MALDI-ToF mass spectrometry analysis with molecular genetic identification of Vibrio spp. in the system of the monitoring of vibrio flora of surface water reservoirs


Cite item

Full Text

Abstract

There is presented the assessment of the efficacy of the application of direct protein profiling on the basis of MALDI-ToF mass-spectrometry for identification of Vibrio spp. during monitoring of Vibrio flora in surface water reservoirs implemented in the network of cholera surveillance. The comparison of results of the MALDI-ToF MS and bacteriological detection of taxonomic belonging of583 colonies morphologically similar to Vibrio cholerae (isolated in bacteriological examination of samples from environmental objects in Irkutsk city in 2012-2013) with following random identification based on 16S rRNA and rpoB gene structure showed high diagnostic sensitivity and specificity of mass-spectrometry. The findings determine the expediency of the inclusion of MALDI-ToF MS in the layout of microbiological examination in the monitoring of Vibrio flora in surface water reservoirs.

About the authors

L. V Mironova

Irkutsk Research Institute of Plague Control of Siberia and the Far East of the Federal Service for the Oversight of Consumer Protection and Welfare

Email: mironova-lv@yandex.ru
канд. мед. наук, зав. лаб. холеры 78, Trilissera Str., Irkutsk, Russian Federation, 664047

E. A Basov

Irkutsk Research Institute of Plague Control of Siberia and the Far East of the Federal Service for the Oversight of Consumer Protection and Welfare

врач-бактериолог лаборатории холеры 78, Trilissera Str., Irkutsk, Russian Federation, 664047

M. V Afanasev

Irkutsk Research Institute of Plague Control of Siberia and the Far East of the Federal Service for the Oversight of Consumer Protection and Welfare

канд. биол. наук, вед. науч. сотр. отдела эпидемиологии 78, Trilissera Str., Irkutsk, Russian Federation, 664047

Zh. Yu Khunkheeva

Irkutsk Research Institute of Plague Control of Siberia and the Far East of the Federal Service for the Oversight of Consumer Protection and Welfare

врач-бактериолог лаборатории холеры 78, Trilissera Str., Irkutsk, Russian Federation, 664047

S. K Mitkeeva

Irkutsk Research Institute of Plague Control of Siberia and the Far East of the Federal Service for the Oversight of Consumer Protection and Welfare

лаборант- исследователь лаб. холеры 78, Trilissera Str., Irkutsk, Russian Federation, 664047

V. S Ganin

Irkutsk Research Institute of Plague Control of Siberia and the Far East of the Federal Service for the Oversight of Consumer Protection and Welfare

канд. мед. наук, ст. науч. сотр. лаборатории холеры 78, Trilissera Str., Irkutsk, Russian Federation, 664047

L. Ya Urbanovich

Irkutsk Research Institute of Plague Control of Siberia and the Far East of the Federal Service for the Oversight of Consumer Protection and Welfare

доктор мед. наук, ст. науч. сотр. лаб. холеры 78, Trilissera Str., Irkutsk, Russian Federation, 664047

E. S Kulikalova

Irkutsk Research Institute of Plague Control of Siberia and the Far East of the Federal Service for the Oversight of Consumer Protection and Welfare

канд. мед. наук, ст. науч. сотр. лаборатории холеры 78, Trilissera Str., Irkutsk, Russian Federation, 664047

E. G Goldapel

Irkutsk Research Institute of Plague Control of Siberia and the Far East of the Federal Service for the Oversight of Consumer Protection and Welfare

врач-бактериолог лаборатории холеры 78, Trilissera Str., Irkutsk, Russian Federation, 664047

S. V Balakhonov

Irkutsk Research Institute of Plague Control of Siberia and the Far East of the Federal Service for the Oversight of Consumer Protection and Welfare

доктор мед. наук, проф., директор института. 78, Trilissera Str., Irkutsk, Russian Federation, 664047

