PCR fluorescente associada à eletroforese capilar como ferramenta de diagnóstico de bactérias no sêmen / Fluorescent PCR associated with capillary electrophoresis as a diagnostic tool of bacteria in semen

Este estudo avaliou o limiar de detecção da técnica de PCR aliada à eletroforese capilar para diagnóstico da Brucella abortus em sêmen bovino. Doses inseminantes livres de patógenos foram contaminadas experimentalmente com B. abortus em escalas que variavam de 10(0) a 10(7) bactérias/mL e submetidas à extração de DNA pelo método de fenol/clorofórmio. A amplificação por PCR foi realizada utilizando-se oligonucleotídeos iniciadores, previamente descritos na literatura, BF-5'gcgctcaggctgccgacgcaa3' (cromóforo FAM) e BR-5'accagccattgcggtcggta3' para B. abortus.) Os pares de oligonucleotídeos geraram fragmentos de 193 pb. Após PCR, a visualização dos fragmentos foi realizada em gel de acrilamida 8% corada pela prata e por eletroforese capilar fluorescente em equipamento automático de análise de fragmentos de DNA. A detecção de DNA de B. abortus em sêmen bovino através de eletroforese capilar fluorescente foi possível a partir de concentração de 10(3) bactérias/mL, enquanto que em gel de poliacrilamida 8% o limite de detecção foi de 10(5) bactérias/mL. A eletroforese capilar demonstrou ser uma alternativa rápida, eficaz e de alta sensibilidade na detecção de DNA de Brucella em sêmen bovino, podendo ser uma valiosa ferramenta para a avaliação da sanidade do rebanho e para o controle de qualidade do sêmen produzido em centrais de inseminação artificial.(AU)

This study was performed in order to evaluate the detection limit of PCR with fluorescent capillary electrophoresis for Brucella abortus diagnosis in bovine semen. Negative bovine semen samples were artificially contaminated with B. abortus (10(0) to 10(7) bacteria/mL) and DNA was extracted by phenol/chloroform protocol. DNA was amplified by PCR with oligonucleotides previously described BF-5'gcgctcaggctgccgacgcaa3' (6-FAM labeled) and BR-5'accagccattgcggtcggta3' for B. abortus. Oligonucleotides generated DNA fragments of 193 bp. DNA fragments visualization was done under UV light at silver stained 8% poliacrylamide gel, and fluorescent capillary electrophoresis performed in an automatic DNA fragment analyzer. The detection limit of capillary electrophoresis for B. abortus was 10(3) bacteria/mL, while for silver stained 8% poliacrylamide gel it was 10(5) bacteria/mL. PCR with fluorescent capillary electrophoresis is fast, efficient and highly sensitive test for DNA detection of Brucella in bovine semen, and itcan be an important tool for health evaluation of the herd and semen sanitary control in artificial insemination centers.(AU)

PCR fluorescente associada à eletroforese capilar como ferramenta de diagnóstico de bactérias no sêmen / Fluorescent PCR associated with capillary electrophoresis as a diagnostic tool of bacteria in semen

Este estudo avaliou o limiar de detecção da técnica de PCR aliada à eletroforese capilar para diagnóstico da Brucella abortus em sêmen bovino. Doses inseminantes livres de patógenos foram contaminadas experimentalmente com B. abortus em escalas que variavam de 10(0) a 10(7) bactérias/mL e submetidas à extração de DNA pelo método de fenol/clorofórmio. A amplificação por PCR foi realizada utilizando-se oligonucleotídeos iniciadores, previamente descritos na literatura, BF-5'gcgctcaggctgccgacgcaa3' (cromóforo FAM) e BR-5'accagccattgcggtcggta3' para B. abortus.) Os pares de oligonucleotídeos geraram fragmentos de 193 pb. Após PCR, a visualização dos fragmentos foi realizada em gel de acrilamida 8% corada pela prata e por eletroforese capilar fluorescente em equipamento automático de análise de fragmentos de DNA. A detecção de DNA de B. abortus em sêmen bovino através de eletroforese capilar fluorescente foi possível a partir de concentração de 10(3) bactérias/mL, enquanto que em gel de poliacrilamida 8% o limite de detecção foi de 10(5) bactérias/mL. A eletroforese capilar demonstrou ser uma alternativa rápida, eficaz e de alta sensibilidade na detecção de DNA de Brucella em sêmen bovino, podendo ser uma valiosa ferramenta para a avaliação da sanidade do rebanho e para o controle de qualidade do sêmen produzido em centrais de inseminação artificial.

