Use of Chelex-100 for the molecular diagnosisof five animal pathogens

Abstract

Molecular tools have improved conventional veterinary diagnosis. Acid nucleic extraction is a key step for downstream applications. This work aimed to compare the DNA extraction method Chelex-100 resin (M1) with Whatman® cards (M2), phenol-chloroform (M3),or commercial kits (M4), and to determine the most sensitive and inexpensive one for its diagnosis of animal pathogens that, despite their economic or zoonotic relevance, receive little attention. DNA was isolated from urine, organs, semen, blood and intestinal mucous, from the bacteria Leptospira interrogansserovar Pomona Pomona (by M1 and M2), Brucella melitensis(by M1, M3 and M4), and Salmonellaser. Abortusequi (by M1 and M4), and the parasites Leishmaniaspp. (by M1, M3 and M4), and Eimeria spp. (byM1 and M3), respectively. The sensitivity of each method was assayed by Polymerase Chain Reaction (PCR). The M1 showed similar sensitivity for Salmonellaser. Abortusequi, Leishmaniaspp., and Eimeriaspp., being better for L. interrogansserovar Pomona Pomona and slightly lower for B. melitensis. For the first time, a simple and economic method was successfully employed for extracting DNA from these animal pathogens, especially important in low-resource settings, contributing to the diagnosis of leptospirosis, brucellosis, leishmaniasis, and coccidiosis; as well as to the molecular epidemiology of salmonellosis in stallion from semen samples.

Las técnicas moleculares han contribuido a mejorar el diagnóstico veterinario tradicional y la extracción de ácidos nucleicos es determinante. El objetivo de este trabajo fue comparar el método de extracción de ADN Chelex-100 (M1) con papel Whatman (M2), fenol-cloroformo (M3) o kits comerciales (M4), y determinar un método sensible y de bajo costo para el diagnóstico de patógenos de animales económica o zoonóticamente relevantes y que reciben poca atención. A partir de orina, órganos, semen, sangre y mucosa intestinal se extrajo el ADN de las bacterias Leptospira interrogans serovar Pomona Pomona (con M1 y M2), Brucella melitensis (con M1, M3 y M4), Salmonella ser. Abortusequi (M1 y M4), y de los parásitos Leishmania spp. (M1, M3 y M4) y Eimeria spp. (M1 y M3), respectivamente. La sensibilidad de los protocolos fue analizada por PCR. El método M1 demostró una sensibilidad similar para S. Abortusequi, Leishmania spp. y Eimeria spp., siendo mejor para L. interrogans y levemente menor para B. melitensis. Por primera vez se usó exitosamente en estos patógenos veterinarios un método simple y económico para extraer ADN, especialmente importante en laboratorios de bajos recursos económicos, contribuyendo al diagnóstico de leptospirosis, brucelosis, leishmaniasis y coccidiosis, así como también a la epidemiología molecular de salmonelosis en muestras de semen de caballos.