Développement des marqueurs moléculaires spécifiques pour l'identification et la quantification de deux espèces de champignons mycorhiziens arbusculaires en utilisant la PCR en temps réel

Les champignons mycorhizien à arbuscules (CMA) sont des organismes pouvant établir des symbioses avec 80% des plantes terrestres. Les avantages d'une telle symbiose sont de plus en plus caractérisés et exploités en agriculture. Par contre, jusqu'à maintenant, il n'existe aucun outil permettant à la fois l'identification et la quantification de ces champignons dans le sol de façon fiable et rapide. Un tel outil permettrait, entre autres, de mieux comprendre les dynamiques des populations des endomycorhizes dans le sol. Pour les producteurs d'inoculum mycorhiziens, cela permettrait également d'établir un suivi de leurs produits en champs et d'avoir un contrôle de qualité de plus sur leurs inoculants. C'est ce que nous avons tenté de développer au sein du laboratoire du Dr. Hijri. Depuis environ une trentaine d'années, des outils d'identification et/ou de quantification ont été développés en utilisant les profiles d'acides gras, les isozymes, les anticorps et finalement l'ADN nucléaire. À ce jour, ces méthodes d’identification et de quantification sont soit coûteuses, soit imprécises. Qui plus est, aucune méthode ne permet à la fois la quantification et l’identification de souches particulières de CMA. L’ADN mitochondrial ne présente pas le même polymorphisme de séquence que celui qui rend l’ADN nucléaire impropre à la quantification. C'est pourquoi nous avons analysé les séquences d’ADN mitochondrial et sélectionné les régions caractéristiques de deux espèces de champignons mycorhiziens arbusculaires (CMA). C’est à partir de ces régions que nous avons développé des marqueurs moléculaires sous forme de sondes et d’amorces TaqMan permettant de quantifier le nombre de mitochondries de chacune de ces espèces dans un échantillon d’ADN. Nous avons ensuite tenté de déterminer une unité de quantification des CMA, soit un nombre de mitochondries par spore. C’est alors que nous avons réalisé que la méthode de préparation des échantillons de spores ainsi que la méthode d’extraction d’ADN avaient des effets significatifs sur l’unité de quantification de base. Nous avons donc optimisé ces protocoles, avant d’en e tester l’application sur des échantillons de sol et de racines ayant été inoculés avec chacune des deux espèces cibles. À ce stade, cet outil est toujours semi-quantificatif, mais il permet 9 l’identification précise de deux espèces de CMA compétentes dans des milieux saturés en phosphore inorganique. Ces résultats , en plus d’être prometteurs, ont permis d’augmenter les connaissances méthodologiques reliées à la quantification des CMA dans le sol, et suggèrent qu’à cause de leurs morphologies différentes, l’élaboration d’un protocole de quantification standardisé pour toutes les espèces de CMA demeure un objectif complexe, qui demande de nouvelles études in vivo.

Analyse de la distribution d'Escherichia coli, utilisée comme un marqueur microbiologique, dans un réseau de production porcin.

La présence d’Escherichia coli pathogènes en élevages porcins entraine des retards de croissance et la mortalité. La transmission des E. coli pathogènes entre les élevages et l'abattoir d’un même réseau de production n'est pas bien décrite. La détection des gènes de virulence des E. coli pathogènes pourrait permettre d’identifier un marqueur de contamination dans le réseau. L’objectif de cette étude a été d’identifier un marqueur de contamination E. coli dans un réseau de production porcine défini afin de décrire certains modes de transmission des E. coli pathogènes. Pour ce faire, une région géographique comprenant 10 fermes d’engraissement, un abattoir et un réseau de transport a été sélectionnée. Trois lots de production consécutifs par ferme ont été suivis pendant 12 mois. Des échantillons environnementaux ont été prélevés à l’intérieur et à l’extérieur des fermes (3 visites d’élevage), dans la cour de l’abattoir (2 visites lors de sorties de lot) et sur le camion de transport. La détection des gènes de virulence (eltB, estA, estB, faeG, stxA, stx2A, eae, cnf, papC, iucD, tsh, fedA) dans les échantillons a été réalisée par PCR multiplexe conventionnelle. La distribution temporelle et spatiale des gènes de virulence a permis d’identifier le marqueur de contamination ETEC/F4 défini par la détection d’au moins un gène d’entérotoxine ETEC (estB, estA et eltB) en combinaison avec le gène de l’adhésine fimbriaire (faeG). La distribution des échantillons positifs ETEC/F4 qualifie la cour de l’abattoir comme un réservoir de contamination fréquenté par les transporteurs, vecteurs de contamination entre les élevages. Ceci suggère le lien microbiologique entre l’élevage, les transporteurs et l’abattoir jouant chacun un rôle dans la dissémination des microorganismes pathogènes et potentiellement zoonotiques en production porcine.