This study was performed in order to evaluate the detection limit of PCR with fluorescent capillary electrophoresis for Brucella abortus diagnosis in bovine semen. Negative bovine semen samples were artificially contaminated with B. abortus (10(0) to 10(7) bacteria/mL) and DNA was extracted by phenol/chloroform protocol. DNA was amplified by PCR with oligonucleotides previously described BF-5'gcgctcaggctgccgacgcaa3' (6-FAM labeled) and BR-5'accagccattgcggtcggta3' for B. abortus. Oligonucleotides generated DNA fragments of 193 bp. DNA fragments visualization was done under UV light at silver stained 8% poliacrylamide gel, and fluorescent capillary electrophoresis performed in an automatic DNA fragment analyzer. The detection limit of capillary electrophoresis for B. abortus was 10(3) bacteria/mL, while for silver stained 8% poliacrylamide gel it was 10(5) bacteria/mL. PCR with fluorescent capillary electrophoresis is fast, efficient and highly sensitive test for DNA detection of Brucella in bovine semen, and itcan be an important tool for health evaluation of the herd and semen sanitary control in artificial insemination centers.

PCR Multiplex fluorescente para detecção de bactérias em sêmen bovino / Fluorescent Multiplex PCR for detection of bacteria in semen bovine

Este estudo teve como objetivo avaliar o limiar de detecção da técnica de PCR multiplex fluorescente aliada a eletroforese capilar na detecção de agentes infecciosos em amostras de sêmen experimentalmente contaminadas com concentrações decrescentes das bactérias Brucella abortus, Leptospira interrogans sorovar pomona, Campylobacter fetus e Haemophilus somnus. Amostras de sêmen bovino foram experimentalmente contaminadas com concentrações decrescentes de bactérias obtidas através de diluições seriadas na base 10 de modo a obter-se amostras contendo desde 1 vez até 10-7 bactérias/mL a partir da concentração inicial de Leptospira pomona, Brucella abortus, Campylobacter fetus e Haemophilus somnus. As diluições foram efetuadas individualmente para cada bactéria, bem como nas diferentes concentrações necessárias para a padronização do teste de multiplex PCR. As extrações de DNA de todas as soluções contendo espermatozóides e bactérias analisadas no presente estudo foram realizadas segundo protocolo descrito por Heinemann et al. (2000). Os produtos de PCR multiplex foram avaliados por eletroforese em gel de poliacrilamida 8% e separação eletroforética por sistema capilar em equipamento automático de análise de fragmentos de DNA MegaBace. Observou-se a amplificação de fragmentos de 193pb, 330pb, 400pb e 415pb a partir do DNA de B. abortus, L. pomona, H. somnus, C. fetus, respectivamente. Na análise por eletroforese capilar de produtos da PCR multiplex do DNA para detecção simultânea dos quatro patógenos observou-se a sinal de positividade até a diluição de 10-3 bactérias/mL vezes da concentração inicial da solução estoque de cada bactéria. A técnica de PCR multiplex aliada à eletroforese capilar foi usada pela primeira vez para o diagnóstico direto de quatro bactérias patogênicas no sêmen, demonstrando ser um método rápido na detecção de bactérias causadoras de doenças reprodutivas.(AU)

This study aimed to evaluate the threshold of detection of fluorescent multiplex PCR coupled with capillary electrophoresis for detection of infectious agents in semen samples from experimentally infected with decreasing concentrations of the bacteria Brucella abortus, Leptospira interrogans serovar pomona, Campylobacter fetus and Haemophilus somnus. Samples of bovine semen were experimentally infected with decreasing concentrations of bacteria obtained from serial dilutions in the base 10 so as to obtain samples containing a long time until 10-7 bacteria/mL from the initial concentration of Lepstospira pomona, Brucella abortus, Haemophilus somnus and Campylobacter fetus. The dilutions were made individually for each bacterium, as well as in different concentrations needed to standardize the multiplex PCR test. DNA extractions of all solutions containing sperm and bacteria analyzed in this study were performed according to protocol described by Heinemann et al. (2000). The multiplex PCR products were analyzed by electrophoresis on 8% polyacrylamide gel and capillary electrophoretic separation system for automated equipment in the analysis of DNA fragments MegaBACE. We observed amplification of fragments of 193pb, 330pb, 415pb and 400bp from the DNA of B. abortus, L. pomona, H. somnus, C. fetus respectively. The analysis by capillary electrophoresis of multiplex PCR products of DNA for simultaneous detection of the four pathogens was observed by detecting the dilution of 10-3 bacteria / mL times the initial concentration of the stock solution of each bacterium. The multiplex PCR coupled with capillary electrophoresis was first used for the direct diagnosis of four pathogenic bacteria in semen, proving to be a rapid method to detect bacteria that cause reproductive disorders.(AU)

