Семинар по Патогенни микроорганизми и инфекциозна имунология към Института по микробиология "Стефан Ангелов", бан на 13. 06. 2011 и насочен за защита на същото заседание



страница3/9
Дата25.10.2018
Размер10.15 Mb.
#98482
ТипСеминар
1   2   3   4   5   6   7   8   9

Таблица 5. Характеристика на 5 двойки щамове, изолирани от един и същи пациент или роднини

Щам

Биотип

Серо

тип

Фаго

тип

Източник

Пациент

Пулсо

тип

IP23364

IP23369


4

4


О:3

О:3


VIII

VIII


фецес

фецес


пациент

пациент


4А

4А



IP23354

IP23316


2

2


О:9

О:9


X3

X3


кръв

фецес


пациент

пациент


2к

2к



IP23044

IP23017


4

4


О:3

О:3


VIII

VIII


фецес

фецес


съпруга

съпруг


4А

4А



IP23140

IP23139


2

2


О:9

О:9


X3

X3


фецес

фецес


баща

дъщеря


2к

2к



IP23181

IP23182


4

4


О:3

О:3


VIII

VIII


фецес

фецес


сестра

сестра


4La

4L


Този факт означава, че допълнителният фрагмент не се дължи на точкова мутация, която променя рестрикционното място на NotI ензима, а по-скоро че изолираните щамове от двете сестри имат различен произход. Тази хипотеза обаче не може да се приеме поради факта, че двете сестри показват едни и същи симптоми, по едно и също време, което предполага общ източник на инфекция. Освен това пулсотипът на тези щамове (4L) не е наблюдаван при проучваните щамове Y. enterocolitica 4/О:3, което означава че този пулсотип се среща много рядко.


1.3. In vitro стабилност на пулсотиповете при различни щамове Y. enterocolitica

С цел определяне на възможните различия в геномните профили, по един щам от серотиповете О:3, О:9 и О:5 се посяват върху агар и се изолират 10 колонии, от които се изолира ДНК, обработват се с NotI и се подлагат на ГЕПП. Както се вижда от Фиг. 6, 10-те колонии от всеки щам показват еднакъв профил, което е показател за in vitro стабилност на





Фигура 6. Стабилност на пулсотиповете в рамките на отделен щам, всеки от серотип О:3 (IP6041), О:9 (IP22370) и О:5 (IP22783). От всеки щам се изследват 10 колонии и се сравняват техните рестрикционни профили (размер на ДНК фрагментите-от 50 до 200 кб)
геномните профили при тези бактерии. Наличието на един допълнителен фрагмент в ГЕПП профила на двата щама, изолирани от две сестри, заразени от един източник предполага, че при Y. enterocolitica също би могла да настъпи геномна нестабилност. Ето защо бяха проведени допълнителни проучвания с щам Y. enterocolitica 1А/О:5 (IP22376), изолиран от език на говедо в Аржентина. Анализът на NotI рестрикционните профили на 20 отделни колонии от Y. enterocolitica IP22376 показва наличието на 2 различни пулсотипа (Фиг. 7).



Фигура 7

NotI рестрикционни профили на 20 колонии от Y. enterocolitica IP22376;

* - колонии с профил Б; 200-50 – размер на ДНК фрагментите (кб)


Първият, наречен профил А се установява при по-големия брой изследвани колонии - 13 от 20. Вторият пулсотип е представен същo в значителна част от бактериалната популация – 7 от 20. Двата профила се различават по наличието на 2 фрагмента – единият е от 190 кб и е уникален за профил А, а другият е 220 кб и е специфичен за профил Б. Причината за наблюдаваната мутация в NotI рестрикционното място не е известна, но е установено, че мутацията настъпва при 35% от колониите, когато бактериалните клетки се съхраняват на 4оС за период от 2 години. За определяне честотата на мутациите в този щам, по една колония от профил А и профил Б се посяват и по 10 от новите колонии се анализират чрез ГЕПП. В новите (общо 20) колонии не се наблюдават различия в геномните профили сравнени с изходния профил, което показва, че мутации не настъпват често при кратък период от време. Обобщените резултати сочат, че този щам е хетерогенен и съдържа смес от бактерии от профилите А и Б. Ето защо общият профил на този щам трябва да показва едновременно фрагменти от 220 и 190 кб. За да се потвърди тази хипотеза, едно йозе от родителския щам бе инокулирано в една епруветка и геномна ДНК от тази клетъчна популация бе анализирана с ГЕПП. Изненадващо, общият профил на този щам бе идентичен на профил А. Не бе наблюдаван фрагмент от 220 кб, въпреки че този фрагмент присъстваше в профила на 35 % от колониите, проучвани индивидуално. Причините за това несъответствие не са ясни, но може да се допусне, че наличието на интактно NotI рестрикционно място в 220 кб фрагмент дава известно селективно предимство на колониите по време на растежа им in vitro на 28oC, докато съхранението на 4оС позволява развитието на колонии, които са загубили своето NotI място.
2. Гел-електрофореза в пулсово поле на Y. pseudotuberculosis

