Product Info Mol Biology Ver.05/04/2014 Viale Piceno 137/f 61032 Fano PU (IT) Telephone + 39 (0 )721830605 FAX +39 (0)721837154 e-mail:[email protected] www.diatheva.com New Legionella spp. quantitative kit MBK0058 48 campioni PN#MBK0058b (ABI Prism® 7500) PN#MBK0058c (Bio-Rad/MJ Research, Rotor-Gene Q, Rotor-Gene 6000 Corbett Research, Stratagene 3000p/3005p) Legionella spp. quantitative kit è progettato e validato in accordo con ISO/TS 12869:2012 e può essere utilizzato per la rilevazione e quantificazione di Legionella UTILIZZO spp. mediante Real-Time PCR. INTRODUZIONE Il genere Legionella è costituito da più di 50 diverse specie e tra queste L. pneumophila è la specie più diffusa. Le legionelle sono ubiquitarie negli ambienti acquatici di varia natura e l’infezione nell’uomo avviene principalmente attraverso l’inalazione di aerosol contaminati. Tra i metodi più utilizzati per la rilevazione e la quantificazione di Legionella nelle acque vi è l’esame colturale. Tale protocollo, presenta tuttavia innumerevoli svantaggi in quanto possono essere necessari fino a 10 giorni per la conferma del risultato. Inoltre, è noto che tale metodo ha una sensibilità inadeguata [Ballard et al., 2000]. In questo contesto la PCR può offrire una valida alternativa fornendo un facile, veloce ed accurato sistema per l’identificazione e la quantificazione. PRINCIPIO DEL SAGGIO New Legionella spp. quantitative kit permette la rilevazione e la quantificazione del DNA genomico isolato a partire da Legionella spp. attraverso l’amplificazione di una specifica sequenza mediante Real-Time PCR basata sull’utilizzo di sonde marcate al 5’ con un fluoroforo ed al 3’ con un quencher. Il kit fornisce una miscela pronta all’uso in cui sono presenti tutti i reagenti fatta eccezione per l’enzima ed il DNA. Nella miscela di amplificazione è presente anche un controllo interno di amplificazione che consente di poter individuare una eventuale inibizione della reazione da parte di contaminanti derivati dall’estrazione. Nel kit è incluso un DNA standard per la preparazione della curva di calibrazione. Il materiale fornito consente di allestire esperimenti di quantificazione separati. Il DNA standard viene diluito e le 4 diluizioni che ne derivano rappresentano i 4 punti da 25000 fino a 25 UG amplificati durante il saggio di quantificazione insieme ai campioni. SENSIBILITA’ Limite di rilevazione (LOD): 5 U.G. SPECIFICITA’ Il kit è stato testato su diversi ceppi target e non target elencati di seguito: Specie L. L. L. L. cincinnatiensis birminghamensis oakridgensis micdadei L. bozemanii L. bozemanii L. anisa CC Risultato Origine Risultato + L. sainthelensi ATCC 35248 + + + + ATCC 33877 + CC + CC + ATCC 35545 + tucsonensis wadsworthii gormanii maceachernii pneumophila SG1 pneumophila SG9 ATCC 49180 CC L. L. L. L. L. L. L. L. L. L. L. L. pneumophila pneumophila pneumophila pneumophila pneumophila pneumophila L. L. L. L. pneumophila pneumophila pneumophila pneumophila + L. cherrii L. erythra L. dumoffii ATCC 35252 + ATCC 35303 + ATCC35850 + L. L. L. L. L. L. ATCC 35849 + ATCC33342 + ATCC 35250 + ATCC 33623 + ATCC 49751 + ATCC 33484 + ATCC 35299 + feleii gormanii hackeliae jordanis lansingensis longbeachae Specie CC ATCC 35292 L. parisiensis Page 1/5 Origine Limite di quantificazione (LOQ): 25 U.G. ATCC 33342 + ATCC 35300 + ATCC 33152 + na + SG7 ATCC 33823 + subsp. fraserii SG5 ATCC 33216 + subsp. pneumophila SG2 ATCC 33154 + subsp. pneumophila SG3 ATCC 33155 + subsp. pneumophila SG10 ATCC 43283 + subsp. pneumophila SG1 ATCC 33153 + subsp. pneumophila SG6 ATCC 33215 + subsp. pneumophila SG8 ATCC 35096 + subsp. pneumophila SG12 ATCC 43290 + subsp. pneumophila SG14 ATCC 43703 + CONTENUTO DEL KIT Specie Origine Risultato Aeromonas hydrophila subsp hydrophila ATCC 7966 - Alcaligenes faecalis subsp. faecalis ATCC8750 - Bacillus subtilis ATCC6633 - Burkholderia cepacia ATCC17770 - Clostridium spp. ATCC25772 - Enterobacter aerogenes ATCC13048 - Escherichia coli ATCC25927 - Flavobacterium spp. ATCC15997 - Klebsiella oxytoca L. monocytogenes