Summary

تحديد مسببات الأمراض البكتيرية النادرة التي 16S الريباسي جين تسلسل وMALDI-TOF MS

Published: July 11, 2016
doi:

Summary

Matrix-assisted laser desorption/ionization time of flight mass spectrometry (MALDI-TOF MS) and molecular techniques (16S rRNA gene sequencing) permit the identification of rare bacterial pathogens in routine diagnostics. The goal of this protocol lies in the combination of both techniques which leads to more accurate and reliable data.

Abstract

وهناك عدد من مسببات الأمراض البكتيرية نادرة، وبالتالي، وصفت فيه الكفاية التي تشير التقارير إلى تسبب التهابات شديدة وخاصة في المرضى الذين يعانون من نقص المناعة. في معظم الحالات إلا القليل من البيانات، التي نشرت معظمها تقارير الحالة، تتوفر التي بالتحقيق في دور هذه الجراثيم وكيلا المعدية. ولذلك، من أجل توضيح الطابع الإمراض مثل هذه الكائنات الحية الدقيقة، فمن الضروري إجراء الدراسات الوبائية التي تشمل أعدادا كبيرة من هذه البكتيريا. الأساليب المستخدمة في هذه الدراسة المراقبة يجب أن تفي بالمعايير التالية: التعرف على سلالات أن تكون دقيقة وفقا لتسمية صحيحة، يجب أن يكون من السهل التعامل مع (الشدة)، اقتصادا في التشخيص الروتيني ولديهم لتوليد مقارنة النتائج بين المختبرات المختلفة. عموما، هناك ثلاث استراتيجيات لتحديد السلالات البكتيرية في إعداد الروتيني: 1) تحديد المظهرية التي تميز BIOCHEMICAلتر والتمثيل الغذائي خصائص البكتيريا، 2) التقنيات الجزيئية مثل التسلسل الجيني 16S الريباسي و 3) قياس الطيف الكتلي بوصفه نهجا وبروتيوم الرواية. منذ مطياف الكتلة والنهج الجزيئية هي الأدوات الواعدة لتحديد مجموعة كبيرة ومتنوعة من الأنواع البكتيرية، وصفت هاتين الطريقتين. وتناقش التقدم والقيود والمشاكل المحتملة عند استخدام هذه التقنيات.

Introduction

ويعوق تحديد آمن من مسببات الأمراض النادرة في التشخيص الروتيني من خلال حقيقة أن أساليب الثقافية والبيوكيميائية الكلاسيكية هي معقدة ومشكوك فيها في بعض الأحيان. وعلاوة على ذلك، مختبر علم الأحياء الدقيقة التشخيص لديه لمعالجة عدد كبير من مسببات الأمراض، بدءا من بضع مئات إلى عدة آلاف، يوميا، الأمر الذي يتطلب استخدام النظم الآلية. وبالإضافة إلى إدارة إنتاجية يومية عالية، هناك حاجة إلى تحديد دقيق الأنواع البكتيرية. هناك ما يبرر هذا لأنها تختلف في نمط التعرض للميكروبات ويوفر تحديد ولالصحيح الطبيب بالمعلومات الضرورية لاختيار المضادات الحيوية المناسبة (على سبيل المثال، المعوية النيابة.، الراكدة النيابة.) 12،43.

