Zvyšující se výskyt antibiotických rezistencí patří k závažným problémům 21.století. Výskyt bakteriálních kmenů rezistentních k antibiotikům následně zužuje spektrum vhodných antibiotik použitelných pro léčbu i běžných bakteriálních infekcí nebo pro prevenci jejich výskytu, např. v chirurgii. Čistírny odpadních vod, nemocnice, ale i potravinový řetězec patří k ohniskům, kde nejčastěji dochází ke vzniku či šíření nových i stávajících kmenů bakterií rezistentních k antibiotikům a genů rezistence k antibiotikům. Ke stanovení antibiotických rezistencí se v laboratořích standardně používají fenotypové kultivační metody, které jsou však náročné na čas i práci a částečně i přesnou interpretaci výsledků. Z tohoto důvodu jsou hledány rychlejší alternativní metody detekce bakterií rezistentních k antibiotikům nebo přímo genů rezistence k antibiotikům. Příkladem alternativní metody detekce bakterií rezistentních k antibiotikům je například použití fenotypové metody využívající hmotnostní spektrometrie s laserovou desorpcí a ionizací za účasti matrice s průletovým analyzátorem pro stanovení producentů beta-laktamas. Zrychlení a zároveň větší přesnost detekce poskytují genotypové metody. Pomocí polymerasové řetězové reakce lze přímo detekovat a kvantifikovat geny rezistence k antibiotikům. Pro další zrychlení a vyšší specifitu detekce amplikonů z PCR lze použít mikročipy. Metody masivního paralelního sekvenování poskytují ucelenou informaci o rezistomu daného prostředí. Umožňují sekvenovat DNA amplikony či jednotlivé molekuly DNA pro detekci determinant antibiotické rezistence. Metody masivního paralelního sekvenování mají potenciál nahradit konvenční charakterizaci patogenů a umožňují detekci všech mikroorganismů ve vzorku (včetně obtížně kultivovatelných či nekultivovatelných mikroorganismů).
The increasing occurrence of antibiotic resistance is one of the major problems of the 21st century. The occurrence of bacterial strains resistant to antibiotics subsequently narrows the spectrum of suitable antibiotics usable for the treatment of common bacterial infections or for the prevention of their occurrence, e.g., in surgery. Wastewater treatment plants, hospitals, and also the food chain belong to the hotspots, where the emergence and spread of new or existing strains of antibiotic resistant bacteria and antibiotic resistance genes occur most frequently. Phenotypic culture methods are routinely used in laboratories to determine antibiotic resistance, but they are laborious and time-consuming and the interpretation of exact results is also difficult. For this reason, faster alternatives for the detection of antibiotic resistant bacteria or even antibiotic resistance genes are sought. Such an example of an alternative method for the detection of antibiotic resistant bacteria is the use of the matrix-assisted laser desorption/ionization time-of-flight mass spectrometry phenotypic method to identify the beta-lactamase producers. Genotype methods provide faster analysis and, at the same time, more accurate detection. Antibiotic resistance genes can be directly detected and quantified by polymerase chain reaction. Microarrays can be used to further speed up and increase the specificity of PCR amplicons detection. Massive parallel methods provide comprehensive information on the resistoma of the specific environment. They facilitate sequencing of individual DNA molecules or amplicons to detect determinants of antibiotic resistance. Massive parallel methods have the potential to replace conventional pathogen characterization and allow the detection of all microorganisms in a sample (including difficult-to-cultivate or noncultivable microorganisms).
