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Quantitative PCR for detection and discrimination of the bloodborne pathogen Staphylococcus epidermidis in platelet preparations using divIVA and icaA as target genes

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Abstract:

Bacterial contamination of blood components is the major microbiological cause of transfusion-associated morbidity, with Staphylococcus epidermidis being the most frequently isolated organism from contaminated platelet preparations (PPs). We have recently shown that S.epidermidis forms biofilms during platelet storage, which might account for reported missed detection during routine screening. In this study, we developed a highly sensitive and specific multiplex quantitative PCR (QPCR) assay to detect S.epidermidis in PPs at levels of 102–103 cfu/mL. A specific primer pair and hydrolysis probe were designed to amplify an internal region of the cell division divIVA gene that is unique to S.epidermidis. In addition, an internal sequence of the virulence gene icaA, which is involved in the synthesis of the S.epidermidis biofilm matrix, was selected to allow for differentiation of potentially biofilm-forming S.epidermidis isolates. A conserved region of the 8 alleles of the HLA-DQα1 locus present in residual white blood cells in PPs was selected as an internal control for the assay. The specificity of this assay was confirmed, as other staphylococcal species that were tested with the optimized parameters were not detected. This QPCR assay could be adaptable for the detection of other bloodborne bacterial pathogens.

La contamination bactérienne des composés sanguins est la principale cause microbiologique de morbidité associée à la transfusion, Staphylococcus epidermis étant l’organisme le plus fréquemment isolé des préparations de plaquettes contaminées (PP). Nous avons récemment démontré que S. epidermis forme des biofilms lors de l’entreposage des plaquettes, ce qui pourrait contribuer à l’absence de détection lors des vérifications de routine. Dans cette étude, nous avons développé un essai PCR quantitatif multiplex (QPCR) spécifique et hautement sensible pour détecter S. epidermis dans les PP à des niveaux de 102–103 cfu/mL. Une paire d’amorces spécifiques et une sonde d’hydrolyse ont été conçues pour amplifier une région interne du gène de division cellulaire divIVA qui est unique à S. epidermis. De plus, une séquence interne du gène de virulence icaA, qui est impliqué dans la synthèse de la matrice des biofilms de S. epidermis, a été choisie pour permettre l’identification d’isolats de S.epidermis pouvant potentiellement former des biofilms. Une région conservée des huit allèles du locus HLA-DQα1 présent dans les globules blancs résiduels de PP a été utilisée comme contrôle interne de l’essai. La spécificité de cet essai a été confirmée par le fait que d’autres espèces de staphylocoques qui ont été testés selon les paramètres optimisés n’ont pas été détectées. Cet essai en QPCR pourrait être adapté pour détecter d’autres pathogènes bactériens véhiculés dans le sang.

Document Type: Research Article

Publication date: November 1, 2007

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  • Published since 1954, this monthly journal contains new research in the field of microbiology including applied microbiology and biotechnology; microbial structure and function; fungi and other eucaryotic protists; infection and immunity; microbial ecology; physiology, metabolism and enzymology; and virology, genetics, and molecular biology. It also publishes review articles and notes on an occasional basis, contributed by recognized scientists worldwide.
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nrc/cjm/2007/00000053/00000011/art00004
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