الأنظمة الأوتوماتيكية لتحديد الميكروبية (أميس) تنطبق مجموعات موحدة من التفاعلات الإنزيمية لتوصيف خصائص التمثيل الغذائي من العزلات البكتيرية <sup> 13،15،16،26،27. على الرغم من أن الخراطيش المستخدمة في هذه الأنظمة الاستفادة من عدد كبير من التفاعلات الكيميائية الحيوية المختلفة، على سبيل المثال، 47 في بطاقة GN لبعثة الاتحاد الأفريقي المستخدمة في هذه الدراسة 52، هذه التصاريح استراتيجية تحديد آمن فقط لمجموعة محددة من البكتيريا. وعلاوة على ذلك، وقواعد البيانات، ونظام خبير المتقدمة، ويركز بشكل واضح على الكشف عن البكتيريا ذات الصلة وذات أهمية كبيرة من الأهمية الطبية 13،15،16،36. نظامين أخرى، وتستخدم على نطاق واسع في المختبرات، وأيضا تطبيق هذا النهج البيوكيميائية لتحديد البكتيريا. الدراسات الحديثة تثبت دقة تحديد مقارنة بين بعثة الاتحاد الأفريقي المستخدمة في هذه الدراسة واحدة من المنافسين (93.7٪ و 93.0٪ على التوالي)، في حين أن 3 الثالثة بعثة الاتحاد الأفريقي لديه دقة تحديد٪ فقط 82.4 على مستوى الأنواع 35. ويمكن تفسير هذه التناقضات من خلال نوعية من المراجع بيانات تحديد الهوية الأساسية، إصدارات مجموعات والبرمجيات، والاختلافات في METABOlism والكفاءة من الكوادر الفنية 35،36.

وهي تستخدم أساسا اثنين الآلي أنظمة MALDI-TOF MS (MALDI-TOF نظام بالميكروبات، MMIS). وتسمح هذه النظم للكشف عن عدد كبير من الأنواع البكتيرية على أساس البروتين الأطياف بصمة كتلتها. على سبيل المثال، في قاعدة بيانات MMIS المستخدمة تحتوي على 6000 الأطياف المرجعية. نظم التعرف على أساس قياس الطيف الكتلي تقدم كشف سريع وموثوق بها مجموعة كبيرة ومتنوعة من الكائنات الحية الدقيقة بما في ذلك مسببات الأمراض النادرة 11،48،51. حتى الآن تتوفر بين MMIS المستخدمة في هذه الدراسة ومنافسيها 19،33 سوى عدد قليل من المقارنات المباشرة. وفقا لDaek وآخرون. وتوفر كلا النظامين ارتفاع معدل مماثل من دقة تحديد الهوية، ولكن MMIS المستخدمة في هذه الدراسة يبدو أن أكثر موثوقية في تحديد الأنواع 19.

الجينات متميزة وبالمثل، التقنيات الجزيئية عنونة حفظها بشكل جيد ولكن أيضا ( <em> على سبيل المثال، 16S الحمض النووي المؤتلف أو rpoB) تسمح لتحديد الأنواع واضحا 3،22،61. ومن بين هؤلاء، والحمض النووي المؤتلف 16S هو الأكثر استخداما على نطاق واسع التدبير المنزلي الجينات بسبب وجودها في جميع البكتيريا 34. تظل وظيفتها دون تغيير، وأخيرا، مع ما يقرب من 1500 سنة مضت، كان طويلا بما فيه الكفاية لتكون مناسبة لالحيوي المعلوماتية 14،34. العديد من الباحثين يعتبرون تحليل الجينات 16S الريباسي باسم "الذهب القياسية" لتحديد البكتيريا 21. ويرجع ذلك إلى حقيقة أن بعض المختبرات تستخدم تقنيات التهجين الحمض النووي DNA حتى الآن لتحديد البكتيريا نادرة أو جديدة 14،34 هذا. بالإضافة إلى ذلك، تتوفر والتي يمكن استخدامها لتحليل الجينات 16S الريباسي 50 قواعد بيانات أكثر وأكثر. ومع ذلك، فإنه يجب أن يؤخذ في الاعتبار أن أنظمة الكشف عن الحمض النووي المؤتلف 16S أساس لها حساسية محدودة مقارنة البروتوكولات PCR القياسية. وعلاوة على ذلك، فإن النهج الجزيئي هو متطور، وقتا طويلا ويتطلب موظفين مدربين تدريبا عاليا وكذلكمرافق المختبرات المخصصة وغير، وبالتالي، لا تنفذ بسهولة في التشخيص الروتيني 55. وعلاوة على ذلك، فقد تبين أن الجمع بين اثنين على الاقل من الطرق المختلفة لتحديد البكتيريا يؤدي إلى تحديد سلالة دقيقة للغاية. مزيج من MALDI-TOF MS و16S الحمض النووي المؤتلف التسلسل يسمح بتحديد أعداد كبيرة من الأنواع البكتيرية المختلفة بدقة عالية. مؤخرا تم تقديم مزيج من التحليل الجيني MALDI-TOF MS و 16S الريباسي لتحديد البكتيريا دراسة المسائل الوبائية ومسببات الأمراض النادرة 56.

