Comparison between cultivation and 16s RNA sequencing based- approaches analysis for bacteria in urine and cerebrospinal fluid.
| creativework.keywords | cultivation ,16s RNA sequencing ,bacteria ,urine , cerebrospinal fluid. | en |
| dc.contributor.author | Amal Eissa Khader Abuhilal | en |
| dc.contributor.author | امل عيسى خضر ابوهلال | ar |
| dc.date.accessioned | 2023-01-16T11:57:44Z | |
| dc.date.available | 2023-01-16T11:57:44Z | |
| dc.date.issued | 2022-05-28 | |
| dc.description.abstract | . يعتبر اختيار الطريقة الامثل والاكثر دقة وحساسية في الكشف عن البكتيريا من أهم التحديات في علم الاحياء الدقيقة ، وخصوصا في حالات الطوارئ والامراض المنتشرة والمعدية . يتم في مختبرات المستشفيات جمع عينات (كالدم وسوائل الجسم) من المرضى وفي هذه الدراسة تم التركيز على عينات البول و عينات سائل النخاع الشوكي ، وتعتبر من اهم العينات التي تساعد في الكشف عن حالة المرضى ،لا سيما عندما تكون الاعراض غير واضحة لدى الاطباء وخاصة عند الاطفال وكبار السن ، لان اغلب الطرق تفشل في تحديد مسبب المرض . تمثل الاصابة بمرض التهاب السحايا البكتيري ، من الامراض التي تهدد حياة الانسان ويمكن ان تؤدي الى الوفاة او حصول مضاعفات تؤثر على حياة الانسان ، ولذلك يجب اختيار طريقة لتشخيص هذه البكتيريا باسرع وقت وتحديد العلاج المناسب لها. فحص زراعة البكتيريا يعتبر من الطرق التقليدية للكشف عن البكتيريا ، ويمتلك العديد من التحديات كطريقة جمع العينات ،حجم العينة، الوقت المستهلك لزراعة العينة وظهور النتائج ومقاومة بعض السلالات البكتيرية للمضادات الحيوية بالاضافة الى السلالات التي لا يمكن زراعتها في المختبر. ان الهدف الرئيس لهذه الدراسة هو ايجاد طرق تشخيصية جديدة ذات دقة وحساسية عالية للكشف عن العدوى البكتيرية في عينات البول وسائل النخاع الشوكي ومقارنتها بالطرق التقليدية. تم مقارنة طريقة زراعة البكتيريا التقليدية (الكلاسيكية ) مع تقنية( ن جي اس ) والتي تعتمد على الجيل التالي من تحديد الحمض النووي للكشف عن معظم الخلايا البكتيرية في العينات المجموعة. إن تقنية الجيل القادم من تحديد تسلسل الحمض النووي (NGS) ، هي تقنية جديدة نسبيا تسمح بتحديد شامل لتسلسل الحمض النووي وتمكن من انتاج مجموعة من المعلومات الوراثية من الكائنات الحية بشكل متوازي وتوفر قياسا كميا مفصلا لكل جزء من اجزاء DNA المتسلسلة ، حيث تم استخدام بادئات ترتبط على هذه التسلسلات لزيادة اعداد مقاطع الجينات) ( 16S rRNAلانواع البكتيرية. تمت هذه الدراسة، بعد جمع 50 عينة بول (30 عينة ايجابية الاصابة بالبكتيريا، 15 عينة لا نمو كبيرعليها و 5 عينة سلبية الاصابة بالبكتيريا) و 14 عينة من سائل النخاع الشوكي)4عينات ايجابية الاصابة بالبكتيريا و 10 عينات سلبية الاصابة بالبكتيريا) من مختبر الأحياء الدقيقة في مستشفى المقاصد - القدس - فلسطين. تم جمع نتائج الزراعة البكتيرية من نفس مختبر مستشفى المقاصد . وقد تم استخراج عينة من الحمض النووي( DNA)في مختبرات جامعة القدس، وبعد ذلك تم تحليل تسلسل الحمض النووي (DNA ) بموائمة احدى الطرق المستخدمة ضمن استراتيجيات شركة Illumina MiSeqلتحليل الحمض النووي DNA . تم إجراء ما مجموعه 64 عينة تم تجميعها وفق الجيل التالي (NGS). لاحقا تم الحصول على البيانات كملفات FASTQ ثم تم تحويلها الى ملفات FASTA ثم تم تحليلها وفقا للتصنيف البكتيري للجنس والأنواع، حيث يستند الى طول التسلسل . تمكنا في هذه الدراسة ، اولا : من تحديد أنواع البكتيريا المسببة لالتهاب المسالك البولية لدى الانسان ، الموجودة في عينات البول وأهم الأنواع التي تم تحديدها وهي : Escherichia coli, Pseudomonas, Klebsiella, Lactobacillus, Enterobacter, streptococcus Group B, Acinetobacter, Staphylococcus, Rickettsia and Gardnerella. هذه الأنواع موجودة كبكتيريا مسببة للأمراض في المسالك البولية لدى الانسان، والأكثر وفرة وأهمية هي أنواعEscherichia coliالتي تسبب التهاب المسالك البولية، حيث ظهرت هذه البكتيريا في كلا الطريقتين الحديثة والتقليدية. ثانيا : اهم الانواع التي تم الكشف عنها في عينات سائل النخاع الشوكي (CSF) ، وهي : Pseudomonas, Enterobacter, Escherichia, Staphylococcus and Lactobacillus. تعتبرStaphylococcus haemolyticus من اكثر انواع البكتيريا وفرة في عينات سائل النخاع الشوكي التي تم جمعها والتي تتسب بحدوث اللاتهابات في الجهاز العصبي . وايضا ظهرت هذه البكتيريا في كلتا الطريقتين. وفي الختام ، تعتبر NGSطريقة سريعة وحساسة جدا وطريقة خاصة نستطيع من خلالها الكشف عن انواع البكتيريا التي يصعب كشفها بالطرق التلقليدية : كالبكتيريا بطيئة النمو و الانتهازية و يمكنها الكشف عن خلايا البكتيرية قليلة التركيز في العينات حيث تصل دقتها للكشف عن خلية واحدة في العينة. | en |
