Yersinia pestis detection by loop-mediated isothermal amplification combined with magnetic bead capture of DNA

ABSTRACT We developed a loop-mediated isothermal amplification (LAMP) assay for the detection of Y. pestis by targeting the 3a sequence on chromosome. All 11 species of the genus Yersinia were used to evaluate the specificity of LAMP and PCR, demonstrating that the primers had a high level of specificity. The sensitivity of LAMP or PCR was 2.3 or 23 CFU for pure culture, whereas 2.3 × 104 or 2.3 × 106 CFU for simulated spleen and lung samples. For simulated liver samples, the sensitivity of LAMP was 2.3 × 106 CFU, but PCR was negative at the level of 2.3 × 107 CFU. After simulated spleen and lung samples were treated with magnetic beads, the sensitivity of LAMP or PCR was 2.3 × 103 or 2.3 × 106 CFU, whereas 2.3 × 105 or 2.3 × 107 CFU for magnetic bead-treated liver samples. These results indicated that some components in the tissues could inhibit LAMP and PCR, and liver tissue samples had a stronger inhibition to LAMP and PCR than spleen and lung tissue samples. LAMP has a higher sensitivity than PCR, and magnetic bead capture of DNAs could remarkably increase the sensitivity of LAMP. LAMP is a simple, rapid and sensitive assay suitable for application in the field or poverty areas.

Avaliação dos locos CRISPR (Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats) em estudos epidemiológicos de cepas de Yersinia pestis / Evaluation of CRISPR (Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats) loci in epidmiologic study of strains of Yersinia pestis

Yersinia pestis é o agente causador da peste, doença primária de roedores, transmitida por pulgas infectadas, podendo infectar o homem e outros mamíferos. A maioria dos estudos de genotipagem realizada em cepas brasileiras de Y. pestis demonstrou baixo poder discriminatório, revelando padrões genotípicos semelhantes para cepas com diferentes características epidemiológicas. A análise do clustered regularly interspaced short palindromic repeats (CRISPR) vem sendo utilizada para genotipagem e estudos filogenéticos em diferentes gêneros bacterianos, inclusive de Y. pestis. Neste estudo foi realizada a genotipagem de cepas de Y. pestis da coleção de cultura do Serviço Nacional de Referência em Peste do Centro de Pesquisas Aggeu Magalhães - CPqAM/FIOCRUZ, isoladas nos três focos de peste do Estado de Pernambuco, pela análise dos locos CRISPR. Para as amplificações das 51 amostras, foram utilizados primers dirigidos às sequências CRISPR descritas na literatura (YPa, YPb e YPc). Os amplicons obtidos, após PCR, foram sequenciados, a fim de analisar a estrutura de cada loco CRISPR. Dois locos se apresentaram polimórficos: YPa, com alelos de 150pb a 570pb e YPb, com alelos de 330pb a 331pb. O loco YPc se mostrou monomórfico com alelos de 208pb. Os padrões CRISPR obtidos para cepas de Y. pestis de focos de outros países foram os mesmos observados nas cepas brasileiras. Diferentes arranjos dos espaçadores (YPa, YPb e YPc) foram observados e possibilitou que as cepas fossem agrupadas em 12 perfis genotípicos (PG1-PG12). Dois perfis foram distribuídos nos três focos estudados: PG1 perfil mais frequente (38 cepas) e PG3 (seis cepas). Os demais perfis foram específicos de uma determinada região de isolamento: PG2 para o foco de Triunfo e PG4-PG7 para o foco de Araripe. Os perfis PG8 a PG12 representaram o restante das cepas de focos de outros países. As mesmas cepas foram analisadas, anteriormente, através de onze locos VNTR (MLVA), e foram agrupadas em 35 perfis genotípicos

A menor diversidade observada no CRISPR ocorre, provavelmente, devido à região estar envolvida na codificação gênica e com maior pressão seletiva, portanto, com menor risco de sofrer mutação decorrente de estocagem. A análise dos locos CRISPR, complementar ao uso do MLVA, será útil na identificação e rastreamento de novas cepas, contribuindo para o estabelecimento de medidas de controle adequadas nas áreas de foco para prevenção da peste e na investigação de novos casos que possam surgir no Brasil

Avaliaçäo de diferentes métodos para extraçäo de DNA plasmidial para caracterizaçäo de cepas de Yersinia pestis / Evaluation of different plasmid DNA extraction methods in the molecular characterization of yersinia pestis strains

Resumo: Nove técnicas amplamente empregadas no isolamento de DNA plasmidiano de bactérias gran-negativas foram aplicadas na linhagem de laboratório EV76 e quatro isolamentos clínicos de Yersinia pestis. O procedimento descrito por Casse et al. (1979) foi o único método capaz de isolar os plasmídios de Y. pestis de forma eficiente e reprodutível. Todas as linhagerns analisadas apresentaram quatro plasmídeos com Mr de 60, 44, 14,9 e 6,4 MDal. O uso em potencial da determinaçäo do padräo plasmidiano em estudos epidemiológicos de Y. pestis é discutido (au)