- MeSH
- antibiotická rezistence * genetika MeSH
- mikrobiální testy citlivosti metody MeSH
- mikrobiologické techniky * klasifikace metody MeSH
- polymerázová řetězová reakce metody MeSH
- sekvenční analýza hybridizací s uspořádaným souborem oligonukleotidů metody MeSH
- spektrometrie hmotnostní - ionizace laserem za účasti matrice metody MeSH
- vysoce účinné nukleotidové sekvenování metody MeSH
- Publikační typ
- přehledy MeSH
Down syndrome (DS) is one of the most common causes of intellectual disability and new approaches allowing its rapid and effective prenatal detection are being explored. In this study, we investigated the diagnostic potential of plasma microRNAs (miRNAs). This study builds upon our previous study in DS placentas, where seven miRNAs were found to be significantly up-regulated. A total of 70 first-trimester plasma samples from pregnant women were included in the present study (35 samples with DS fetuses; 35 with euploid fetuses). Genome-wide miRNA profiling was performed in the pilot study using Affymetrix GeneChipTM miRNA 4.1 Array Strips (18 samples). Selected miRNAs were then analysed in the validation study using quantitative reverse transcription PCR (RT-qPCR; 52 samples). Based on the current pilot study results (12 miRNAs), our previous research on chorionic villi samples (7 miRNAs) and the literature (4 miRNAs), a group of 23 miRNAs was selected for the validation study. Although the results of the pilot study were promising, the validation study using the more sensitive RT-qPCR technique and a larger group of samples revealed no significant differences in miRNA profiles between the compared groups. Our results suggest that testing of the first-trimester plasma miRNAs is probably not suitable for non-invasive prenatal testing (NIPT). Different results could be theoretically achieved at later gestational ages; however, such a result probably would have limited use in clinical practice.
- MeSH
- celogenomová asociační studie metody MeSH
- dospělí MeSH
- Downův syndrom genetika MeSH
- exprese genu genetika MeSH
- krevní plazma chemie MeSH
- kvantitativní polymerázová řetězová reakce MeSH
- lidé MeSH
- mikro RNA krev genetika MeSH
- pilotní projekty MeSH
- plod metabolismus MeSH
- prenatální diagnóza metody MeSH
- první trimestr těhotenství krev MeSH
- sekvenční analýza hybridizací s uspořádaným souborem oligonukleotidů metody MeSH
- stanovení celkové genové exprese metody MeSH
- těhotenství MeSH
- těhotné ženy MeSH
- transkriptom genetika MeSH
- Check Tag
- dospělí MeSH
- lidé MeSH
- těhotenství MeSH
- ženské pohlaví MeSH
- Publikační typ
- časopisecké články MeSH
Ovarian cancer is the deadliest gynecologic cancer. The large-scale microRNA (miRNA) expression profiling and individual miRNA validation was performed to find potential novel biomarkers for ovarian cancer. The most consistent overexpression of miRs-200b-3p, 135 b-5p and 182-5p was found in both ascitic fluid and tumors and suggests their potential as oncogenes. miR-451a was consistently underexpressed so may be a tumor suppressor. Results were inconsistent for miR-204-5p, which was overexpressed in ascitic fluid but underexpressed in tumor tissue. miR-203a-3p was generally overexpressed but this failed to be proved in independent sample set in tissue validation.
- MeSH
- ascitická tekutina chemie MeSH
- lidé středního věku MeSH
- lidé MeSH
- mikro RNA genetika MeSH
- nádorové biomarkery genetika MeSH
- nádory vaječníků genetika patologie MeSH
- ovarium chemie MeSH
- prognóza MeSH
- regulace genové exprese u nádorů MeSH
- sekvenční analýza hybridizací s uspořádaným souborem oligonukleotidů metody MeSH
- senioři MeSH
- staging nádorů MeSH
- stanovení celkové genové exprese metody MeSH
- Check Tag
- lidé středního věku MeSH
- lidé MeSH
- senioři MeSH
- ženské pohlaví MeSH
- Publikační typ
- časopisecké články MeSH
In acute myeloid leukemia (AML), specific genomic aberrations induce aberrant methylation, thus directly influencing the transcriptional programing of leukemic cells. Therefore, therapies targeting epigenetic processes are advocated as a promising therapeutic tool for AML treatment. However, to develop new therapies, a comprehensive understanding of the mechanism(s) driving the epigenetic changes as a result of acquired genetic abnormalities is necessary. This understanding is still lacking. In this study, we performed genome-wide CpG-island methylation profiling on pediatric AML samples. Six differentially methylated genomic regions within two genes, discriminating inv(16)(p13;q22) from non-inv(16) pediatric AML samples, were identified. All six regions had a hypomethylated phenotype in inv(16) AML samples, and this was most prominent at the regions encompassing the meningioma (disrupted in balanced translocation) 1 (MN1) oncogene. MN1 expression primarily correlated with the methylation level of the 3' end of the MN1 exon-1 locus. Decitabine treatment of different cell lines showed that induced loss of methylation at the MN1 locus can result in an increase of MN1 expression, indicating that MN1 expression is coregulated by DNA methylation. To investigate this methylation-associated mechanism, we determined the expression of DNA methyltransferases in inv(16) AML. We found that DNMT3B expression was significantly lower in inv(16) samples. Furthermore, DNMT3B expression correlated negatively with MN1 expression in pediatric AML samples. Importantly, depletion of DNMT3B impaired remethylation efficiency of the MN1 exon-1 locus in AML cells after decitabine exposure. These findings identify DNMT3B as an important coregulator of MN1 methylation. Taken together, this study shows that the methylation level of the MN1 exon-1 locus regulates MN1 expression levels in inv(16) pediatric AML. This methylation level is dependent on DNMT3B, thus suggesting a role for DNMT3B in leukemogenesis in inv(16) AML, through MN1 methylation regulation.
