитанных праймеров проводят в ПЦР амплификацию фрагментов генов hom2 и JliC, определяют наличие и размеры полученных ампликонов. Праймеры на гены hom2 и fliC имеют следующие последовательности:Using the calculated primers, fragments of the hom2 and JliC genes are amplified in PCR, and the presence and size of the resulting amplicons are determined. Primers for the hom2 and fliC genes have the following sequences:
fliC-F: 5'-TGGAGCAGTAACAATTGG-3',fliC-F: 5'-TGGAGCAGTAACAATTGG-3 ',
fliC-R: 5'-GCACCACTGATAGAAATGTTAG-3',fliC-R: 5'-GCACCACTGATAGAAATGTTAG-3 ',
hom2-F: 5'-GACGTGTTAAAAGAAGCCCA-3',hom2-F: 5'-GACGTGTTAAAAGAAGCCCA-3 ',
hom2-R: 5'-CACCAATTTCGTCTTTTACA-3'.hom2-R: 5'-CACCAATTTCGTCTTTTACA-3 '.
Полимеразную цепную реакцию с амплификацией фрагментов генов hom2 и fliC осуществляют по следующей программе: один цикл 94°С в течение 5 мин, 30 циклов при 94°С - 30 сек, 58°С - 30 сек, 72°С - 30 сек и завершающий цикл - 3 мин при 72°C. Электрофоретический анализ ПЦР-продуктов проводят методом электрофореза в 2% агарозном геле относительно стандарта маркеров молекулярных масс с размером от 100 до 3000 п.н.The polymerase chain reaction with amplification of fragments of the hom2 and fliC genes is carried out according to the following program: one cycle of 94 ° C for 5 min, 30 cycles at 94 ° C for 30 sec, 58 ° C for 30 sec, 72 ° C for 30 sec and final cycle - 3 min at 72 ° C. Electrophoretic analysis of PCR products is carried out by electrophoresis in a 2% agarose gel relative to the standard molecular weight markers with sizes from 100 to 3000 bp
Для штаммов сибиреязвенного микроба продукт ПЦР соответствует размеру 153 п.н., для штаммов других бациллярных видов - 550 п.н.For strains of anthrax microbe, the PCR product corresponds to the size of 153 bp, for strains of other bacillary species - 550 bp
Таким образом, разработанный способ позволяет в короткий срок детектировать возбудитель сибирской язвы, а также проводить его достоверную дифференциацию от других представителей рода Bacillus.Thus, the developed method allows for a short time to detect the causative agent of anthrax, as well as to conduct its reliable differentiation from other representatives of the genus Bacillus.
Сущность изобретения поясняется примером.The invention is illustrated by example.
Пример. Исследование материала, содержащего культуру штамма В. anthracis или штамма другого бациллярного вида (Модельный эксперимент).Example. Study of material containing a culture of strain B. anthracis or a strain of another bacillary species (Model experiment).
Обеззараживание исследуемых проб проводят согласно Методическим указаниям МУ 3.5.5.1034-01 «Обеззараживание исследуемого материала, инфицированного бактериями I-IV групп патогенности, при работе методом ПЦР».The disinfection of the test samples is carried out in accordance with the Methodological guidelines of MU 3.5.5.1034-01 "Disinfection of the test material infected with bacteria of pathogenicity groups I-IV during PCR."
Выделение ДНК осуществляют с помощью «Набора реагентов для подготовки проб (выделения ДНК)» выпускаемого ФКУЗ РосНИПЧИ «Микроб».DNA is isolated using the “Reagent Kit for Sample Preparation (DNA Isolation)” produced by the Federal Microbiological Research Institute of Microbiology.
