無(wú)處不在的細(xì)菌如何被檢測(cè)??無(wú)處不在的細(xì)菌如何被檢測(cè)??健明迪
陰道微生態(tài)檢測(cè)是陰道炎癥診斷的搶手新詞,如今很多大醫(yī)院也都有了陰道微生態(tài)檢測(cè)這個(gè)項(xiàng)目。那么陰道微生態(tài)檢測(cè)究竟檢測(cè)什么呢?
普通來(lái)說(shuō)陰道微生態(tài)檢測(cè)分為形狀學(xué)檢測(cè)和功用學(xué)檢測(cè)。
形狀學(xué)檢測(cè):包括菌群密集度、菌群多樣性、優(yōu)勢(shì)菌、滴蟲(chóng)、真菌等。
功用學(xué)檢測(cè):包括PH值、過(guò)氧化氫、唾液酸苷酶、白細(xì)胞酯酶、?-葡萄糖醛酸苷酶、乙酰氨基糖苷酶等。
陰道微生態(tài)診斷方案為形狀學(xué)結(jié)合功用學(xué)檢測(cè),形狀學(xué)檢測(cè)為主,功用學(xué)檢測(cè)為輔。若形狀學(xué)檢測(cè)與功用學(xué)檢測(cè)結(jié)果不分歧時(shí),目前以形狀學(xué)檢測(cè)為主要參考目的。
VVC和TV診斷相對(duì)比擬復(fù)雜,普統(tǒng)統(tǒng)過(guò)對(duì)白帶的顯微鏡觀察,找到病原可以診斷,但AV、BV、CV、DV則復(fù)雜得多,單純從形狀上很難找到病原,更多的是從白帶的一些功用反省來(lái)確診。
1、形 態(tài) 學(xué) 檢 測(cè)
檢測(cè)方法:鏡檢法,油鏡下反省陰道菌群。
菌群密集度:
依據(jù)100倍油鏡下每個(gè)視野的平均細(xì)菌數(shù)分為Ⅰ~Ⅳ級(jí)。Ⅰ級(jí):1~10個(gè)菌/油鏡;Ⅱ級(jí):10~100個(gè)菌/油鏡;Ⅲ級(jí):100~1000個(gè)菌/油鏡;Ⅳ級(jí):1000以上/油鏡。
正常為Ⅱ~Ⅲ級(jí),Ⅳ級(jí)為菌群增殖過(guò)度。
菌群多樣性:
依據(jù)100倍油鏡下視野區(qū)分出的細(xì)菌菌群數(shù)目可分為Ⅰ~Ⅳ級(jí)。Ⅰ級(jí):1~3種菌群/油鏡;Ⅱ級(jí):4~6種菌群/油鏡視野;Ⅲ級(jí):7~9種菌群/油鏡;Ⅳ級(jí):10種以上菌群/油鏡。
正常為Ⅱ~Ⅲ級(jí)。
優(yōu)勢(shì)菌:
油鏡下所見(jiàn)*多的微生物可以定義為優(yōu)勢(shì)菌, 正常應(yīng)檢出革蘭陽(yáng)性桿菌。
菌群抑制:缺少優(yōu)勢(shì)菌, 陰道菌群多樣性≤Ⅰ級(jí)。
菌群增殖過(guò)度:優(yōu)勢(shì)菌為乳酸桿菌, 但菌群密集度出現(xiàn)增高, 為Ⅳ級(jí)。
病原微生物:
主要是經(jīng)過(guò)觀察真菌菌絲和 (或) 滴蟲(chóng),顯微鏡鏡檢陰道分泌物中能否存在滴蟲(chóng)或真菌假菌絲、芽生孢子、孢子等。
①真菌檢測(cè):油鏡下可發(fā)現(xiàn)真菌卵圓形孢子、芽生孢子或管狀的假菌絲,革蘭染色陽(yáng)性。當(dāng)鏡檢發(fā)現(xiàn)芽生孢子或假菌絲時(shí),應(yīng)報(bào)告為外陰陰道假絲酵母菌病(VVC)。
②滴蟲(chóng)檢測(cè):革蘭染色陽(yáng)性,較白細(xì)胞略大,形狀不規(guī)則,內(nèi)有食物泡,周邊有少量的白細(xì)胞或上皮細(xì)胞碎片,發(fā)現(xiàn)滴蟲(chóng),可診斷為滴蟲(chóng)陰道炎。
2、功 能 學(xué) 檢 測(cè)
檢測(cè)方法:檢測(cè)需氧菌、厭氧菌、真菌、滴蟲(chóng)等的代謝產(chǎn)物、酶的活性及pH值。
pH值:
正常狀況下由于乳酸桿菌產(chǎn)酸,正常陰道內(nèi)的pH≤4.5,多在3.8~4.4,細(xì)菌性陰道病患者的陰道pH值普通大于4.5。
過(guò)氧化氫:
陽(yáng)性代表乳酸桿菌發(fā)生的過(guò)氧化氫濃度降低,陰道內(nèi)乳酸桿菌增加,陰性代表乳酸桿菌正常。
唾液酸苷酶:
這是惹起細(xì)菌性陰道病的主要厭氧菌釋放的,唾液酸酐酶呈陽(yáng)性,意味著厭氧菌感染。是細(xì)菌性陰道病的表現(xiàn)。
白細(xì)胞酯酶:
以前僅僅依據(jù)白細(xì)胞數(shù)量判別炎癥,目前要看白細(xì)胞吞噬細(xì)菌的功用。陰道內(nèi)有炎癥時(shí),白細(xì)胞釋放白細(xì)胞酯酶,白細(xì)胞酯酶增高,化驗(yàn)單上就標(biāo)注為陽(yáng)性。白細(xì)胞酯酶陽(yáng)性才代表陰道炎,而白細(xì)胞增多,白帶清潔度Ⅲ~Ⅳ度并不能診斷炎癥。
凝結(jié)酶、?-葡萄糖醛酸苷酶:
這是需氧菌釋放的,這兩個(gè)目的之一陽(yáng)性,意味著需氧菌性陰道炎。
乙酰氨基糖苷酶:
是白色念珠菌的特異性酶,一旦其水平出現(xiàn)降低,提示患者存在陰道內(nèi)膜損傷。
陰道微生態(tài)是經(jīng)過(guò)這些復(fù)雜的目的反省,*后經(jīng)過(guò)軟件剖析停止診斷。
3、分 子 檢 測(cè)
慣例鏡檢法是臨床診斷陰道炎病原體的常用手腕,但診斷結(jié)果會(huì)遭到諸多要素影響,如分泌物涂片質(zhì)量、氣溫、判別規(guī)范和檢測(cè)人員閱歷不分歧等,影響診斷準(zhǔn)確性,容易漏檢,誤判。
而微生物的代謝酶數(shù)量眾多, 酶學(xué)檢測(cè)的效果在于, 酶的陽(yáng)性與否并不是陰道炎診斷的必要要素, 以BV為例, 大約90%的BV患者會(huì)出現(xiàn)唾液酸酶陽(yáng)性, 但是唾液酸酶陽(yáng)性的患者并不一定都是BV。因此, 酶學(xué)檢驗(yàn)只能作為形狀學(xué)檢驗(yàn)的重要補(bǔ)充, 有助于我們判別感染的嚴(yán)重水平以及混合感染等特殊狀況。
牢靠的檢測(cè)技術(shù)在婦科感染疾病診治中占有十分重要的位置,分子生物學(xué)技術(shù)的出現(xiàn)、精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)時(shí)代的到來(lái),為臨床上這些診治困難的感染性疾病帶來(lái)了新曙光、在微生物研討范圍中具有里程碑式的意義。
經(jīng)過(guò)對(duì)30種相關(guān)生殖道有益/致病微生物的精準(zhǔn)基因檢測(cè),一次性更精準(zhǔn)、片面的了解陰道微生態(tài),對(duì)陰道菌群停止生態(tài)分型評(píng)價(jià)。其高特異性、高靈敏度是替代傳統(tǒng)鏡檢/培育法的有效提高。微生物鑒定與定量檢驗(yàn)并行,提醒生殖道感染治病機(jī)理,協(xié)助女性更精準(zhǔn)的了解陰道菌群結(jié)構(gòu)。
作為微生物中一個(gè)重要的研討范圍,細(xì)菌,與我們的安康和生活親密相關(guān),其菌種類單一,體積龐大,結(jié)構(gòu)不同。在環(huán)境范圍、食品范圍、臨床醫(yī)學(xué)等,經(jīng)常需求對(duì)細(xì)菌種類、細(xì)菌數(shù)量、細(xì)菌中活性物質(zhì)、細(xì)菌作為媒介分解化合物、單個(gè)活性菌體等停止快速檢測(cè)和剖析。
與慣例檢測(cè)技術(shù)相比,顯微拉曼光譜是一種快速、無(wú)損、無(wú)懼水、微區(qū)分辨、非接觸式檢測(cè)的分子光譜技術(shù),十分適宜用于微生物的檢測(cè)和剖析,成像功用還可以完成細(xì)菌微區(qū)成分散布的剖析。
儀器和軟件
Thermo Scientific ? DXR? 3系列顯微拉曼技術(shù)在微生物檢測(cè)和剖析范圍具有共同的技術(shù)和運(yùn)用優(yōu)勢(shì):