Protocol

1. استخراج الحمض النووي البكتيري إعداد برنامج تلفزيوني الحل تزن 1.65 غرام نا 2 هبو 4 × 2H 2 O، 0.22 غ ناه 2 ص 4 × 2H 2 O و8.80 جم كلوريد الصوديوم في ق…

Representative Results

MALDI-TOF MS رواية، طريقة سريعة وغير مكلفة لتشخيص الروتينية الميكروبيولوجية. تحديد أنواع البكتيريا عن طريق MALDI-TOF MS تنتج أطياف تتكون أساسا من البروتينات الريباسي ولكن أيضا غيرها من "البروتينات الحفاظ جدا مع وظائف التدبير المنزلي تتأثر إلى حد أدنى من ا?…

Discussion

كلا MALDI-TOF MS و 16S الريباسي التسلسل الجيني تقدم إمكانية لتحديد أعداد كبيرة من البكتيريا المختلفة. MALDI-TOF MS هو طريقة سريعة وغير مكلفة، والتي من السهل التعامل مع ووقواعد البيانات الكبيرة من أطياف الشامل البكتيرية المتاحة. لهذا السبب، MALDI-TOF MS هو، والتكلفة طريقة سريعة فعالة …

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

The authors would like to thank Prof. Enno Jacobs for his continuing support.

