循环介导的异热放大试验用于检测Vibrio霍乱病毒中抗菌素耐药性元素
Daniel Antonio Negrón1, Shipra Trivedi1, Nicholas Tolli2
1Noblis, Inc., 2002 Edmund Halley Dr, Reston, VA, 20191, USA.
BMC bioinformatics
|December 19, 2024
概括
我们开发了一种算法和计算机视觉工具,以改进色度循环介导异热放大 (LAMP) 试验的设计和分析,以检测Vibrio cholerae中的抗菌素耐药性基因.
科学领域:
- 微生物学 微生物学
- 分子生物学分子生物学
- 生物信息学是一种生物信息学.
背景情况:
- 霍乱病毒可以获得移动遗传元素,从而产生多种药物耐药性 (MDR).
- 快速检测MDR传递元素对于有效的抗生素处方至关重要.
- 彩度循环介导同热放大 (LAMP) 提供了一种快速,具有成本效益的护理点检测方法,但在初始设计,特异性和结果解释方面面临挑战.
研究的目的:
- 开发一个算法,用于in silico设计和评估LAMP测试.
- 创建一个计算机视觉应用程序,用于对色度LAMP输出进行定量分析.
- 提高LAMP测试的实用性,以检测V. cholerae.中的抗菌素耐药性 (AMR) 基因.
主要方法:
- 在开源PCR签名侵蚀工具 (PSET) 中开发了一个用于LAMP测试设计和评估的算法.
- 使用了Primer3用于LAMP初始化序列候选生成与GC内容优化.
- 采用PSET进行序列相似性,覆盖范围和对大型数据库的排列分析,生成混矩阵.
- 开发了一种计算机视觉应用程序,用于对色度测量LAMP检测结果的定量分析.
- 通过对合成结构进行体内试验验证实测试候选剂.
主要成果:
- 创建了针对V. cholerae药物耐药基因的新型LAMP测试,并评估了现有的测试.
- 证明了改进的目标特异性和为现场LAMP应用程序简化分析平台.
- 在使用视觉和计算机视觉方法测试的16个LAMP测试中,成功检测了9个.
- 测试的LAMP测定对合成AMR基因标包括aph6),varG,floR,qnrVC5和almg,赋予对各种抗生素类别的耐药性.
结论:
- 开发的算法和计算机视觉工具增强了色度测量LAMP试验的设计,特异性和解释.
- 这些进展增加了LAMP的实用性,用于快速地在护理中心检测V. cholerae中的抗菌素耐药性.
- 改进的LAMP测试平台在资源有限的环境中促进了更有效的抗生素处方.