Proteína c reactiva ultrasensible (PCR-h) en el dolor torácico de probabilidad intermedia para síndrome coronario agudo

INTRODUCCION: El dolor torácico es una de las principales causas de consulta en los servicios de urgencias y cardiología, se convierte en un reto clasificar a los pacientes empleando una herramienta diagnóstica lo suficientemente sensible y especifica para establecer riesgo y pronóstico, la estrecha relación existente entre enfermedad aterosclerótica e inflamación ha dirigido su atención al papel de marcadores plasmáticos de inflamación como predictores de riesgo de eventos cardiovasculares. La Proteína C reactiva (PCR) ha sido ampliamente estudiada en pacientes con factores de riesgo cardiovascular y Eventos coronarios Agudos, pero se desconoce el comportamiento en pacientes con dolor torácico de probabilidad intermedia. OBJETIVOS: Determinar la utilidad y comportamiento de la Proteína C reactiva en pacientes con dolor torácico de probabilidad Intermedia para síndrome coronario. MATERIALES Y METODOS: Este estudio fue realizado entre junio 2008 y febrero de 2009 en una institución de referencia en cardiológica ( Fundación Cardio Infantil, Bogotá-Colombia), Se Estudiaron pacientes con EKG normal o no diagnostico y marcadores de injuria miocardica negativos. Los pacientes continuaron su estudio según las recomendaciones y guías internacionales para dolor torácico. Nosotros realizamos dos tomas de PCR, Una PCR antes de 12 horas de iniciado el dolor torácico y otra PCR después de las 18 Hrs de iniciado el dolor torácico, se realizo la deferencia entre estas dos PCR (PCR 18 hrs vs PCR basal) Con estos 3 resultados se hizo el análisis estadístico para hallar sensibilidad, especificidad, valor predictivo positivo, valor predictivo negativo, comparándolo contra las pruebas de provocación de isquemia y cateterismo. RESULTADOS: Un total de 203 pacientes fueron analizaron. Con un promedio de edad fue de 60.8 ± 11 años, Los dos géneros tuvieron una distribución sin diferencia significativas. Los factores de riesgo asociados fueron: Hipertensión arterial 76%(n=155), Dislipidemia 68.1%(n=139), Diabetes Mellitus 20.6%(n=42), Obesidad 7.4%(n=15) y tabaquismo 9.3%(n=19). El total de cateterismos realizados fueron 66 pruebas: Normal el 27%(n=18), lesiones no significativas el 25.8%(n=17) y lesiones Obstructivas 47%(n=31). La PCR tuvo una utilidad diagnostica baja, la PCR a las 18 horas es la mejor prueba diagnóstica , con un mejor comportamiento del área de la curva ROC 0.74 (IC , 0.64-0.83), con sensibilidad del 16.13% (IC 95%, 1.57-30.69), especificidad del 98.26%( IC 955, 96.01-100), un valor predictivo negativo de 86.67%(IC 95%, 81.64-91.69). En el seguimiento a los 30 días no encontró nuevas hospitalizaciones de causa cardiovascular. CONCLUSIONES: Nuestro estudio muestra una utilidad diagnostico baja de la PCR en el dolor torácico de probabilidad intermedia para enfermedad coronaria, el mejor comportamiento diagnostico se encontró en la PCR a las 18 hrs con una alta especificidad y un alto Valor predictivo negativo para un valor de PCR > de 3mg/dl, siendo menor la utilidad de la PCR basal y diferencia de la PCR. diferencia de la PCR. Estos hallazgos no se correlacionaron con estudios previos. No se pudo establecer un punto de Corte de la PCR diferente a los ya existentes debido a la variabilidad de la PCR entre la población de estudio. Las limitaciones encontradas en nuestro estudio hacen necesaria la realización de un estudio multicéntrico.