- MeSH
- akutní myeloidní leukemie krev genetika patologie MeSH
- azacytidin analogy a deriváty farmakologie MeSH
- CpG ostrůvky genetika MeSH
- decitabin MeSH
- dítě MeSH
- DNA-(cytosin-5-)methyltransferasa metabolismus MeSH
- epigeneze genetická genetika MeSH
- exony genetika MeSH
- fúzní onkogenní proteiny genetika MeSH
- hybridizace nukleových kyselin metody MeSH
- karcinogeneze genetika MeSH
- kojenec MeSH
- lidé MeSH
- metylace DNA účinky léků genetika MeSH
- mladiství MeSH
- nádorové buněčné linie MeSH
- nádorové supresorové proteiny genetika MeSH
- novorozenec MeSH
- předškolní dítě MeSH
- promotorové oblasti (genetika) genetika MeSH
- regulace genové exprese u leukemie * MeSH
- sekvenční analýza hybridizací s uspořádaným souborem oligonukleotidů metody MeSH
- Check Tag
- dítě MeSH
- kojenec MeSH
- lidé MeSH
- mladiství MeSH
- mužské pohlaví MeSH
- novorozenec MeSH
- předškolní dítě MeSH
- ženské pohlaví MeSH
- Publikační typ
- časopisecké články MeSH
- práce podpořená grantem MeSH
Insects often overcome unfavorable seasons in a hormonally regulated state of diapause during which their activity ceases, development is arrested, metabolic rate is suppressed, and tolerance of environmental stress is bolstered. Diapausing insects pass through a stereotypic succession of eco-physiological phases termed "diapause development." The phasing is varied in the literature, and the whole concept is sometimes criticized as being too artificial. Here we present the results of transcriptional profiling using custom microarrays representing 1,042 genes in the drosophilid fly, Chymomyza costata Fully grown, third-instar larvae programmed for diapause by a photoperiodic (short-day) signal were assayed as they traversed the diapause developmental program. When analyzing the gradual dynamics in the transcriptomic profile, we could readily distinguish distinct diapause developmental phases associated with induction/initiation, maintenance, cold acclimation, and termination by cold or by photoperiodic signal. Accordingly, each phase is characterized by a specific pattern of gene expression, supporting the physiological relevance of the concept of diapause phasing. Further, we have dissected in greater detail the changes in transcript levels of elements of several signaling pathways considered critical for diapause regulation. The phase of diapause termination is associated with enhanced transcript levels in several positive elements stimulating direct development (the 20-hydroxyecdysone pathway: Ecr, Shd, Broad; the Wnt pathway: basket, c-jun) that are countered by up-regulation in some negative elements (the insulin-signaling pathway: Ilp8, PI3k, Akt; the target of rapamycin pathway: Tsc2 and 4EBP; the Wnt pathway: shaggy). We speculate such up-regulations may represent the early steps linked to termination of diapause programming.
