Система MALDI Biotyper Microflex — экспресс-метод
быстрой и надежной видовой идентификации микроорганизмов, базирующийся на применении времяпролетного
масс-спектрометра, интегрированного с обширной базой
данных микроорганизмов [1].
В основе технологии прямого бактериального профилирования с помощью времяпролётного масс-спектрометра
лежит получение с достаточным разрешением и точностью, воспроизводимой в стандартных условиях карты
(профиля) белковых масс, которая является специфичной
характеристикой для данного микроба по типу «отпечатков пальцев» [2].
18
Цель работы — изучить с помощью «тепловых» карт
MALDI-tof-Ms близкородственные свойства изолятов, выделенных на птицефабриках в Российской Федерации.
Материалы и методы
Материалом служили изоляты микроорганизмов, выделенные с различных зон на предприятиях птицеперерабатывающей промышленности.
В работе использовали классические микробиологические методы и метод прямого нанесения времяпролётной
масс-спектрометрии MALDI-tof-Ms. Перед исследованием
отбирали единичные колонии. Нанесение колоний на мишень осуществляли с помощью одноразовой пластиковой
петли диаметром 5 мм тонким слоем. В связи с высокой
чувствительностью данного метода для прямого нанесения
не требовалось большого количества испытуемого образца, для идентификации микроорганизмов весьма приемлемым было использование бактериальной массы одной изолированной колонии. Использовали одноразовые бактериологические петли с целью исключения перекрёстной
контаминации сопутствующей микрофлорой.
После нанесения бактериальной массы ждали, пока образец на мишени окончательно высохнет, после чего в течение 10 мин в каждую ячейку с образцом наносили по
1 мкл масс-спектрометрической матрицы НССА (a-циано4-гидроксикоричная кислота, 99%), стараясь предотвратить перекрёстную контаминацию между образцами соседних ячеек, учитывая достаточно жидкое состояние матрицы. Затем подсушивали образцы с матрицей при комнатной температуре.
В ячейку А11 вносили калибрант.
После помещения MALDI-мишени, используя программу Flex Control (получение спектров) осуществляли запуск
19
оборудования и проводили идентификацию микроорганизмов. Для того чтобы сократить время идентификации
анализируемых образцов, использовали автоматический
режим. В программу компьютера вносили наименование
исследуемых образцов и сопоставляли заданные варианты
с полученными результатами.
Каждая строка таблицы соответствовала одному анализируемому образцу. В каждой строке отображали № аналита, его ID, название микроорганизма и Score value (достоверность полученных результатов). Поля достоверности
идентификации окрашены в соответствующие цвета: зелёный (+++) — высокая вероятность идентификации вида,
зелёный (++) — гарантированная идентификация рода,
жёлтый (+) — возможная идентификация рода, красный (–)
— отсутствие надёжной идентификации.
Полученные результаты были проанализированы с помощью программного обеспечения по величине логарифмического роста: в случае если значение ниже 1,7 — микроорганизм не идентифицирован, от 1,7 до 2,0 — идентификация до рода, больше 2,0 — наиболее достоверные
результаты, следовательно, микроорганизм идентифицирован.
Результаты и обсуждение
Для каждого микроорганизма MALDI Biotyper формирует персональное распределение масс и интенсивностей
белковых молекул. Поскольку полученный масс-спектр
служит видоспецифичным для основной массы микроорганизмов, то его также называют «молекулярным отпечатком пальцев» [3]. С тысячами MSP в базе данных путем
сравнения «молекулярного отпечатка» были проидентифицированы неизвестные микроорганизмы [4]. Уровень
степени совпадения спектра неизвестного микроорганизма
20
со спектром из базы расценивали в значении коэффициента совпадения, который рассчитывался автоматически в
ходе сопоставления [5]. Более конкретную идентификацию
близкородственных микроорганизмов допускает сделать
процесс генерирования подтипов MSP [6].