Journal of microbiology, epidemiology and immunobiologyJournal of microbiology, epidemiology and immunobiologyЖурнал микробиологии, эпидемиологии и иммунобиологии0372-93112686-7613Central Research Institute for Epidemiology42410.36233/0372-9311-2019-4-11-18ORIGINAL RESEARCHESОРИГИНАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯUnknownMass spectrometry analysis of protein blood extracts of animals with experimental brucellosМасс-спектрометрический анализ белковых экстрактов крови животных при экспериментальном бруцеллезеUlshinaD. V.УльшинаД. В.
Russian Federation

355035, Ставрополь, ул. Советская, 13-15, р. т. (8652)26-03-12

KovalevD. A.КовалевД. А.
Russian Federation

355035, Ставрополь, ул. Советская, 13-15

PonomarenkoD. G.ПономаренкоД. Г.
Russian Federation

355035, Ставрополь, ул. Советская, 13-15

RusanovaD. V.РусановаД. В.
Russian Federation

355035, Ставрополь, ул. Советская, 13-15

BerdnikovaT. V.БердниковаТ. В.
Russian Federation

355035, Ставрополь, ул. Советская, 13-15

EvchenkoA. Yu.ЕвченкоА. Ю.
Russian Federation

355035, Ставрополь, ул. Советская, 13-15

BobryshevaO. V.БобрышеваО. В.
Russian Federation

355035, Ставрополь, ул. Советская, 13-15

SiritsaYu. V.СирицаЮ. В.
Russian Federation

355035, Ставрополь, ул. Советская, 13-15

PisarenkoS. V.ПисаренкоС. В.
Russian Federation

355035, Ставрополь, ул. Советская, 13-15

ZhirovA. M.ЖировА. М.
Russian Federation

355035, Ставрополь, ул. Советская, 13-15

KuznetsovaI. V.КузнецоваИ. В.
Russian Federation

355035, Ставрополь, ул. Советская, 13-15

VarfolomeevaN. G.ВарфоломееваН. Г.
Russian Federation

355035, Ставрополь, ул. Советская, 13-15

KulichenkoA. N.КуличенкоА. Н.
Russian Federation

355035, Ставрополь, ул. Советская, 13-15

Stavropol Research Institute for Plague ControlСтавропольский научно-исследовательский противочумный институт0209201996411183108201931082019Copyright ©; 2019, Ulshina D.V., Kovalev D.A., Ponomarenko D.G., Rusanova D.V., Berdnikova T.V., Evchenko A.Y., Bobrysheva O.V., Siritsa Y.V., Pisarenko S.V., Zhirov A.M., Kuznetsova I.V., Varfolomeeva N.G., Kulichenko A.N.Copyright ©; 2019, Ульшина Д.В., Ковалев Д.А., Пономаренко Д.Г., Русанова Д.В., Бердникова Т.В., Евченко А.Ю., Бобрышева О.В., Сирица Ю.В., Писаренко С.В., Жиров А.М., Кузнецова И.В., Варфоломеева Н.Г., Куличенко А.Н.2019Ulshina D.V., Kovalev D.A., Ponomarenko D.G., Rusanova D.V., Berdnikova T.V., Evchenko A.Y., Bobrysheva O.V., Siritsa Y.V., Pisarenko S.V., Zhirov A.M., Kuznetsova I.V., Varfolomeeva N.G., Kulichenko A.N.Ульшина Д.В., Ковалев Д.А., Пономаренко Д.Г., Русанова Д.В., Бердникова Т.В., Евченко А.Ю., Бобрышева О.В., Сирица Ю.В., Писаренко С.В., Жиров А.М., Кузнецова И.В., Варфоломеева Н.Г., Куличенко А.Н.https://creativecommons.org/licenses/by/4.0https://microbiol.crie.ru/jour/article/view/424

Aim. The aim of the present research was to study the possibility of direct detection of the causative agent of brucellosis in a biomaterial under experimental conditions via the MALDI-TOF MS method using Mass-Up program resources and a set of packages for open-source statistical software R. Materials and methods. We used laboratory mice infected with the causative agents of Brucellosis (strains B. melitensis 548, B. abortus 544, B. suis 1330) as models. Protein profiling was performed on a MALDI-TOF Microflex «Bruker Daltonics» mass spectrometer. Results. The bioinformatic-statistical approach used for analyzing MALDI-TOF mass spectra allows to carry out a direct detection of Brucella in the biomaterial; besides, it is possible to determinate their species via the identification of a group of biomarkers. Conclusion. It was experimentally confirmed that the protein profiles of the blood extracts of infected animals contain 11 markers, including 6 genus specific for Brucella spp., which can be associated with Brucella infection.

