2-8-2-2- واریته های سرولوژیكی سازگار با میزبان………………………………………………………………………32

3-8-2-2- واریته های سرولوژیكی ناسازگار…………………………………………………………………………………33

3-2- شاخص­های بیماری­زایی……………………………………………………………………………………………………..33

1-3-2- آنتی­ژن­های سطحی………………………………………………………………………………………………………..33

2-3-2-تهاجم…………………………………………………………………………………………………………………………….33

3-3-2- اندو­توكسین انترو­توكسین سیتو­توكسین …………………………………………………………………………….34

4-2- بیماری­زایی و مكانیسم آن……………………………………………………………………………………………………34

1-4-2- روند بیماری­زایی……………………………………………………………………………………………………………35

2-4-2- میزان شیوع سالمونلوز در انسان……………………………………………………………………………………….35

3-4-2- عفونت­های سالمونلایی در انسان……………………………………………………………………………………..36

1-3-4-2- تب تیفوئید و تب­های روده­ای……………………………………………………………………………………..36

2-3-4-2- سپتی­سمی…………………………………………………………………………………………………………………37

3-3-4-2- گاسترو­انتریت…………………………………………………………………………………………………………….37

4-4-2- علائم بالینی در انسان……………………………………………………………………………………………………..37

5-2- اپیدمیولوژی……………………………………………………………………………………………………………………….38

6-2- روش­های تشخیص…………………………………………………………………………………………………………….40

1-6-2- روش­های فنوتیپی…………………………………………………………………………………………………………..41

1-1-6-2- بیوتایپینگ………………………………………………………………………………………………………………..41

2-1-6-2- سروتایپینگ……………………………………………………………………………………………………………….42

3-1-6-2- روش­های ایمنولوژیك………………………………………………………………………………………………..42

1-3-1-6-2- الایزا…………………………………………………………………………………………………………………….43

2-3-1-6-2- IMS…………………………………………………………………………………………………………………..44

2-6-2- روش­های ژنوتیپی………………………………………………………………………………………………………….44

1-2-6-2- روش واكنش زنجیره ایی پلیمراز PCR)) …………………………………………………………………. 45

2-2-6-2- multiplex PCR……………………………………………………………………………………………………47

3-2-6-2- real-time PCR……………………………………………………………………………………………..47

4-2-6-2- روش تکثیر هم دمای وابسته به حلقه LAMP………………………………………………………………48

1-4-2-6-2- پرایمرهای LAMP………………………………………………………………………………………………..49

2-4-2-6-2- مكانیسم واكنش LAMP……………………………………………………………………………………….51

3-4-2-6-2- مشخصات روش LAMP………………………………………………………………………………………56

4-4-2-6-2- مواد لازم برای انجام واکنش LAMP………………………………………………………………………57

5-4-2-6-2- ارزیابی محصولات LAMP……………………………………………………………………………………60

6-4-2-6-2- مكانیسم تشكیل كدورت در واكنش LAMP…………………………………………………………….61

7-4-2-6-2- مزایای روش LAMP…………………………………………………………………………………………….62

7-2 مطالعات آزمایشگاهی…………………………………………………………………………………………………………….63

1-7-2- مطالعه بر روی سویه­هایسالمونلابه روش الایزا……………………………………………………………….63

2-7-2- مطالعه بر روی سویه­هایسالمونلابه روش PCR………………………………………………………………65

3-7-2- مطالعه بر روی سویه­های سالمونلا به روش LAMP…………………………………………………………..70

فصل سوم (مواد و روش ها)…………………………………………………………………………………………………………75

1-3 وسایل مورد استفاده………………………………………………………………………………………………………………76

2-3- مواد مورد استفاده ………………………………………………………………………………………………………………77

3-3- رنگ آمیزی گرم………………………………………………………………………………………………………………..79

4-3- تستهای بیوشیمیایی……………………………………………………………………………………………………………79

1-4-3- تست سیمون سیترات…………………………………………………………………………………………………….81

2-4-3- تست تریپل شوگر ایرون آگار(TSI) ………………………………………………………………………………81

3-4-3- تست SIM…………………………………………………………………………………………………………………82

