嚢胞性線維症患者の喀痰からの Pf バクテリオファージ DNA の抽出と検出のための方法

Methods for Extraction and Detection of Pf Bacteriophage DNA from the Sputum of Patients with Cystic Fibrosis.

• Elizabeth B Burgener
• Patrick R Secor
• Michael C Tracy
• Johanna M Sweere
• Elisabeth M Bik
• Carlos E Milla
• Paul L Bollyky

抄録

肺マイクロバイオームの細菌およびウイルス群集、特に嚢胞性線維症（ＣＦ）における慢性気道感染症の文脈での関心が高まっている。しかし、CF患者からの喀痰からの微生物DNAの分離は技術的に困難であり、臨床サンプルからバクテリオファージを含むウイルス種を分析するための最適なプロトコルは依然として困難である。 本研究では、Pf バクテリオファージのウイルス由来核酸を検出することを目的として、CF 患者からの喀痰を処理および分析するために開発された一連の方法を評価する。我々は、ビーズ打ち、デオキシリボヌクレアーゼ消化、および喀痰中の Pf バクテリオファージの定量的評価に焦点を当てたこれらのプロトコルの加熱ステップの影響を評価します。 これらの比較データに基づいて、我々は、CF患者からの喀痰を処理し、ポリメラーゼ連鎖反応またはシーケンシングベースの研究のためのDNAを単離するための最適化されたプロトコルを記述します。 これらの研究は、CF患者からの喀痰中の特定のバクテリオファージおよび細菌の評価を実証している。

There is increasing interest in the pulmonary microbiome's bacterial and viral communities, particularly in the context of chronic airway infections in cystic fibrosis (CF). However, the isolation of microbial DNA from the sputum from patients with CF is technically challenging and the optimal protocols for the analysis of viral species, including bacteriophage, from clinical samples remains difficult. In this study, we evaluate a set of methods developed for processing and analyzing sputum from patients with CF with the goal of detecting Pf bacteriophage virion-derived nucleic acid. We evaluate the impact of bead beating, deoxyribonuclease digestion, and heating steps in these protocols focusing on the quantitative assessment of and Pf bacteriophage in sputum. Based on these comparative data, we describe an optimized protocol for processing sputum from patients with CF and isolating DNA for polymerase chain reaction or sequencing-based studies. These studies demonstrate the assessment of a specific bacteriophage and bacteria in sputum from patients with CF.

Copyright 2020, Mary Ann Liebert, Inc., publishers.