Proteus vulgaris Pseudomonas aeroginosa Pseudomonas fluorescens Pseudomonas putida ATCC8724 - ATCC9525 - Ceppo di collezione - ATCC10145 - ATCC13525 - ATCC17514 - Serratia marcescens ATCC14756 - Strenotrophomonas maltophila ATCC19374 - Multiplex PCR Master Mix : 4 x 640μl DNA Polymerase (5U/μl): 30μl (175U) DNAse free water: 9 x 2000μl Standard DNA: 4 x 4μl MATERIALE NON FORNITO NEL KIT Guanti Pipette Puntali sterili con filtro Tubi sterili da 1.5 e 0.2ml Vortex Centrifuga CONSERVAZIONE Conservare la Multiplex PCR master mix, la DNA polimerasi e lo standard DNA a 20°C, al riparo dalla luce. Evitare ripetuti cicli di congelamento-scongelamento poiché potrebbero causare una riduzione delle performances del kit. In caso, si consiglia di aliquotare i reagenti e comunque di non effettuare più di due scongelamenti di ogni reagente. PRECAUZIONI GENERALI UTILIZZO DI PIPETTE DI PRECISIONE PERFETTAMENTE CALIBRATE Mantenere aree separate per l’estrazione/preparazione di campioni e standard dall’ area per l’allestimento della Real-Time PCR; Utilizzare puntali con filtro; Conservare campioni, standard e amplificati in un area separata dagli altri reagenti del kit; Sia i campioni che i reagenti devono essere perfettamente scongelati e vortexati alcuni secondi prima dell’utilizzo. PROTOCOLLO 1.1 PREPARAZIONE DNA 1.2 PREPARAZIONE CURVA STANDARD Per l’isolamento del DNA utilizzare Legionella spp. DNA Extraction kit Diatheva, Cod. MBK0052 secondo le indicazioni fornite dalla casa produttrice. Il DNA così ottenuto può essere immediatamente utilizzato per l’amplificazione. Il kit fornisce lo Sandard DNA e l’acqua da utilizzare per le diluizioni che consentono di ottenere gli standard da STD1 (25000UG) ad STD4 (25UG). Procedere con la preparazione degli standard in un’area separata come di seguito descritto: Preparazione delle diluizioni seriali per ottenere gli standard: 1) 2) 3) 4) Page 2/5 Prelevare una delle aliquote di DNAse free water (2000μl) da utilizzare per la diluizione degli standard e disporre 4 tubi da 1.5 ml in serie da STD 1 _25000 UG fino al tubo STD 4 _25 UG; Aliquotare 998.7μl di DNAse free water nel tubo nominato STD 1 _25000 UG e 90μl nei restanti 3 tubi nominati STD 2 _2500 UG, STD 3 _250 UG e STD 4 _25 UG; Scongelare e vortexare il tubo contenente lo Standard DNA 10’’; Pipettare 1.3μl dello Standard DNA nella provetta contenente 998.7μl di DNAse free water, nominata STD 1 _25000 UG; 5) 6) Vortexare 20”; Cambiare puntale e pipettare 10μl dal tubo STD 1 _25000 UG nel tubo STD 2 _2500 UG; Vortexare 20”; Ripetere gli steps 6 e 7 per completare anche la preparazione STD 3 _250 UG e STD 4 _25 UG. 7) 8) Standard U.G. STD1 25000 STD2 2500 STD3 250 STD4 25 N.B. Gli standard una volta diluiti non sono stabili per un lungo periodo, si consiglia di prepararli immediatamente prima dell’uso e di utilizzare solo diluizioni fresche. Diluizioni non fresche possono essere utilizzate solo come standard qualitativi della reazione (controllo positivo). 1.3 ALLESTIMENTO DELLA REAL-TIME PCR Scongelare al riparo dalla luce i componenti (Multiplex PCR master mix e DNAase free water), vortexare la Multiplex PCR master mix per 15” e centrifugare brevemente. PCR Legionella mix In un tubo sterile da 1.5ml preparare la miscela di amplificazione necessaria per il numero di campioni che si desidera analizzare più un controllo negativo (NTC) e gli standard (STD) seguendo lo schema di seguito riportato: per 1 campione* per 6 campioni + curva std + 1 NTC PCR mix 19.8μl mix + 0.2μl DNA 336.6μl mix + 3.4μl DNA Polymerase Polymerase * Per l’analisi di più di un campione, occorre semplicemente moltiplicare i volumi di mix e di DNA Polymerase per il numero di campioni che si desidera testare considerando anche di processare 1 NTC e di dover allestire la curva standard. Vortexare per 15” la vial in cui è stata allestita la miscela per l’amplificazione e centrifugare brevemente; Aliquotare 20μl della miscela preparata come sopra indicato nei tubi da 0.2ml, o in alternativa nella piastra predisposta per l’ esperimento; Aggiungere 5μl di DNAse free water nell’ NTC; In un’area separata, aggiungere 5μl dei campioni di DNA che si desidera testare, preparati come indicato nella sessione 1.1, nei tubi corrispondenti in cui è stata aliquotata la miscela per l’amplificazione; Aggiungere 5μl di ciascuna delle diluizioni degli standard, preparate come descritto nella sessione 1.2, nei corrispondenti tubi o pozzetti contenenti 20μl della miscela di amplificazione. Il volume finale di ogni reazione è pari a 25μl. Nota: si consiglia di amplificare gli standard da STD1 a STD3 in duplicato e lo STD4 in triplicato. 