При сравняването на 10 щама Y. pseudotuberculosis от серотиповете О:1, О:2 и О:3 (общо 30 ДНК проби) се установяват 27 различни профила (Фиг. 8, Табл. 6), което означава, че почти всеки щам има специфичен пулсотип. Десетте щама от серотип О:1 показват 10 различни пулсотипа, което бе неочаквано поради факта, че 9 от тях са изолирани във Франция за период от 14 месеца, а 7 от тях са човешки изолати. Девет пулсотипа се наблюдават и при 10-те щама от серотип О:2. Следва да се отбележи, че двата щама с еднакви профили (IP32917 и IP32918) са изолирани от различни органи (костен мозък и черен дроб) на един и същи заек. Следователно би могло да се допусне наличието на известна стабилност in vivo на пулсотипа на Y. pseudotuberculosis, подобно на тази при Y. enterocolitica. Относителна хомогенност на пулсотиповете бе установена и при щамове Y. pseudotuberculosis, изолирани от един и същи вид гостоприемник, а в някои случаи и от различни географски райони. Щамовете IP32934 и IP32935 са изолирани от две маймуни от един и същи зоопарк (Фиг. 8, линии 3 и 4); щамовете IP32929, IP32957 и IP32956 са изолирани от диви зайци от различни райони на Франция (Фиг. 8, линии 5-7); щамовете IP32951 и IP32969 са изолирани от човешка кръв в различни болници (Фиг. 8, линии 8-9). При серотип О:3 се наблюдават 8 пулсотипа от 10 щама. Трите щама, които показват еднакви профили (IP32977, IP32975 и IP32945), са изолирани от селскостопански животни в Аржентина, което означава, че тези животни са заразени по време на един и същ епизоотичен взрив. Техният пулсотип е много сходен с този на щам IP32992, изолиран от говедо, но в Австралия (Фиг. 8, линии 1-4). Това означава, че пулсотипа на щамовете Y. pseudotuberculosis е по-тясно свързан с вида на гостоприемника, отколкото с географския им произход.



Фигура 8. NotI рестрикционни профили на 10 щама Y. pseudotuberculosis от серотиповете О:1, О:2 и О:3; 250-50 – размер на ДНК фрагментите (кб); линиите от 1 до 10 съответстват на щамовете от Таблица 6.