4-4-3- تست اوره …………………………………………………………………………………………………………………..82

5-3- روش تهیۀ گلسیرول استوک از باکتری­ مورد نظر…………………………………………………………………..83

6-3- روش استخراج DNA ……………………………………………………………………………………………………..83

1-6-3- طرز تهیۀ محلول­های مورد نیاز برای استخراج DNA………………………………………………………..84

2-6-3- مراحل استخراج DNA …………………………………………………………………………………………………84

7-3- تعیین غلظت DNA با دستگاه اسپکتروفتومتر……………………………………………………………………….86

8-3- الکتروفورز………………………………………………………………………………………………………………………..87

1-8-3- طرز تهیه ژل آگارز…………………………………………………………………………………………………………88

2-8-3- طرز تهیۀ بافر (1X)TBE……………………………………………………………………………………………….88

9-3- واکنش PCR ……………………………………………………………………………………………………………………89

1-9-3- اجزا واکنش PCR………………………………………………………………………………………………………….91

2-9-3- روش انجام واکنش PCR با آنزیم SmarTaq DNA Polymerase……………………………….93

10-3- واکنش LAMP………………………………………………………………………………………………………………94

1-10-3- روش انجام واکنشLAMP …………………………………………………………………………………………95

11-3- آلوده سازی سس مایونز با باكتری مورد نظر………………………………………………………………………..96

12-3- آلوده سازی سالاد سبزیجات با باكتری مورد نظر…………………………………………………………………..97

13-3- تهیه پورپلیت و شمارش باكتری­ها………………………………………………………………………………………98

1-13-3 تهیه رقت……………………………………………………………………………………………………………………..98

2-14-3- کشت سطحی………………………………………………………………………………………………………………99

2-14-3- کشت پورپلیت…………………………………………………………………………………………………………….99

3-13-3 شمارش باكتری­ها…………………………………………………………………………………………………………..99

فصل چهارم (نتایج)……………………………………………………………………………………………………………………100

1-4- رنگ آمیزی گرم از باكتری……………………………………………………………………………………………….101

2-4- نتایج کشت نمونه ها روی محیط اختصاصیshigella–salmonellaagar………………………101

2-4- تست­های بیوشیمیایی……………………………………………………………………………………………………..102

1-3-4- تست اوره………………………………………………………………………………………………………………….102

2-3-4- تست سیمون سیترات…………………………………………………………………………………………………..103

3-3-4 تست TSI ……………………………………………………………………………………………………………………104

4-3-4 تست SIM……………………………………………………………………………………………………………………105

5-3-4 تست متیل رد ……………………………………………………………………………………………………………….106

4-4- استخراج DNA …………………………………………………………………………………………………………….107

5-4- PCR………………………………………………………………………………………………………………………………108

1-5-4- حد تشخیص PCR………………………………………………………………………………………………………109

6-4- LAMP ……………………………………………………………………………………………………………………….110

1-6-4 حد تشخیص LAMP………………………………………………………………………………………………….112

فصل پنجم (بحث)……………………………………………………………………………………………………………………113

نتیجه­گیری………………………………………………………………………………………………………………………………..121

منابع و ماخذ……………………………………………………………………………………………………………………………..122

چكیده

سالمونلاباكتری گرم منفی، متحرك و باسیلی شكل است كه خصوصیات عمومی خانوادهانتروباكتریاسهرا دارا می باشد.سالمونلاو سروتیپ های آن منبع مهم آلودگی غذاهای انسانی و عامل پاتوژن بسیار قوی و بیماری­زا در انسان­هاست. امروزه بیش از 2450 سروتیپسالمونلاشناسایی شده است كه برخی از این سروتیپ ها عامل بیماری هایی از قبیل تب تیفوئید و انتروكولیك در انسان می باشند. بیماری­های ناشی از این عامل یک معضل بزرگ بهداشتی در جهان به خصوص در کشورهای در حال توسعه از جمله کشور ما می باشد. بنابراین تشخیص سریع، دقیق و به موقع آن برای جلوگیری از اپیدمی و عوارض مخرب این باکتری ضروری به­نظر می­رسد.

