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Molecular methods for the diagnosis and characterization of Cryptococcus: a review

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Abstract:

Cryptococcosis is a fungal infection caused by yeasts of the genus Cryptococcus, with Cryptococcus neoformans and Cryptococcus gattii as the primary pathogenic species. This disease is a threat to immunocompromised patients, especially those who have AIDS. However, the disease has also been described in healthy individuals. The tests used to identify these microorganisms have limitations that make final diagnosis difficult. However, currently there are specific gene sequences that can be used to detect C. neoformans and C. gattii from clinical specimens and cultures. These sequences can be used for identification, typing, and the study of population genetics. Among the main identification techniques are hybridization, which was the pioneer in molecular identification and development of specific probes for pathogen detection; PCR and other PCR-based methods, particularly nested PCR and multiplex PCR; and sequencing of specific genomic regions that are amplified through PCR, which is especially useful for diagnosis of cryptococcosis caused by unconventional Cryptococcus sp. Concerning microorganism typing, the following techniques have shown the best ability to differentiate between fungal serotypes and molecular types: PCR fingerprinting, PCR-RFLP, AFLP, and MLST. Thus, the accumulation of data generated by molecular methods can have a positive impact on monitoring resistant strains and treating diseases.

La cryptococcose est une infection fongique causée par les levures du genre Cryptococcus, Cryptococcus neoformans et Cryptococcus gattii constituant les deux principales espèces pathogènes. Cette maladie menace les patients immunovulnérables, spécialement ceux qui sont atteints du SIDA. Cependant, cette maladie a aussi été décrite chez des individus considérés en bonne santé. Les tests utilisés pour identifier ces microorganismes ont des limitations qui rendent le diagnostic final difficile. Cependant, on connaît actuellement des séquences géniques spécifiques qui peuvent être utilisées pour détecter C. neoformans et C. gattii à partir d’échantillons et de cultures cliniques. Ces séquences peuvent servir à l’identification, au typage et à l’étude de la génétique de la population. Parmi les principales techniques d’identification, on retrouve l’hybridation, une des premières à permettre l’identification moléculaire et le développement de sondes spécifiques pour détecter les pathogènes; la PCR et les autres méthodes dérivés de la PCR, notamment la PCR emboîtée et la PCR multiplexe; et le séquençage de régions spécifiques du génome amplifiées par PCR et qui sont particulièrement utiles au diagnostic de la cryptococcose causée par les espèces non conventionnelles de Cryptococcus sp. En ce qui concerne le typage de microorganismes, les techniques suivantes se sont avérées les meilleures pour différencier les sérotypes fongiques et les types moléculaires: l’empreinte PCR, la PCR-RFLP et la MLST. Ainsi, l’accumulation de données générées par les méthodes moléculaires peut avoir un impact positif sur le suivi des souches résistantes et dans le traitement de la maladie.

Document Type: Research Article

Publication date: 2010-06-01

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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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