biobБиобезопасность и БиотехнологияBiosafety and Biotechnology2707-72412957-5702Научно-исследовательский институт проблем биологической безопасности10.58318/2957-5702-2023-15-72-83biob-85Research ArticleСТАТЬИArticlesРАЗРАБОТКА МЕТОДА ПОЛИМЕРАЗНОЙ ЦЕПНОЙ РЕАКЦИИ В РЕЖИМЕ РЕАЛЬНОГО ВРЕМЕНИ ДЛЯ ВЫЯВЛЕНИЯ S. ЕNTERIСАDEVELOPMENT OF A REAL-TIME POLYMERASE CHAIN REACTION METHOD FOR THE DETECTION OF S. ENTERICAhttps://orcid.org/0000-0002-6193-5390БармакС. М.BarmakS. M.

Сабырхан Бармак Мухитович

г. Алматы

Almaty

sabyr95@mail.ruТОО «Казахский научно-исследовательский институт перерабатывающей и пищевой промышленности»КазахстанLLP "Kazakh research institute of processing and food industry"Kazakhstan2023110920240157283Copyright © Бармак С.М., 20242024Бармак С.М.Barmak S.M.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://journal.biosafety.kz/jour/article/view/85

Полимеразная цепная реакция (ПЦР) стала широко используемым инструментом обнаружения, идентификации и дифференциации патогенных микроорганизмов при диагностике заболеваний человека и животных. Частые вспышки сальмонеллы, связанные с продуктами питания, требуют необходимости разработки методов быстрого обнаружения для контроля распространения заболезния. ПЦР в режиме реального времени (ПЦР РВ) позволяет обнаружить наличие ДНК патогенов. Обнаружение сальмонеллы в ПЦР РВ проводилось с использованием разработанных праймеров SInv-1F, SInv-1R и зонда SE-Probe. Положительные результаты были получены при тестировании на специфичность ПЦР РВ тест системы для обнаружения S. enterica при использовании в качестве матриц ДНК бактерии S. Enteritidis, S. Typhimurium и S. Virchow. Разработанная ПЦР РВ тест система для обнаружения ДНК S. enterica протестирована на ДНК гетерологичных микроорганизмов родов Pasterella, Clostridium, Escherichia coli, Bacillus, Staphylococcus, Pseudomonas, Klebsiella, Mycoplasma, Candida и Aspergillu. Гетерологичные микроорганизмы показали отрицательный результат при тестировании разработанной ПЦР РВ. ПЦР РВ тест система позволяет выявлять ДНК S. enterica в пределах 1-10 микробных клеток. Разработанная ПЦР РВ тест система позволила определить 99 (9,7 %) изолятов S. enterica в результате исследования 1020 биологических образцов (883 образцов из пищевых продуктов и 137 образцов клинического материала), собранных в 2018-2019 гг. Диагностическая эффективность тест-системы «ПЦР РВ S. enterica» составила 100 %.

Polymerase chain reaction (PCR) has become a widely used tool for the detection, identification and differentiation of pathogenic microorganisms in the diagnosis of human and animal diseases. Frequent outbreaks of Salmonella associated with food require the development of rapid detection methods to control the spread of the disease. Real-time PCR (RT-PCR) can detect the presence of pathogen DNA. Detection of Salmonella in RT-PCR was carried out using the developed primers SInv-1F, SInv-1R and the SE-Probe probe. Positive results were obtained when testing the specificity of the RT-PCR test system for the detection of S. enterica using DNA from the bacteria S. Enteritidis, S. Typhimurium and S. Virchow as templates. The developed RT-PCR test system for the detection of S. enterica DNA was tested on the DNA of heterologous microorganisms of the genera Pasterella, Clostridium, Escherichia coli, Bacillus, Staphylococcus, Pseudomonas, Klebsiella, Mycoplasma, Candida and Aspergillu. Heterologous microorganisms showed a negative result when testing the developed RT-PCR. The RT-PCR test system allows you to detect S. enterica DNA within 1-10 microbial cells. The developed RT-PCR test system made it possible to identify 99 (9.7%) S. enterica isolates as a result of examining 1020 biological samples (883 food samples and 137 clinical samples) collected in 2018-2019. The diagnostic efficiency of the S. enterica RT PCR test system was 100%.

