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Mappando C. difficile: I ricercatori ribotyping avanzati di guide della tecnologia si tengono al corrente della malattia micidiale

Intervista con la passeggiata di Seth, ricercatore principale e professore associato, dipartimento di microbiologia e biologia cellulare, Montana State University

Mappando C. difficile: I ricercatori ribotyping avanzati di guide della tecnologia si tengono al corrente della malattia micidiale

Credito di immagine: Promega Corporation

Potete farci una breve introduzione ai vostri interessi della ricerca e di sfondo?

Ho unito il Montana State University nel 2012 ed ora sono professore associato e testa del laboratorio della passeggiata all'università. Siamo interessati nel microbiome umano dell'intestino, che è corrente abbastanza un campo popolare.

Esaminiamo alcune domande di ricerca di base nel campo dell'ecologia microbica, come cui gli organismi vivono nell'intestino e di come interagiscono con il loro host (US) come pure le domande relative alle malattie infettive ed agli agenti patogeni antimicrobico-resistenti che causano la malattia nell'intestino.

Collaboriamo con altri gruppi, per esempio, con i partner che studiano la malattia di viscere infiammatoria e stanno provando a stabilire l'interazione dell'host-agente patogeno.

Egualmente abbiamo un intervallo dei progetti che esplorano come gli agenti patogeni circolano in ospedali, allo scopo degli strumenti svilupparsi per tenere la carreggiata gli scoppi ed i cloni recentemente emergenti del video che potrebbero essere resistenti al trattamento.

Uno degli agenti patogeni principali che siamo interessati dentro è Clostridioides difficile. Questo batterio gram-positivo è la maggior parte della causa comune dell'infezione (nosocomiale) ospedale-acquistata negli Stati Uniti e può causare la malattia gastrointestinale severa con l'alti morbosità e tassi di mortalità.

L'epidemiologia dei batteri sta cambiando sempre, in modo da realmente abbiamo bisogno degli strumenti di differenziarci fra gli sforzi difficile differenti del C.

Mappando C. difficile: I ricercatori ribotyping avanzati di guide della tecnologia si tengono al corrente della malattia micidiale

Credito di immagine: Promega Corporation

Potete spiegare che cosa questi strumenti del `' sono e come potrebbero essere usati?

Sviluppiamo gli strumenti a basso costo per la caratterizzazione degli isolati e stiamo sviluppando i database per facilitare il lavoro di altri in comunità scientifica. Egualmente usiamo i modelli del mouse del C. difficile per capire come questo agente patogeno è sparso e che fattori sono importanti per impedire la malattia.

Al livello dell'ospedale, c'è un tipo reale del ` di bisogno' gli isolati, misurare la loro diversità genetica e fenotipica. Abbiamo sviluppato uno strumento facendo uso di una tecnica molecolare conosciuta come ribotyping, che identifica e caratterizza gli sforzi differenti di difficile del C. basato su informazioni genetiche intorno al RNA ribosomiale (rRNA) - geni della codifica.

Questi informazioni ci dicono circa le loro relazioni filogenetiche; quanto strettamente connesso sono e se le nuove varianti stanno schioccando su.

Gli strumenti di Ribotyping possono essere utilizzati nei sistemi diagnostici e nel controllo clinici di infezione, per stabilire come gli sforzi patogeni differenti stanno muovendo intorno un ospedale e se gli scoppi sono causati dagli sforzi ricorrenti o nuovi.

La sorveglianza della resistenza è egualmente una massima priorità per sia le comunità di ricerca che cliniche, assistere allo sviluppo di nuovi antibiotici. Nel caso di controllo di infezione, digitare di sforzo deve essere rapido, che è dove il nostro strumento ribotyping fluorescente di reazione a catena (PCR) della polimerasi di alto-capacità di lavorazione entra.

Come la PCR fluorescente che ribotyping funziona e perché usate questo metodo sopra altre tecniche?

