تشخيص سريع باكتري سودوموناس آيروژينوزا به روش PCR با استفاده از پرايمرهاي اختصاصي ژن LasI سيستم كروم سنسينگ باكتري

Rapid Detection of Pseudomonas Aeruginosa by PCR Method Using Specific Primers of Quorum Sensing LasI gene

چكيده زمينه و هدف: سودوموناس آيروژينوزا يك باكتري پاتوژن فرصت طلب بيمارستاني است كه به علت دارا بودن مقاومت ذاتي و اكتسابي به آنتي‌بيوتيك‌هاي معمول مرگ و مير ناشي از عفونت‌هاي آن بسيار شايع مي‌باشد لذا شناسايي سريع و دقيق باكتري مي تواند در كنترل عفونت و كاهش مرگ و مير موثر باشد. هدف اين مطالعه، ارزيابي استفاده از روشي سريع با اختصاصيت و حساسيت بالا بر پايه واكنش زنجيره پلي‌مراز و با استفاده از پرايمرهاي اختصاصي ژن LasI سيستم كروم سنسينگ باكتري جهت شناسايي آن بود. روش بررسي: در اين مطالعه تجربي كه به روش مقايسه اي بين نتايج حاصل از تشخيص به روش كشت و PCR براي باكتري سودوموناس آيروژينوزا موجود در نمونه باليني و چهار گونه باكتريايي ديگر انجام گرفت، ابتدا 40 سويه سودوموناس آيروژينوزا از نمونه‌هاي باليني جدا شده و به وسيله تست‌هاي بيوشيميايي شناسايي و تاييد شدند. يك جفت پرايمر اختصاصي ژن LasI از طريق روش آناليز بيوانفورماتيك طراحي گرديد. پس از استخراج ژنوم باكتري، توالي اين ژن با استفاده از تكنيك PCR تكثير يافت. اختصاصيت آزمون PCR با ژنوم چهار گونه مختلف استافيلوكوكوس اوريوس، كلبسيلا پونومونيه، اشيريشياكلي و ويبريوكلرا مورد ارزيابي قرار گرفت. از رقت هاي مختلف ژنوم باكتري سودوموناس آيروژينوزا در آزمون PCR نيز جهت بررسي حساسيت پرايمر طراحي شده استفاده شد. داده‌ها با آزمون آماري تي تجزيه و تحليل شدند. يافته‌ها: براي تمامي‌سويه هاي سودوموناس آيروژينوزا جدا شده، آزمون PCR داراي نتيجه مثبت بود. هم‌چنين تا غلظت 5-10 از ژنوم باكتري سودوموناس آيروجينوزا نتيجه آزمون PCR مثبت بود. براي ژنوم چهار باكتري ديگر نيز نتايج آزمون PCR منفي بود. نتيجه گيري: اين مطالعه نشان داد كه پرايمرهاي طراحي شده جهت شناسايي باكتري سودوموناس آيروژينوزا با استفاده از PCR در مقايسه با روش هاي قبلي شناسايي مبتني بر اين روش از اختصاصيت و حساسيت بيشتري برخوردار مي‌باشد.

Background & aim: Pseudomonas aeruginosa is an opportunistic nosocomial pathogen that due to having intrinsic and acquired resistance to common antibiotics, mortality due to infections is very common. Therefore, early and accurate identification of bacteria could be effective in controlling infections and deaths. The aim of this study was to evaluate the use of a rapid method with high sensitivity and specificity based on polymerase chain reaction using gene-specific primers quorum sensing LasI system for detection of bacteria. Methods: In this study, the comparison between the results of culture and PCR for the diagnosis of Pseudomonas aeruginosa in clinical samples and other bacterial species were carried out. 40 strains of Pseudomonas aeruginosa from isolated clinical specimens were identified and confirmed by biochemical tests. LasI gene specific primers were designed using bioinformatics analysis. Sequence of this gene was amplified techniques after extraction of bacterial genome. The specificity of PCR tests with DNA from of different species, Staphylococcus aureus, Klebsiella pneumonia, Escherichia coli and Vibrio cholerae were evaluated. A different dilution of the bacterial genome of Pseudomonas aeruginosa was used in PCR to evaluate the sensitivity of primer. Data were analyzed by t-test Results: The results indicated that the PCR test result was positive for all strains of P. aeruginosa isolates; however, PCR test results were negative for the four other bacteria. Even at 10-5 Pseudomonas aeruginosa genome concentration, PCR test was positive for all isolated strains Conclusion: This study showed that the primers designed for detection of Pseudomonas aeruginosa using PCR, had higher sensitivity and specificity compared to previous methods. Keywords: Pseudomonas aeruginosa, PCR, Quorum sensing, LasI