बैक्टीरिया की पहचान और आणविक टाइपिंग

बैक्टीरिया की पहचान और आणविक टाइपिंग में उन विधियों को शामिल किया गया है जिनका उपयोग यह निर्धारित करने के लिए किया जाता है कि एक आइसोलेट किस बैक्टीरियल प्रजाति से संबंधित है और, प्रजातियों से परे, प्रकोप की जांच और निगरानी के लिए स्ट्रेन में अंतर करने के लिए। इसमें संरक्षित मार्कर जीनों के अनुक्रमण और प्रोटीन-प्रोफाइल मिलान से लेकर प्रतिबंध- और अनुक्रम-आधारित स्ट्रेन टाइपिंग तक शामिल है।

Definition

बैक्टीरिया की पहचान आणविक मार्करों या प्रोटीन प्रोफाइल का उपयोग करके एक आइसोलेट को एक टैक्सोनोमिक समूह को सौंपती है, जबकि आणविक टाइपिंग महामारी विज्ञान के उद्देश्यों के लिए उनकी संबंधितता का आकलन करने के लिए एक ही प्रजाति के आइसोलेट्स के बीच अंतर करती है।

Scope

यह विषय अनुक्रम-आधारित पहचान (विशेष रूप से 16S rRNA जीन अनुक्रमण), MALDI-TOF मास स्पेक्ट्रोमेट्री द्वारा प्रोटिओमिक पहचान, और आणविक स्ट्रेन टाइपिंग विधियों जैसे पल्स्ड-फील्ड जेल इलेक्ट्रोफोरेसिस और, तेजी से, संपूर्ण-जीनोम टाइपिंग को संबोधित करता है। इसे एक प्रयोगशाला और संदर्भ विषय के रूप में प्रस्तुत किया गया है, न कि उपचार मार्गदर्शन के रूप में।

Core questions

• यह आइसोलेट किस प्रजाति या जीनस से संबंधित है, और आणविक मार्कर इसे कितनी आत्मविश्वास से हल कर सकते हैं?
• क्या दो या अधिक आइसोलेट एक ही स्ट्रेन हैं, और समानता की कौन सी सीमा संबंधितता को परिभाषित करती है?
• कौन सी टाइपिंग विधि प्रश्न के लिए उपयुक्त भेदभावपूर्ण शक्ति और प्रतिलिपि प्रस्तुत करने योग्यता प्रदान करती है?

Key concepts

• 16S rRNA जीन अनुक्रमण
• MALDI-TOF मास स्पेक्ट्रोमेट्री प्रोफाइलिंग
• पल्स्ड-फील्ड जेल इलेक्ट्रोफोरेसिस (PFGE)
• मल्टीलोकस सीक्वेंस टाइपिंग (MLST)
• संपूर्ण-जीनोम अनुक्रम टाइपिंग
• भेदभावपूर्ण शक्ति और प्रतिलिपि प्रस्तुत करने योग्यता
• स्ट्रेन संबंधितता मानदंड

Mechanisms

प्रजाति की पहचान 16S rRNA जीन को प्रवर्धित और अनुक्रमित करने पर निर्भर कर सकती है, जिसके संरक्षित और परिवर्तनीय क्षेत्र अधिकांश चिकित्सकीय रूप से प्रासंगिक बैक्टीरिया के टैक्सोनोमिक प्लेसमेंट की अनुमति देते हैं, उन सीमाओं के साथ जहां निकट संबंधी प्रजातियां लगभग समान अनुक्रम साझा करती हैं (पटेल, 2001)। MALDI-TOF मास स्पेक्ट्रोमेट्री इसके बजाय संदर्भ डेटाबेस के खिलाफ उनके विशिष्ट प्रोटीन मास स्पेक्ट्रा का मिलान करके जीवों की पहचान करती है, जो कॉलोनियों से तेजी से पहचान प्रदान करती है (ग्रुब, 2010)। स्ट्रेन-स्तर के भेदभाव के लिए, पल्स्ड-फील्ड जेल इलेक्ट्रोफोरेसिस क्रोमोसोमल प्रतिबंध खंड पैटर्न की तुलना करता है, जिसमें मानकीकृत मानदंड यह परिभाषित करते हैं कि आइसोलेट्स को कब अविभाज्य, निकट संबंधी या विशिष्ट माना जाता है (टेनोवर, 1995)। संपूर्ण-जीनोम अनुक्रमण अब उच्च-रिज़ॉल्यूशन टाइपिंग को सक्षम बनाता है और निगरानी और प्रकोप पुनर्निर्माण के लिए तेजी से उपयोग किया जा रहा है (डेंग एट अल।, 2016)।