PCR Multiplex fluorescente para detecção de bactérias em sêmen bovino / Fluorescent Multiplex PCR for detection of bacteria in semen bovine

Este estudo teve como objetivo avaliar o limiar de detecção da técnica de PCR multiplex fluorescente aliada a eletroforese capilar na detecção de agentes infecciosos em amostras de sêmen experimentalmente contaminadas com concentrações decrescentes das bactérias Brucella abortus, Leptospira interrogans sorovar pomona, Campylobacter fetus e Haemophilus somnus. Amostras de sêmen bovino foram experimentalmente contaminadas com concentrações decrescentes de bactérias obtidas através de diluições seriadas na base 10 de modo a obter-se amostras contendo desde 1 vez até 10-7 bactérias/mL a partir da concentração inicial de Leptospira pomona, Brucella abortus, Campylobacter fetus e Haemophilus somnus. As diluições foram efetuadas individualmente para cada bactéria, bem como nas diferentes concentrações necessárias para a padronização do teste de multiplex PCR. As extrações de DNA de todas as soluções contendo espermatozóides e bactérias analisadas no presente estudo foram realizadas segundo protocolo descrito por Heinemann et al. (2000). Os produtos de PCR multiplex foram avaliados por eletroforese em gel de poliacrilamida 8% e separação eletroforética por sistema capilar em equipamento automático de análise de fragmentos de DNA MegaBace. Observou-se a amplificação de fragmentos de 193pb, 330pb, 400pb e 415pb a partir do DNA de B. abortus, L. pomona, H. somnus, C. fetus, respectivamente. Na análise por eletroforese capilar de produtos da PCR multiplex do DNA para detecção simultânea dos quatro patógenos observou-se a sinal de positividade até a diluição de 10-3 bactérias/mL vezes da concentração inicial da solução estoque de cada bactéria. A técnica de PCR multiplex aliada à eletroforese capilar foi usada pela primeira vez para o diagnóstico direto de quatro bactérias patogênicas no sêmen, demonstrando ser um método rápido na detecção de bactérias causadoras de doenças reprodutivas.

This study aimed to evaluate the threshold of detection of fluorescent multiplex PCR coupled with capillary electrophoresis for detection of infectious agents in semen samples from experimentally infected with decreasing concentrations of the bacteria Brucella abortus, Leptospira interrogans serovar pomona, Campylobacter fetus and Haemophilus somnus. Samples of bovine semen were experimentally infected with decreasing concentrations of bacteria obtained from serial dilutions in the base 10 so as to obtain samples containing a long time until 10-7 bacteria/mL from the initial concentration of Lepstospira pomona, Brucella abortus, Haemophilus somnus and Campylobacter fetus. The dilutions were made individually for each bacterium, as well as in different concentrations needed to standardize the multiplex PCR test. DNA extractions of all solutions containing sperm and bacteria analyzed in this study were performed according to protocol described by Heinemann et al. (2000). The multiplex PCR products were analyzed by electrophoresis on 8% polyacrylamide gel and capillary electrophoretic separation system for automated equipment in the analysis of DNA fragments MegaBACE. We observed amplification of fragments of 193pb, 330pb, 415pb and 400bp from the DNA of B. abortus, L. pomona, H. somnus, C. fetus respectively. The analysis by capillary electrophoresis of multiplex PCR products of DNA for simultaneous detection of the four pathogens was observed by detecting the dilution of 10-3 bacteria / mL times the initial concentration of the stock solution of each bacterium. The multiplex PCR coupled with capillary electrophoresis was first used for the direct diagnosis of four pathogenic bacteria in semen, proving to be a rapid method to detect bacteria that cause reproductive disorders.