روش­های مختلفی برای جداسازی باكتریسالمونلااز نمونه های محیطی وجود دارد كه شامل: روش های كشت سنتی و بیوشیمیایی، سرولوژیكی و مولكولی (از جمله PCR) است. تمام این روش­ها به زمان طولانی، تعداد زیاد باکتری در نمونه اولیه، تجهیزات گران­قیمت آزمایشگاهی و به افراد متخصص در این زمینه نیاز دارند.

هدف از این مطالعه بررسی کارایی روش نوین تشخیص مولکولی LAMP در تشخیص عامل عفونیسالمونلاتیفیمی­باشد. بررسی نتایج در تشخیص مولکولیسالمونلاهانشان داد که روش LAMP روشی سریع، ارزان و اختصاصی است و به­جای دستگاه­های گران­قیمت PCR و برنامه چرخه حرارتی چند دمایی آن با استفاده از یک بلوك حرارتی بسیار ساده و ارزان و در یک دمای واحد 60 درجه سانتی­گراد و همچنین مشاهده کدورت حاصل از فرایند تکثیر ژن­ها در زمان كوتاه­تری به تشخیص اختصاصی این باكتریسالمونلاپرداخت.

این روش می تواند جهت تشخیص مولکولی سریع، دقیق و ارزان با كاربرد گسترده در آزمایشگاه­های تشخیصی و بخصوص تشخیص عوامل عفونی در آزمایشگاه­های مناطق محروم و آزمایشگاه­های سیار مورد استفاده قرار گیرد.

واژه های کلیدی :سالمونلا، تشخیص مولکولی، PCR، LAMP

مقدمه

اعضای جنسسالمونلا، باكتری گرم منفی، میله­ایی، بی­هوازی اختیاری و بدون اسپور هستند. از آنجا كه جایگاه اصلی و طبیعی این باكتری ها روده انسان و حیوانات می باشد اصطلاحاً آنها را باسیل های روده ای یا انتریك می نامند. از لحاظ شرایط رشد این میكروارگانیسم ها باكتری های انعطاف پذیری بوده و به آسانی با شرایط محیطی خود را هماهنگ می كنند این جنس از میكروارگانیسم ها به حرارت حساس اند. در درجه حرارت های پائین امكان بقای آنها بیشتر است .(Connie & Manuselis, 2000)

اكثر سروتیپ هایسالمونلاپاتوژن های بالقوه برای انسان و بسیاری از حیوانات می باشند. این باكتری ها در دستگاه گوارش مهره داران اعم از پستانداران و پرندگان و خزندگان و ماهی ها سیطره پیدا كرده، بسته به سروتیپ، شرایط و عوامل متعدد میزبانی، بیماری­هایی با نشانه های گوناگون و عوارض متفاوت ایجاد می كنند .(Merchant & Pocker, 1983)از جمله باكتری­های روده­ایی­ هستند كه موجب بیماری تب تیفوئید(حصبه)، تب شبه حصبه و بیماری­های ناشی از مواد غذائی در انسان می­گردند(Jayet al., 2005).

بیماری­های ناشی از آلودگی مواد غذائی ناشی ازسالمونلارا non typhoidal نامیده­اند.سالمونلابه­طور گسترده­­ایی در محیط زیست از قبیل آب، خاك و مدفوع حیوانات توزیع شده است (Cidrp, 2009). باكتری معمولاً از طریق مدفوع انسان و یا دام دفع شده و باعث آلودگی آب و غذا و محیط می گردد. مواد غذائی مانند گوشت، تخم­مرغ، مرغ، سس مایونز، سبزیجات و غیره ،از ناقل­های اولیه عفونتسالمونلابه انسان هستند(Dolye & Beuchat, 2007)..

سالمونلای غیر­تیفوئیدی علت اصلی بیماری­های ناشی از مواد غذائی در سراسر جهان است. كه بر­آورد شده كه حدود 4/1 میلیون مورد در سال مورد عفونت غذائیسالمونلاقرار می­گیرند(Meadet al., 1999).

