علاوه بر این، این روش بسیار حساس است و می تواند جرم دقیق یک ترکیب را اندازه گیری کند. همچنین می‌تواند تغییرات ساختاری جزئی را به دلیل تبدیل چند شکلی تک نوکلئوتیدی به یک تغییر اسید آمینه شناسایی کند.
تجزیه و تحلیل ژنومی در سراسر جهان C. auris جدایه ها نشان می دهد که حدود پنج کلاد در 20 سال گذشته به طور مستقل و به طور همزمان ظهور کرده اند. این پنج کلاس محدود جغرافیایی متمایز عبارتند از کلاد I: آسیای جنوبی، کلاد II: آسیای شرقی، کلاد III: آفریقا، کلاد IV: آمریکای جنوبی و کلاد V: ایران. هر کلاد حدود ده هزار پلی مورفیسم تک نوکلئوتیدی با دیگری متفاوت است.
مرجع مجله:
- جمالیان، ا و همکاران. (2023) “شناسایی سریع و دقیق کاندیدا اوریس توسط طیف سنجی جرمی با وضوح بالا”، مجله قارچ، 9(2)، ص. 267. doi: 10.3390/jof9020267، https://www.mdpi.com/2309-608X/9/2/267
منبع
اگرچه گردش کار مرتبط با طیف سنجی جرمی و توالی یابی نسل بعدی به طور مستقیم قابل مقایسه نیست، نتایج آنها مشابه است، به عنوان مثال، شناسایی میکروب های بالینی ناشناخته. روش استاندارد توالی‌یابی نسل بعدی، فرآیندی بسیار زمان‌بر است که نیازمند بسیاری از مراحل کنترل کیفیت و زمان‌بر است، به‌ویژه در طول اجرای نمونه‌های چندگانه.
تمایز کلاد C. auris با استفاده از اندازه‌گیری جرم تک ایزوتوپی که به عنوان نقشه حرارتی به تصویر کشیده شده است. مقیاس رنگ از آبی (حداکثر سیگنال) تا قرمز تیره (بدون سیگنال) متغیر است که نشان دهنده فراوانی توده های تک ایزوتوپی اندازه گیری شده در هر سویه است. توده‌های پروتئین دیفرانسیل خاص کلاد از جعبه‌های عمودی مستطیلی که نشان‌دهنده وابستگی جغرافیایی و انتساب کلاد و دندروگرام عمودی مرتبط با آن است که توده‌های پروتئین مشاهده‌شده (ستون‌ها در مقابل ردیف‌ها) را نشان می‌دهد، قابل مشاهده است. محور X نشان دهنده انتساب کلاد و محور y نشان دهنده توده های پروتئین MS1 مشاهده شده است.
مطالعه حاضر از Orbitrap استفاده کردTM فناوری طیف سنجی جرمی با وضوح بالا برای شناسایی C. auris بر اساس روش های آنالیز پروتئین این روش با کروماتوگرافی مایع (LC) برای جداسازی اولیه ترکیب شد. در این روش، یونیزاسیون الکترواسپری (ESI) پروتئین ها را برای یونیزاسیون به فاز گاز منتقل می کند و متعاقباً به طیف سنج جرمی (LC-MS) معرفی می شود.
بیش از یک دهه پیش، C. auris اولین بار در شرق آسیا یافت شد و باعث عفونت جریان خون شد. اگرچه این عفونت قارچی در ابتدا در هند، آمریکای جنوبی، آفریقای جنوبی و خاورمیانه یافت شد، اما به زودی در سطح جهانی شیوع یافت.
C. auris به زودی به یک پاتوژن قارچی شایع بیمارستانی، به ویژه در بین بیماران بخش مراقبت های ویژه (ICU) تبدیل شد. در نتیجه، مراکز کنترل و پیشگیری از بیماری (CDC) طبقه بندی کرده است C. auris به عنوان یک پاتوژن تهدید فوری
نتایج تایپ پروتئومیک ظرفیت ردیابی سویه‌های منشأ مشابه جدا شده از مکان‌های جغرافیایی مختلف را نشان داد. در آینده، تطبیق و تراز دقیق‌تر طرح‌های تایپ (بر اساس توالی‌یابی نسل بعدی) برای ایجاد این نتایج مورد نیاز است. این به طور قابل توجهی شناسایی نادرست و طبقه بندی سویه های ناشناخته مرتبط با کلادها یا دودمان جدید را کاهش می دهد.
