Выявить и идентифицировать легионеллы можно с помощью микрочипа

Бактерии рода Legionella обитают в почве и воде, однако некоторые могут стать причиной заболеваний. Насчитывается порядка пятидесяти видов легионелл, среди них наиболее известным патогеном является Legionella pneumophila, являющаяся также симбионтом водных амёб, однако есть и другие виды, способные вызвать заболевания человека. Попав в организм, эти бактерии проникают в клетки эпителия лёгких и макрофаги, при этом развивается заболевание, сопровождающееся поражением лёгких. Тяжесть течения связана с видовой принадлежностью возбудителя: Legionella pneumophila вызывает серьёзное заболевание, «болезнь легионеров», в то время как при заражении легионеллами других видов болезнь протекает в более мягких формах.

Основным геном для видовой идентификации бактерий является высококонсервативный ген 16 S рибосомной РНК, однако, когда речь идёт о родственных видах, чаще оказывается удобнее использовать другие генетические последовательности. Для идентификации легионелл было предложено использовать последовательность гена gyrB. Продукт этого гена, субъединица гиразы, участвует в поддержании структуры генома и необходим для нормального роста бактерий. Он есть у всех бактерий, и его последовательность отличается высокой стабильностью, в то же время она мутирует в 3,4 раза быстрее 16S рРНК и содержит больше специфических для отдельных видов структур.

Для идентификации легионелл проводилась амплификация участков генома, содержащих ген gyrB, и продукты реакции наносились на микрочип с набором специфических зондов, на которых, в зависимости от вида, происходило его связывание. Оценивая связывание ампликонов с теми или иными зондами на чипе, специалисты смогли идентифицировать видовую принадлежность штаммов из имеющейся в их распоряжении коллекции, для тестирования микрочипа было использовано 37 штаммов легионелл и 24 штамма других бактерий.

идентификация легионелл с помощью микрочипа

Микрочип позволял выявлять ДНК патогенных легионелл, принадлежащих к видам L. bozemanae, L. gormanii, L. dumoffii и трем подвидам L. pneumophila, pneumophila pascullei и fraseri, L. micdadei, L. waltersii, L. feeleii, L. anisa и L. longbeachae. Тест на микрочипах при оценке чувствительности выявлял от 13 легионелл на 100 мл воды и позволял уточнить их систематическую принадлежность. Такой микрочип может применяться для контроля безопасности продуктов питания, клинической диагностики и эпидемиологического надзора.

Xi D., Dou Y., Ren W et al. A gyrB oligonucleotide microarray for the specific detection of pathogenic Legionella and three Legionella pneumophila subsp. Antonie Van Leeuwenhoek. 2017;110(12):1515-1525.

Все новости

ФБУН НИИ эпидемиологии
и микробиологии имени Пастера
Отдел новых технологий