Molecular Detection of Human Fungal Pathogens

MOLECULAR DETECTION HUMAN FUNGAL PATHOGENS......Page 1
Contents......Page 8
Preface......Page 16
Editor......Page 18
Contributors......Page 20
1.1 Preamble......Page 28
1.2.1 Classification......Page 29
1.2.3 Genetics......Page 31
1.3.1.1 GeneralGuidelines forSpecimenHandling......Page 32
1.3.1.9 Nail, H air, Skin Scraping, and Swabs......Page 33
1.3.3 In Vitro Cultivation......Page 34
1.4.2 TargetG enes......Page 42
1.4.3 TemplateA mplification......Page 43
1.4.4 ProductD etection......Page 46
1.5.2 ResultI nterpretation......Page 47
1.5.4.2 QualityA ssurance......Page 48
References......Page 49
Part I: Ascomycota: Pezizomycotina: Dothideomycetes......Page 52
2.1.1 Classification,Morphology, and Biology......Page 54
2.1.2.4 Cutaneous andSubcutaneousInfections......Page 55
2.1.3 Pathogenesis......Page 56
2.1.4.2 MolecularT echniques......Page 57
2.2.1 Sample Preparation......Page 58
2.3 Conclusion andFu ture Perspectives......Page 60
References......Page 61
3.1.1.1 Classification......Page 64
3.1.1.3 EnvironmentalSources......Page 66
3.1.2.4 D isseminatedInfections,......Page 67
3.1.3.2 MolecularT echniques......Page 68
3.2.2.1 MorphologicalIdentification......Page 71
3.3 Conclusions andFu ture......Page 72
References......Page 73
4.1.1 Classification andM orphology......Page 76
4.1.2.3 Rhinosinusitis......Page 77
4.1.3 LaboratoryD iagnosis......Page 78
4.2.2.1 SequenceAnalysis ofITS R egions......Page 79
References......Page 80
5.1.1 Classification andM orphology......Page 84
5.1.3 Diagnosis......Page 85
References......Page 86
6.1.1 Classification andM orphology......Page 88
6.2.1 Sample Preparation......Page 89
References......Page 90
7.1.2 ClinicalF eatures and Pathogenesis......Page 92
7.1.3 LaboratoryD iagnosis......Page 93
7.2.2.2 Sequencing A nalysis of ITS 1 and ITS 2......Page 94
References......Page 95
8.1.1.2 Epidemiology andRiskFactors forInfection......Page 98
8.1.2 Pathogenesis......Page 99
8.1.3.2 AllergicFungalSinusitis......Page 100
8.1.3.7 CurvularialInfections,O therThan......Page 101
8.1.4.1 ConventionalT echniques......Page 102
8.2.2 Detection Procedures......Page 103
References......Page 106
9.1.1.1 Classification......Page 110
9.1.2 Epidemiology......Page 111
9.1.3.2 Signs andS ymptoms......Page 112
9.1.5.1 PhenotypicIdentification 9.1.5.2 Genotypic I dentification......Page 113
9.1.6 Treatment andO utcome......Page 114
9.2.2.2 Slide Culture......Page 115
9.2.2.5 Scotch T ape L actophenol M ount......Page 116
9.3 Conclusion and Future Perspectives......Page 117
References......Page 118
10.1.1 Classification......Page 120
10.1.2 Morphology, Biology, andE pidemiology......Page 121
10.1.4 Treatment......Page 122
10.1.5.2 MolecularT echniques......Page 123
10.2.2.2 Panfungal PCR......Page 124
10.3 Conclusions and......Page 125
References......Page 126
11.1.1 Classification,Morphology, and Biology......Page 128
11.1.2 ClinicalF eatures and Pathogenesis 11.1.3 Diagnosis......Page 129
References......Page 130
12.1.2 ClinicalF eatures andE pidemiology......Page 132
12.2.2.1 SequenceAnalysis ofITS R egion......Page 133
References......Page 134
13.1.1 Classification,Morphology, and Biology......Page 136
13.1.3.1 ConventionalT echniques......Page 137
13.1.3.2 Molecular T echniques......Page 138
13.2.1 Sample Preparation......Page 139
13.2.2 Detection Procedures......Page 140
References......Page 141
14.1.1 Classification......Page 144
14.1.2 Epidemiology andR iskF actors......Page 146
14.1.4 DiseaseM anagement andA ntifungalT herapy......Page 147
14.1.5.1 ConventionalT echniques......Page 148
14.1.5.2 Molecular T echniques......Page 149
14.2.2.2 I dentification ofFungi Causing......Page 150
14.2.2.4 MolecularT yping of......Page 151
14.3 Conclusions and......Page 152
References......Page 153
15.1.1 Classification,Morphology, and Biology......Page 156
15.1.3.1 ConventionalT echniques......Page 157
15.1.3.2 MolecularT echniques......Page 158
15.2.2 Detection Procedures......Page 159
References......Page 160
16.1.1.1 TheGenus......Page 162
16.1.2 ClinicalF eatures andE pidemiology......Page 163
16.2.2.1 PCR Detection of......Page 164
16.3 Conclusion......Page 165
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17.1.2 ClinicalF eatures and Pathogenesis......Page 168
17.2.1 Sample Preparation......Page 169
References......Page 170
18.1.1 Classification andM orphology......Page 172
18.1.2 ClinicalF eatures......Page 173
18.1.3 Diagnosis......Page 174
18.2.1.3 DNA E xtraction......Page 175
18.3 Conclusion......Page 176
References......Page 177
19.1.1 Classification andM orphology......Page 178
19.2.1 Sample Preparation......Page 180
References......Page 181
20.1.1 Classification......Page 184
20.1.3 Diagnosis......Page 185
20.2.2.2 R eal- Time PCR A mplification and......Page 186
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Pezizomycotina: Eurotiomycetes......Page 190
21.1.2 ClinicalF eatures......Page 192