先進(jìn)的自動(dòng)化和智能化光學(xué)控制系統(tǒng)
超高的檢測(cè)靈敏度和空間分辨率
軟件控制、實(shí)時(shí)到樣品的激光功率精細(xì)調(diào)理專利技術(shù)
“一鍵式”操作,無(wú)需專業(yè)背景
功用弱小、界面友好的剖析軟件
集成數(shù)學(xué)模型算法、導(dǎo)游操作的TQ Analyst建模軟件
光鑷-微流控聯(lián)用技術(shù)完成流體中微生物的快速剖析
運(yùn)用案例
細(xì)菌結(jié)構(gòu)剖析
細(xì)菌種類不同,其活性物質(zhì)如氨基酸、蛋白質(zhì)等表現(xiàn)出結(jié)構(gòu)和量的差異,拉曼光譜的特征結(jié)構(gòu)峰可以很好的表現(xiàn)活性物質(zhì)和含量的差異,依據(jù)這些差異可以快速無(wú)損的停止細(xì)菌種類的鑒別和剖析。
單個(gè)細(xì)菌檢測(cè)
通常細(xì)菌的體積較小,信號(hào)較弱,溶液中細(xì)菌濃度較低時(shí),很難檢測(cè)到有效的化學(xué)結(jié)構(gòu)信息,尤其是需求對(duì)單個(gè)細(xì)菌的化學(xué)結(jié)構(gòu)停止檢測(cè)和剖析。在停止分子結(jié)構(gòu)剖析時(shí),需求高靈敏度和空中間分辨率的拉曼技術(shù)。
采用超高靈敏和空中間分辨的DXRxi顯微拉曼成像光譜儀,應(yīng)用研討者[1]分解的磁性富集高活性SERS傳感器,經(jīng)過(guò)適配子識(shí)別細(xì)菌,完成低濃度和單個(gè)金黃色葡萄球菌的檢測(cè)和剖析。
單個(gè)細(xì)菌體內(nèi)分解物的鑒別與剖析
酵母菌是一些單細(xì)胞真菌,其結(jié)構(gòu)與初等植物的細(xì)胞一樣,比擬復(fù)雜,體積小的約2-6um,大的約5-30um。在一定適宜的培育條件下,酵母菌菌體可以作為微型“反響器”,在體內(nèi)分解一些目的化合物,在剖析目的化合物時(shí),需求空中間分辨率的顯微拉曼光譜儀才干實(shí)如今菌體微區(qū)的剖析,同時(shí)要求快速測(cè)試以堅(jiān)持細(xì)菌的活性。而賽默飛的DXR3xi拉曼成像光譜儀因其超高靈敏度、空中間分辨率和超快速成像功用,是一款十分適宜用于這些范圍的研討。
Thermo Scientific ?DXR?系列顯微拉曼光譜儀,經(jīng)過(guò)蛋白質(zhì)、氨基酸等生物活性物質(zhì)的拉曼光譜特征性,可以輕松完成幾微米甚至幾百納米大小細(xì)菌種類的檢測(cè)與剖析。應(yīng)用超高靈敏度和超空中間分辨的DXR3xi成像技術(shù)有助于快速研討單個(gè)活性細(xì)菌體內(nèi)物質(zhì)的散布,完成微生物的活體剖析。為微生物的研討提供了一種無(wú)損、快速、無(wú)懼水的研討工具。
參考文獻(xiàn)
1,Junfeng Wang et al, ACS Appl. Mater. Interfaces 2015, 7, 20919?20929
無(wú)處不在的細(xì)菌如何被檢測(cè)??無(wú)處不在的細(xì)菌如何被檢測(cè)??健明迪
Secretory Protein是指在細(xì)胞內(nèi)分解后,分泌到細(xì)胞外起作用的蛋白質(zhì)。分泌蛋白的N 端有普通由15~30 個(gè)氨基酸組成的信號(hào)肽。信號(hào)肽是引導(dǎo)新分解的蛋白質(zhì)向分泌通路轉(zhuǎn)移的短(長(zhǎng)度5-30個(gè)氨基酸)肽鏈。常指新分解多肽鏈中用于指點(diǎn)蛋白質(zhì)的跨膜轉(zhuǎn)移(定位)的N-末端的氨基酸序列(有時(shí)不一定在N端)。運(yùn)用SignalP 注釋蛋白序列能否含有信號(hào)肽結(jié)構(gòu),運(yùn)用TMHMM注釋蛋白序列能否含有跨膜結(jié)構(gòu),*終挑選出含有信號(hào)肽結(jié)構(gòu)并且不含跨膜結(jié)構(gòu)的蛋白為分泌蛋白。