Materials

CHROMASOLV, HPLC grade water, 1 L Sigma-Aldrich Chemie, München, Germany 270733
Tissue Lyser LT Qiagen, Hilden, Germany 85600 Oscillating Homogenizer
Glass-beads 1,0mm VWR International, Darmstadt, Germany 412-2917
Thermomixer 5436 Eppendorf, Hamburg, Germany 2050-100-05
QIAamp DNA Mini Kit (250) Qiagen, Hilden, Germany 51306
Taq PCR Core Kit (1000 U) Qiagen, Hilden, Germany 201225
Forward Primer TPU1 (5´-AGA GTT TGA TCM TGG CTC AG-3’) biomers.net GmbH, Ulm, Germany 
Reverse Primer RTU4 (5´-TAC CAG GGT ATC TAA TCC TGT T-3´) biomers.net GmbH, Ulm, Germany 
Mastercycler  Eppendorf, Hamburg, Germany Thermocylcer
Reaction tube 1.5 mL SARSTEDT, Nümbrecht, Germany 72,692
Reaction tube 2 mL SARSTEDT, Nümbrecht, Germany 72,693,005
PCR 8er-CapStrips Biozym Scientific, Hessisch Oldendorf, Germany 711040X
PCR 8er-SoftStrips Biozym Scientific, Hessisch Oldendorf, Germany 711030X
Sharp R-ZV11  Sharp Electronics, Hamburg, Germany Microwave
Titriplex III (EDTA Na2-salt dehydrate; 1 kg) Merck, Darmstadt, Germany 1084211000
SeaKem LE Agarose Biozym Scientific, Hessisch Oldendorf, Germany 849006
(2 x 500 g)
SmartLadder SF – 100 to 1000 bp Eurogentec, Lüttich, Belgium MW-1800-04
Bromphenol blue (25 g) Sigma-Aldrich Chemie, München, Germany B0126
Xylene cyanol FF (10 g) Sigma-Aldrich Chemie, München, Germany X4126
ComPhor L Maxi  Biozym, Hessisch Oldendorf, Germany
Ethidium bromide solution 1 %(10 mL) Carl Roth, Karlsruhe, Germany 2218.1
Gel Doc 2000 Bio-Rad Laboratories, München, Germany Gel-documentation system 
ExoSAP-IT (500 reactions) Affymetrix UK, Wooburn Green, High Wycombe, United Kingdom 78201
Buffer (10 x) with EDTA  Life Technologies, Darmstadt, Germany 402824
BigDye Terminator Kit v1.1 Life Technologies, Darmstadt, Germany 4337450
Hi-Di formamide (25 mL) Life Technologies, Darmstadt, Germany 4311320
DyeEx 2.0 Spin Kit (250) Qiagen, Hilden, Germany 63206
3130 Genetic Analyzer Life Technologies, Darmstadt, Germany Sequenzer
MicroAmp optical 96-well reaction plate with barcode Life Technologies, Darmstadt, Germany 4306737
3130 Genetic Analyzer, plate base 96-well Life Technologies, Darmstadt, Germany 4317237
3130 Genetic Analyzer, plate retainer 96-well Life Technologies, Darmstadt, Germany 4317241
3130 Genetic Analyzer, well plate septa Life Technologies, Darmstadt, Germany 4315933
3130 Genetic Analyzer, POP-7 Polymer, 7 mL Life Technologies, Darmstadt, Germany 4352759
3130 Genetic Analyzer, 4-Capillary Array, 50 cm Life Technologies, Darmstadt, Germany 4333466
Sequencing Analysis Software 5.4 Life Technologies, Darmstadt, Germany
microflex (the MALDI TOF MS maschine) Bruker Daltonik, Bremen, Germany
MALDI Biotyper (the MALDI TOF MS system) Bruker Daltonik, Bremen, Germany our mMIS
VITEK MS  bioMérieux, Nürtingen, Germany  2nd mMis 
flexControl 3.4 (control software) Bruker Daltonik, Bremen, Germany
Biotyper Realtime Classification 3.1 (RTC), (analysis software) Bruker Daltonik, Bremen, Germany
α-cyano-4-hydroxycinnamic acid, HCCA, 1 g Bruker Daltonik, Bremen, Germany 201344
Peptide Calibration Standard II Bruker Daltonik, Bremen, Germany 222570
MSP 96 target polished steel Bruker Daltonik, Bremen, Germany 8224989
peqgreen  peqlab  37-5010
MALDI Biotyper Galaxy  Bruker Daltonik, Bremen, Germany Part No. 1836007 
Vitek 2  bioMérieux, Nürtingen, Germany  our aMis 
MicroScan  Beckman Coulter  2nd aMis 
BD Phoenix™ Automated Microbiology System BD 3rd aMis 
Staphylococcus aureus subsp. aureus Rosenbach (ATCC® 25923™) ATCC  postive control for PCR 