از این­رو شناخت و تشخیص به موقعسالمونلااز اهمیت خاصی برخوردار است. با ذكر تمامی این موارد به نظر می رسد تشخیص به موقع و كنترل باكتری از وظایف مهم آزمایشگاه های میكروب شناسی است. امروزه از 3 روش رایج به تشخیص باكتری می پردازند:

ـ روش های كشت سنتی و آزمایشات بیوشیمیایی.

ـ روش های سرولوژیكی.

ـ روش های مولكولی.

برای تشخیص استفاده از روش­های سنتی مبتنی بر محیط كشت قابل قبول است ولی وقت­گیر است و برای تایید جواب نهایی چند روز به­طول می­انجامد .(Andrews & Hammack, 2007) علاوه­بر این، روش­های ایمنولوژیك مانند الایزا وIMS نیز برای شناسائیسالمونلاتوسه یافته­اند.

. (Mansfield & Forsythe, 2000 ; FAVRIN , 2001) با این­حال اختصایت كم و هزینه­های بالا، استفاده ازین روش­ها را محدود كرده است. اخیرا روش­های مولكولی مانند PCR و real time PCR به­طور گسترده در شناسائیسالمونلااستفاده می­شوند كه روش­هایی كارآمد و حساس هستند.

Krascsenicsovaet al., 2008) ; Eriksson & Aspan, 2007).

با این­حال این روش­ها نیازمند سیكل حرارتی اختصاصی و دستگاه­های گران­قیمت­اند. از­این­رو نیاز به یك روش دقیق، حساس، آسان و به­صرفه­تر است. در سال 200 یك گروه ژاپنی یك روش تشخیص مولكولی به نام LAMP را معرفی كردند .(Notomiet al., 2000)از آن زمان روش LAMP به عنوان یك روش اختصاصی، حساس و سریع برای شناسائی پاتوژن­های ناشی از مواد غذائی مورد استفاده است. یك روش ساده، بدون نیاز به سیكل حرارتی اختصاصی و دستگاه­های گران­قیمت و به آسانی قابل اجرا است(Hara-Kudoet al., 2005; Notomiet al., 2000).

هدف این تحقیق شناسائی باكتریسالمونلا تیفیدر سالاد سبزیجات و سس مایونز آلوده با استفاده از روش LAMP، به­عنوان روشی سریع، حساس و اختصاصی می­باشد.

اهداف تحقیق در نگاه اجمالی

1. طراحی و بهینه­سازی روش LAMP بر اساس ژن تهاجمی invAسالمونلا تیفی

1. تعیین حد حساسیت روش PCR و LAMP به روی ژن تهاجمی invAسالمونلا تیفی

1. مقایسه دو روش PCR و LAM

• مشخصات جنسسالمونلا

1-1-2- تاریخچه

در سال 1885 یك دامپزشك آمریكائی به نام دانیل المر سالمون برای اولین بار این باكتری را از خوك جدا كرد وآن راباسیلوس كلرا­سوئیس[1] نامید. در سال 1888 جرم دیگری توسط گارتنر از فردی كه در اثر گاستروانتریت ناشی از مصرف گوشت نپخته مرده بود جدا شد و آن­راباسیلوس انتریتیدیسنامید كه بعداًسالمونلا انتریتیدیسخوانده شد. در سال 1900 خواص این باكتری توسط فردی به نام لینیر به­طور رسمی تصویب گردید. از آنجا كه این ارگانیسم ها شبیه به باكتری های جدا شده توسط سالمون بودند، به همین جهت به افتخار كاشف اولیه این باكتریسالمونلا[2] نامیدند(Roumagnac et al., 2006).

در فاصله بین سال­های 1925ـ1900 بزرگ­ترین رویداد در كشف سرولوژیكی آنتی ژن های سوماتیك و فلاژلا در مورد گروهسالمونلابوسیله لیگنیرز انجام شد. در سال 1926 تركیبات پادگنیسالمونلاطبقه بندی گردید و جدولی به نام جدول كافمن ـ وایت ایجاد شد. در حال حاضر این جدول دارای حدود 2500 سروتیپ است (Bhatia & Nabb , 1980) .