- MeSH
- cirkadiánní rytmus genetika MeSH
- diapauza hmyzu genetika MeSH
- diapauza genetika MeSH
- Drosophilidae genetika MeSH
- fotoperioda MeSH
- hmyz genetika MeSH
- hmyzí proteiny genetika MeSH
- larva metabolismus MeSH
- sekvenční analýza hybridizací s uspořádaným souborem oligonukleotidů metody MeSH
- stanovení celkové genové exprese metody MeSH
- transkriptom MeSH
- vývojová regulace genové exprese genetika MeSH
- zvířata MeSH
- Check Tag
- zvířata MeSH
- Publikační typ
- časopisecké články MeSH
- práce podpořená grantem MeSH
Mammalian cumulus-oocyte complexes (COCs) reach full developmental capability during folliculogenesis and oogenesis. It is well recognized that only gametes achieving MII stage after in vivo or in vitro maturation (IVM) are successfully fertilized by a single spermatozoon. Although the process of oocyte nuclear and/or cytoplasmic maturation in pigs is well determined, there exist many differences that promote these processes in vivo and in vitro. Therefore, this study aimed to investigate the differences in RNA expression profiles between porcine oocytes before and after IVM using microarray and real-time quantitative polymerase chain reaction (RT-qPCR) assays. Experiments were performed on oocytes isolated from 55 pubertal crossbred Landrace gilts. The oocytes were analyzed both before and after IVM and only Brilliant Cresyl Blue (BCB)-positive gametes were used for subsequent microarray analysis (Affymetrix) and RT-qPCR analysis. The microarray assay, which measures expression of 12,258 transcripts, revealed 419 differentially expressed transcripts in porcine oocytes, from which 379 were downregulated and 40 were upregulated before IVM compared to those analyzed after IVM. After DAVID analysis, we found eight different transcripts, including IHH, BMP1, WWTR1, CHRDL1, KLF10, EIF2AK3, MMP14, and STC1. Their expression is related to the "bone development" ontology group and was further subjected to hierarchical clusterization. Using RT-qPCR analysis, we confirmed the results of the microarray assay, showing increased expression of the eight genes in oocytes before IVM compared to oocytes after maturation in vitro. It has been suggested that "bone development" belongs to one ontological group involving genes substantially upregulated in porcine oocytes before IVM. We suggest that the gamete mRNA expression profile before IVM may comprise stored transcripts, which are templates for protein biosynthesis following fertilization. We also hypothesize that these mRNAs may be a specific "fingerprint" of folliculogenesis and oogenesis in pigs.
- MeSH
- aktivace transkripce MeSH
- down regulace MeSH
- exprese genu fyziologie MeSH
- genová ontologie MeSH
- IVM techniky MeSH
- kvantitativní polymerázová řetězová reakce MeSH
- messenger RNA biosyntéza genetika MeSH
- oocyty cytologie metabolismus MeSH
- oogeneze genetika MeSH
- prasata genetika růst a vývoj MeSH
- prekurzory RNA MeSH
- sekvenční analýza hybridizací s uspořádaným souborem oligonukleotidů metody MeSH
- stanovení celkové genové exprese MeSH
- transkriptom fyziologie MeSH
- upregulace MeSH
- vývoj kostí genetika fyziologie MeSH
- vývojová regulace genové exprese * MeSH
- zvířata MeSH
- Check Tag
- ženské pohlaví MeSH
- zvířata MeSH
- Publikační typ
- časopisecké články MeSH
S nástupem NGS a zvláště sekvenování transkriptomu došlo k nové specializaci microarray technologie a jejímu rozvoji k novým prakticky nenahraditelným nástrojům diagnostiky. Jakkoliv se objevují názory, že NGS zcela nahradí microarrays, trendy vyplývající z odborných článků, výzkumné a klinické praxe hovoří o výrazně rozdílném vývoji. NGS zejména v oblasti měření DNA exprese a transkriptomu skutečně přináší potenciál získání relativně kvalitativně bohatší informace, která se využívá zejména při hledání neznámých sekvencí, nicméně u analýz aplikovaných a známých sekvencí si microarrays naopak udržují dominantní postavení. Zcela unikátní platformou jsou tzv. VIPTM čipy, které přinesly možnost provádět populační studie s DNA až 10 tisíc jedinců v 10lokusech. Zároveň je opomíjen fakt, že současné sekvenační technologie mohou přinést informace pouze o DNA, na rozdíl od široké škály biomarkerových sond, které lze kotvit a tudíž analyzovat na substrátu microarrays, včetně proteinových biočipů, které zaznamenali velký boom především v poslední dekádě a těší se praktickému a klinickému využití.
