本发明专利技术涉及通过计算样本质谱和质谱库中参考质谱的相似度来鉴定样本中的微生物；特别涉及微生物混合物的检测。如果不存在近缘关系的多个微生物物种位于包含最相似参考质谱的分值列表中，则很有可能存在微生物混合物。提出的方法可(1)通过关系列表来操作，(2)确定分值列表中不同微生物物种参考质谱间的相似度，或(3)始终按照文件DE 10 2009 007 266 A1，通过生成组合质谱，借助分值列表进行混合物分析，并仅向后检查组合质谱的相似度从而检查相关微生物株系间的关系。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术涉及通过计算样本质谱和质谱库中参考质谱的相似度来鉴定样本中的微生物；特别涉及微生物混合物的检测。如果不存在近缘关系的多个微生物物种位于包含最相似参考质谱的分值列表中，则很有可能存在微生物混合物。提出的方法可(1)通过关系列表来操作，(2)确定分值列表中不同微生物物种参考质谱间的相似度，或(3)始终按照文件DE 10 2009 007 266 A1，通过生成组合质谱，借助分值列表进行混合物分析，并仅向后检查组合质谱的相似度从而检查相关微生物株系间的关系。【专利说明】质谱微生物鉴定过程中对混合物的检测
本专利技术涉及通过计算样本质谱和质谱库中参考质谱的相似度来鉴定样本中的微 生物；特别涉及微生物混合物的检测。
技术介绍
日常快速无误的多微生物样本鉴定在临床和临床外感染诊断、在医院或用于游泳 的河流或湖泊的卫生监测、食品分析、生物技术工艺监测和控制以及微生物研宄中发挥重 要作用。这里的"微生物种"可简称为"微生物"，通常是用显微镜看见的小生物体，例如单 细胞真菌（例如酵母）、藻类或原生动物（例如引起疟疾的疟原虫）。但是，此处的鉴定主 要针对细菌。 微生物鉴定主要是指确定其种类从而将微生物分入分类体系，其中包括最高级 另IJ、域（细菌、古细菌和真核生物），一直到目、科、属和种。 最初将微生物种分类为种的方式是采用主要通过生物化学反应的生物分类方法。 这在许多情况下都不够准确，并且经常不能按照统一基因关系进行分类。将各个种区分开 的传统生物学定义对于相同种的成员间的有性繁殖能力是没有限制的，而在不同种的成员 间是有限制的。这一定义自然不适用于微生物，因此对物种的分类通常比较武断。分子生物 学的现代方法将许多物种纠正划分为属、科甚至目，将许多物种组合，并定义了新的物种。 对于细菌，则在物种之下进一步引入了分类学中的纲或亚种。而且，医学和细胞生物学领域 的研宄又纳入了血清变型或血清型，可按照细胞膜附着行为的不同类型加以区分，但并不 构成一个单独物种或亚种。 众多新定义以及将物种重新划分为属和科，产生了同样多的新微生物名称，但这 在日常实践中尚未被人们普遍接受。因此，微生物之间的关系程度并非始终都能够通过常 用（有时比较陈旧）的名称来辨别。关于重新划分的某些发现物和更正确的关系结构还未 被普遍接受。确定这些关系需要知识渊博的专家。 与传统的微生物鉴定相比，新的分子生物学鉴定法多年来已经为人们所熟知。例 如，这些方法可基于通过聚合酶链式反应（PCR)或微生物特定分子细胞成分的质谱检测来 放大特定基因片段，之后再进行DNA或RNA序列分析。在针对性（真阴性率）、灵敏度（真 阳性率）、其他错误率和分析速度方面，这些新方法远远优于传统方法。 按照本文中的定义，通过质谱测量鉴定微生物样本通常需要确定物种，实际上由 此物种的名称来表示，这在微生物实验室或临床应用中是较为常见的方法。在某些情况下， 仅能确定属，由常用的属名称来表示。仅在少数情况能确定亚种，或在比较顺利的情况下， 能确定血清型或株系。在广义上，鉴定还可能表示对其他特征的确定，例如一种微生物种的 病原性（能够导致疾病）或一种微生物种对抗生素的耐药性，但这些类型的鉴定并不是本 文要讨论的问题。 Van Baar在评论中详细说明了如何借由质谱测量进行细菌鉴定，例如（FEMS Mi crobiolgy Reviews(FEMS 微生物学评论），24,2000,193-219 :"Characteri zation of bacteria by matrix-assisted laser desorption/ioni zati on and electrospray mass spectrometry"（《借由基质辅助激光解吸/电离和电喷雾质谱的细菌定性》））。