سالمونلابطور گسترده در طبیعت توزیع شده است مانند آب آلوده، خاك حاوی مدفوع حیوانات و غیره.بهطورعمده این باكتری­ها در روده­ی حیوانات ساكن است و مخزن اصلی آلودگی مرغ، تخم مرغ، دام، حیوانات خانگی و خزندگان است(Cidrp, 2009).

2-1-2- خواص شكلی

اعضای جنسسالمونلاباكتری­های میله­ای شكل و اندازه­ی آن 5-2 ´5/1-7 /. میكرون بوده است.گرم منفی، بدون اسپور و متعلق به خانواده­ی انتروباكتریاسه­اند (J. Antonio , 2009 ; Dolye & Beuchat, 2007) .. اكثر اعضای این جنس متحرك و با تاژه­ی پری­تریش­اند به­جز چند مورد استثناء مانندسالمونلا گالیناروم[3] وسالمونلا پولوروم[4] (et al., 2005 Hara-Kudo).

3-1-2- خواص بیوشیمیایی

اعضای این جنس قادر به تخمیر گلوكز بوده ولی از تخمیر ساكارز و لاكتوز نا­توانند. بیشتر انواعسالمونلاها گلوكز، مالتوز، مانیتول، دولسیتول، دكسترین و سوربیتول را تخمیر می كنند و اسید و گاز بوجود می آورند. اكثر سویه­ها H₂sرا از منبع سولفوری معدنی تولید كرده و تولید H₂S یکی از واکنش های کلیدی در تشخیصسالمونلاها می­باشد. به استثنای سروتیپتیفی[5] در بیشتر موارد جدا شده از گلوکز گاز ایجاد می­کنند. در سیترات به عنوان تنها منبع كربن رشد می­كنند اما برخی از گونه ها مانندسالمونلاتیفیوسالمونلاپاراتیفیAسیترات منفی هستند Aksoy, 2004)). این باكتری اكسیداز منفی و كاتالاز مثبت بوده. از تولیدات این باكتری لیزین در كربوكسیلات، سولفات هیدروژن وارنیتین می باشد.

( Alcamo , 1997 ; Connie & Manuselis, 2000) .

از دیگر ویژگیهای بیوشیمیایی این است كه اكثرسالمونلاها عدم تولید اندول، عدم تولید آنزیم های اوره آز، لیپاز، دزاكسی ریبونوكلئاز، فنیل آلانین و تریپتوفان دآمیناز، دكربوكسیلاسیون اسیدهای آمینه لیزین، اورنیتین و آرژنین، واكنش مثبت در آزمایش متیل رد(MR) و واكنش منفی در آزمایش وژس ـ پروسكوئر (VP) مثبت می باشد.( (Alcamo , 1997 ; Dolye & Beuchat , 2007.

4-1-2- مقاومت در برابر عوامل فیزیكی و شیمیایی

این باكتری روی محیط كشت ماهها زنده می­مانند. حرارت 60 درجه را 15 تا 20 دقیقه تحمل می­كنند،سالمونلاها مدت 13 ماه در لاشه­های آلوده نگهداری شده در یخچال، 120 روز درآب، 280 روز در خاك باغچه و مدت بسیار طولانی در شیرخشك­های بدون چربی و موادغذایی دارای تخم مرغ زنده می­مانند. سالمونلاها نسبت به سرما مقاوم بوده و مدت3 ماه در برف و یخ زنده مانده واز این طریق می­توانند اپیدمی به­وجود آورند. كلرامنفیكل استرپتومیسین و بسیاری از آنتی بیوتیك های وسیع الطیف بر آن موثرند پنی سیلین بر آن كاملا بی­اثر است.سالمونلاها همچنین نسبت به املاح صفراوی مقاومند وبه همین دلیل از این مواد نیز علاوه بر رنگ­ها در تهیه محیط های غنی كننده استفاده می كنند Aksoy, 2004)).

5-1-2- خواص كشت