Цель. Изучить возможность прямого выявления возбудителя бруцеллеза в биоматериале в условиях эксперимента методом MALDI-TOF MS с использованием ресурсов программы MassUp и комплекса пакетов для статистического программного обеспечения с открытым исходным кодом R. Материалы и методы. В качестве моделей использовали лабораторных мышей, зараженных возбудителями бруцеллеза (штаммы B. melitensis 548, B. abortus 544, B. suis 1330). Белковое профилирование проводили на MALDI-TOF масс-спектрометре Microflex «Bruker Daltonics». Результаты. Используемый биоинформационно-статистический подход для анализа MALDITOF масс-спектров позволил проводить прямое выявление бруцелл в биоматериале с последующим определением их видовой принадлежности на основании выявления группы биомаркеров. Заключение. Экспериментально подтверждено, что белковые профили экстрактов крови зараженных животных содержат 11 маркеров, в том числе 6 родоспецифичных для микроорганизмов рода Brucella spp., которые могут быть ассоциированы с бруцеллезной инфекцией.

Brucella spp.MALDI-TOF MSprotein profilingBrucella spp.MALDI-TOF MSбелковое профилирование1. Ульшина Д.В., Ковалев Д.А., Бобрышева О.В., Лямкин Г.И., Худолеев А.А., Сирица Ю.В., Куличенко А.Н. Разработка алгоритма идентификации культур возбудителя бруцеллеза методом MALDI-TOF масс-спектрометрии. Проблемы особо опасных инфекций. 2015, 4: 96-99.2. Ульшина Д.В., Ковалев Д.А., Бобрышева О.В., Пономаренко Д.Г., Русанова Д.В., Ковалева Н.И., Куличенко А.Н. Применение времяпролетной масс-спектрометрии для диагностики бруцеллеза и межвидовой дифференциации штаммов Brucella spp. Инфекционные болезни: новости, мнения, обучение. 2018, 7 (4): 15-24.3. Цимбалистова М.В., Павлович Н.В., Аронова Н.В., Чайка И.А., Чайка С.О., Водопьянов А.С. Масс-спектрометрический анализ природных и антиген-измененных штаммов туляремийного микроба. Проблемы особо опасных инфекций. 2017, 4: 92-96.4. Cheng D., Qiao L., Horvatovich P. Toward Spectral Library-Free Matrix-Assisted Laser Desorption/Ionization Time-of-Flight Mass Spectrometry Bacterial Identification. Journal of proteome research. 2018, 17 (6): 2124-2130.5. Hsieh S.Y., Tseng C.L., Lee Y.S. et al. Highly efficient classification and identification of human pathogenic bacteria by MALDI-TOF MS. Mol. Cell Proteomics. 2008, 7: 448-456.6. Köck R., Wüllenweber J., Horn D. et al. Implementation of short incubation MALDI-TOF MS identification from positive blood cultures in routine diagnostics and effects on empiric antimicrobial therapy. Antimicrobial Resistance and Infection Control. 2017, 6 (1): 12-18.7. Seng P., Abat C., Rolain J.M. et al. Identification of rare pathogenic bacteria in a clinical microbiology laboratory: impact of MALDI-TOF mass spectrometry. Journal of clinical microbiology. 2013, 51: 2182-2194.8. van Belkum A., Welker M., Pincus D. et al. Matrix-assisted laser desorption ionization time-of-flight mass spectrometry in clinical microbiology: what are the current issues? Annals of laboratory medicine. 2017, 37 (6): 475-483.