Реакционную смесь для постановки реакции ПЦР приготовляют по прописи:The reaction mixture for the PCR reaction is prepared according to the recipe:
вода деионизированная - 12,5 мкл,deionized water - 12.5 μl,
раствор dNTP (2,5 мМ) - 2 мкл,dNTP solution (2.5 mmol) - 2 μl,
праймер fliC-F (12 пМ/ мкл) - 0,5 мкл,primer fliC-F (12 pM / μl) - 0.5 μl,
праймер fliC-R (12 пМ/ мкл) - 0,5 мкл,primer fliC-R (12 pM / μl) - 0.5 μl,
праймер hom2-F (12 пМ/ мкл) - 0,5 мкл,hom2-F primer (12 pM / μl) - 0.5 μl,
праймер hom2-R (12 пМ/ мкл) - 0,5 мкл,hom2-R primer (12 pM / μl) - 0.5 μl,
реакционный буфер НПФ (×10) - 2,5 мкл,NPF reaction buffer (× 10) - 2.5 μl,
MgCl2 0,25 М - 0,8 мкл,MgCl 2 0.25 M - 0.8 μl,
фермент Taq-полимераза (5 ед./ мкл) - 0,2 мкл,Taq polymerase enzyme (5 units / μl) - 0.2 μl,
исследуемая проба ДНК - 5 мкл.test DNA sample - 5 μl.
Общий объем реакционной смеси 25 мкл на 1 пробу.The total volume of the reaction mixture is 25 μl per 1 sample.
Амплификацию фрагментов генов fliC и hom2 в ПЦР проводят по схеме: денатурация - 94°С в течение 5 мин, 30 циклов при 94°С - 30 сек, отжиг праймеров - 58°С - 30 сек, элонгация цепи 72°С - 30 сек и завершающий цикл - 3 мин при 72°С. Электрофоретический анализ ПЦР-продуктов осуществляют в 2% агарозном геле.Amplification of fragments of the fliC and hom2 genes in PCR is carried out according to the scheme: denaturation - 94 ° C for 5 min, 30 cycles at 94 ° C - 30 sec, annealing of primers - 58 ° C - 30 sec, chain elongation 72 ° C - 30 sec and the final cycle of 3 minutes at 72 ° C. Electrophoretic analysis of PCR products is carried out in a 2% agarose gel.
Во всех пробах, содержащих ДНК В. anthracis, синтезируется продукт амплификации размером 153 п.н., определяющий вставку в гене fliC. При тестировании ДНК представителей различных бациллярных видов регистрируют продукт амплификации размером 550 п.н., выявляющий неизмененные последовательности гена hom2. Ввиду делеции части нуклеотидных последовательностей гена hom2 у штаммов возбудителя сибирской язвы амплификация с рассчитанными праймерами на его фрагмент в этих пробах не происходит (чертеж). На чертеже представлены результаты ПЦР-анализа с праймерами на фрагменты генов fliC и hom2 штаммов В. anthracis и других бациллярных видов: 1. В. anthracis Pasteur; 2. В. anthracis 55; 3. В. anthracis Ихтиман; 4. В. anthracis КМ86 (7); 5. В. anthracis КМ86 (8); 6. В. anthracis Sterne 34F2; 7. В. anthracis СТИ-1; 8. В. anthracis КМ35; 9. В. anthracis 29; 10. В. anthracis KM 91; 11. маркер молекулярных масс «О' GeneRuler™ 100bp DNA Ladder Plus redy-to-use» (Fermentas) (3000, 2000, 1500, 1200, 1000, 900, 800, 700, 600, 500,400, 300, 200, 100 п.н.); 12. В. thuringiensis HD-1; 13. B. thuringiensis 2090; 14. B. thuringiensis 69/6; 15. B. cereus 569; 16. B. cereus 108; 17. B. cereus 8; 18. B. pseudoanthracis 104.In all samples containing B. anthracis DNA, an amplification product of 153 bp is synthesized, which determines the insert in the fliC gene. When testing the DNA of representatives of various bacillary species, an amplification product of 550 bp was detected, revealing unchanged hom2 gene sequences. Due to the deletion of part of the nucleotide sequences of the hom2 gene in anthrax pathogen strains, amplification with calculated primers for its fragment does not occur in these samples (drawing). The drawing shows the results of PCR analysis with primers for fragments of the fliC and hom2 genes of strains of B. anthracis and other bacillary species: 1. B. anthracis Pasteur; 2. B. anthracis 55; 3. B. anthracis Ihtiman; 4. B. anthracis KM86 (7); 5. B. anthracis KM86 (8); 6. B. anthracis Sterne 34F2; 7. B. anthracis STI-1; 8. B. anthracis KM35; 9. B. anthracis 29; 10. B. anthracis KM 91; 11. molecular weight marker "O 'GeneRuler ™ 100bp DNA Ladder Plus redy-to-use" (Fermentas) (3000, 2000, 1500, 1200, 1000, 900, 800, 700, 600, 500,400, 300, 200, 100 p .n.); 12. B. thuringiensis HD-1; 13. B. thuringiensis 2090; 14. B. thuringiensis 69/6; 15. B. cereus 569; 16. B. cereus 108; 17.