1.4 CONDIZIONI DI AMPLIFICAZIONE Il kit è stato ottimizzato con il termociclatore Rotor-Gene Q. Strumenti diversi da questo potrebbero richiedere modifiche delle condizioni indicate. In questo caso si prega di contattare il servizio tecnico di Diatheva s.r.l. Programmare il termociclatore come segue, con volume finale di reazione pari a 25μl: STEP Initial denaturation Denaturation Annealing-extension TEMPERATURA 95°C 95°C 60°C TEMPO 10min 20 sec 60sec CICLI 1X 40X cicli* *45 cicli per strumenti con blocco Peltier es. Applied Biosystems 7500 La fluorescenza deve essere rilevata durante la fase di annealing–extension nel canale di lettura per il green (FAM; ex 495nm-em 520nm) e nel canale per lo yellow (VIC;ex 538nm-em 554nm). Negli strumenti che lo consentono, impostare l’ottimizzazione del gain nei canali di acquisizione Green e Yellow in posizione 1 (NTC). NOTA: per gli strumenti che lo richiedono (es. Applied Biosystems) impostare il ROX come passive reference Page 3/5 1.5 ANALISI DEI RISULTATI L’analisi dei risultati deve essere eseguita con il programma in dotazione secondo le raccomandazioni fornite dalla casa produttrice dello strumento. In alcuni casi è possibile che il programma fornisca automaticamente l’impostazione della baseline. In questo caso si suggerisce di verificare tali impostazioni. Per una corretta definizione del threshold è necessario selezionare un valore ben distinto dal backgroung dopo la fase di crescita lineare. La quantificazione del DNA di Legionella spp. viene estrapolata a partire dalla retta di calibrazione che si ottiene dai valori di Ct ai quali escono gli standard e dalle relative quantità (STD1–25000 U.G.; STD2-2500 U.G.; STD3–250 U.G.; STD4–25 U.G.). Tale retta dovrebbe avere un’efficienza compresa tra 85 e 110% con valori di R2 prossimi a 1. Rotor-Gene Q Su Rotor-Gene Q per l’analisi dell’amplificazione di Legionella si consiglia di impostare un valore di threshold compreso tra 0.01 e 0.1. In genere tale impostazione (se corretta) permette di ottenere per lo STD1-25000 U.G. un valore di Ct compreso tra 15.0 e 18.0, valore ottimizzato su Rotor-Gene 6000 series e Rotor-Gene Q. Mentre per l’analisi del controllo interno di amplificazione di consiglia un valore compreso tra 0.05 e 0.08. NOTA: In fase di analisi per questi strumenti occorre valutare la possibilità di procedere con l’analisi selezionando o meno l’opzione slope correct. Canale Green: Legionella y = -3,42 x + 32,61 Efficienza= 94% R2= 0.998 25000UG 2500UG 250UG 25 UG Canale Yellow: Controllo Standard 25000 U.G. 2500 U.G. 250 U.G. 25 U.G. Ct 17.1±1.2 20.5±1.2 23.8±1.2 27.5±1.2 Fig. 1 Profilo di amplificazione, ottenuto attraverso l’amplificazione di 25000 fino a 25 U.G. di Legionella mediante Rotor-Gene Q. ABI PRISM 7500 Su ABI PRISM 7500 per l’analisi dell’amplificazione di Legionella si consiglia di impostare un valore di threshold compreso tra 0.01 e 0.1. In genere tale impostazione (se corretta) permette di ottenere per lo STD1- 25000 U.G. un valore di Ct compreso tra 17.0 e 20.0. Mentre per l’analisi del Controllo Interno di amplificazione di consiglia un valore compreso tra 0.01 e 0.05. Canale Green: Legionella 25000UG 2500UG 250UG 25 UG Canale Yellow: Controllo y = -3,52 x + 33,57 Efficienza= 92% R2= 0.998 Standard 25000 U.G. 2500 U.G. 250 U.G. 25 U.G. Ct 18.9±1.2 22.3±1.2 25.8±1.2 29.5±1.2 Fig. 2 Profilo di amplificazione, ottenuto attraverso l’amplificazione di 25000 fino a 25 U.G. di