نتیجه گیری
مطالعه اخیر منتشر شده در مجله قارچ از یک Orbitrap رمان استفاده کردTM فناوری طیف سنجی جرمی با وضوح بالا همراه با کروماتوگرافی مایع برای شناسایی کلادهای مختلف جغرافیایی کاندیدا اوریس (C. auris) جدا می کند. این روش اثبات مفهوم می تواند به دقت تشخیص دهد C. auris در آزمایشگاه میکروبیولوژی
عامل مهمی که اجازه می دهد C. auris شیوع بیماری در سراسر جهان، شناسایی نادرست پاتوژن های مخمر در آزمایشگاه های بیمارستانی است. از این رو، نیاز فوری به شناسایی دقیق و سریع وجود دارد C. auris در آزمایشگاه های بیمارستانی، که می تواند انتقال آنها را در مراکز بهداشتی کاهش دهد.
در مقابل، روش جدید توسعه یافته می تواند نتایج را در عرض 60 دقیقه ارائه دهد. بنابراین، استفاده از Orbitrap با وضوح بالاTM طیف سنج جرمی برای شناسایی دقیق و سریع C. auris clades یک جایگزین جذاب برای سیستم عامل های معمولی است.
نکته مهم این است که این فناوری جدید توسعه یافته می تواند همه را شناسایی کند C. auris با اطمینان بالا جدا می شود. علاوه بر این، می تواند متمایز کند C. auris در سراسر کلاد. حتی اگر تعداد محدودی جدایه از هر کلاد وجود داشت، این فناوری طیف‌سنجی شناسایی شد C. auris کلادها با دقت شناسایی 99.6٪.
هر کلاد مقاومت متفاوتی در برابر عوامل ضد قارچ دارد. به عنوان مثال، کلاد I نسبت به فلوکونازول مقاوم تر است، در حالی که کلاد II حساسیت نشان می دهد. در حال حاضر، C. auris جدایه های متعلق به این کلادها به بسیاری از کشورهای جهان معرفی شده اند. دانشمندان بر اهمیت شناسایی سریع و نظارت بر این کلادها برای محدود کردن گسترش بیشتر تاکید کرده اند.
چندین مطالعه نشان داده اند که تکنیک های مولکولی در شناسایی شکست خورده اند C. aurisدر حالی که فناوری دفع لیزر با کمک ماتریس/زمان یونیزاسیون (MALDI-TOF) می تواند این قارچ را در سطح گونه به دقت شناسایی کند.
مطالعه و یافته های آن
بر اساس یک تحلیل مؤلفه اصلی (PCA) و یک مطالعه خوشه‌بندی میل متعاقب، آسیای جنوبی، آسیای شرقی و ایران C. auris کلادها از نظر پروتئومی بیشتر مرتبط بودند. شاخه های بلند در تجزیه و تحلیل خوشه بندی میل نشان می دهد که C. auris سویه‌ها به‌عنوان نقاط پرت که نیاز به توجه بیشتری داشتند، صرف‌نظر از تکنیک تشخیص، وجود داشتند.
102 بالینی C. auris سویه‌ها انتخاب شدند که هر پنج کلاد را نشان می‌دهند. این کلادها بر اساس یک روش تایپ کردن تکرار پشت سر هم کوتاه (STR) تعیین شدند که متعاقباً با نتایج توالی‌یابی کل ژنوم مقایسه شد.
مطالعه: شناسایی سریع و دقیق Candida auris توسط طیف‌سنجی جرمی با وضوح بالا. اعتبار تصویر: Jens Goepfert / Shutterstock
زمینه
C. auris دارای چندین اسفنگولیپید و مانوپروتئین منحصر به فرد از نظر ساختاری است که آن را قادر می سازد به طور مداوم به دستگاه های پزشکی و محیط های بیمارستانی بچسبد. این پروتئین ها همچنین به تشکیل بیوفیلم کمک می کنند و از حذف توسط ضدعفونی کننده های رایج جلوگیری می کنند.
تجزیه و تحلیل جرم توسط یون های قطعه یا جرم دست نخورده (MS) از طریق طیف سنجی جرمی پشت سر هم (MS/MS) انجام می شود. برخی از ویژگی های کلیدی تحلیلگر جرم OrbitrapTM رزولوشن بالا تا 200000، نسبت جرم به شارژ بالا 6000، دقت جرم بالا بین 2 تا 5 ppm و محدوده دینامیکی بیشتر از 104 است.