SignalP和TMHMM關(guān)于學(xué)術(shù)用戶收費(fèi),但是需求填寫(xiě)相關(guān)信息和郵箱,以接納下載鏈接(4h有效時(shí)間)。
fast but being 6 times slower;后者uses a smaller model that approximates the performance of the full model, requiring a fraction of the resources and being significantly faste。本教程下載的是fast形式。
Segmentation fault (core dumped)錯(cuò)誤,暫時(shí)無(wú)解。各位可以運(yùn)用其在線版。A command takes the following form
signalp6 --fastafile /path/to/input.fasta --organism other --output_dir path/to/be/saved --format txt --mode fast
fastafile 輸入文件為FASTA格式的蛋白序列文件Specifies the fasta file with the sequences to be predicted.。organism is either other or Eukarya. Specifying Eukarya triggers post-processing of the SP predictions to prevent spurious results (only predicts type Sec/SPI).format can take the values txt, png, eps, all. It defines what output files are created for individual sequences. txtproduces a tabular .gff file with the per-position predictions for each sequence. png, eps, all additionally produce probability plots in the requested format. For larger prediction jobs, plotting will slow down the processing speed significantly.mode is either fast, slow or slow-sequential. Default is fast, which uses a smaller model that approximates the performance of the full model, requiring a fraction of the resources and being significantly faster. slow runs the full model in parallel, which requires more than 14GB of RAM to be available. slow-sequential runs the full model sequentially, taking the same amount of RAM as fast but being 6 times slower. If the specified model is not installed, SignalP will abort with an error.