Чувствительность реакции амплификации с праймерами fliC-F, fliC-R, hom2-F и hom2-R оценивалась при исследовании проб ДНК, выделенных из десятикратных разведений чистой культуры возбудителя сибирской язвы В. anthracis, и составила 1×102-1×104 спор/мл.The sensitivity of the amplification reaction with primers fliC-F, fliC-R, hom2-F and hom2-R was evaluated by studying DNA samples isolated from ten-fold dilutions of the pure culture of anthrax pathogen B. anthracis, and amounted to 1 × 10 2 -1 × 10 4 spore / ml.
ЛитератураLiterature
1. Еременко Е.И., Буравцева Н.П., Фунтикова Т.Н. Способ дифференциации штаммов сибиреязвенного микроба по вирулентности in vitro // Патент РФ №2101351 (C12N 1/20, C12Q 1/04, C12N 1/20, C12R 1:07) - опубликовано 10.01.1998 г.1. Eremenko E.I., Buravtseva N.P., Funtikova T.N. The method of differentiation of strains of anthrax microbe by virulence in vitro // RF Patent No. 2101351 (
2. Баркова И.А., Барков A.M., Алексеев В.В., Липницкий А.В. Способ идентификации Bacillus anthracis с дифференциацией штаммов по продукции капсулы, протективного антигена и антигенов S-слоя // Патент РФ №2376385 (C12Q 1/04, C12R 1/07, G01N 33/559) - опубликовано 20.12.2009 г.2. Barkova I.A., Barkov A.M., Alekseev V.V., Lipnitsky A.V. A method for identifying Bacillus anthracis with differentiation of strains according to the production of capsules, protective antigen and S-layer antigens // RF Patent No. 2376385 (
3. Тучков И.В. Конструирование и внедрение в практику генодиагностической тест-системы для выявления ДНК возбудителя сибирской язвы // Автореф. дис.… канд. мед. наук. - Саратов, 2005. - 19 с.3. Tuchkov I.V. Design and implementation of a genodiagnostic test system for detecting anthrax causative agent DNA // Abstract. dis ... cand. honey. sciences. - Saratov, 2005 .-- 19 p.
4. Абдрашитова А.С., Саяпина Л.В., Малахаева А.Н., Осина Н.А. Изучение эффективности наборов реагентов для детекции ДНК возбудитеклей сибирской язвы, Бруцеллеза и холеры методом ПЦР в режиме «реального времени» // Современные технологии в совершенствовании мер предупреждения и ответных действий на чрезвычайные ситуации в области общественного здравоохранения санитарно-эпидемиологического характера (Материалы XI Международной научно-практической конференции). Саратов. - 2012. - С.13-15.4. Abdrashitova A.S., Sayapina L.V., Malakhaev A.N., Osina N.A. The study of the effectiveness of reagent kits for the detection of DNA of exciters of anthrax, Brucellosis and cholera by real-time PCR // Modern technologies in improving the prevention and response to public health emergencies of a sanitary-epidemiological nature (Materials of the XI International Scientific practical conference). Saratov. - 2012. - S.13-15.
5. Avashia S., Riggins W., Lindley С, Hoffmaster A., Drumgoole R., Nekomoto,T., Jackson P., Hill K., Williams K., Lehman L., Libal M., Wilkins P., Alexander J., Tvaryanas A., Betz T. Fatal pneumonia among metalworkers due to inhalation exposure to Bacillus cereus containing Bacillus anthracis toxin genes // Clin. Infect. Dis. - 2007. - V.44. - P.414-416.5. Avashia S., Riggins W., Lindley C, Hoffmaster A., Drumgoole R., Nekomoto, T., Jackson P., Hill K., Williams K., Lehman L., Libal M., Wilkins P., Alexander J., Tvaryanas A., Betz T. Fatal pneumonia among metalworkers due to inhalation exposure to Bacillus cereus containing Bacillus anthracis toxin genes // Clin. Infect. Dis. - 2007. - V.44. - P. 414-416.
