Posouzení citlivosti, specifity a přesnosti identifikace nefermentujících Gram-negativních tyčinek pomocí PCR-HRMA

Mgr. Lucie NAVRÁTILOVÁ

Master's thesis

Evaluation of sensitivity, specifity and accurancy of identification of non-fermenting Gram-negative rods using PCR-HRMA

Abstract:

Mikrobiální infekce vyžadují rychlé a přesné metody detekce a identifikace původce nákazy. Tyto metody jsou založeny buď na posouzení fenotypu, nebo genotypu. Fenotypové metody sledují zejména fyziologické a biochemické vlastnosti, zatímco genotypové metody jsou založené na faktu, že sekvence DNA různých druhů bakterií dosahují v odlišných částech genomu rozdílné variability, kterou lze posuzovat rozličnými technikami. Na zmíněných rozdílech lze založit přesnou genetickou identifikaci bakterií. Předložená práce shrnuje dostupné literární zdroje ve studované oblasti a dokumentuje vývoj metody identifikace pomocí PCR s následnou analýzou tání s vysokým rozlišením (High resolution melting analysis, HRMA). V experimentální části pak posuzuje použitelnost HRMA v identifikaci bakterií ve srovnání s rutinními fenotypovými metodami. Terčem PCR amplifikace, která předcházela HRMA, byly variabilní oblasti 16S rDNA genu. Práce prokazuje použitelnost této techniky pro identifikaci nefermentujících Gram-negativních tyčinek, které způsobují problémy u specifické skupiny nemocných trpících cystickou fibrózou, případně chronickou obstrukční plicní nemocí. Automatizovaná, rychlá a přesná genetická identifikace těchto druhů bakterií je potenciálně velkým přínosem pro tuto skupinu nemocných.

Abstract:

Microbial infections require fast and exact techniques for detection and identification of etiological agent. These techniques rely either on phenotyping or genotyping. Phenotypic techniques mainly evaluate physiological and biochemical characteristics, whereas genotypic techniques are based on fact that DNA sequences of different bacterial species show different degrees of variability in different parts of genome, which can be evaluated by various approaches. The differences established then allow for accurate genetic identification of bacteria. This work summarises available published resources in this field and documents the development of identification based on PCR followed by high resolution melting analysis (HRMA). In its experimental part, practicability of HRMA in bacterial identification compared to routine phenotypic techniques is being evaluated. Variabale regions of the 16S rDNA gene were targeted by PCR preceding HRMA. This work demonstrates usefulness of this technique for the species identification of non-fermenting Gram-negative rods that cause problems to the specific group of people suffering cystic fibrosis and chronic obstructive pulmonary disease, respectively. Automated, rapid and accurate genetic identification of these species should be potentially highly beneficial for this group of patients.

Keywords

identifikace bakterií, PCR, HRMA, 16S rDNA, cystická fibróza, chronická obstrukční plicní nemoc

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 12. 5. 2011

Accessible from:: 12. 5. 2011

Thesis defence

• Date of defence: 7. 6. 2011
• Supervisor: MUDr. Vladislav Raclavský, Ph.D.

PALACKÝ UNIVERSITY IN OLOMOUC

Faculty of Science

Master programme / field:
Biology / Molecular and Cell Biology