La PCR che ribotyping è ad un'analisi genotyping a basso costo e basata a gel per l'identificazione degli stirpi difficile specifici del C. Quantifica le differenze di lunghezza fra i geni della codifica del rRNA 16S e del rRNA 23S a circa 11 operons della rRNA-codifica intorno al genoma difficile del C.

Usando una mano di fondo fluorescente contrassegnata di PCR e l'incollatura dei amplicons secondo la misura con all'l'ordinamento (basato a capillare) stile Sanger, la PCR fluorescente che ribotyping migliora sulla tecnica ribotyping originale ed il nostro laboratorio ha sviluppato un simile approccio e lo ha applicato al C. difficile.

i metodi sequenzi Sequenza, quali digitare di sequenza di multi-luogo (MLST) e sequenziamento del genoma, sono costoso rispetto ai metodi basati a capillare ora e del gel. A metodi basati a gel comuni comprendono l'analisi dell'endonucleasi dell'elettroforesi (PFGE) e della restrizione del gel del pulsare-campo (REA) che digita, ma i loro dati risultanti non sono portatili fra i laboratori.

La trasferibilità dei dati è particolarmente importante per gli studi dell'epidemiologia in moda da potere fare i collegamenti fra i casi di malattia attraverso il globo ed i reticoli dell'emergenza possano essere identificati rapidamente. Abbiamo effettuato uno studio multicentrato che ha dimostrato la trasferibilità e la redditività del nostro protocollo ribotyping fluorescente standardizzato di PCR.1

Quattro laboratori differenti e tre centri d'ordinamento differenti hanno raggiunto le identificazioni difficile altamente accurate e precise del ribotype del C. facendo uso del nostri protocollo e database centralizzato. Che cosa è realmente importante per la trasferibilità è che i laboratori parlano un linguaggio comune del `'. Se usiamo le stesse convenzioni di denominazione e le stessi piattaforme e database, le informazioni possono viaggiare molto più largamente.

Che ruolo il vostro database svolge nel ribotyping difficile del C.?

Stiamo sviluppando il nostro database dei ribotypes difficile del C. per intorno ad una decade e corrente contiene 123 ribotypes ed è liberamente accessibile in linea. Stiamo allontanando i campioni clinici intorno al mondo con la PCR fluorescente che ribotyping su un sequenziatore capillare (CE) dell'elettroforesi e possiamo abbinare rapidamente gli sforzi identificati con i riferimenti nel database.

Vogliamo altri laboratori potere paragonare le loro identificazioni del ribotype al nostro database di riferimento e stabilire se il reticolo abbini un C. precedentemente nominato ribotype difficile, o ad uno sforzo recentemente identificato che può poi aggiungersi facilmente al database per gli studi futuri.

Noi sviluppati di recente un pacchetto di programmi nella R per analizzare rapido i dati del CE, dove gli utenti possono introdurre ed analizzare i file di dati grezzi ed ottenere una similarità metrica fra le query sconosciute ed il database di riferimento in un flusso di lavoro semplice.

Negli inizi, eravamo fiduciosi in altre società che tengono i loro database privati ed il software aggiornato, mentre ora, possiamo analizzare ed eliminare l'errore su ogni dati grezzi file ricevuto. La conduttura può anche essere regolato ad altri a database basati a Ce - non è limitata al C. difficile.

Come la scelta del sequenziatore urta la vostra conduttura ribotyping fluorescente di PCR?

Sanger che ordina dal CE è una tecnologia collaudata ed ora gli strumenti esistono con un'orma abbastanza piccola per andare d'accordo quasi tutto il laboratorio - non dovete essere affiliato con un grande centro o istituto ospedaliero d'ordinamento per eseguire questi esperimenti. L'eliminazione la controversia e del costo dei campioni di trasporto ed aspettare i risultati sono un altro vantaggio di portare che ordina in-house.

Altri più grandi sequenziatori stanno interrompendi a causa delle spese generali significative dello strumento. Le equazioni di ripristino di costo non stanno risolvendo per i grandi centri di memoria che stanno avanzando verso intero sequenziamento del genoma. I più piccoli strumenti hanno potuto trasformarsi in più appropriati in queste impostazioni.