6. Hoffmaster A., Ravel J., Rasko D., Chapman G., Chute M., Marston C, De В., Sacchi C, Fitzgerald C, Mayer L., Maiden M., Priest F., Barker M., Jiang L., Cer R., Rilstone J., Peterson S., Weyant R., Galloway D., Read Т., Popovic Т., Fraser C. Identification of anthraxtoxin genes in a Bacillus cereus associated with an illness resembling inhalation anthrax // Proc. Natl. Acad. Sci. USA - 2004. - V.101. - P.8449-8454.6. Hoffmaster A., Ravel J., Rasko D., Chapman G., Chute M., Marston C, De B., Sacchi C, Fitzgerald C, Mayer L., Maiden M., Priest F., Barker M. , Jiang L., Cer R., Rilstone J., Peterson S., Weyant R., Galloway D., Read T., Popovic T., Fraser C. Identification of anthraxtoxin genes in a Bacillus cereus associated with an illness resembling inhalation anthrax // Proc. Natl. Acad. Sci. USA - 2004 .-- V.101. - P.8449-8454.
7. Klee S., Ozel M., Appel В., Boesch C, Ellerbrok, H., Jacob D., Holland G., Leendertz F., Pauli G., Grunow R., Nattermann H. Characterization of Bacillus anthracis-\\k& bacteria isolated from wild great apes from Cote dTvoire and Cameroon // J. Bacteriol. - 2006. -V.188.-P.5333-5344.7. Klee S., Ozel M., Appel B., Boesch C, Ellerbrok, H., Jacob D., Holland G., Leendertz F., Pauli G., Grunow R., Nattermann H. Characterization of Bacillus anthracis- \\ k & bacteria isolated from wild great apes from Cote dTvoire and Cameroon // J. Bacteriol. - 2006. -V.188.-P.5333-5344.
8. Tourasse N., Helgason E., Okstad O., Hegna I., Kolsto A. The Bacillus cereus group: novel aspects of population structure and genome dynamics // J. Appl. Microbiol. - 2006. -V.101.-P.579-593.8. Tourasse N., Helgason E., Okstad O., Hegna I., Kolsto A. The Bacillus cereus group: novel aspects of population structure and genome dynamics // J. Appl. Microbiol. - 2006. -V.101.-P.579-593.
9. Patra G., Sylvestre P., Ramisse V., Therasse J., Guesdon J. Isolation of a specific chromosomic DNA sequence of Bacillus anthracis and its possible use in diagnosis // FEMS Immunol. Med. Microbiol. - 1996. - V.15. - P.223-231.9. Patra G., Sylvestre P., Ramisse V., Therasse J., Guesdon J. Isolation of a specific chromosomic DNA sequence of Bacillus anthracis and its possible use in diagnosis // FEMS Immunol. Med. Microbiol. - 1996. - V.15. - P.223-231.
10. Ramisse V., Patra G., Garrigue H., Guesdon J., Mock M. Identification and characterization of Bacillus anthracis bymultiplex PCR analysis of sequences on plasmids pXOl and pXО2 and chromosomal DNA // FEMS Microbiol. Letters. - 1996. - V.145. - P.9-16.10. Ramisse V., Patra G., Garrigue H., Guesdon J., Mock M. Identification and characterization of Bacillus anthracis by multipiplex PCR analysis of sequences on plasmids pXOl and pXO2 and chromosomal DNA // FEMS Microbiol. Letters. - 1996. - V.145. - P.9-16.
11. Patra G., Vaissaire J., Weber-Levy M., Le Doujet C, Mock M. Molecular characterization of Bacillus strains involved in outbreaks of anthrax in France in 1997 // J. Clin. Microbiol. - 1998. - V.36. - P.3412-3414.11. Patra G., Vaissaire J., Weber-Levy M., Le Doujet C, Mock M. Molecular characterization of Bacillus strains involved in outbreaks of anthrax in France in 1997 // J. Clin. Microbiol. - 1998. - V.36. - P.3412-3414.