Correlación entre niveles séricos de PCR ultrasensible y riesgo cardiovascular en una cohorte de mujeres adultas

La PCR es el marcador de inflamación vascular más estudiado y validado hasta la fecha. Los niveles de PCR ultrasensible pueden predecir el riesgo de enfermedad cardiovascular. En el programa “salud integral para la mujer” de la fundación cardio-infantil se realizan estratificaciones de riesgo cardiovascular a mujeres adultas. Se midieron los niveles de PCR en este grupo de pacientes entre Octubre del 2007 y Mayo del 2009 y se evaluó la correlación entre la estratificación del riesgo cardiovascular por escala de Framingham y niveles de PCR en esta población. Objetivo: establecer el grado de correlación entre los niveles de PCR ultrasensible y el grado de riesgo cardiovascular y otros factores de riesgo cardiovascular. Resultados: Edad promedio 48 años (18 a 98 años). 62 pacientes hipertensas (40,7%). 19 pacientes con cifras alteradas de glicemia en ayunas (12%). Hay un 83% de la población estudiada con dislipidemia (127 pacientes). 78 pacientes con sobrepeso u obesidad. El 87% de la población tiene al menos un factor de riesgo presente. Discusión y resultados: En la población estudiada existe una alta prevalencia de factores de riesgo cardiovasculares, dentro de los cuales predomina los trastornos del metabolismo de los lípidos. Sin embargo no hay correlación entre los niveles de PCR ultrasensible y el riesgo cardiovascular según la escala de Framingham. En la literatura médica publicada sobre PCR ultrasensible y su relación con el riesgo cardiovascular los resultados son muy divergentes con los encontrados en este estudio.

Asociación entre PCR y riesgo cardiovascular en una cohorte de mujeres que asisten al programa salud de la mujer en la Fundación Cardioinfantil

La proteína C reactiva ultrasensible es un biomarcador de inflamación vascular más estudiado y validado hasta la fecha. En el presente estudio se determino la correlación entre la PCR y el riesgo cardiovascular estratificado mediante la escala europea y el método de farmingham, en pacientes incluidas desde septiembre de 2007 hasta septiembre de 2011. Objetivo: establecer el grado de correlación entre los niveles de PCR ultrasensible y el grado de riesgo cardiovascular. Resultados: se incluyeron un total (N=299) mujeres mayores de 18 años, con promedio de edad de 48 años; según los niveles de PCR (89%) N= 269 tenían riesgo cardiovascular bajo. Con la estratificación de riesgo según la escala europea solo un (0.66%) N=2 se catalogaban como alto riesgo cardiovascular, implementando la escala de framingham un (74%) N=222 estaban en bajo riesgo. Predominando el riesgo cardiovascular bajo y datos de PCR en riesgo bajo. Encontramos muy débil correlación positiva entre los niveles de PCR y el riesgo cardiovascular calculado por el método de framingham para las pacientes (correlación de Pearson 0.323 con significancia estadística de 0,01) Finalmente encontramos una correlación inversa entre los niveles de PCR y HDL en la muestra estudiada estadísticamente significativa. Discusión: En la población estudiada existe una alta prevalencia de factores de riesgo cardiovasculares, destacamos la utilidad del método de framingham para discriminar riesgo cardiovascular en comparación con la escala europea. Además en el presente estudio, se destacan las correlaciones de la PCR con el perfil lipídico. Finalmente encontramos un correlación inversa entre los niveles de PCR y HDL en la muestra estudiada estadísticamente significativa, con lo cual podemos concluir posible utilidad tanto para el diagnostico y alternativa de estratificación en riesgo cardiovascular en nuestra población.

Deletion Analysis of 15 exons located outside and inside a “Hot Spot” in the Duchenne Muscular Dystrophy gene in Duchenne’s Muscular dystrophy patients

Introduction. Duchenne and Becker Muscular Dystrophies (DMD/DMB) are X-linked recessive diseases characterized by progressive muscle weakness and wasting, loss of motor skills and death after the second decade of life. Deletions are the most prevalent mutations that affect the dystrophin gene, which spans 79 exons.Objective: Identify deletions on the dystrophin gene in 58 patients affected with DMD.Methods: Through multiplex PCR identify deletions on the dystrophin gene in 58 patients with DMD and observe the frequency of this mutation in our population.Results: We found deletions in 1.72% of patients (1 of 58 persons). Deletions were not the principal cause of disease in our population. It is possible that duplications and point mutations caused this illness in our patients.Conclusions: The frequency of deletions in the 15 exons analyzed from the dystrophin gene was low. The predominant types of mutation in our patients` samples were not deletions as has been observed in the literature worldwide, therefore, it is important to determine other types of mutations as are duplications and point mutations.