通过分析 待鉴定细菌的质谱和已知细菌的参考质谱（以下简称参考质谱）之间的相似度来完成鉴 定。在相似度分析期间，为各参考质谱分配一个相似度指标，以确定参考质谱和样本质谱之 间的一致程度。例如，如果相似度指标明显高于所有其他参考质谱的相似度指标，或高于指 定的最小分值，则可视为该细菌已鉴定。在以下内容中，相似度指标也称为"相似度分值"或 简称为"相似度"。 通常会在一个或多个集合（以下称为"库"）中比较参考质谱。因而库中包含一个 或多个参考质谱集合。在医学诊断应用中，必须按照法律规定来验证这些参考质谱库。验 证参考质谱库要求各条目均可追踪，并且进行十分准确地归档。参考质谱可通过已经精确 确定特征的株系获得。 全世界众多研宄所采用冷冻或冻干株系的形式来收集活性微生物。"株系"一词是 指从单一生物体繁殖而来、并在专门实验室中得到公认准确鉴定的群体。由于人们在全世 界的不同地点收集和储存微生物，因此世界范围内也会存在属于相同物种或亚种的许多株 系。尽管这些株系被分类为相同物种或亚种，但有时表现出的质谱会略有不同，这说明存在 个体差异（同一物种的动物或植物就是这类情况）。继物种或亚种之后，株系成为国际上同 意的又一名称。 通常，因为各株系的质谱略有不同，所以参考质谱库不仅包含某一微生物物种 (或亚种）的一个参考质谱，还包含不同株系的多个参考质谱。在向库中输入新的参考质谱 时，它应当与该物种的现有参考质谱有所不同，这一点至关重要，以便能够清晰地反映出该 物种或亚种质谱变化的幅度。某物种的微生物如果参考质谱相同，即使来源于不同株系，也 无法提供更好的鉴定结果。一个微生物物种应具有至少五种参考质谱，甚至十种、十五种或 更多才更好，尤其是在各株系质谱彼此存在明显差异时。但是在有些情况下，由于缺乏经过 明确鉴定的株系，库中可能仅包含一种或两种参考质谱。 生成微生物质谱通常需要通过清晰地分离菌落（"分离物"），在固态（通常为凝 胶）培养基上开始。在日常操作中，通常使用小棉棒（例如卫生清洁的木制牙签）将微量 微生物从选定菌落转移到质谱样本载板上。在载板上，采用已知方法对样本进行细胞破碎 并添加基质，并使用飞行时间质谱仪通过基质辅助激光解析来分析样本。每个激光脉冲产 生的离子将生成独立的质谱，但这在统计学上并不可靠，而且携带有相关大量噪声。为了获 得可靠且无噪声的质谱，将添加数百个此类单独质谱以形成总质谱。"微生物质谱" 一词或 简称"微生物质谱"应始终表示该总质谱。 微生物分离物的质谱是可溶性微生物材料离子质量值的丰度分布曲线。在微生物 细胞内部的数万种物质中，仅测量出大约50至200种含量最多（或最易于电离）的成分大 于测量阈值。这些离子绝大部分是蛋白离子，特别是核糖体中所含不同类型蛋白质的离子。 核糖体始终含有相同数量的约40至60种物种特有的同种蛋白质。每个微生物细胞包含远 远超过10, 〇〇〇个的完全相同核糖体，即在每个细胞中，有10, 〇〇〇个以上物种特有的蛋白质 分子。通常这些核糖体蛋白质属于质谱最突出的峰值。这种微生物质谱再现的蛋白质分布 曲线具有所讨论的微生物物种的显著特征，因为每个物种都将产生由基因预先决定的蛋白 质，这些蛋白质具有各自的质量特征。同样，该微生物内各个蛋白质的丰度在能够由质谱 测量的最大范围内，同样由基因或本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种通过编制库中与样本质谱最相似的参考质谱的分值列表而在微生物样本质谱鉴定过程中辨别微生物混合物的方法，其中，如果分值列表中存在两个或更多个微生物物种，则可借助排除列表来确定微生物株系之间的关系，如果这种关系低于指定程度，则表明该微生物样本是微生物混合物。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：约亨·弗兰岑，斯特凡·克莱佩尔，马库斯·科斯切娃，托马斯·迈尔，
申请(专利权)人：布鲁克道尔顿有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE
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