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.
Anotace v angličtině
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: filamentous fungi, identification, MALDI TOF mass spectrometry
Rozsah průvodní práce
66 s. (83000znaků)
Jazyk
CZ
Anotace
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.
Anotace v angličtině
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: filamentous fungi, identification, MALDI TOF mass spectrometry
Zásady pro vypracování
Zavedení metody identifikace klinicky významných hub pomocí MALDI TOF
hmotnostní spektrometrie. Validace metody v porovnánís konvenčními a
molekulárně mikrobiologickými identifikačními testy. Rešerše literatury
zaměřené na obdobnou tématiku.
Zásady pro vypracování
Zavedení metody identifikace klinicky významných hub pomocí MALDI TOF
hmotnostní spektrometrie. Validace metody v porovnánís konvenčními a
molekulárně mikrobiologickými identifikačními testy. Rešerše literatury
zaměřené na obdobnou tématiku.
Seznam doporučené literatury
1. Shah H, Gharbia S, 2010. Mass spektrometry for microbial proteomics
John Wiley and sons,Inc.,Chichester, United Kingdom
2. De Hoog GS, Guarro J, Gene J, Figueras MJ, 2000. Atlas of clinical fungi
3. Seng P, Rolain JM, Fournier PE, La Scola B, Drancourt M, Raoult D, 2010. MALDI-TOF mass spektrometry applications in clinical mikrobiology. Future Microbiol.5:1733-1754
Seznam doporučené literatury
1. Shah H, Gharbia S, 2010. Mass spektrometry for microbial proteomics
John Wiley and sons,Inc.,Chichester, United Kingdom
2. De Hoog GS, Guarro J, Gene J, Figueras MJ, 2000. Atlas of clinical fungi
3. Seng P, Rolain JM, Fournier PE, La Scola B, Drancourt M, Raoult D, 2010. MALDI-TOF mass spektrometry applications in clinical mikrobiology. Future Microbiol.5:1733-1754