O potencial da PCR em tempo real no diagnóstico da infecção por helicobacter pylori

H. pylori é um microrganismo responsável por gastrites e implicado, em associação com outros factores, na úlcera gastroduodenal e no cancro gástrico. O diagnóstico da infecção por microrganismo pode realizar-se recorrendo a métodos invasivos através da obtenção de uma biópsia gástrica obtida por endoscopia digestiva alta e a métodos não invasivos. Nenhum dos métodos, desenvolvido até hoje, constitui o método ideal. Todos eles possuem as suas vantagens e desvantagens consoante a situação em que são aplicados. A reacção de polimerização em cadeia (PCR) conduziu a uma modificação fundamental no campo da biologia molecular, abrindo novos horizontes nas ciências médicas e biológicas. Apesar da cultura de H. pylori a partir de biópsia gástrica continuar a ser o método de referência para o diagnóstico da infecção por esta bactéria, ela apresenta inconvenientes que podem ser ultrapassados pela utilização da PCR, como sejam o longo período para a obtenção de resultados e o respeito de condições estritas de transporte da biópsia gástrica. Recentemente foi desenvolvido um protocolo baseado no principio da PCR em tempo real, utilizando o aparelho LightCycler Roche Diagnostics. Este protocolo permite a obtenção de um resultado de detecção da presença de H. pylori na biópsia gástrica assim como do seu perfil de susceptibilidade aos macrólidos. A PCR em tempo real é dotada de uma grande sensibilidade e especificidade, rapidez de obtenção de resultados o que aliado à sua capacidade de detecção de mutações responsáveis pela resistência dos microrganismos aos antibióticos faz com que esta técnica seja a metodologia do futuro no diagnóstico das doenças infecciosas.

Evaluation of PCR to detect Theileria parva in field-collected tick and bovine samples in Tanzania

The ability of PCR to detect infections of Theileria parva, the cause of East Coast Fever, in field-collected tick and bovine samples from Tanzania was evaluated. PCR-detected infection prevalence was high (15/20, 75%) in unfed adult Rhipicephalus appendiculatus ticks that fed as nymphs on an acutely-infected calf, but low (22/836, 2.6%) in unfed adult R. appendiculatus collected from field sites in Tanzania. Tick infection prevalence was comparable to that in previous studies that used salivary gland staining to detect T parva infection in field-collected host-seeking ticks. Of 282 naturally-exposed zebu calves, seven had PCR-positive buffy coat samples prior to detection of Theileria spp. parasites in stained huffy coat cells or lymph node biopsies. Evidence of Theileria spp. infections was detected in stained smears of lymph node biopsies from 109 calves (38.6%) and huffy coat samples from 81 (28.7%), while huffy coat samples from 66 (23.4%) were PCR-positive for T parva. Implications of these findings for the sensitivity and specificity of the PCR are discussed. (C) 2003 Elsevier Science B.V. All rights reserved.

Quantification of ruminal Clostridium proteoclasticum by real-time PCR using a molecular beacon approach