Clinical relevance

सटीक पहचान और टाइपिंग यह बताती है कि प्रयोगशालाएं जीवों का नाम कैसे रखती हैं और संबंधित आइसोलेट्स को कैसे जोड़ती हैं, संक्रमण-रोकथाम निगरानी, ​​प्रकोप का पता लगाने और रिपोर्टिंग का समर्थन करती हैं। यह विषय बताता है कि यह साक्ष्य कैसे उत्पन्न होता है और व्यक्तिगत नैदानिक ​​या चिकित्सीय सिफारिशें प्रदान नहीं करता है।

Epidemiology

आणविक टाइपिंग आणविक महामारी विज्ञान के लिए केंद्रीय है: रोगियों, वार्डों या खाद्य स्रोतों में स्ट्रेन की तुलना यह निर्धारित करने में मदद करती है कि क्या मामलों में एक सामान्य स्रोत है। संपूर्ण-जीनोम-आधारित विधियां खाद्य जनित और स्वास्थ्य सेवा-संबंधित रोगजनकों की निगरानी और प्रकोप की जांच के लिए एक प्राथमिक उपकरण बन गई हैं (डेंग एट अल।, 2016)।

Evidence & guidelines

स्ट्रेन-टाइपिंग की व्याख्या लंबे समय से प्रतिबंध पैटर्न को पढ़ने के लिए मानकीकृत, विशेषज्ञ-सर्वसम्मति मानदंडों (टेनोवर, 1995) द्वारा निर्देशित की गई है। पहचान और टाइपिंग प्रदर्शन, डेटाबेस क्यूरेशन और गुणवत्ता मानक पेशेवर निकायों और परख निर्माताओं द्वारा निर्धारित किए जाते हैं और यहां पुनरुत्पादित नहीं किए गए हैं।

History

अनुक्रम-आधारित पहचान तब व्यावहारिक हो गई जब 16S rRNA जीन का PCR और अनुक्रमण नैदानिक ​​प्रयोगशालाओं में आया (पटेल, 2001), जबकि PFGE पैटर्न की व्याख्या के लिए सर्वसम्मति मानदंडों के माध्यम से प्रतिलिपि प्रस्तुत करने योग्य स्ट्रेन टाइपिंग को संहिताबद्ध किया गया था (टेनोवर, 1995)। MALDI-TOF मास स्पेक्ट्रोमेट्री ने बाद में टर्नअराउंड को बहुत कम करके नियमित पहचान को बदल दिया (ग्रुब, 2010), और संपूर्ण-जीनोम अनुक्रमण ने टाइपिंग को एकल-न्यूक्लियोटाइड रिज़ॉल्यूशन तक विस्तारित किया (डेंग एट अल।, 2016)।

Debates

स्ट्रेन संबंधितता को कैसे परिभाषित किया जाना चाहिए?

बैंडिंग-पैटर्न मानदंड प्रतिलिपि प्रस्तुत करने योग्य लेकिन मोटे संबंधितता श्रेणियां प्रदान करते हैं, जबकि संपूर्ण-जीनोम विधियां बेहतर रिज़ॉल्यूशन प्रदान करती हैं; क्षेत्र अभी भी थ्रेसहोल्ड पर बातचीत कर रहा है और विभिन्न विधियों और प्रयोगशालाओं में परिणामों की तुलना कैसे की जाए।

Seminal works

• patel-2001
• tenover-1995
• greub-2010

Frequently asked questions

16S rRNA अनुक्रमण सबसे उपयोगी कब होता है?

यह उन जीवों के लिए विशेष रूप से उपयोगी है जिनकी फेनोटाइपिक विधियों द्वारा पहचान करना मुश्किल है या जो धीरे-धीरे बढ़ते हैं, हालांकि यह बहुत निकट संबंधी प्रजातियों को अलग नहीं कर सकता है जिनके 16S अनुक्रम लगभग समान हैं।

प्रजातियों की पहचान से परे बैक्टीरिया को टाइप क्यों करें?

टाइपिंग एक ही प्रजाति के आइसोलेट्स के बीच अंतर करती है ताकि यह निर्धारित किया जा सके कि वे संचरण की एक ही श्रृंखला का हिस्सा हैं, जो प्रकोप की जांच और संक्रमण-नियंत्रण निगरानी के लिए आवश्यक है।