21.1.3 Diagnosis......Page 193
21.2.2 Detection Procedures......Page 194
References......Page 195
22.1.1 Classification andM orphology......Page 196
22.1.2 ClinicalF eatures......Page 197
22.2.2 Detection Procedures......Page 198
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23.1.1.2 Morphology......Page 200
23.1.3 Diagnosis......Page 202
23.1.3.1 ConventionalT echniques......Page 203
23.1.3.2 MolecularDiagnostics......Page 204
23.2.1 Sample Preparation......Page 206
23.2.1.3 Tissue......Page 207
23.2.2.2 SecondaryDrugResistance......Page 208
23.3 Su mmary and Perspective......Page 211
References......Page 212
24.1.1.2 Morphology......Page 218
24.1.1.5 VirulenceF actors......Page 219
24.1.1.7 Epidemiology......Page 220
24.1.3.1 ConventionalT echniques......Page 221
24.1.3.2 MolecularDiagnosticT echniques......Page 223
24.2.1 Sample Preparation......Page 224
24.2.2 Detection Procedures......Page 225
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25.1.1 Classification andM orphology......Page 232
25.1.2 ClinicalF eatures......Page 233
25.2.2 Detection Procedures......Page 234
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26.1.1.2 Morphology......Page 238
26.1.2.1 Chromoblastomycosis......Page 239
26.1.2.5 Mycetoma......Page 240
26.1.3.1 ConventionalT echniques......Page 241
26.2.1.2 Culture of ClinicalSpecimens......Page 242
26.2.2.1 PCR Identification of......Page 243
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27.1.1 TheG enus......Page 246
27.1.3 Epidemiology......Page 247
27.1.4 Pathogeny,Immunity, and Virulence......Page 248
27.1.5 ClinicalF orms......Page 249
27.1.6 T reatment andI n Vitro......Page 250
27.1.7.3 ImmunologicalDiagnosis......Page 251
27.2.1.1 DNA E xtraction from Cultures......Page 252
27.2.1.2 DNA E xtraction from ClinicalSamples......Page 253
27.2.2.2 Hybridization......Page 255
References......Page 256
28.1.1 Classification andM orphology......Page 260
28.1.3 Diagnosis......Page 261
28.3 Conclusion......Page 262
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29.1.1 Classification,Morphology, and Biology......Page 264
29.1.2 ClinicalF eatures andE pidemiology......Page 265
29.2.2.1 SequencingAnalysis ofITS R egions......Page 266
29.3 ConclusionS......Page 267
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30.1.1 Classification,Morphology, and Biology......Page 270
30.1.2 ClinicalF eatures andT reatment......Page 271
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30.3 Conclusion......Page 273
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31.1.1 Classification,Morphology, and Biology......Page 276
31.1.2 ClinicalF eatures and Pathogenesis......Page 277
31.1.3 LaboratoryD iagnosis......Page 278
31.2.2.2 Pan- FungalReal- Time PCR and......Page 279
31.3 Conclusion......Page 280
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32.1.1 Classification,Morphology, and Biology......Page 284
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32.1.3.2 MolecularT echniques......Page 286
32.2.2 Detection Procedures......Page 289
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33.1.1.2 Morphology......Page 292
33.1.2.2 Epidemiology......Page 293
33.1.3.2 ClinicalFeatures......Page 294
33.1.4.1 Conventional T echniques......Page 295
33.1.4.2 MolecularT echniques......Page 296
33.2.1 Sample Preparation......Page 297
33.2.2.2 N ested PCR forDetection of......Page 298
33.2.2.4 M olecular T yping of......Page 299
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34.1.1 Classification,Morphology, and Biology......Page 304
34.1.3 Diagnosis......Page 305
34.3 Conclusion......Page 306
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35.1.2 ClinicalF eatures......Page 310
35.2.2.1 R eal- Time PCR andSequencing......Page 311
35.2.2.3 PCRU RestrictionFragment......Page 312
References......Page 313
36.1 Introduc tion......Page 314
36.1.1.1 Classification......Page 316
36.1.1.2 Morphology......Page 317
36.1.1.3 Biology andEpidemiology......Page 318
36.1.2.2 Pathogenesis......Page 319
36.1.3.2 MolecularT echniques......Page 320
36.2.1.1 DNA E xtraction fromFungal Colony......Page 321
36.2.2.2 StrainT yping......Page 322
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37.1.2 ClinicalF eatures......Page 328
37.3 Conclusion......Page 329
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38.1.1 Classification andM orphology......Page 332
38.1.3 Diagnosis......Page 333
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39.1.1.2 Morphology......Page 338
39.1.2 ClinicalF eatures......Page 339
39.1.4 Diagnosis......Page 340
39.1.4.2 Molecular T echniques......Page 341
39.2.2.1 PCR Identification......Page 342
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40.1.2 M ycological andE cologicalF eatures......Page 346
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40.2.1.1 DNA E xtraction......Page 350
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41.1 Introduc tion......Page 358