References

  1. . . Applied Biosystems 3130/3130xl Genetic Analyzers – Getting Started Guide. , (2010).
  2. . Ch. 5. Applied Biosystems 3130/3130xl Genetic Analyzers – Getting Started Guide. , 81-104 (2010).
  3. Adekambi, T., Drancourt, M., Raoult, D. The rpoB gene as a tool for clinical microbiologists. Trends Microbiol. 17 (1), 37-45 (2009).
  4. Almuzara, M. N., et al. First case of fulminant sepsis due to Wohlfahrtiimonas chitiniclastica. J.Clin.Microbiol. 49 (6), 2333-2335 (2011).
  5. Areekul, S., Vongsthongsri, U., Mookto, T., Chettanadee, S., Wilairatana, P. Sphingobacterium multivorum septicemia: a case report. J.Med.Assoc.Thai. 79 (6), 395-398 (1996).
  6. Aydin, T. T., et al. Chryseobacterium indologenes Septicemia in an Infant. Case Rep.Infect.Dis. 2014, 270521 (2014).
  7. Baillie, S., Ireland, K., Warwick, S., Wareham, D., Wilks, M. Matrix-assisted laser desorption/ionisation-time of flight mass spectrometry: rapid identification of bacteria isolated from patients with cystic fibrosis. Br.J.Biomed.Sci. 70 (4), 144-148 (2013).
  8. Benedetti, P., Rassu, M., Pavan, G., Sefton, A., Pellizzer, G. Septic shock, pneumonia, and soft tissue infection due to Myroides odoratimimus: report of a case and review of Myroides infections. Infection. 39 (2), 161-165 (2011).
  9. Bertelli, C., Greub, G. Rapid bacterial genome sequencing: methods and applications in clinical microbiology. Clin.Microbiol.Infect. 19 (9), 803-813 (2013).
  10. Bhuyar, G., Jain, S., Shah, H., Mehta, V. K. Urinary tract infection by Chryseobacterium indologenes. Indian J.Med.Microbiol. 30 (3), 370-372 (2012).
  11. Buchan, B. W., Ledeboer, N. A. Emerging technologies for the clinical microbiology laboratory. Clin.Microbiol.Rev. 27 (4), 783-822 (2014).
  12. Castillo-Rojas, G., et al. Comparison of Enterococcus faecium and Enterococcus faecalis Strains isolated from water and clinical samples: antimicrobial susceptibility and genetic relationships. PLoS ONE. 8 (4), e59491 (2013).
  13. Chatzigeorgiou, K. S., Sergentanis, T. N., Tsiodras, S., Hamodrakas, S. J., Bagos, P. G. Phoenix 100 versus Vitek 2 in the identification of gram-positive and gram-negative bacteria: a comprehensive meta-analysis. J.Clin.Microbiol. 49 (9), 3284-3291 (2011).
  14. Clarridge, J. E. Impact of 16S rRNA gene sequence analysis for identification of bacteria on clinical microbiology and infectious diseases. Clin.Microbiol.Rev. 17 (4), 840-862 (2004).
  15. Crowley, E., et al. Evaluation of the VITEK 2 Gram-negative (GN) microbial identification test card: collaborative study. J.AOAC Int. 95 (3), 778-785 (2012).
  16. Crowley, E., et al. Evaluation of the VITEK 2 gram positive (GP) microbial identification test card: collaborative study. J.AOAC Int. 95 (5), 1425-1432 (2012).
  17. Croxatto, A., Prod’hom, G., Greub, G. Applications of MALDI-TOF mass spectrometry in clinical diagnostic microbiology. FEMS Microbiol.Rev. 36 (2), 380-407 (2012).
  18. Crum-Cianflone, N. F., Matson, R. W., Ballon-Landa, G. Fatal case of necrotizing fasciitis due to Myroides odoratus. Infection. 42 (5), 931-935 (2014).
  19. Deak, E., et al. Comparison of the Vitek MS and Bruker Microflex LT MALDI-TOF MS platforms for routine identification of commonly isolated bacteria and yeast in the clinical microbiology laboratory. Diagn.Microbiol.Infect.Dis. 81 (1), 27-33 (2015).
  20. DeMarco, M. L., Ford, B. A. Beyond identification: emerging and future uses for MALDI-TOF mass spectrometry in the clinical microbiology laboratory. Clin.Lab.Med. 33 (3), 611-628 (2013).