Legionella mediante ABI 7500. Page 4/5 1.6 INTERPRETAZIONE DEI RISULTATI Controllo negativo (NTC): non deve essere osservata amplificazione entro il 40 ciclo; Campioni: • Le curve di amplificazione per Legionella dovrebbero essere visualizzate in forma logaritmica. In questa modalità deve poter essere identificata una fase di crescita lineare (indice di una buona efficienza di reazione). Possibili risultati: N u.g./PCR well Risultato u.g./L Commento N<1 < LDqPCR F Legionella non rilevata V 1 < N < LQqPCR < LQqPCR F Legionella rilevata al di sotto del V limite di quantificazione N > LQqPCR NF Legionella rilevata e quantificata V N>C > CF Legionella rilevata al di sopra del V limite di quantificazione F, fattore conversione u.g./well a u.g./L (= 20); V, vol campione filtrato in litri; C, valore max del range di calibrazione. E’ necessario considerare un fattore di diluizione pari a 20 qual’ora si utilizzi 5 l di DNA purificato. Il valore del fattore di diluizione deriva dai vari step di purificazione. Per esempio: 200ml di campione di acqua viene filtrato e purificato utilizzando New Legionella DNA Extraction Kit (code MK0052), 5 l del estratto sono poi amplificati in Real-Time PCR. Il risultato calcolato per interpolazione con la curva di calibrazione costruita dagli standard è pari a 100 U.G/reazione. Per una precisa quantificazione del campione riferita ad 1 litro (norme UNI), è necessario riferirsi alla seguente equazione: n° di copie genomiche x 20 (fattore di diluizione) Volume filtrato (l) Nell’esempio: (100 x 20)/0,2l = 10000 unità genomiche di Legionella per litro di campione. N.B. tenere conto di eventuale diluizione del DNA estratto Se per un campione non c’è amplificazione di Legionella mentre il controllo interno si amplifica, allora in questo caso è possibile dire che il campione analizzato non contiene DNA di Legionella. Se, come nel caso sopra, non c’è amplificazione di Legionella ed il controllo non amplifica o presenta comunque un andamento anomalo, in questo caso potrebbe trattarsi di inibizione è quindi opportuno ripetere l’analisi utilizzando lo stesso campione dopo averlo diluito o, se necessario, ripetere l’estrazione. nello standard STD1 si deve osservare amplificazione di Legionella, mentre il Ct del controllo interno nel canale dello Yellow potrà risultare superiore a quello del controllo negativo o addirittura non amplificarsi (a causa della competizione con il target specifico di Legionella). RISOLUZIONE DEI PROBLEMI Osservazione Nessuna amplificazione dei campioni o degli standard o del controllo Possibile causa Possibile errore nella programmazione del termociclatore Errore di pipettamento Possibile degradazione dei reagenti Nessuna amplificazione del controllo Possibili soluzioni Ripetere la reazione con le corrette impostazioni Verifica delle pipette e ripetizione del test Verificare la corretta conservazione dei reagenti Possibile inibizione della reazione di PCR. Ripetere la purificazione del campione. Amplificazione nell’ NTC È dovuta ad una contaminazione della reazione Accurata pulizia dei locali Il campione è positivo ma il suo Ct è inferiore a quello dello standard STD1 La concentrazione dei testati è troppo elevata campioni Ripetere il test dopo aver diluito il campione Il Ct del campione è superiore a quello dello standard STD4 La concentrazione dei testati è troppo bassa campioni Il campione potrebbe essere poco contaminato con Legionella spp., in alternativa potrebbero esserci stati problemi durante la fase di estrazione, in questo caso ripetere l’estrazione. BIBLIOGRAFIA Ballard, A. L., Fry, N. K., Chan, L., Surman, S. B., Lee, J. V., Harrison, T. G. & Towner, K. J. (2000). Detection of Legionella pneumophila using a real-time PCR hybridization assay. J Clin Microbiol 38, 4215–4218. ISO TS 12869:2012 Water quality — Detection and quantification of Legionella spp. and/or Legionella pneumophila by concentration and genic amplification by quantitative polymerase chain reaction (qPCR). Page 5/5
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