PSMM _ TIDE

Rozměr: px

Začít zobrazení ze stránky:

Download "PSMM _ TIDE"

Bohumil Bednář
před 4 lety
Počet zobrazení:

PSMM _ TIDE 2010-02-19 Ivo Sedláček Česká sbírka

1 PSMM _ TIDE Ivo Sedláček Česká sbírka mikroorganismů Přírodovědecká fakulta MU Tvrdého 14, Brno

2 mikrobiální biosféra není statická dorozumívací jazyk Prokaryota mohou, a také to dělají, téměř cokoliv.. v velice rozsáhlá skupina oportunně patogenních bakterií

Klasifikace v zařazování jednotek do skupin (taxonů) na základě podobnosti a příbuznosti v znalost význačných charakteristik (experimentální, pozorovací techniky) Klasifikace

3 Klasifikace v zařazování jednotek do skupin (taxonů) na základě podobnosti a příbuznosti v znalost význačných charakteristik (experimentální, pozorovací techniky) Klasifikace prokaryot je veličina vytvořená pro mikrobiology a ne pro jednotky, které jsou klasifikovány!!! v založena na komplexu dostupných údajů Oficiální klasifikace Nomenklatura Identifikace

Historicko (praktické) ohlédnutí mikroskopická amakroskopická morfologie fyziologické abiochemické vlastnosti gramnegativní, aerobní/mikroaerofilní tyčky akoky: - počtem

4 Historicko (praktické) ohlédnutí mikroskopická amakroskopická morfologie fyziologické abiochemické vlastnosti gramnegativní, aerobní/mikroaerofilní tyčky akoky: - počtem obrovská,morfologickyafyziologickyvelmi heterogennískupina -striktně respiratornímetabolismus,konečnýmakceptoremelektronů je O 2 -aerobní,rostouvpřítomnostinormálníatmosféry(21%kyslíku) = fenotypizace ( praktickáklasifikace -morfologické,biochemické,fyziologické údaje) Fylogenetická klasifikace v fenotypové vlastnosti doplněné o výsledky metod molekulární biologie a o chemotaxonomické údaje

5 v genotypové informace - odvozeny od studia NK, poprvé aplikováno před > 40 lety v jednou z hlavních technik (% G+C, RNA/DNA hybridizace, denaturace a renaturace DNA) Genotypové metody - přímo zaměřeny na studium polymorfizmu DNA nebo RNA molekul - obráží přirozené příbuzenské vztahy kódované DNA -cíleny buď na celkovou DNA nebo jen na určitý úsek DNA (případně plazmidové DNA) Studium celkové DNA: Studium části DNA: Mol %G+C; RFLP analýza; PFGE; velikost genomu; DNA-DNA hybridizace Ribotypizace, AFLP, PCR /ERIC-PCR, rep-pcr, trna-pcr/; DNA sondy; DNA sekvencování Fingerprinting plazmidové DNA: Klíčovou metodou systematiky prokaryot je srovnání 16S rdna

6 DNA sondy - značeny radioaktivním fosforem; nyní - jiné látky (enzymy, chemiluminescentní molekuly, látky afinitní povahy) -po hybridizaci jsou imunologicky detekovány Sonda nukleové kyseliny Enzym Enzym Přidání značené sondy DNA Enzym Zahřátí Cílová DNA Denaturovaná (jednořetězcová) DNA Enzym Sonda DNA hybridizovaná s cílovou DNA Sondy NK = segmenty DNA nebo RNA, které byly označeny (komerčně připravované ) Výhody použití sond: aplikace adaptovány nejen pro výzkum, ale i k diagnostickým účelům = významná úloha v klinických mikrobiologických laboratořích zkracuje se čas nezbytný k identifikaci náročného mikroorganizmu laboratoř může zvýšit počet typů patogenů, které detekuje a identifikuje umožňuje průkaz agens, které tradiční kultivační techniky neumožňovaly rozlišení biochemicky podobných patogenních a nepatogenních kmenů

7 Sérologické techniky využívají chemického složení stěny bakteriálních buněk chovat se jako antigen, tj. vyvolat produkci protilátek (aglutinace, precipitace, komplement fixační reakce nebo imunofluorescence) Chemotaxonomie - založena na stanovitelných chemických znacích (metody analytické chemie) -orientuje se primárně na analýzu chemického složení buněčné stěny nebo jen její části vpevné fázi (vlastní masa buněk); MALDI-TOF MS přítomnost/nepřítomnost stabilních chemických znaků; poměrné zastoupení profil vtekuté fázi (metabolity, supernatant stráveného kultivačního média) peptidoglykan chemické složení kyseliny teichoové význam u G+ bakterií polární lipidy -fosfolipidy, glykolipidy, fosfoglykolipidy mastné kyseliny cca 100 má význam (nasycené, nenasycené, větvené, hydroxykyseliny); MIDI Sherlock System mykolové kyseliny vbuněčné stěně, vázané na peptidoglykan chinony, steroly, karotenoidní pigmenty polyaminy významné především u termofilních bakterií lipopolysacharidy, cytochromy, bakteriochlorofyly