  21. Deng, J., et al. Comparison of MALDI-TOF MS, gene sequencing and the Vitek 2 for identification of seventy-three clinical isolates of enteropathogens. J.Thorac.Dis. 6 (5), 539-544 (2014).
  22. Drancourt, M., Berger, P., Raoult, D. Systematic 16S rRNA gene sequencing of atypical clinical isolates identified 27 new bacterial species associated with humans. J.Clin.Microbiol. 42 (5), 2197-2202 (2004).
  23. Fenselau, C., Demirev, P. A. Characterization of intact microorganisms by MALDI mass spectrometry. Mass Spectrom.Rev. 20 (4), 157-171 (2001).
  24. Freney, J., et al. Septicemia caused by Sphingobacterium multivorum. J.Clin.Microbiol. 25 (6), 1126-1128 (1987).
  25. Funke, G., Frodl, R., Sommer, H. First comprehensively documented case of Paracoccus yeei infection in a human. J.Clin.Microbiol. 42 (7), 3366-3368 (2004).
  26. Funke, G., Funke-Kissling, P. Evaluation of the new VITEK 2 card for identification of clinically relevant gram-negative rods. J.Clin.Microbiol. 42 (9), 4067-4071 (2004).
  27. Funke, G., Funke-Kissling, P. Performance of the new VITEK 2 GP card for identification of medically relevant gram-positive cocci in a routine clinical laboratory. J.Clin.Microbiol. 43 (1), 84-88 (2005).
  28. Gaillot, O., et al. Cost-effectiveness of switch to matrix-assisted laser desorption ionization-time of flight mass spectrometry for routine bacterial identification. J.Clin.Microbiol. 49 (12), 4412 (2011).
  29. Gilchrist, C. A., Turner, S. D., Riley, M. F., Petri, W. A., Hewlett, E. L. Whole-genome sequencing in outbreak analysis. Clin.Microbiol.Rev. 28 (3), 541-563 (2015).
  30. Holland, R. D., et al. Rapid identification of intact whole bacteria based on spectral patterns using matrix-assisted laser desorption/ionization with time-of-flight mass spectrometry. Rapid Commun.Mass Spectrom. 10 (10), 1227-1232 (1996).
  31. Holmes, B., Owen, R. J., Hollis, D. G. Flavobacterium spiritivorum, a new species isolated from human clinical specimens. Int.J.Syst.Bacteriol. 32 (2), 157-165 (1982).
  32. Holmes, B., Owen, R. J., Weaver, R. E. Flavobacterium multivorum, a new species isolated from human clinical specimens and previously known as group IIk, biotype 2. Int.J.Syst.Bacteriol. 31 (1), 21-34 (1981).
  33. Jamal, W., Albert, M., Rotimi, V. O. Real-time comparative evaluation of bioMerieux VITEK MS versus Bruker Microflex MS, two matrix-assisted laser desorption-ionization time-of-flight mass spectrometry systems, for identification of clinically significant bacteria. BMC Microbiol. 14 (1), 289 (2014).
  34. Janda, J. M., Abbott, S. L. 16S rRNA gene sequencing for bacterial identification in the diagnostic laboratory: pluses, perils, and pitfalls. J.Clin.Microbiol. 45 (9), 2761-2764 (2007).
  35. Jin, W. Y., et al. Evaluation of VITEK 2, MicroScan, and Phoenix for identification of clinical isolates and reference strains. Diagn.Microbiol.Infect.Dis. 70 (4), 442-447 (2011).
  36. Jossart, M. F., Courcol, R. J. Evaluation of an automated system for identification of Enterobacteriaceae and nonfermenting bacilli. Eur.J.Clin.Microbiol.Infect.Dis. 18 (12), 902-907 (1999).
  37. Karas, M., Hillenkamp, F. Laser desorption ionization of proteins with molecular masses exceeding 10,000 daltons. Anal.Chem. 60 (20), 2299-2301 (1988).
  38. Koh, Y. R., et al. The first Korean case of Sphingobacterium spiritivorum bacteremia in a patient with acute myeloid leukemia. Ann.Lab.Med. 33 (4), 283-287 (2013).
