ПЦР анализ для идентификации гена 16S рРНК условно-патогенных микроорганизмов при установлении этиологии перипротезной инфекции

Abstract

Аннотация. Ген 16S рРНК – эволюционно сохраненный ген, встречающийся исключительно у бактерий и архей, выступающий в роли молекулярной мишени для идентификации микроорганизмов на уровне рода, вида. Целью исследования была разработка с использованием универсального ПЦР анализа в сочетании с секвенированием и клиническая апробация методики для идентификации гена 16S рРНК микроорганизмов для этиологической идентификации возбудителей перипротезной инфекции. Проведена амплификация гена 16S рРНК с использованием универсальных праймеров с последующей детекцией результатов методом электрофореза. С помощью секвенирования по методу Сэнгера проведена идентификация микроорганизмов на уровне рода. Универсальный ПЦР анализ выявил фрагменты гена 16S рРНК размером около 1500 пар нуклеотидов в 16 (50,00 %; ДИ: 31,89–68,11 %) образцах синовиальной жидкости и в 20 (62,50 %; ДИ: 43,69–78,90 %) образцах синовиальной ткани пациентов. Методом секвенирования установлена последовательность нуклеиновых оснований выделенного фрагмента и идентифицировано 5 родов условно-патогенных микроорганизмов. Амплификация и секвенирование гена 16S рРНК позволяет идентифицировать ДНК условно-патогенных бактерий, участвующих в этиологии перипротезной инфекции суставов.

Abstract. The 16S rRNA gene is an evolutionarily conserved gene found exclusively in bacteria and archaea, acting as a molecular target for identifying microorganisms at the genus and species level. To develop and approve the method of universal PCR analysis for identification of the 16S rRNA gene of opportunistic microorganisms in combination with sequencing in synovial fluid and synovial tissue for etiologic identification of pathogens of periprosthetic infection caused by endoprosthesis replacement of knee and hip joints. Amplification of the 16S rRNA gene was performed using universal primers with subsequent detection of the results by electrophoresis. Microorganisms were identified at the genus level using Sanger sequencing. Universal PCR analysis revealed of the 16S rRNA gene fragment about 1500 base pairs in 16 (50.00 %; CI: 31.89–68.11 %) samples of synovial fluid and 20 (62.50 %; CI: 43.69–78.90 %) samples of synovial tissue of patients. The sequencing method determined the nucleic base sequence of the isolated fragment and identified 5 genera of opportunistic microorganisms. Amplification and sequencing of the 16S rRNA gene allows identification of DNA from opportunistic bacteria involved in the etiology of periprosthetic joint infection.