Published June 22, 2014
| Version v1
Publication
Open
Identification of Fungal Pathogens by Visible Microarray System in Combination with Isothermal Gene Amplification
Creators
- 1. Chiba University
- 2. Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
Description
The increasing incidence of infectious diseases caused by fungi in immunocompromised patients has encouraged researchers to develop rapid and accurate diagnosis methods. Identification of the causative fungal species is critical in deciding the appropriate treatment, but it is not easy to get satisfactory results due to the difficulty of fungal cultivation and morphological identification from clinical samples. In this study, we established a microarray system that can identify 42 species from 24 genera of clinically important fungal pathogens by using a chemical color reaction in the detection process. The array uses the internal transcribed spacer region of the rRNA gene for identification of fungal DNA at the species level. The specificity of this array was tested against a total of 355 target and nontarget fungal species. The fungal detection was succeeded directly from 10(3) CFU/ml for whole blood samples, and 50 fg DNA per 1 ml of serum samples indicating that the array system we established is sensitive to identify infecting fungi from clinical sample. Furthermore, we conducted isothermal amplification in place of PCR amplification and labeling. The successful identification with PCR-amplified as well as isothermally amplified target genes demonstrated that our microarray system is an efficient and robust method for identifying a variety of fungal species in a sample.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
شجع تزايد الإصابة بالأمراض المعدية التي تسببها الفطريات في المرضى الذين يعانون من نقص المناعة الباحثين على تطوير طرق تشخيص سريعة ودقيقة. يعد تحديد الأنواع الفطرية المسببة أمرًا بالغ الأهمية في تحديد العلاج المناسب، ولكن ليس من السهل الحصول على نتائج مرضية بسبب صعوبة زراعة الفطريات والتعرف المورفولوجي من العينات السريرية. في هذه الدراسة، أنشأنا نظام مصفوفة دقيقة يمكنه تحديد 42 نوعًا من 24 جنسًا من مسببات الأمراض الفطرية المهمة سريريًا باستخدام تفاعل كيميائي ملون في عملية الكشف. تستخدم المصفوفة المنطقة الفاصلة الداخلية المنسوخة لجين الحمض النووي الريبي لتحديد الحمض النووي الفطري على مستوى الأنواع. تم اختبار خصوصية هذه المصفوفة مقابل ما مجموعه 355 نوعًا فطريًا مستهدفًا وغير مستهدف. نجح الكشف الفطري مباشرة من 10(3) خلايا كلورية فلورية/مل لعينات الدم الكاملة، و 50 fg DNA لكل 1 مل من عينات المصل مما يشير إلى أن نظام المصفوفة الذي أنشأناه حساس لتحديد الفطريات المصابة من العينة السريرية. علاوة على ذلك، أجرينا تضخيمًا متساوي الحرارة بدلاً من تضخيم تفاعل البوليميراز المتسلسل ووضع العلامات عليه. أظهر التعرف الناجح على الجينات المستهدفة المضخمة بـ PCR وكذلك المضخمة بالحرارة المتساوية أن نظام المصفوفات الدقيقة لدينا هو طريقة فعالة وقوية لتحديد مجموعة متنوعة من الأنواع الفطرية في العينة.Translated Description (French)
L'incidence croissante des maladies infectieuses causées par des champignons chez les patients immunodéprimés a encouragé les chercheurs à développer des méthodes de diagnostic rapides et précises. L'identification des espèces fongiques responsables est essentielle pour décider du traitement approprié, mais il n'est pas facile d'obtenir des résultats satisfaisants en raison de la difficulté de la culture fongique et de l'identification morphologique à partir d'échantillons cliniques. Dans cette étude, nous avons établi un système de microréseau qui peut identifier 42 espèces de 24 genres d'agents pathogènes fongiques cliniquement importants en utilisant une réaction chimique de couleur dans le processus de détection. Le réseau utilise la région espaceur transcrite interne du gène de l'ARNr pour l'identification de l'ADN fongique au niveau de l'espèce. La spécificité de ce tableau a été testée sur un total de 355 espèces fongiques cibles et non cibles. La détection fongique a été réussie directement à partir de 10(3) UFC/ml pour les échantillons de sang total, et 50 fg d'ADN pour 1 ml d'échantillons de sérum indiquant que le système de matrice que nous avons établi est sensible pour identifier les champignons infectants à partir de l'échantillon clinique. De plus, nous avons effectué une amplification isotherme à la place de l'amplification et du marquage par PCR. L'identification réussie avec des gènes cibles amplifiés par PCR ainsi qu'amplifiés de manière isotherme a démontré que notre système de microréseaux est une méthode efficace et robuste pour identifier une variété d'espèces fongiques dans un échantillon.Translated Description (Spanish)
La creciente incidencia de enfermedades infecciosas causadas por hongos en pacientes inmunocomprometidos ha alentado a los investigadores a desarrollar métodos de diagnóstico rápidos y precisos. La identificación de las especies fúngicas causantes es fundamental para decidir el tratamiento adecuado, pero no es fácil obtener resultados satisfactorios debido a la dificultad del cultivo fúngico y la identificación morfológica a partir de muestras clínicas. En este estudio, establecimos un sistema de micromatrices que puede identificar 42 especies de 24 géneros de patógenos fúngicos clínicamente importantes mediante el uso de una reacción química de color en el proceso de detección. La matriz utiliza la región espaciadora transcrita interna del gen de ARNr para la identificación de ADN fúngico a nivel de especie. La especificidad de esta matriz se probó contra un total de 355 especies fúngicas objetivo y no objetivo. La detección de hongos se realizó directamente a partir de 10(3) UFC/ml para muestras de sangre completa, y 50 fg de ADN por 1 ml de muestras de suero, lo que indica que el sistema de matriz que establecimos es sensible para identificar hongos infecciosos de la muestra clínica. Además, realizamos amplificación isotérmica en lugar de amplificación y marcaje por PCR. La identificación exitosa con genes diana amplificados por PCR y amplificados isotérmicamente demostró que nuestro sistema de micromatrices es un método eficiente y sólido para identificar una variedad de especies de hongos en una muestra.Files
s11046-014-9756-2.pdf.pdf
Files
(730.2 kB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:f0bd55d75256052814e7818aff70a75b
|
730.2 kB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- تحديد مسببات الأمراض الفطرية بواسطة نظام المصفوفات الدقيقة المرئية بالاقتران مع تضخيم الجينات متساوي الحرارة
- Translated title (French)
- Identification des agents pathogènes fongiques par un système de microréseaux visibles en combinaison avec une amplification génique isotherme
- Translated title (Spanish)
- Identificación de patógenos fúngicos mediante un sistema de micromatrices visibles en combinación con la amplificación génica isotérmica
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W2071826754
- DOI
- 10.1007/s11046-014-9756-2
References
- https://openalex.org/W1980053780
- https://openalex.org/W1982118862
- https://openalex.org/W1983794039
- https://openalex.org/W2048887038
- https://openalex.org/W2050324424
- https://openalex.org/W2057876450
- https://openalex.org/W2062340300
- https://openalex.org/W2074308634
- https://openalex.org/W2095873023
- https://openalex.org/W2097248933
- https://openalex.org/W2100538295
- https://openalex.org/W2117240806
- https://openalex.org/W2120661768
- https://openalex.org/W2124849856
- https://openalex.org/W2131416190
- https://openalex.org/W2148190085
- https://openalex.org/W2163395813
- https://openalex.org/W2163775476
- https://openalex.org/W2926239349