  39. Kok, J., Chen, S. C., Dwyer, D. E., Iredell, J. R. Current status of matrix-assisted laser desorption ionisation-time of flight mass spectrometry in the clinical microbiology laboratory. Pathology. 45 (1), 4-17 (2013).
  40. Koljalg, S., et al. First report of Wohlfahrtiimonas chitiniclastica from soft tissue and bone infection at an unusually high northern latitude. Folia Microbiol.(Praha). , (2014).
  41. Krishnamurthy, T., Ross, P. L. Rapid identification of bacteria by direct matrix-assisted laser desorption/ionization mass spectrometric analysis of whole cells. Rapid Commun.Mass Spectrom. 10 (15), 1992-1996 (1996).
  42. Ktari, S., et al. Nosocomial outbreak of Myroides odoratimimus urinary tract infection in a Tunisian hospital. J.Hosp.Infect. 80 (1), 77-81 (2012).
  43. Lim, Y. M., Shin, K. S., Kim, J. Distinct antimicrobial resistance patterns and antimicrobial resistance-harboring genes according to genomic species of Acinetobacter isolates. J.Clin.Microbiol. 45 (3), 902-905 (2007).
  44. Marinella, M. A. Cellulitis and sepsis due to sphingobacterium. JAMA. 288 (16), 1985 (2002).
  45. McElvania, T. E., Shuey, S., Winkler, D. W., Butler, M. A., Burnham, C. A. Optimizing identification of clinically relevant Gram-positive organisms by use of the Bruker Biotyper matrix-assisted laser desorption ionization-time of flight mass spectrometry system. J Clin.Microbiol. 51 (5), 1421-1427 (2013).
  46. Mellmann, A., et al. Evaluation of matrix-assisted laser desorption ionization-time-of-flight mass spectrometry in comparison to 16S rRNA gene sequencing for species identification of nonfermenting bacteria. J.Clin.Microbiol. 46 (6), 1946-1954 (2008).
  47. Mignard, S., Flandrois, J. P. 16S rRNA sequencing in routine bacterial identification: a 30-month experiment. J.Microbiol.Methods. 67 (3), 574-581 (2006).
  48. Nomura, F. Proteome-based bacterial identification using matrix-assisted laser desorption ionization-time of flight mass spectrometry (MALDI-TOF MS): A revolutionary shift in clinical diagnostic microbiology. Biochim.Biophys.Acta. , (2014).
  49. Opota, O., Croxatto, A., Prod’hom, G., Greub, G. Blood culture-based diagnosis of bacteraemia: state of the art. Clin.Microbiol.Infect. 21 (4), 313-322 (2015).
  50. Patel, J. B. 16S rRNA gene sequencing for bacterial pathogen identification in the clinical laboratory. Mol.Diagn. 6 (4), 313-321 (2001).
  51. Patel, R. MALDI-TOF MS for the Diagnosis of Infectious Diseases. Clin.Chem. , (2014).
  52. Pincus, D. H., Miller, M. J. Ch. 1. Encyclopedia of Rapid Microbiological Methods. , 1-32 (2005).
  53. Potvliege, C., et al. Flavobacterium multivorum septicemia in a hemodialyzed patient. J.Clin.Microbiol. 19 (4), 568-569 (1984).
  54. Rebaudet, S., Genot, S., Renvoise, A., Fournier, P. E., Stein, A. Wohlfahrtiimonas chitiniclastica bacteremia in homeless woman. Emerg.Infect.Dis. 15 (6), 985-987 (2009).
  55. Risch, M., et al. Comparison of MALDI TOF with conventional identification of clinically relevant bacteria. Swiss Med.Wkly. 140, 13095 (2010).
  56. Schröttner, P., Rudolph, W. W., Eing, B. R., Bertram, S., Gunzer, F. Comparison of VITEK2, MALDI-TOF MS, and 16S rDNA sequencing for identification of Myroides odoratus and Myroides odoratimimus. Diagn.Microbiol.Infect.Dis. 79 (2), 155-159 (2014).
  57. Schröttner, P., Rudolph, W. W., Taube, F., Gunzer, F. First report on the isolation of Aureimonas altamirensis from a patient with peritonitis. Int.J.Infect.Dis. 29, 71-73 (2014).
