Оборудование, используемое в работе

При проведении научных исследований используют следующее оборудование:

Автоклав - аппарат для проведения различных процессов при нагреве и под давлением выше атмосферного (рис. 1). 

Рисунок 1. Автоклав

Ламинарный бокс - лабораторный прибор для работы с биологическими объектами в стерильных условиях. Представляет собой шкаф, оборудованный осветителями, ультрафиолетовыми лампами и системой подачи стерильного воздуха. Используется при микробиологических, молекулярно-биологических работах, работах с культурой клеток, тканей и органов. Стерильный воздух подаётся в бокс ламинарным потоком (рис. 2).

Рисунок 2. Ламинар

Центрифуга – устройство для разделения сыпучих тел или жидкостей различного удельного веса и отделения жидкостей от твёрдых тел путём использования центробежной силы. При вращении в центрифуге частицы с наибольшим удельным весом располагаются на периферии, а частицы с меньшим удельным весом— ближе к оси вращения (рис.3).

Рисунок 3. Центрифуга (фото автора)

Амплификатор (термоциклер, ПЦР-машина) - прибор, обеспечивающий периодическое охлаждение и нагревание пробирок, обычно с точностью не менее 0,1 °C. Используется для амплификации ДНК методом полимеразной цепной реакции.

Амплификатор позволяет задавать нужное количество циклов и выбирать оптимальные временные и температурные параметры для каждой процедуры цикла (рис. 4).

Рисунок 4. Амплификатор (фото автора)

Термостат - прибор для поддержания постоянной температуры (рис. 5).

Рисунок 5. Термостат

Электрофоретическая камера - устройство для проведения электрофореза макромолекул в двух пластинках геля одновременно (рис.6).

Рисунок 6. Электрофоретическая камера

Термоциклер для амплификации нуклеиновых кислот в режиме реального времени (рис.7).

Рисунок 7. Термоциклер

Холодильник предназначен для хранения образцов (рис. 8).

Рисунок 8. Холодильник (фото автора)

Система документирования гелей ChemiDoc XRS PLUS (Bio-Rad) (рис.9).

Рисунок 9. Bio-Rad (фото автора)

Качалка лабораторная - представляет собой электронно-механическое устройство с микропроцессорным управлением и индикацией параметров функционирования, которое обеспечивает перемешивание реагентов при заданной скорости (рис.10).

Рисунок 10. Качалка лабораторная (фото автора)

Весы аналитические - предназначены для определения массы образцов в научно-исследовательских предприятиях. Должны обязательно обладать высокой точностью (рис.11).

Рисунок 11. Весы аналитические (фото автора)

 

Объект исследования

Золотистый стафилококк является опасным патогеном, способным вызвать самые различные заболевания человека и животных. Например, S. аureus является одним из основных возбудителей мастита у коров, микроорганизм выделяется более чем у 75% больных коров [7]. Таким образом, данный возбудитель приобрел печальную известность как этиологический агент многих трудноизлечимых заболеваний. В последние годы отдельные штаммы стафилококка стали резистентными одновременно к целому ряду используемых в лечении антибиотиков [20].

  Разработка методов быстрой идентификации бактериальных штаммов приобретает в настоящее время особую актуальность [2,4]. Это связано циркулированием возбудителей во внешней среде и периодическими эндемическими вспышками заболеваний [1]. Для надежной идентификации и паспортизации бактериальных штаммов необходимо применение современных методик генотипирования [5].

Генотипирование как метод молекулярной генетики используется для выявления особенностей структуры генома живых организмов. В качестве последних могут быть сельскохозяйственные животные,   когда определяются вредные рецессивные мутации и потенциально полезные аллели генов с целью использования этих данных в селекционном процессе и программах по сохранению генофондных популяций [3,6],или микроорганизмы. Генотипирование микроорганизмов проводится с целью выявить свойства изолята, которые бы отличали его от других изолятов того же вида бактерий.

Такая работа проводится при выявлении путей распространения инфекции и паспортизации коммерческих штаммов, доказывая их идентичность депонированным патентованным штаммам. Существует множество методов генотипирования микроорганизмов, позволяющих определить генетические варианты (штаммы). В последние годы молекулярно-генетические способы в значительной мере вытеснили традиционные подходы, основанные на биохимических и культуральных свойствах микроорганизмов. Несмотря на прогресс генетических методов, использующих в качестве аналита геномную ДНК, вопрос о создании унифицированного метода, применимого ко многим видам бактерий остается открытым. Связано это с ограничениями существующих методов. Например, «золотой стандарт» пульс-гель электрофорез (ПГЭ) чувствителен к наличию эндогенных нуклеаз, ограничивающих получение четкого распределения фрагментов ДНК в геле. Кроме того, ПГЭ требует длительного времени и специализированного оборудования [14].

Методы идентификации бактериальных штаммов с использованием секвенирования специфических участков ДНК, такие как мультилокусное типирование (MLST) зачастую не дает достаточно высокого разрешения, так как основано на секвенировании нескольких консервативных генов «домашнего хозяйства» [10]. До сих пор секвенирование остается процедурой, требующей дорогостоящего оборудования и материалов. Постоянно проводится работа по разработке методов генотипирования на основе использования полимеразной цепной реакции [1 7 ].

Генотипирование позволяет присвоить молекулярно-генетический «штрих-код» каждому штамму, проследить пути передачи и выявить источники инфекции [13,15]. Помимо этого, паспортизация важна при хранении коллекций штаммов, в том числе вакцинных, в лабораторных условиях. Идентичность генотипа микроорганизма, выделенного из особи до и после проведения лечебных мероприятий, свидетельствует о неэффективности последних. В то же время, если выявлен другой генотип – это является прямым доказательством успешности лечения, направленного на борьбу с возбудителем выявленного штамма и последующего заражения другим штаммом. В настоящее время однозначно доказано, что методы, основанные на полиморфизме геномной ДНК (генотипирование), являются наиболее чувствительными и воспроизводимыми [12]. Для идентификации золотистого стафилококка в частности используют ДРИМ-метод (метод двойного расщепления и избирательного мечения) и метод ПГЭ (пульс-гель-электрофорез).