12. Цыганкова О.И., Еременко Е.И., Рязанова А.Г., Цыганкова Е.А. Мультиплексная амплификационная тест-система для идентификации и дифференциации Bacillus anthracis II Журн. микробиол. - 2005. - №3. - С.69-74.12. Tsygankova O.I., Eremenko E.I., Ryazanova A.G., Tsygankova E.A. Multiplex amplification test system for identification and differentiation of Bacillus anthracis II Zh. microbiol. - 2005. - No. 3. - S.69-74.
13. Qi Y., Patra G., Liang X., Williams L., Rose S., Redkar R., DelVecchio V. Utilization of the rpoB gene as a specific chromosomal marker for real-time PCR detection of Bacillus anthracis II Appl. Environ. Microbiol. - 2001. - V.67(8). - P.3720-3727.13. Qi Y., Patra G., Liang X., Williams L., Rose S., Redkar R., DelVecchio V. Utilization of the rpoB gene as a specific chromosomal marker for real-time PCR detection of Bacillus anthracis II Appl . Environ. Microbiol. - 2001 .-- V.67 (8). - P.3720-3727.
14. Zasada A., Gierczynski R., Raddadi N., Daffonchio D., Jagielski M. Some Bacillus thuringiensis strains share rpoB nucleotide polymorphisms also present in Bacillus anthracis II J. Clin. Microbiol. - 2006. - V.44. - P.1606-1607.14. Zasada A., Gierczynski R., Raddadi N., Daffonchio D., Jagielski M. Some Bacillus thuringiensis strains share rpoB nucleotide polymorphisms also present in Bacillus anthracis II J. Clin. Microbiol. - 2006. - V.44. - P.1606-1607.
15. Agaisse H., Gominet M., Okstad O., Kolstø A., Lereclus D. PlcR is a pleiotropic regulator of extracellular virulence factor gene expression in Bacillus thuringiensis // Mol Microbiol. - 1999. - V.32. - P.1043-1053.15. Agaisse H., Gominet M., Okstad O., Kolstø A., Lereclus D. PlcR is a pleiotropic regulator of extracellular virulence factor gene expression in Bacillus thuringiensis // Mol Microbiol. - 1999. - V.32. - P.1043-1053.
16. Easterday R., Van Ert M., Simonson Т., Wagner D., Kenefic L., Allender C, Keim P. Use of single nucleotide polymorphisms in the plcR gene for specific identification of Bacillus anthracis II J. Clin. Microbiol. - 2005. - V.43 (4). - P.1995-1997.16. Easterday R., Van Ert M., Simonson T., Wagner D., Kenefic L., Allender C, Keim P. Use of single nucleotide polymorphisms in the plcR gene for specific identification of Bacillus anthracis II J. Clin. Microbiol. - 2005 .-- V.43 (4). - P.1995-1997.
17. Hurtle W., Bode E., Kulesh D., Kaplan R., Garrison J., Bridge D., House M., Frye M., Loveless В., Norwood D. Detection of the Bacillus anthracis gyrA gene by using a minor groove binder probe. J. Clin. Microbiol. - 2004. - V.42. - P.179-185.17. Hurtle W., Bode E., Kulesh D., Kaplan R., Garrison J., Bridge D., House M., Frye M., Loveless B., Norwood D. Detection of the Bacillus anthracis gyrA gene by using a minor groove binder probe. J. Clin. Microbiol. - 2004. - V.42. - P.179-185.
18. Irenge L., Durant J., Tomaso H., Pilo P. Olsen J., Ramisse V., Mahillon J., Gala J. Development and validation of a real-time quantitative PCR assay for rapid identification of Bacillus anthracis in environmental samples //Appl. Microbiol. Biotechnol. - 2010. - V.88.-P.1179-1192.18. Irenge L., Durant J., Tomaso H., Pilo P. Olsen J., Ramisse V., Mahillon J., Gala J. Development and validation of a real-time quantitative PCR assay for rapid identification of Bacillus anthracis in environmental samples // Appl. Microbiol. Biotechnol. - 2010. - V.88.-P.1179-1192.