Таблица 6. Характеристика на 30 щама Y. Рseudotuberculоsis

Щам

Серотип

Произход

Източник

Страна

Пулсотип

IP32982

О:1

човек

фецес

Франция

1

IP32989

О:1

човек

фецес

Швейцария

2

IP32994

О:1

човек

лимфен възел

Франция

3

IP32981

О:1

елен

неидентифициран

Франция

4

IP32995

О:1

антилопа

черен дроб

Франция

5

IP32986

О:1

човек

фецес

Франция

6

IP32978

О:1

човек

кръв

Франция

7

IP32979

О:1

човек

асцитна течност

Франция

8

IP32980

О:1

заек

неидентифициран

Франция

9

IP32987

О:1

човек

фецес

Франция

10

IP32917

О:2

заек

костен мозък

Франция

11

IP32918

О:2

заек

черен дроб

Франция

11

IP32934

О:2

маймуна

ч. дроб, далак

Франция

12

IP32935

О:2

маймуна

ч. дроб, далак

Франция

13

IP32929

О:2

заек

далак

Франция

14

IP32957

О:2

заек

неидентифициран

Франция

15

IP32926

О:2

заек

черен дроб

Франция

16

IP32951

О:2

човек

кръв

Франция

17

IP32969

О:2

човек

кръв

Франция

18

IP32921

О:2

заек

далак

Франция

19

IP32977

О:3

говедо

неидентифициран

Аржентина

20

IP32975

О:3

свиня

неидентифициран

Аржентина

20

IP32945

О:3

теле

неидентифициран

Аржентина

20

IP32992

О:3

говедо

неидентифициран

Австралия

21

IP32984

О:3

човек

неидентифициран

Испания

22

IP32826

О:3

човек

лимфен възел

Испания

23

IP32861

О:3

човек

кръв

Франция

24

IP32842

О:3

човек

кръв

Франция

25

IP32889

О:3

човек

кръв

Испания

26

IP32829

О:3

заек

неидентифициран

Франция

27

Високият полиморфизъм на пулсотиповете, наблюдаван при Y. pseudotuberculosis, дори и при щамове от един и същи серотип, изолирани от една страна, период и вид гостоприемник означава, че при този вид настъпват чести геномни преобразования. За определяне на тяхната честота, два щама Y. pseudotuberculosis (IP32918 и IP32978) са посяти върху агар и ДНК бе изолирана от 5 колонии от всеки щам. Геномните профили след ГЕПП бяха напълно еднакви при щам IP32978, докато при щам IP32918 се наблюдават 2 различни профила (Фиг. 9А). Тези резултати показват, че е възможно да настъпят геномни преобразувания in vitro при някои щамове Y. pseudotuberculosis, съхранявани дълго време на 4оС. За да се провери тази хипотеза, са подбрани два щама Y. pseudotuberculosis, които са изолирани преди 40, респ. 60 години. Петте колонии от щам IP30027 имат еднакви профили, докато при щам IP30036 се наблюдават също два пулсотипа (Фиг. 9Б).







Фигура 9. Стабилност на пулсотиповете при 5 колонии от щамове Y. pseudotuberculosis А) изолирани в момента на изследване и В) изолирани преди повече от 40 години; (→) - NotI рестрикционните фрагменти, които са различни при един и същи щам; (*) - сочат по-малкия брой профили.

3. Наличие на хромозомни и плазмидно кодирани маркери на вирулентността в патогенни и непатогенни щамове Yersinia

Патогенни и непатогенни щамове Yersinia, бяха проучени чрез ПВР за наличие на хромозомно кодирания ген irp. Амплифицираният продукт е с размер 1243 bp. Резултатите сочат, че 8 щама от вида Y. еnterocolitica са положителни, като два от тях са от биосеротип 2/О:3/ два от биосеротип 1А/О:5 и четири от 2/О:9 (Табл. 7). Положителни за гена irp са и два щама от серотип О:3 на Y. рseudotuberculosis. Всички изследвани непатогенни щамове Yersinia - Y. kristensenii, Y. frederiksenii, Y. intermedia, Y. bercovieri и Y. mollaretii са отрицателни за наличието на този ген. Продукцията на токсин (YST) е важен фактор на вирулентността и играе роля в патогенезата на йерсиниозата. Ето защо същите щамове са изследвани и за наличие на yst чрез ПВР. Полученият ампликон е с размер 208 bp. Този ген се установи при два патогенни за хора и животни щама - Y. еnterocolitica IP383 (О:9) и Y. pseudotuberculosis IP2861 (О:3). Три щама Y. kristensenii - IP4459, IP22914, IP20468 (О:5) и щамa Y. bercovieri IP22935 (O:18) са също положителни. Хромозомалният ген ail бе доказан при всички изследвани щамове от видовете Y. еnterocolitica и Y. pseudotuberculosis.Същите щамове бяха положителни и по отношение на плазмидно кодирания ген virF, с изключение на щамовете Y. еnterocolitica IP20851 и IP26488, които са отрицателни (Табл. 7).



Таблица 7. Наличие на хромозомни и плазмидни маркери на вирулентността при различни видове и щамове Yersinia

Yersinia spp.