| dc.identifier.uri | https://dspace.alquds.edu/handle/20.500.12213/7599 | |
| dc.language.iso | en_US | |
| dc.publisher | Al-Quds University | en |
| dc.title | Comparison between cultivation and 16s RNA sequencing based- approaches analysis for bacteria in urine and cerebrospinal fluid. | en |
| dc.title | المقارنة بين الطريقة التقليدية (culture method) مع الطريقة الحديثة التي تستخدم تسلسل 16s Rrna للكشف عن البكتيريا في عينات البول وسائل النخاع الشوكي | ar |
| dc.type | Thesis | |
| dcterms.abstract | Bacterial identification remains a challenge in the microbiology laboratories, specifically in hospitals, to choose the more sensitive and specific methods to identify the causative agents of diseases, especially in emergency cases and outbreak diseases. Hospital laboratories collected many of samples like blood and body fluids, in this study focused on the urine and cerebrospinal fluids samples, which are the important samples, taken in hospitals; especially when the symptoms do not appear to physicians, particularly in babies and the elderly, many bacterial identities fail to detect the bacteria present in these samples. Bacterial meningitis is still a serious condition with a significant risk of complications that might result in death or harmful complications.The determining the clinical cause of diseases is essential to the evaluation of novel treatment strategies. The culture method, also called the classical identification method, has many challenges in sample collection, adequate sample volume, timing consumption during the bacterial incubation, antibacterial resistance and an uncultivable bacteria. The main aim of the current study is to choose specific diagnostic methods to identify bacterial infection in the clinical samples and compare these methods. The central methodology used in this study is the next-generation sequencing (NGS) compared with the classical culture method, for evaluation and diagnosis of most abundant bacteria present in the urine and CSF. NGS technique is a relatively new platform that helps for mass sequencing and the simultaneous creation of a huge array of genomic information from numerous species, as well as a different quantitative counts measurements for every sequenced DNA segment type. In this study, we collected 50 urine samples (30 positive bacterial growth, 15 no significant bacterial growth and 5 no bacterial growth) and 14 samples of CSF (4 positive bacterial growth and 10 no bacterial growth) from Al-Makassed hospital microbiology laboratory -Jerusalem-Palestine. These samples were cultured at the same lab and collected the results from it. The collected sample DNA extraction was done at Al-Quds university laboratory, followed by bacterial DNA fragment amplification using specific primers adapted to be used later in Illumina MiSeq DNA sequence analysis. A total of 64 collected samples were NGS done. The data were obtained as FASTQ files to FASTA and then analyzed according to genus and species bacterial classification. The specific bacterial species that were identified by NGS in this study were considered from urine pathogenic bacteria, the most important identified species are Escherichia coli, Pseudomonas, Klebsiella, Lactobacillus, Enterobacter, streptococcus Group B, Acinetobacter, Staphylococcus, Rickettsia and Gardnerella. These species are present as a pathogenic bacteria in the urinary tract and cause urinary tract infections, most abundant and important are the Escherichia coli species that cause UTIs. The result is the same for the two methods. In the CSF samples, the most abundant bacteria are Pseudomonas, Enterobacter, Escherichia, Staphylococcus and Lactobacillus. And in the CSF the most abundant bacterial species present as a pathogenic bacteria in CNS and cause meningitis, is Staphylococcus haemolyticus. And the result is the same in both methods. In conclusion, the NGS method is a very sensitive and specific method that can detect slow-growing, fastidious bacteria, and low-frequency bacteria in the no significant and negative growth results samples at the culture method | ar |