腳本名:run_SignalP.pl
#!/usr/bin/perl
use strict;
use warnings;
# Author: Liu Hualin
# Date: Oct 14, 2021
open IDNOSEQ, ">IDNOSEQ.txt" || die;
my @faa = glob("*.faa");
foreach (@faa) {
$_ =~ /(.+).faa/;
my $str = $1;
my $out = $1 . ".nodesc";
my $sigseq = $1 . ".sigseq";
my $outdir = $1 . "_signalp";
open IN, $_ || die;
open OUT, ">$out" || die;
while (
chomp;
if (/^(>\S+)/) {
print OUT $1 . "\n";
}else {
print OUT $_ . "\n";
}
}
close IN;
close OUT;
my %hash = idseq($out);
system("signalp6 --fastafile $out --organism other --output_dir $outdir --format txt --mode fast");
my $gff = $outdir . "/output.gff3";
if (! -z $gff) {
open IN, "$gff" || die;
open OUT, ">$sigseq" || die;
while (
chomp;
my @lines = split /\t/;
if (exists $hash{$lines[0]}) {
print OUT ">$lines[0]\n$hash{$lines[0]}\n";
}else {
print IDNOSEQ $str . "\t" . "$lines[0]\n";
}
}
close IN;
close OUT;
}
system("rm $out");
system("mv $sigseq $outdir");
}
close IDNOSEQ;
sub idseq {
my ($fasta) = @_;
my %hash;
local $/ = ">";
open IN, $fasta || die;
while (
chomp;
my ($header, $seq) = split (/\n/, $_, 2);
$header =~ /(\S+)/;
my $id = $1;
$hash{$id} = $seq;
}
close IN;
return (%hash);
}
將run_SignalP.pl與后綴名為“.faa”的FASTA格式文件放在同一目錄下,在終端中運(yùn)轉(zhuǎn)如下代碼:
perl run_SignalP.pl
*代表輸入文件的名字。
離線版總是報(bào)錯(cuò),找不出緣由,因此運(yùn)用網(wǎng)頁(yè)效勞器停止,輸入文件為上述生成的“*_signalp/*.sigseq”,將其上傳至網(wǎng)頁(yè)版TMHMM,提交義務(wù),等候結(jié)果即可。
TMHMM可以輸入多種格式的結(jié)果文件,詳細(xì)請(qǐng)參考其官方說(shuō)明。
在TMHMM網(wǎng)站提交義務(wù)
經(jīng)過(guò)網(wǎng)頁(yè)版預(yù)測(cè)我們僅失掉了一個(gè)列表文件(Short output format),該文件需求自己復(fù)制網(wǎng)頁(yè)內(nèi)容粘貼到新文件中,我將其命名為*_TMHMM_SHORT.txt,并將其寄存在*_signalp目錄中,該目錄是由run_SignalP.pl生成的。下面我將會(huì)統(tǒng)計(jì)各個(gè)基因組中信號(hào)肽蛋白的總數(shù)量、分泌蛋白數(shù)量和跨膜蛋白數(shù)量到文件Statistics.txt中,并區(qū)分提取每個(gè)基因組的分泌蛋白序列到*_signalp/*.secretory.faa文件中,提取跨膜蛋白序列到*_signalp/*.membrane.faa文件中。該進(jìn)程將經(jīng)過(guò)tmhmm_parser.pl完成。
#!/usr/bin/perl use strict; use warnings; # Author: Liu Hualin # Date: Oct 15, 2021 open OUT, ">Statistics.txt" || die; print OUT "Strain name\tSignal peptide numbers\tSecretory protein numbers\tMembrane protein numbers\n"; my @sig = glob("*_signalp"); foreach my $sig (@sig) { $sig=~/(.+)_signalp/; my $str = $1; my $tmhmm = $sig . "/$str" . "_TMHMM_SHORT.txt"; my $fasta = $sig . "/$str" . ".sigseq"; my $secretory = $str . ".secretory.faa"; my $membrane = $str . ".membrane.faa"; open SEC, ">$secretory" || die; open MEM, ">$membrane" || die; my $out = 0; my $on = 0; my %hash = idseq($fasta); open IN, $tmhmm || die; while (
運(yùn)轉(zhuǎn)方法:將tmhmm_parser.pl放在*_signalp的上一級(jí)目錄下,*_signalp目錄中必需包括*_TMHMM_SHORT.txt文件和*.sigseq文件。在終端運(yùn)轉(zhuǎn)如下代碼:
perl tmhmm_parser.pl
本文腳本見(jiàn)GitHub。
敬告:運(yùn)用文中腳本請(qǐng)?jiān)帽疚木W(wǎng)址,請(qǐng)尊重自己的休息效果,謝謝!Notice: When you use the scripts in this article, please cite the link of this webpage. Thank you!
原文鏈接:SignalP+TMHMM預(yù)測(cè)微生物分泌蛋白 | liaochenlanruo
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