  58. Schröttner, P., et al. Actinobacillus equuli ssp. haemolyticus in a semi-occlusively treated horse bite wound in a 2-year-old girl. Ger.Med.Sci. 11, (2013).
  59. Seng, P., et al. Ongoing revolution in bacteriology: routine identification of bacteria by matrix-assisted laser desorption ionization time-of-flight mass spectrometry. Clin.Infect.Dis. 49 (4), 543-551 (2009).
  60. Shahul, H. A., Manu, M. K., Mohapatra, A. K., Chawla, K. Chryseobacterium indologenes pneumonia in a patient with non-Hodgkin’s lymphoma. BMJ Case.Rep. 2014, (2014).
  61. Stackebrandt, E., Göbel, B. M. Taxonomic note: a place for DNA-DNA reassociation and 16S rRNA sequence analysis in the present species definition in bacteriology. Int.J.Syst.Bacteriol. 44, 846-849 (1994).
  62. Tan, K. E., et al. Prospective evaluation of a matrix-assisted laser desorption ionization-time of flight mass spectrometry system in a hospital clinical microbiology laboratory for identification of bacteria and yeasts: a bench-by-bench study for assessing the impact on time to identification and cost-effectiveness. J.Clin.Microbiol. 50 (10), 3301-3308 (2012).
  63. Tanaka, K. The origin of macromolecule ionization by laser irradiation (Nobel lecture). Angew.Chem.Int.Ed.Engl. 42 (33), 3860-3870 (2003).
  64. Thaiwong, T., Kettler, N. M., Lim, A., Dirkse, H., Kiupel, M. First report of emerging zoonotic pathogen Wohlfahrtiimonas chitiniclastica in the United States. J.Clin.Microbiol. 52 (6), 2245-2247 (2014).
  65. Török, M. E., Peacock, S. J. Rapid whole-genome sequencing of bacterial pathogens in the clinical microbiology laboratory–pipe dream or reality. J.Antimicrob.Chemother. 67 (10), 2307-2308 (2012).
  66. Toth, E. M., et al. Wohlfahrtiimonas chitiniclastica gen. nov., sp. nov., a new gammaproteobacterium isolated from Wohlfahrtia magnifica (Diptera: Sarcophagidae). Int.J.Syst.Evol.Microbiol. 58, 976-981 (2008).
  67. Tristezza, M., Gerardi, C., Logrieco, A., Grieco, F. An optimized protocol for the production of interdelta markers in Saccharomyces cerevisiae by using capillary electrophoresis. J.Microbiol.Methods. 78 (3), 286-291 (2009).
  68. Valentine, N. B., Wahl, J. H., Kingsley, M. T., Wahl, K. L. Direct surface analysis of fungal species by matrix-assisted laser desorption/ionization mass spectrometry. Rapid Commun.Mass Spectrom. 16 (14), 1352-1357 (2002).
  69. van Veen, S. Q., Claas, E. C., Kuijper, E. J. High-throughput identification of bacteria and yeast by matrix-assisted laser desorption ionization-time of flight mass spectrometry in conventional medical microbiology laboratories. J.Clin.Microbiol. 48 (3), 900-907 (2010).
  70. Verma, R. K., Rawat, R., Singh, A., Singh, D. P., Verma, V. Sphingobacterium multivorum causing fatal meningoencephalitis: a rare case report. Int.J.Res.Med.Sci. 2 (4), 1710-1712 (2014).
  71. Yabuuchi, E., Kaneko, T., Yano, I., Moss, C. W., Miyoshi, N. Sphingobacterium gen. nov., Sphingobacterium spiritivorum comb. nov., Sphingobacterium multivorum comb. nov., Sphingobacterium mizutae sp. nov., and Flavobacterium indologenes sp. nov.: Glucose-nonfermenting Gram-negative rods in CDC groups IIK-2 and IIb. Int.J.Syst.Bacteriol. 33 (3), 580-598 (1983).

Play Video

Cite This Article
Schröttner, P., Gunzer, F., Schüppel, J., Rudolph, W. W. Identification of Rare Bacterial Pathogens by 16S rRNA Gene Sequencing and MALDI-TOF MS. J. Vis. Exp. (113), e53176, doi:10.3791/53176 (2016).

View Video