8 fenotypová podobnost fylogenetická příbuznost lipopolysacharidy amastné kyseliny analýza proteinů buněčné stěny avnější membrány metodyzaloženéna NK - DNA sekvencování - RFLP Molekulární - ribotypizace typizace - PFGE - PCR

9 Použitelnost některých klasifikačních metod

10 (k Da) Polyfázová taxonomie -taxonomie založená na kombinaci údajů získaných rozmanitými technikami -Obsahuje dostupné genotypové, fenotypové a fylogenetické informace -použití jen jedné metody je nedostatečné a je vyžadován mnohostranný přístup tzv. polyphasic approach Similarity (%) % Similarity S. mutans CCM 7409 T P1584 P2080 P2082 P1305 P1325 S. mutans CCM 7410 P1587 P2033 P1601 P1307 MWM S. fleurettii CCM 4922 T S. lentus CCM 3472 T S. sciuri subsp. rodentium CCM 4657 T S. sciuri subsp. sciuri CCM 3473 T S. sciuri subsp. carnaticus CCM 4835 T S. pulvereri CCM 4481 T S. pulvereri CCM 4482 S. pulvereri ATCC Staphylococcus sp. 98/779 S. vitulinus CCM 4511 T Staphylococcus sp. CCM 4512 Staphylococcus sp. 98/147 Staphylococcus sp. 01/896 Staphylococcus sp. CCM 7101 Staphylococcus sp. 02/219 Staphylococcus sp. 01/317 Lambda EcoRI/HindIII marker S. vitulinus

11 DNA Celková DNA: % obsah G+C restriční profil (RFLP, PFGE) velikost genomu DNA reasociace Úseky DNA: PCR metody (rep-pcr, RAPD, AFLP) ribotypizace DNA sondy DNA sekvencování RNA RNA sekvencování analýza nízkomolekulárních RNA Polyfázová taxonomie, fylogenetická příbuznost plazmidová DNA Chemotaxonomické znaky mastné kyseliny (FAME) mykolové kyseliny polární lipidy chinony Proteiny elektroforetický profil celobuněčných peoteinů enzymový profil (MLEE) Fenotyp morfologie biochemie a fyziologie (API, Biolog) sérologie (upraveno podle Vandama a kol., 1996)

Taxonomie a diagnostika (PSMM-TIDE) v návaznost lékařské mikrobiologie na taxonomii (rozvoj nových technologií) v identifikace jsou klasifikačními technikami v popis mnoha nových taxonů X co

12 Taxonomie a diagnostika (PSMM-TIDE) v návaznost lékařské mikrobiologie na taxonomii (rozvoj nových technologií) v identifikace jsou klasifikačními technikami v popis mnoha nových taxonů X co identifikovat? v identifikace taxonu X mobilní genetické elementy (bakteriofágy, ostrovy patogenity, chromozomové kazety, plazmidy), exoproteiny - genetický polymorfismus taxonomové i kliničtí mikrobiologové mají společný cíl = identifikovat neznámé validace metod biologické guidelines agens

13 Děkuji za pozornost

15 Taxonomie prokaryot Nomenklatura Nomenklatura = označení jednotek definovaných pomocí klasifikace Je řízena mezinárodním nomenklatorickým kódem - stabilní, jednoznačná, nezbytná Jméno prokaryotního taxonu je založeno na: Validní publikaci Int. J. Syst. Evol. Microbiol. (IJSEM) Legitimitě pravidla zinternational Code of Nomenclature of Bacteria Prioritě publikace dřívější pojmenování je platné Efektivitě publikace - zveřejnění tištěných materiálů dostupných vědecké komunitě za účelem poskytnutí stálého záznamu Approved Lists of Bacterial Names Odůvodnění nomenklaturních změn -nomenklatura následuje taxonomickou klasifikaci -využití fenotypových, genetických a fylogenetických charakteristik vedlo k řadě změn v klasifikaci i v nomenklatuře.

Taxonomie prokaryot Identifikace Identifikace je: -proces porovnávání neznámého se známým -praktickou aplikací klasifikace a nomenklatury Identifikační schémata X klasifikační schémata Pro

16 Taxonomie prokaryot Identifikace Identifikace je: -proces porovnávání neznámého se známým -praktickou aplikací klasifikace a nomenklatury Identifikační schémata X klasifikační schémata Pro klasifikaci má každá zjištěná charakteristika stejnou váhu X pro identifikaci mohou být některé znaky zvýhodněny oproti druhým Bakteriální identifikace je prováděna pomocí mikrotestů Automatizované systémy -citlivost katb, hemokultury aj. (změna ph, uvolnění chromogenu či fluorogenu, detekce metabolitů) Imunodiagnostické metody antigen x protilátka Chromatografické metody rozdílná rozpustnost látek

Podobné dokumenty

L. acidophilus_(psmm _ TIDE):

L. acidophilus_(psmm _ TIDE): 2010-04-06 Ivo Sedláček a Pavel Švec Česká sbírka mikroorganismů Přírodovědecká fakulta MU Tvrdého 14, 602 00 Brno Projekt FI-IM5/205 problematika taxonomie Polyfázová taxonomie