Щам

Серотип

Таргетен ген за ПВР

irp

yst

ail

virF

Y. enterocolitica

IP7841

О:3

+

-

+

+

Y. enterocolitica

IP8944

О:3

+

-

+

+

Y. enterocolitica

IP383

О:9

+

+

+

+

Y. enterocolitica

IP20851

О:9

+

-

+

-

Y. enterocolitica

IP23073

О:9

+

-

+

+

Y. enterocolitica

IP21447

О:9

-

-

+

+

Y. enterocolitica

IP21251

О:9

+

-

+

+

Y. enterocolitica

IP26488

О:5

+

-

+

-

Y. enterocolitica

IP22464

О:5

-

-

+

+

Y. enterocolitica

IP22661

О:5

+

-

+

+

Y. enterocolitica

IP22981

О:5

-

-

+

+

Y. pseudotuberculosis

IP2637

О:3

+

-

+

+

Y. pseudotuberculosis

IP2861

О:3

+

+

+

+

Y. kristensenii

IP4459

О:5

-

+

-

-

Y. kristensenii

IP10664

О:5

-

-

-

-

Y. kristensenii

IP22914

О:5

-

+

-

-

Y. kristensenii

IP7230

О:46

-

-

-

-

Y. kristensenii

IP20468

О:5

-

+

-

-

Y. kristensenii

IP15515

О:5

-

-

-

-

Y. frederiksenii

IP23060

О:7,9,14

-

-

-

-

Y. frederiksenii

IP22775

О:40

-

-

-

-

Y. intermedia

IP22803

О:4,32

-

-

-

-

Y. intermedia

IP22702

О:40

-

-

-

-

Y. intermedia

IP23025

О:48

-

-

-

-

Y. bercovieri

IP22935

О:18

-

+

-

-

Y. bercovieri

IP22807

О:18

-

-

-

-

Y. mollaretii

IP22771

О:7

-

-

-

-

Наличието на хромозомно и плазмидно кодирани фактори на вирулентността и възможността за тяхното използване като специфични маркери бе определено при различни видове Yersinia посредством ПВР. Чрез използване на подбрана двойка праймери, съдържащи нуклеотидни последователности от гените irp1 и irp2 се доказа, че ОВП не могат успешно да се използват като маркери за диференциране на патогенните от слабопатогенните и непатогенните представители на род Yersinia. Главната причина за това е доказания пренос на някои генетични области от ОВП, както при патогенните представители на род Yersinia, така и при различните представители от семейство Enterobacteriaceae. Към факторите на вирулентност се отнася и продуцирания от йерсиниите термостабилен ентеротоксин. Наличието на yst гена се доказа както при патогенните видове, така и при авирулентни щамове на Y. enterocolitica от биотип 1А и при непатогенните видове Y. kristensenii и Y. bercovieri. Експерименталните данни и анализа на резултатите, включително и тези на други автори, дават основание да се приеме, че наличиието на yst гена, респективно синтеза на термостабилен ентеротоксин е нехарактерен маркер на вирулентността и не бе използван по-нататък за целите на настоящето изследване. Получените от нас резултати показват, че от проучваните маркери на вирулентността, подходящи мишени за доказване на патогенни йерсинии са хромозомния ген ail и плазмидния ген virF при pYV+ щамове, който допълнително усилва техния патогенен потенциал.
Каталог: IMB%20web%20page -> pzrasrb
pzrasrb -> Статии, публикувани в международни списания: Ivanov I., Georgiev V., Georgiev M., Ilieva M., Pavlov A. (2011)
pzrasrb -> Биосинтез на галантамин от растителни in vitro системи на Leucojum
pzrasrb -> Конкурс за доцент по профeсионално направление Биологически науки, специалност 01. 06. 12. Микробиология, обявен от Института по микробиология при бан в дв, бр. 21 от 01. 03. 2013 г
pzrasrb -> Лекция на shoot тип линии Leucojum aestivum
pzrasrb -> Асистент Иван Георгиев Иванов, докторант в Института по микробиология „Стефан Ангелов”
pzrasrb -> Председателя на Научното жури определено със заповед
pzrasrb -> На статиите на д-р Милка Милчева Милева, представени при кандидатстване за хабилитация I. Публикации, свързани с дисертационната
pzrasrb -> Чл кор проф д-р Мила Власковска, дф., дмн., Университетската


Сподели с приятели:
1   2   3   4   5   6   7   8   9




©obuch.info 2024
отнасят до администрацията

    Начална страница