With the advent of NGS and especially the transcriptome sequencing, a novel specialization of microarray technology has taken place and its development towards new practically indispensable diagnostic tools. Although it has been argued that NGS will eventually replace microarrays, the trends inferred from scientific articles, the research and clinical practice as well as the actual principal difference between these technologies, corroborate a significantly different development. In particular, in the measurement of DNA expression, NGS has brought the potential of obtaining a relatively richer qualitative information, which is used mainly for finding unknown sequences, however, microarrays conversely maintain dominance in the case of applied analyses and of known sequences. Furthermore, in the last decade, an entirely unique platform, called VIPTM microarrays, has been developed, which enabled to carry out cost -effectively population -based studies of DNA of up to 10,000 individuals in 10 loci. Moreover, another fact has been condoned, i.e. the current sequencing technologies can address only information related to DNA. Microarrays, to the contrary, permit immobilizing a wide spectrum of biomarker probes on the substrate and thus analyze a variety starting from DNA through proteins, small molecules, cells, tissues and others. As a consequence, the two technologies seem to be rather in a convenient complementarity than in any real competition.
- MeSH
- exprese genu MeSH
- geny nádorové genetika MeSH
- hodnocení rizik MeSH
- lidé MeSH
- lokální recidiva nádoru genetika metabolismus patologie MeSH
- mutace MeSH
- nádory prsu * genetika metabolismus patologie MeSH
- prediktivní hodnota testů MeSH
- recidiva MeSH
- sekvenční analýza hybridizací s uspořádaným souborem oligonukleotidů metody MeSH
- Check Tag
- lidé MeSH
- ženské pohlaví MeSH
- Publikační typ
- novinové články MeSH
- MeSH
- analýza nákladů a výnosů MeSH
- exprese genu MeSH
- geny nádorové genetika MeSH
- kvalita života MeSH
- lidé MeSH
- mutace MeSH
- nádory prsu * genetika metabolismus patologie MeSH
- náklady na léky MeSH
- prediktivní hodnota testů MeSH
- sekvenční analýza hybridizací s uspořádaným souborem oligonukleotidů ekonomika metody MeSH
- Check Tag
- lidé MeSH
- ženské pohlaví MeSH
- Publikační typ
- novinové články MeSH
Methicillin-resistant Staphylococcus aureus (MRSA) is a dangerous pathogen occurring not only in hospitals but also in foodstuff. Currently, discussions on the issue of the increasing resistance, and timely and rapid diagnostic of resistance strains have become more frequent and sought. Therefore, the aim of this study was to design an effective platform for DNA isolation from different species of microorganisms as well as the amplification of mecA gene that encodes the resistance to β-lactam antibiotic formation and is contained in MRSA. For this purpose, we fabricated 3D-printed chip that was suitable for bacterial cultivation, DNA isolation, PCR, and detection of amplified gene using gold nanoparticle (AuNP) probes as an indicator of MRSA. Confirmation of the MRSA presence in the samples was based on a specific interaction between mecA gene with the AuNP probes and a colorimetric detection, which utilized the noncross-linking aggregation phenomenon of DNA-functionalized AuNPs. To test the whole system, we analyzed several real refractive indexes, in which two of them were positively scanned to find the presence of mecA gene. The aggregation of AuNP probes were reflected by 75% decrease of absorbance (λ = 530 nm) and change in AuNPs size from 3 ± 0.05 to 4 ± 0.05 nm (n = 5). We provide the one-step identification of mecA gene using the unique platform that employs the rapid, low-cost, and easy-to-use colorimetric method for MRSA detection in various samples.
- MeSH
- absces mikrobiologie MeSH
- bakteriální proteiny genetika MeSH
- design vybavení MeSH
- DNA bakterií analýza genetika MeSH
- kovové nanočástice chemie MeSH
- lidé středního věku MeSH
- lidé MeSH
- methicilin rezistentní Staphylococcus aureus genetika izolace a purifikace MeSH
- molekulární typizace MeSH
- sekvenční analýza hybridizací s uspořádaným souborem oligonukleotidů přístrojové vybavení metody MeSH
- stafylokokové infekce mikrobiologie MeSH
- techniky amplifikace nukleových kyselin MeSH
- zlato chemie MeSH
- Check Tag
- lidé středního věku MeSH
- lidé MeSH
- Publikační typ
- časopisecké články MeSH
- práce podpořená grantem MeSH
