無處不在的細(xì)菌如何被檢測??無處不在的細(xì)菌如何被檢測??健明迪
陰道微生態(tài)檢測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)檢測這個項目。那么陰道微生態(tài)檢測究竟檢測什么呢?
普通來說陰道微生態(tài)檢測分為形狀學(xué)檢測和功用學(xué)檢測。
形狀學(xué)檢測:包括菌群密集度、菌群多樣性、優(yōu)勢菌、滴蟲、真菌等。
功用學(xué)檢測:包括PH值、過氧化氫、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,形狀學(xué)檢測為主,功用學(xué)檢測為輔。若形狀學(xué)檢測與功用學(xué)檢測結(jié)果不分歧時,目前以形狀學(xué)檢測為主要參考目的。
VVC和TV診斷相對比擬復(fù)雜,普統(tǒng)統(tǒng)過對白帶的顯微鏡觀察,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確診。
1、形 態(tài) 學(xué) 檢 測
檢測方法:鏡檢法,油鏡下反省陰道菌群。
菌群密集度:
依據(jù)100倍油鏡下每個視野的平均細(xì)菌數(shù)分為Ⅰ~Ⅳ級。Ⅰ級:1~10個菌/油鏡;Ⅱ級:10~100個菌/油鏡;Ⅲ級:100~1000個菌/油鏡;Ⅳ級:1000以上/油鏡。
正常為Ⅱ~Ⅲ級,Ⅳ級為菌群增殖過度。
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。Ⅰ級:1~3種菌群/油鏡;Ⅱ級:4~6種菌群/油鏡視野;Ⅲ級:7~9種菌群/油鏡;Ⅳ級:10種以上菌群/油鏡。
正常為Ⅱ~Ⅲ級。
優(yōu)勢菌:
油鏡下所見*多的微生物可以定義為優(yōu)勢菌, 正常應(yīng)檢出革蘭陽性桿菌。
菌群抑制:缺少優(yōu)勢菌, 陰道菌群多樣性≤Ⅰ級。
菌群增殖過度:優(yōu)勢菌為乳酸桿菌, 但菌群密集度出現(xiàn)增高, 為Ⅳ級。
病原微生物:
主要是經(jīng)過觀察真菌菌絲和 (或) 滴蟲,顯微鏡鏡檢陰道分泌物中能否存在滴蟲或真菌假菌絲、芽生孢子、孢子等。
①真菌檢測: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,革蘭染色陽性。當(dāng)鏡檢發(fā)現(xiàn)芽生孢子或假菌絲時,應(yīng)報告為外陰陰道假絲酵母菌病(VVC)。
②滴蟲檢測:革蘭染色陽性,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,可診斷為滴蟲陰道炎。
2、功 能 學(xué) 檢 測
檢測方法:檢測需氧菌、厭氧菌、真菌、滴蟲等的代謝產(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。
過氧化氫:
陽性代表乳酸桿菌發(fā)生的過氧化氫濃度降低,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,白細(xì)胞釋放白細(xì)胞酯酶,白細(xì)胞酯酶增高,化驗單上就標(biāo)注為陽性。白細(xì)胞酯酶陽性才代表陰道炎,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,這兩個目的之一陽性,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)過這些復(fù)雜的目的反省,*后經(jīng)過軟件剖析停止診斷。
3、分 子 檢 測
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)檢測的效果在于, 酶的陽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患者會出現(xiàn)唾液酸酶陽性, 但是唾液酸酶陽性的患者并不一定都是BV。因此, 酶學(xué)檢驗只能作為形狀學(xué)檢驗的重要補(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)時代的到來,為臨床上這些診治困難的感染性疾病帶來了新曙光、在微生物研討范圍中具有里程碑式的意義。
經(jīng)過對30種相關(guān)生殖道有益/致病微生物的精準(zhǔn)基因檢測,一次性更精準(zhǔn)、片面的了解陰道微生態(tài),對陰道菌群停止生態(tài)分型評價。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、單個活性菌體等停止快速檢測和剖析。
與慣例檢測技術(shù)相比,顯微拉曼光譜是一種快速、無損、無懼水、微區(qū)分辨、非接觸式檢測的分子光譜技術(shù),十分適宜用于微生物的檢測和剖析,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)在微生物檢測和剖析范圍具有共同的技術(shù)和運(yùn)用優(yōu)勢:
先進(jìn)的自動化和智能化光學(xué)控制系統(tǒng)
超高的檢測靈敏度和空間分辨率
軟件控制、實時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損的停止細(xì)菌種類的鑒別和剖析。
單個細(xì)菌檢測
通常細(xì)菌的體積較小,信號較弱,溶液中細(xì)菌濃度較低時,很難檢測到有效的化學(xué)結(jié)構(gòu)信息,尤其是需求對單個細(xì)菌的化學(xué)結(jié)構(gòu)停止檢測和剖析。在停止分子結(jié)構(gòu)剖析時,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)過適配子識別細(xì)菌,完成低濃度和單個金黃色葡萄球菌的檢測和剖析。
單個細(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,需求空中間分辨率的顯微拉曼光譜儀才干實如今菌體微區(qū)的剖析,同時要求快速測試以堅持細(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損、快速、無懼水的研討工具。
參考文獻(xiàn)
1,Junfeng Wang et al, ACS Appl. Mater. Interfaces 2015, 7, 20919?20929
無處不在的細(xì)菌如何被檢測??無處不在的細(xì)菌如何被檢測??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 個氨基酸組成的信號肽。信號肽是引導(dǎo)新分解的蛋白質(zhì)向分泌通路轉(zhuǎn)移的短(長度5-30個氨基酸)肽鏈。常指新分解多肽鏈中用于指點蛋白質(zhì)的跨膜轉(zhuǎn)移(定位)的N-末端的氨基酸序列(有時不一定在N端)。運(yùn)用SignalP 注釋蛋白序列能否含有信號肽結(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,但是需求填寫相關(guān)信息和郵箱,以接納下載鏈接(4h有效時間)。
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)
錯誤,暫時無解。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. txt
produces 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。
離線版總是報錯,找不出緣由,因此運(yùn)用網(wǎng)頁效勞器停止,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)請參考其官方說明。
在TMHMM網(wǎng)站提交義務(wù)
經(jīng)過網(wǎng)頁版預(yù)測我們僅失掉了一個列表文件(Short output format),該文件需求自己復(fù)制網(wǎng)頁內(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。下面我將會統(tǒng)計各個基因組中信號肽蛋白的總數(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GitHub。
敬告:運(yùn)用文中腳本請援用本文網(wǎng)址,請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)測微生物分泌蛋白 | liaochenlanruo
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