19. Wielinga P., Hamidjaja R., Agren J., Knutsson R., Segerman В., Flicker M., Ehling-Schulz M., Groot A., Burton J., Brooks Т., Janse I., Rotterdam B. A multiplex real-time PCR for identifying and differentiating B. anthracis virulent types // International J. Food Microbiol. - 2011. - V. 145. - P. 137-144.19. Wielinga P., Hamidjaja R., Agren J., Knutsson R., Segerman B., Flicker M., Ehling-Schulz M., Groot A., Burton J., Brooks T., Janse I., Rotterdam B A multiplex real-time PCR for identifying and differentiating B. anthracis virulent types // International J. Food Microbiol. - 2011. - V. 145. - P. 137-144.
20. Ahmod N., Gupta R., Shah H. Identification of a Bacillus anthracis specific indel in the yeaC gene and development of a rapid pyrosequencing assay for distinguishing B. anthracis from the B. cereus group // J. Microbiol. Methods. - 2011. - V. 87. - P. 278- 285.20. Ahmod N., Gupta R., Shah H. Identification of a Bacillus anthracis specific indel in the yeaC gene and development of a rapid pyrosequencing assay for distinguishing B. anthracis from the B. cereus group // J. Microbiol. Methods - 2011. - V. 87. - P. 278-285.
Claims (1)
fliC-F: 5'-TGGAGCAGTAACAATTGG-3',
fliC-R: 5'-GCACCACTGATAGAAATGTTAG-3',
hom2-F: 5'-GACGTGTTAAAAGAAGCCCA-3',
hom2-R: 5'-CACCAATTTCGTCTTTTACA-3'
с последующим электрофоретическим анализом продуктов амплификации, при котором образование продукта амплификации размером 153 п.н. свидетельствует о принадлежности исследуемого штамма к виду В. anthracis, образование продукта амплификации размером 550 п.н. свидетельствует о принадлежности исследуемого штамма к другому виду рода Bacillus. A method for differentiating the anthrax causative agent from other closely related species of the Bacillus genus based on determining differences in the structure of chromosomal genes, which includes sample preparation, DNA isolation, PCR staging, characterized in that oligonucleotide primers complementary to the sequences of chromosomal genes having the following fliC and hom are used in PCR sequences:
fliC-F: 5'-TGGAGCAGTAACAATTGG-3 ',
fliC-R: 5'-GCACCACTGATAGAAATGTTAG-3 ',
hom2-F: 5'-GACGTGTTAAAAGAAGCCCA-3 ',
hom2-R: 5'-CACCAATTTCGTCTTTTACA-3 '
followed by electrophoretic analysis of amplification products, in which the formation of an amplification product of 153 bp indicates the belonging of the studied strain to the species B. anthracis, the formation of an amplification product of 550 bp in size indicates the belonging of the studied strain to another species of the genus Bacillus.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013107428/10A RU2514663C2 (en) | 2013-02-19 | 2013-02-19 | Method of differentiating bacillus anthracis from other closely related species of genus bacillus based on determining differences in structure of chromosomal genes |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013107428/10A RU2514663C2 (en) | 2013-02-19 | 2013-02-19 | Method of differentiating bacillus anthracis from other closely related species of genus bacillus based on determining differences in structure of chromosomal genes |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2013107428A RU2013107428A (en) | 2013-06-20 |
RU2514663C2 true RU2514663C2 (en) | 2014-04-27 |
Family
ID=48785252
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2013107428/10A RU2514663C2 (en) | 2013-02-19 | 2013-02-19 | Method of differentiating bacillus anthracis from other closely related species of genus bacillus based on determining differences in structure of chromosomal genes |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2514663C2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2703400C1 (en) * | 2018-10-01 | 2019-10-16 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный аграрный университет имени И.Т. Трубилина" | Method for detecting a genome of a brucella infection agent (brucella speciales) in farm animals |
-
2013
- 2013-02-19 RU RU2013107428/10A patent/RU2514663C2/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