References

  1. Брико Н.И., Покровский В.И. Глобализация и эпидемический процесс. Эпидемиол. инфекц. болезни. 2010; 4: 4-11.
  2. Марамович А.С., Урбанович Л.Я., Миронова Л.В., Куликалова Е.С. Эволюция эпидемиологии холеры. Журнал микробиологии, эпидемиологии и иммунобиологии. 2006; 6: 63-71.
  3. Москвитина Э.А., Мазрухо А.Б., Адаменко О.Л., Арешина О.А., Назаретян А.А., Кругликов В.Д. и др. Характеристика эпидемиологической обстановки в мире (2003-2012 гг.) и прогноз на 2013 г. Пробл. особо опасных инфекций. 2013; 1: 11-6.
  4. Safa A., Nair G.B., Kong R.Y.C. Evolution of new variants of Vibrio cholerae O1. Trends in Microbiol. 2009; 18(1): 46-54.
  5. Weekly epidemiological record. 2013; 88 (31): 321-36. Available at: http://www.who.int/wer.
  6. Онищенко Г.Г., Ежлова Е.Б., Демина Ю.В., Мельникова А.А. О мерах по совершенствованию эпидемиологического надзора в части индикации возбудителей инфекционных заболеваний. Эпидемиология и инфекционные болезни. Актуальные вопросы. 2013; 2: 4-13.
  7. Шарова И.Н., Казакова Е.С., Портенко С.А., Красовская Т.Ю., Осина Н.А., Куклев В.Е. и др. Совершенствование и стандартизация лабораторной диагностики особо опасных, «новых» и «возвращающихся» инфекционных болезней. Проблемы особо опасных инфекций. 2013; 2: 46-8.
  8. Sauer S., Freiwald A., Maier T., Kube M., Reinhardt R., Kostrzewa M. et al. Classification and identification of bacteria by mass spectrometry and computational analysis. PLoS One. 2008; 3(7): e2843.
  9. Clark A.E., Kaleta E.J., Arora A., Wolk D.M. Matrix-assisted laser desorption ionization-time of flight mass spectrometry: A fundamental shift in the routine practice of clinical microbiology. Clin. Microbiol. Rev. 2013; 26: 547-603.
  10. Fournier P.-E., Drancourt M., Colson P., Rolain J.-M., La Scola B. , Raoult D. Modern clinical microbiology: new challenges and solutions. Nat. Rev. Microbiol. 2013; 11: 574-85.
  11. Hazen T.H., Martinez R.J., Chen Y., Lafon P.C., Garrett N.M., Parsons M.B. et al. Rapid identification of Vibrio parahaemolyticus by whole-cell matrix-assisted laser desorption ionizationtime of flight mass spectrometry. Appl. Environ. Microbiol. 2009; 75(21): 6745-56.
  12. Dieckmann R., Strauch E., Alter T. Rapid identification and characterization of Vibrio species using whole-cell MALDI-ToF mass spectrometry. J. Appl. Microbiol. 2010; 109: 199-211.
  13. Eddabra R., Prevost G., Scheftel J.-M. Rapid discrimination of environmental Vibrio by matrix-assisted laser desorption ionization time-of-flight mass spectrometry. Microbiol. Res. 2012; 167: 226-30.
  14. Миронова Л.В., Афанасьев М.В., Остяк А.С., Басов Е.А., Куликалова Е.С., Хунхеева Ж.Ю. и др. MALDI-ToF масс-спектрометрический анализ в экспресс-идентификации микроорганизмов рода Vibrio. В кн.: Материалы XI Межгосударственной научно-практической конференции «Современные технологии в совершенствовании мер предупреждения и ответных действий на ЧС в области общественного здравоохранения санитарно-эпидемиологического характера». Саратов; 2012: 160-2.
  15. Afanas’ev M., Mironova L., Ostyak A., Basov E., Kulikalova E., Urbanovich L. et al. Matrix-assisted laser desorption/ionisation time-of-flight mass spectrometry (MALDI-ToF MS) for rapid, easy and reliable Vibrio cholerae identification. 23rd ECCMlD. 27-30 April 2013, Berlin, Germany. Available at: http://registration.akm.ch/einsicht.php?XNABSTRACT_ID=163193&XNSPRACHE_ID=2&XNKONGRESS_ID=180&XNMASKEN_ID=900.
  16. Афанасьев М.В., Миронова Л.В., Басов Е.А., Остяк А.С., Куликалова Е.С., Урбанович Л.Я., Балахонов С.В. MALDI-ToF масс-спектрометрический анализ в ускоренной идентификации микроорганизмов рода Vibrio. Молекулярная генетика, микробиология и вирусология. 2014; 3: 22-9.
  17. Телесманич Н.Р., Чайка И.А., Агафонова В.В., Сеина С.О., Чемисова О.С., Гончаренко Е.В. и др. MALDI масс-спектрометрический анализ в типировании и внутривидовой дифференциации холерных вибрионов на основе создания референс-библиотеки протеомных профилей. В кн.: Материалы Совещания специалистов Роспотребнадзора «Холера и патогенные для человека вибрионы». 5-6 июня 2013 г. Ростов н/Д: Дониздат; 2013; 26: 143-8.
  18. Emami K., Askari V., Ullrich M., Mohinudeen K., Anil A.C., Khandeparker L. et al. Characterization of bacteria in ballast water using maldi-tof mass spectrometry. PLoS One. 2012; 7(6): e38515.
  19. Лабораторная диагностика холеры: Методические указания МУК 4.2.2218-07. М.: Федеральный центр гигиены и эпидемиологии; Роспотребнадзора; 2007.
  20. Janda J.M., Abbott S.L. 16S rRNA gene sequencing for bacterial identification in the diagnostic laboratory: pluses, perils, and pitfalls. J. Clin Microbiol. 2007; 45 (9): 2761-4.
  21. Suzuki M.T., Giovannoni S.J. Bias caused by template annealing in the amplification of mixtures of 16S rRNA genes by PCR. Appl. Environ. Microbiol. 1996, 62(2): 625-30.
  22. Tarr C.L., Patel J.S., Puhr N.D., Sowers E.G., Bopp C.A., Strockbine N.A. Identification of Vibrio isolates by a multiplex pcr assay and rpob sequence determination. J. Clin. Microbiol. 2007; 45(1): 134-40.
  23. Drancourt M., Bollet C., Carlioz A., Martelin R., Gayral J.P., Raoult D. 16S ribosomal dna sequence analysis of a large collection of environmental and clinical unidentifiable bacterial isolates. J. Clin. Microbiol. 2000; 38 (10): 3623-30.
  24. Oberbeckmann S., Wichels A., Maier T., Kostrzewa M., Raffelberg S., Gerdts G. A polyphasic approach for the differentiation of environmental Vibrio isolates from temperate waters. FEMS Microbiol. Ecol. 2011; 75: 145-62.
  25. Mollet C., Drancourt M., Raoult D. rpoB sequence analysis as a novel basis for bacterial identification. Mol. Microbiol. 1997; 26 (5): 1005-11.
  26. Schirmeister F., Dieckmann R., Bechlars S., Bier N., Faruque S.M., Strauch E. Genetic and phenotypic analysis of Vibrio cholerae non-O1, non-O139 isolated from German and Austrian patients. Eur. J. Clin. Microbiol. Infect. Dis. 2014; 33: 767-78.
  27. Adekambi T., Drancourt M., Raoult D. The rpoB gene as a tool for clinical microbiologists. Trends in Microbiol. 2008; 17(1): 37-45.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2014 Eco-vector


 


Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».