Aims: All members of the ruminal Butyrivibrio group convert linoleic acid (cis-9,cis-12-18 : 2) via conjugated 18 : 2 metabolites (mainly cis-9,trans-11-18 : 2, conjugated linoleic acid) to vaccenic acid (trans-11-18 : 1), but only members of a small branch, which includes Clostridium proteoclasticum, of this heterogeneous group further reduce vaccenic acid to stearic acid (18 : 0, SA). The aims of this study were to develop a real-time polymerase chain reaction (PCR) assay that would detect and quantify these key SA producers and to use this method to detect diet-associated changes in their populations in ruminal digesta of lactating cows. Materials and Results: The use of primers targeting the 16S rRNA gene of Cl. proteoclasticum was not sufficiently specific when only binding dyes were used for detection in real-time PCR. Their sequences were too similar to some nonproducing strains. A molecular beacon probe was designed specifically to detect and quantify the 16S rRNA genes of the Cl. proteoclasticum subgroup. The probe was characterized by its melting curve and validated using five SA-producing and ten nonproducing Butyrivibrio-like strains and 13 other common ruminal bacteria. Analysis of ruminal digesta collected from dairy cows fed different proportions of starch and fibre indicated a Cl. proteoclasticum population of 2-9% of the eubacterial community. The influence of diet on numbers of these bacteria was less than variations between individual cows. Conclusion: A molecular beacon approach in qPCR enables the detection of Cl. proteoclasticum in ruminal digesta. Their numbers are highly variable between individual animals. Signifance and Impact of the Study: SA producers are fundamental to the flow of polyunsaturated fatty acid and vaccenic acid from the rumen. The method described here enabled preliminary information to be obtained about the size of this population. Further application of the method to digesta samples from cows fed diets of more variable composition should enable us to understand how to control these bacteria in order to enhance the nutritional characteristics of ruminant-derived foods, including milk and beef.

Detection and enumeration of sulphate-reducing bacteria in estuarine sediments by competitive PCR

The distribution of sulphate-reducing bacteria (SRB) in the sediments of the Colne River estuary, Essex, UK covering different saline concentrations of sediment porewater was investigated by the use of quantitative competitive PCR. Here, we show that a new PCR primer set and a new quantitative method using PCR are useful tools for the detection and the enumeration of SRB in natural environments. A PCR primer set selective for the dissimilatory sulphite reductase gene (dsr) of SRB was designed. PCR amplification using the single set of dsr-specific primers resulted in PCR products of the expected size from all 27 SRB strains tested, including Gram-negative and positive species. Sixty clones derived from sediment DNA using the primers were sequenced and all were closely related with the predicted dsr of SRB. These results indicate that PCR using the newly designed primer set are useful for the selective detection of SRB from a natural sample. This primer set was used to estimate cell numbers by dsr selective competitive PCR using a competitor, which was about 20% shorter than the targeted region of dsr. This procedure was applied to sediment samples from the River Colne estuary, Essex, UK together with simultaneous measurement of in situ rates of sulphate reduction. High densities of SRB ranging from 0.2 - 5.7 × 108 cells ml-1 wet sediment were estimated by the competitive PCR assuming that all SRB have a single copy of dsr. Using these estimates cell specific sulphate reduction rates of 10-17 to 10-15 mol of SO42- cell-1 day-1 were calculated, which is within the range of, or lower than, those previously reported for pure cultures of SRB. Our results show that the newly developed competitive PCR technique targeted to dsr is a powerful tool for rapid and reproducible estimation of SRB numbers in situ and is superior to the use of culture-dependent techniques.

Development of a PCR-based assay for rapid and reliable identification of pathogenic Fusaria

Identification of Fusarium species has always been difficult due to confusing phenotypic classification systems. We have developed a fluorescent-based polymerase chain reaction assay that allows for rapid and reliable identification of five toxigenic and pathogenic Fusarium species. The species includes Fusarium avenaceum, F. culmorum, F. equiseti, F. oxysporum and F. sambucinum. The method is based on the PCR amplification of species-specific DNA fragments using fluorescent oligonucleotide primers, which were designed based on sequence divergence within the internal transcribed spacer region of nuclear ribosomal DNA. Besides providing an accurate, reliable, and quick diagnosis of these Fusaria, another advantage with this method is that it reduces the potential for exposure to carcinogenic chemicals as it substitutes the use of fluorescent dyes in place of ethidium, bromide. Apart from its multidisciplinary importance and usefulness, it also obviates the need for gel electrophoresis. (C) 2002 Published by Elsevier Science B.V. on behalf of the Federation of European Microbiological Societies.

A general model of error-prone PCR

In this paper, we generalise a previously-described model of the error-prone polymerase chain reaction (PCR) reaction to conditions of arbitrarily variable amplification efficiency and initial population size. Generalisation of the model to these conditions improves the correspondence to observed and expected behaviours of PCR, and restricts the extent to which the model may explore sequence space for a prescribed set of parameters. Error-prone PCR in realistic reaction conditions is predicted to be less effective at generating grossly divergent sequences than the original model. The estimate of mutation rate per cycle by sampling sequences from an in vitro PCR experiment is correspondingly affected by the choice of model and parameters. (c) 2005 Elsevier Ltd. All rights reserved.