شناسایی باکتریایی و تایپ مولکولی
شناسایی باکتریایی و تایپ مولکولی شامل روشهایی است که برای تعیین گونه باکتریایی یک جدایه و فراتر از گونه، برای تمایز سویهها به منظور بررسی شیوع و نظارت استفاده میشود. این روشها از توالییابی ژنهای نشانگر حفاظتشده و تطبیق پروفایل پروتئینی تا تایپ سویه مبتنی بر محدودیت و توالی را در بر میگیرد.
Definition
شناسایی باکتریایی یک جدایه را با استفاده از نشانگرهای مولکولی یا پروفایلهای پروتئینی به یک گروه طبقهبندی اختصاص میدهد، در حالی که تایپ مولکولی جدایههای یک گونه را برای ارزیابی ارتباط آنها برای اهداف اپیدمیولوژیک از یکدیگر متمایز میکند.
Scope
این موضوع به شناسایی مبتنی بر توالی (به ویژه توالییابی ژن 16S rRNA)، شناسایی پروتئومیک با طیفسنجی جرمی MALDI-TOF، و روشهای تایپ سویه مولکولی مانند الکتروفورز ژل پالسی و به طور فزاینده، تایپ کل ژنوم میپردازد. این مبحث به عنوان یک موضوع آزمایشگاهی و مرجع ارائه شده است، نه به عنوان راهنمای درمان.
Core questions
- این جدایه به کدام گونه یا جنس تعلق دارد و نشانگرهای مولکولی با چه اطمینانی میتوانند آن را حل کنند؟
- آیا دو یا چند جدایه یک سویه هستند و چه آستانهای از شباهت، ارتباط را تعریف میکند؟
- کدام روش تایپ، قدرت تمایز و قابلیت تکرار مناسب برای سوال را ارائه میدهد؟
Key concepts
- توالییابی ژن 16S rRNA
- پروفایلسازی طیفسنجی جرمی MALDI-TOF
- الکتروفورز ژل پالسی (PFGE)
- تایپ توالی چندلوکوسی (MLST)
- تایپ توالی کل ژنوم
- قدرت تمایز و قابلیت تکرار
- معیارهای ارتباط سویه
Mechanisms
شناسایی گونه میتواند بر تقویت و توالییابی ژن 16S rRNA تکیه کند، که مناطق حفاظتشده و متغیر آن امکان جایگاهیابی طبقهبندی بیشتر باکتریهای بالینی مرتبط را فراهم میکند، با محدودیتهایی در مواردی که گونههای نزدیک به هم توالیهای تقریباً یکسانی دارند (Patel, 2001). طیفسنجی جرمی MALDI-TOF به جای آن، ارگانیسمها را با تطبیق طیف جرمی پروتئین مشخصه آنها با پایگاههای داده مرجع شناسایی میکند و شناسایی سریع از کلنیها را فراهم میآورد (Greub, 2010). برای تمایز در سطح سویه، الکتروفورز ژل پالسی الگوهای قطعات محدودکننده کروموزومی را مقایسه میکند، با معیارهای استاندارد شدهای که تعریف میکنند چه زمانی جدایهها غیرقابل تمایز، نزدیک به هم، یا متمایز در نظر گرفته میشوند (Tenover, 1995). توالییابی کل ژنوم اکنون امکان تایپ با وضوح بالاتر را فراهم میکند و به طور فزایندهای برای نظارت و بازسازی شیوع استفاده میشود (Deng et al., 2016).
Clinical relevance
شناسایی و تایپ دقیق، نحوه نامگذاری ارگانیسمها و پیوند جدایههای مرتبط توسط آزمایشگاهها را توصیف میکند و از نظارت بر پیشگیری از عفونت، شناسایی شیوع و گزارشدهی حمایت میکند. این موضوع توضیح میدهد که چگونه این شواهد تولید میشوند و توصیههای تشخیصی یا درمانی فردی ارائه نمیدهد.
Epidemiology
تایپ مولکولی در اپیدمیولوژی مولکولی نقش محوری دارد: مقایسه سویهها در بین بیماران، بخشها یا منابع غذایی به تعیین اینکه آیا موارد منبع مشترکی دارند کمک میکند. روشهای مبتنی بر کل ژنوم به ابزار اصلی برای نظارت و بررسی شیوع پاتوژنهای منتقله از غذا و مرتبط با مراقبتهای بهداشتی تبدیل شدهاند (Deng et al., 2016).
Evidence & guidelines
تفسیر تایپ سویه مدتهاست که توسط معیارهای استاندارد شده و اجماع متخصصان برای خواندن الگوهای محدودکننده هدایت میشود (Tenover, 1995). عملکرد شناسایی و تایپ، مدیریت پایگاه داده، و استانداردهای کیفیت توسط نهادهای حرفهای و تولیدکنندگان سنجش تعیین میشوند و در اینجا بازتولید نشدهاند.
History
شناسایی مبتنی بر توالی با ورود PCR و توالییابی ژن 16S rRNA به آزمایشگاههای بالینی عملی شد (Patel, 2001)، در حالی که تایپ سویه قابل تکرار از طریق معیارهای اجماع برای تفسیر الگوهای PFGE کدگذاری شد (Tenover, 1995). طیفسنجی جرمی MALDI-TOF بعدها با کوتاه کردن زمان پاسخدهی، شناسایی روتین را متحول کرد (Greub, 2010)، و توالییابی کل ژنوم تایپ را به وضوح تکنوکلئوتیدی گسترش داد (Deng et al., 2016).
Debates
- چگونه باید ارتباط سویه تعریف شود؟
- معیارهای الگوی باندینگ، دستهبندیهای ارتباطی قابل تکرار اما کلی را ارائه میدهند، در حالی که روشهای کل ژنوم وضوح دقیقتری را فراهم میکنند؛ این حوزه همچنان در حال مذاکره بر سر آستانهها و نحوه مقایسه نتایج در بین روشها و آزمایشگاهها است.
Related topics
Seminal works
- patel-2001
- tenover-1995
- greub-2010
Frequently asked questions
- توالییابی 16S rRNA چه زمانی بیشترین کاربرد را دارد؟
- این روش به ویژه برای ارگانیسمهایی مفید است که شناسایی آنها با روشهای فنوتیپی دشوار است یا به کندی رشد میکنند، اگرچه ممکن است گونههای بسیار نزدیک به هم را که توالیهای 16S تقریباً یکسانی دارند، تمایز ندهد.
- چرا باکتریها را فراتر از شناسایی گونه تایپ میکنیم؟
- تایپ، جدایههای یک گونه را از یکدیگر متمایز میکند تا مشخص شود آیا آنها بخشی از یک زنجیره انتقال هستند یا خیر، که برای بررسی شیوع و نظارت بر کنترل عفونت ضروری است.