I. HENDERSON et al., Differentiation of Bacillus anthracis from Other Bacillus cereus Group Bacteria with the PCR, INTERNATIONAL JOURNAL OF SYSTEMATIBCA CTERIOLOG, 1994, Vol. 44, No. 1, pp. 99-105. ТУЧКОВ И.В., Конструирование и внедрение в практику генодиагностической тест-системы для выявления ДНК возбудителя сибирской язвы, Автореферат диссертации, Саратов, 2005. N.I.MIKSHIS et al., Identification of Differences in Structure of Methionine Biosynthesis Genes in Bacillus anthracis Strains and Phylogenetically Related Species of Bacilli, Molecular Genetics, Microbiology and Virology, 2012, Vol. 27, No. 2, pp. 69-73. Н.И. МИКШИС и др., Выявление хромосомных локусов, позволяющих дифференцировать штаммы Bacillus anthracis от представителей близкородственных бактериальных видов, Инфекция и иммунитет, 2012, Т. 2, N 1-2. UNTERGASSER A. et al., Primer3Plus, an enhanced web interface to Primer3, Nucleic Acids Res, 2007, 35(Web Server issue), W71-74. ЦЫГАНКОВА О.И. и др., Мультиплексная амплифи * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2703400C1 (en) * | 2018-10-01 | 2019-10-16 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный аграрный университет имени И.Т. Трубилина" | Method for detecting a genome of a brucella infection agent (brucella speciales) in farm animals |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2013107428A (en) | 2013-06-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Böhm et al. | Massive horizontal gene transfer, strictly vertical inheritance and ancient duplications differentially shape the evolution of Bacillus cereus enterotoxin operons hbl, cytK and nhe | |
Ernst et al. | Genomics and the evolution, pathogenesis, and diagnosis of tuberculosis | |
Ramisse et al. | The Ba813 chromosomal DNA sequence effectively traces the whole Bacillus anthracis community | |
Antwerpen et al. | Real-time PCR system targeting a chromosomal marker specific for Bacillus anthracis | |
US20130259899A1 (en) | Detection of fusobacterium in a gastrointestinal sample to diagnose gastrointestinal cancer | |
CN110951898B (en) | New specific molecular target of 4 species in Cronobacter and rapid detection method thereof | |
Graves et al. | Subtyping Listeria monocytogenes | |
Buogo et al. | Diagnosis of Clostridium perfringens type C enteritis in pigs using a DNA amplification technique (PCR) | |
Derzelle et al. | Use of high-resolution melting and melting temperature-shift assays for specific detection and identification of Bacillus anthracis based on single nucleotide discrimination | |
Keim et al. | Bacillus anthracis evolution and epidemiology | |
Onuk et al. | Molecular identification and determination of some virulence genes of Aeromonas spp. in fish and water from Turkish coastal regions | |
Volokhov et al. | Identification of Bacillus anthracis by multiprobe microarray hybridization | |
Pu et al. | Investigation of Streptococcus agalactiae using pcs B‐based LAMP in milk, tilapia and vaginal swabs in Haikou, China | |
Wang et al. | Identification and characterization of Bacillus anthracis by multiplex PCR on DNA chip | |
Zhang et al. | DnaJ sequences of Bacillus cereus strains isolated from outbreaks of hospital infection are highly similar to Bacillus anthracis | |
Marsh et al. | Deletion of an mmpL gene and multiple associated genes from the genome of the S strain of Mycobacterium avium subsp. paratuberculosis identified by representational difference analysis and in silico analysis | |
Jamshidi et al. | Isolation and identification of Campylobacter spp. and Campylobacter coli from poultry carcasses by conventional culture method and multiplex PCR in Mashhad, Iran | |
Chelliah et al. | Novel motB as a potential predictive tool for identification of B. ácereus, B. áthuringiensis and differentiation from other Bacillus species by triplex real-time PCR | |
RU2514663C2 (en) | Method of differentiating bacillus anthracis from other closely related species of genus bacillus based on determining differences in structure of chromosomal genes | |
Brumfield et al. | Genotypic and phenotypic assays to distinguish Vibrio cholerae biotype | |
Garofolo et al. | Development of a real time PCR taqman assay based on the TPI gene for simultaneous identification of Clostridium chauvoei and Clostridium septicum | |
US20030129619A1 (en) | Compositions and methods for detecting multidrug resistant strains of M. tuberculosis having mutations in genes of the mutT family | |
EP1711620B1 (en) | Methods for detection of mycobacterium tuberculosis | |
Mohd Ali et al. | Development and validation of TaqMan real-time PCR for the detection of Burkholderia pseudomallei isolates from Malaysia. | |
Fushan et al. | Genome-wide identification and mapping of variable sequences in the genomes of Burkholderia mallei and Burkholderia pseudomallei |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20170220 |