Identifikace vláknitých hub pomocí MALDI-TOF hmotnostní spektrometrie

Martina ŠNAJDROVÁ

Bachelor's thesis

MALDI - TOF MS identification of filamentous fungi.

Abstract:

Metoda hmotnostní spektrometrie s laserovou desorpcí/ionizací za přítomnosti matrice s průletovým analyzátorem (MALDI-TOF MS) využívá techniku tzv. měkké ionizace. Jedná se o rychle a stále se rozvíjející metodu, jenž našla uplatnění pro analýzu proteinů, glykoproteinů, nukleových kyselin, lipidů a vysokomolekulárních i nízkomolekulárních látek. Průlom přinesla tato metoda do rutinních mikrobiologických laboratoří. Pomocí MALDI-TOF hmotnostní spektrometrie je možné provádět identifikaci aerobních i anaerobních bakterií, kvasinek, mykobakterií, ale též určit rod a druh vláknitých mikromycet. Kromě identifikace mikroorganismů je možné detekovat mechanizmy antibiotické rezistence bakterií (např. -laktamáz zodpovědných za inaktivaci -laktamových antibiotik). Jedná se o snadno použitelnou metodu identifikace, přesnější, rychlejší a nákladově efektivnější než dosud využívané biochemické testy a srovnání makroskopického a mikroskopického vzhledu. Hmotnostní spektrometrie MALDI TOF analyzuje hmotnostní spektra proteinů (bakterie) a glykoproteinů (houby), která jsou druhově specifická pro zkoumaný a určovaný kmen. Určení kmene probíhá srovnáním získaného hmotnostního spektra s referenční databází spekter. V období od ledna 2013 do února 2014 bylo v rámci praktické části vyšetřeno 114 izolátů vláknitých hub, přičemž 80 kmenů zachycených jako původci povrchových mykóz a 34 kmenů jako původci systémových a orgánových mykóz. Všech 114 vzorků bylo určeno jak klasickými metodami identifikace, tak i pomocí MALDI TOF MS. Vybraná skupina izolátů byla porovnána s molekulárně genetickými metodami (PCR) s následnou sekvencí amplikonu. MALDI TOF hmotnostní spektrometrie je jednoduchou metodou pro identifikaci bakterií. Při testování vláknitých mikromycet je kladen hlavní důraz na fázi přípravy vzorku před samotným testováním, bylo odzkoušeno několik pracovních postupů jejichž úspěšnost je shrnuta v této bakalářské práci.

Abstract:

The method of mass spectrometry with laser desorption / ionization time of flight in the presence of the matrix analyzer ( MALDI-TOF MS ) is using a technique called soft ionization. This is a fast and ever-evolving method, which has found application for the analysis of proteins, glycoproteins, nucleic acids, lipids and high molecular weight and low molecular weight substances. This method has brought inovation to the routine microbiology laboratories. MALDI-TOF mass spectrometry can be used for identification aerobic and anaerobic bacteria, yeast, mycobacteria, but also to determine the genus and species of filamentous fungi. Except identification of microorganisms, is possible to detect the mechanisms of antibiotic resistance in bacteria (e.g., - lactamases ability for the inactivation of - lactam antibiotics ). MALDI TOF MS is an easy to use method more accurate, faster and more cost efficient than commonly used biochemical tests and comparing macroscopic and microscopic appearance. Mass spectrometry MALDI TOF generate mass spectra of proteins (bacteria) and glycoproteins (fungi), which are species -specific for identification of strain. Identification of the strain by comparing the obtained mass spectra with reference spectra databases . In the period from January 2013 to February 2014 were in the practical part examined 114 isolates of filamentous fungi, 80 strains as agent of a superficial mycoses and 34 strains as agents of systemic and organ fungal infections. All 114 samples were determined by conventional methods and also were identified by MALDI TOF MS. The selected group of isolates was compared to molecular genetic methods (PCR) followed by the sequence of the amplicon. MALDI TOF mass spectrometry is a method for easily identifying bacteria. During testing of filamentous fungi is a main importance on the stage of preparation of the sample before testing. It was tried several workflows whose success is summarized in this thesis.

Keywords

Klíčová slova, vláknité houby, identifikace, MALDI TOF hmotnostní spektrometrie

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 5. 5. 2014

Accessible from:: 5. 5. 2014

Thesis defence

• Supervisor: Jaroslav Hrabák, Ph.D.

UNIVERSITY OF SOUTH BOHEMIA IN ČESKÉ BUDĚJOVICE

Faculty of Health and Social Studies

Bachelor programme / field:
Specialization in Health Service / Zdravotní laborant