Recentemente abbiamo cominciato facendo uso del sistema del CE del compatto dello spettro di Promega ed abbiamo ottimizzato il nostro protocollo relativo a questo strumento, che ha permesso che noi tenessimo i costi giù e mettessimo a disposizione il nostro lavoro del campo molto più rapido prima.

Avere il compatto di spettro disponibile sta aiutandoci a raggiungere il nostro scopo di rendere al C. il database difficile un servizio pubblico ed a tenere i costi giù per il campo. Infine, vogliamo il nostro database essere compatibile con altri database globali.

Che cosa pensate le tenute future per l'epidemiologia ribotyping e clinica?

Che cosa questo fa è messo un altro strumento nel toolkit. Credo che la PCR fluorescente che ribotyping potrebbe essere realmente utile per i clinici che sono interessati nel sapere gli sforzi specifici del C. difficile ed altri agenti patogeni stanno spargendo in tutto l'ospedale. Penso che questo potrebbe essere un cacciagione-commutatore reale per le pratiche di controllo di infezione perché il metodo è così rapido.

L'altra area dove questa tecnologia potrebbe essere utile significativo sta permettendo ai clinici di stabilire indipendentemente da fatto che un caso sia ricorrente. Una volta che un paziente comincia ricorrere con la malattia difficile del C., finiscono spesso periodi multipli di ricorso e poi si trasforma in in uno scenario clinico molto differente.

Se stanno prendendo i nuovi sforzi, il loro microbiome è ancora suscettibile dell'infezione difficile del C., rispetto a se c'è uno sforzo che ha ritornato dalle infezioni precedenti. L'uno o l'altro stanno essendo contaminate ancora dal loro proprio ambiente, che richiederebbe la decontaminazione accurata, o l'agente patogeno non è stato ucciso durante il primo giro del trattamento, in modo da una strategia terapeutica alternativa potrebbe essere necessaria.

In termini di cui il futuro tiene, penso una volta che la gente vede come questo metodo funziona con il C. difficile, essi molto probabilmente lo adatterà ai bisogni specifici del loro ospedale o funzione. Tutto il metodo che è basato a PCR sarà molto adattabile ad altre infezioni. Ci aiuta a tenere la nostra barretta sull'impulso dell'epidemiologia della malattia infettiva ed eventualmente a tenere sopra gli scoppi futuri.

Per ulteriori informazioni sul laboratorio della passeggiata e scaricare il software, visualizzi prego https://thewalklab.com/.

Per ulteriori informazioni sul compatto dello spettro di Promega, visualizzi prego www.promega.com/SpectrumCompact

Riferimenti

  1. Martinson JNV, Broadaway S, Lohman E, et al. valutazione di trasferibilità e costo di un protocollo fluorescente di PCR Ribotyping per epidemiologia difficile del clostridio. Microbiologia di J Clin, 2015; 53(4): 1192-1197.

Circa Promega CorporationPromega Corporation

Con un portafoglio di più di 3.000 prodotti che abbracciano i campi di genomica, l'analisi della proteina e l'espressione, l'analisi cellulare, la scoperta della droga e l'identità genetica, Promega è una guida globale nella fornitura le soluzioni innovarici e del supporto tecnico agli scienziati di vita in accademico, nell'industriale e nelle impostazioni di governo.

I prodotti di Promega sono usati dagli scienziati di vita che stanno chiedendo alle domande fondamentali riguardo ai trattamenti biologici come pure dagli scienziati che stanno applicando la conoscenza scientifica per diagnosticare e trattare le malattie, per scoprire la nuova terapeutica e la genetica di uso e la prova del DNA per l'identificazione umana.


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    Promega Corporation. 2021. Mappando C. difficile: I ricercatori ribotyping avanzati di guide della tecnologia si tengono al corrente della malattia micidiale. News-Medical, viewed 23 January 2022, https://www.news-medical.net/news/20211026/Mapping-C-difficile-Advanced-ribotyping-technology-helps-researchers-keep-track-of-deadly-disease.aspx.