ПЦР РВS. еnteriсапраймерзондспецифичностьчувствительностьRT PCRS. entericaprimerprobespecificitysensitivityReferencesHendriksen RS, Vieira AR, Karlsmose S, Lo Fo Wong DM, Jensen AB, Wegener HC. Global monitoring of Salmonella serovar distribution from the World Health Organization Global Foodborne Infections Network Country Data Bank: results of quality assured laboratories from 2001 to 2007// Foodborne Pathog Dis. 2011;8: - P. 887–900.Hendriksen RS, Vieira AR, Karlsmose S, Lo Fo Wong DM, Jensen AB, Wegener HC. Global monitoring of Salmonella serovar distribution from the World Health Organization Global Foodborne Infections Network Country Data Bank: results of quality assured laboratories from 2001 to 2007// Foodborne Pathog Dis. 2011;8: - P. 887–900.Scallan E, Hoekstra RM, Angulo FJ, Tauxe RV, Widdowson MA, Roy SL. Foodborne illness acquired in the United States: major pathogens // Emerg Infect Dis. 2011;17: -P. 7–15.Scallan E, Hoekstra RM, Angulo FJ, Tauxe RV, Widdowson MA, Roy SL. Foodborne illness acquired in the United States: major pathogens // Emerg Infect Dis. 2011;17: -P. 7–15.Majowicz SE, Musto J, Scallan E, Angulo FJ, Kirk M, O’Brien SJ. The global burden of nontyphoidal Salmonella gastroenteritis // Clin Infect Dis. 2010;50: -P. 882–889.Majowicz SE, Musto J, Scallan E, Angulo FJ, Kirk M, O’Brien SJ. The global burden of nontyphoidal Salmonella gastroenteritis // Clin Infect Dis. 2010;50: -P. 882–889.European Food Safety Authority. European Centre for Disease Prevention and Control The European Union One Health 2018 Zoonoses Report // 5926EFSA J. 2019; -P. 17European Food Safety Authority. European Centre for Disease Prevention and Control The European Union One Health 2018 Zoonoses Report // 5926EFSA J. 2019; -P. 17Judd MC, Hoekstra RM, Mahon BE, Fields PI, Wong KK. Epidemiologic patterns of human Salmonella serotype diversity in the USA // 1996-2016. Epidemiol Infect. 2019; -P. 147-187.Judd MC, Hoekstra RM, Mahon BE, Fields PI, Wong KK. Epidemiologic patterns of human Salmonella serotype diversity in the USA // 1996-2016. Epidemiol Infect. 2019; -P. 147-187.Majowicz SE, Musto J, Scallan E, Angulo FJ, Kirk M, O’Brien SJ. The global burden of nontyphoidal Salmonella gastroenteritis // Clin. Infect. Dis. 2010; 50: -P. 882–889. 10.1086/650733Majowicz SE, Musto J, Scallan E, Angulo FJ, Kirk M, O’Brien SJ. The global burden of nontyphoidal Salmonella gastroenteritis // Clin. Infect. Dis. 2010; 50: -P. 882–889. 10.1086/650733EFSA-European Food Safety Authority. The European Union Summary Report on Trends and Sources of Zoonoses, Zoonotic Agents and Food-borne Outbreaks in 2011 // EFSA Journal. 2013; 11: -P. 250EFSA-European Food Safety Authority. The European Union Summary Report on Trends and Sources of Zoonoses, Zoonotic Agents and Food-borne Outbreaks in 2011 // EFSA Journal. 2013; 11: -P. 250Hohmann EL. Nontyphoidal Salmonellosis // Clin. Infect. Dis. 2001; 32: - P. 263–269.Hohmann EL. Nontyphoidal Salmonellosis // Clin. Infect. Dis. 2001; 32: - P. 263–269.Okeke IN, Laxminarayan R, Bhutta ZA, Duse AG, Jenkins P, O'Brien TF. Antimicrobial resistance in developing countries // Part I: recent trends and current status. Lancet Infect. Dis. 2005; 5: - P. 481–493.Okeke IN, Laxminarayan R, Bhutta ZA, Duse AG, Jenkins P, O'Brien TF. Antimicrobial resistance in developing countries // Part I: recent trends and current status. Lancet Infect. Dis. 2005; 5: - P. 481–493.Hoorfar J. Rapid detection, characterization, and enumeration of foodborne pathogens // APMIS Suppl. 2011 Nov;(133): -P. 1-24. doi: 10.1111/j.1600-0463.2011.02767.x. PMID: 22250747.Hoorfar J. Rapid detection, characterization, and enumeration of foodborne pathogens // APMIS Suppl. 2011 Nov;(133): -P. 1-24. doi: 10.1111/j.1600-0463.2011.02767.x. PMID: 22250747.Hammack T. S., Valentin-Bon I. E., Jacobson A. P., Andrews W. H. Relative effectiveness of the Bacteriological Analytical Manual method for the recovery of Salmonella from whole cantaloupes and cantaloupe rinses with selected preenrichment media and rapid methods // J. Food. Prot. – 2004. 67: -P. 870–877.Hammack T. S., Valentin-Bon I. E., Jacobson A. P., Andrews W. H. Relative effectiveness of the Bacteriological Analytical Manual method for the recovery of Salmonella from whole cantaloupes and cantaloupe rinses with selected preenrichment media and rapid methods // J. Food. Prot. – 2004. 67: -P. 870–877.Ye J., Coulouris G., Zaretskaya I., Cutcutache I., Rozen S., Madden T. L. Primer-BLAST: a tool to design target-specific primers for polymerase chain reaction // BMC bioinformatics. ‒ 2012. ‒ T. 13. ‒ C. 1-11.Ye J., Coulouris G., Zaretskaya I., Cutcutache I., Rozen S., Madden T. L. Primer-BLAST: a tool to design target-specific primers for polymerase chain reaction // BMC bioinformatics. ‒ 2012. ‒ T. 13. ‒ C. 1-11.Яцыщина С.Б. Выявление и типирование возбудителей сальмонеллеза молекулярно-генетическими методами // Автореферат канд. диссертации, - 16.00.03, - 2003 г.Yacyshchina S.B. (2003) Vyyavlenie i tipirovanie vozbuditelej sal'monelleza molekulyarno-geneticheskimi metodami. Avtoreferat kand. dissertacii.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.