41.1.1.1 Classification andBiology......Page 359
41.1.2 Mycotoxinosis......Page 361
41.1.2.2 AnimalModels ofHumanDisease......Page 362
41.1.2.4 Taxonomy ofMycotoxinFungi......Page 363
41.1.3.1 Molecular I dentification of......Page 364
41.1.3.2 M olecularStudies ofMycotoxin/......Page 365
41.2.2.1 Basic PCR forFungi [13]......Page 366
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42.2.2.2 S equencingAnalysis of the......Page 377
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43.1.1 Classification andM orphology......Page 380
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43.2.2.1 SequenceAnalysis ofITS R egions......Page 383
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44.1.1.1 Morphological- Based Classification......Page 386
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44.1.4.1 Tinea Corporis andTinea Cruris......Page 391
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44.1.5.2 Molecular- BasedDiagnosticM ethods......Page 396
44.2.1.1 S ample Collection for Phenotypic and......Page 397
44.2.1.3 DNA E xtraction Protocols......Page 398
44.2.2.1 S peciesIdentification Using......Page 399
44.2.2.2 Genotyping of......Page 400
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45.1.1 Classification andM orphology......Page 406
45.1.2 ClinicalF eatures......Page 407
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Pezizomycotina: Sordariomycetes......Page 414
46.1.1 Classification andM orphology......Page 416
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47.2.2.1 Standard PCR Detection......Page 424
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49.2.2.2 Sequencing of rRNA -ITS R egion......Page 438
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50.1.1 Classification andM orphology......Page 442
50.1.2 ClinicalF eatures......Page 443
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50.3 Conclusion......Page 445
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51.1.1 Classification......Page 448
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51.1.3 ClinicalF eatures and Pathogenesis......Page 454
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51.2.2.2 MolecularIdentification of......Page 456
51.3 Conclusion andFu ture......Page 458
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52.1.1 Classification,Morphology, and Biology......Page 466
52.1.2.1 Nails......Page 467
52.1.2.6 Heart andO therOrgans......Page 468
52.1.4.1 ConventionalT echniques......Page 469
52.2.1.1 S ample Collection,T ransportation,......Page 470
52.2.2.1 S pecificDetection of the......Page 471
52.3 Conclusion andFu ture......Page 472
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53.1.1 Classification andM orphology......Page 476
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54.1.4.2 MolecularT echniques......Page 484
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56.1.2.10 Unidentified......Page 502
56.1.3.2 Molecular T echniques......Page 504
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57.1.2 ClinicalF eatures and Pathogenesis......Page 512
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58.2.2.1 PCR A mplification ofITS 1-ITS 2Regions......Page 520
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Saccharomycotina and Taphrinomycotina......Page 580
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65.2.3.2 RFL PAnalysis ofMitochondrialDNA......Page 606
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77.1.1.3 Epidemiology......Page 712
77.1.2 ClinicalF eatures and Pathogenesis......Page 713
77.1.3.2 Molecular T echniques......Page 714
77.2.2.1 Identification by PCR andSequencing......Page 715
References......Page 716
78.1.1 Classification,Morphology, and Biology......Page 718
78.2.1 Sample Preparation......Page 719
78.2.2.2 Pan- FungalDetection......Page 720
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79.1.2 ClinicalF eatures and Pathogenesis......Page 724
79.2.1 Sample Preparation......Page 725
79.2.2.2 Pan- FungalReal- Time PCR and......Page 726
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Part III: Entomohpthoromycotina and Mucoromyotina......Page 728
80.1.1 Classification andM orphology......Page 730
80.1.3 Pathogenesis and ClinicalF eatures......Page 731
80.1.5 Treatment......Page 736
80.2.2.3 Microsatellite F ingerprinting......Page 737
References......Page 738
81.1.1 Classification andM orphology......Page 740
81.1.3 LaboratoryD iagnosis......Page 741
81.2.2.2 SequenceAnalysis ofITS R egions......Page 742
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82.1.1.2 Morphology......Page 744
82.1.2 Epidemiology......Page 745
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82.1.4 ClinicalF eatures 82.1.5 VirulenceF actors......Page 747
82.2.3 S equence-BasedI dentification......Page 748
82.2.4 PCR M ethods forI dentification......Page 749
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83.1.1 Classification......Page 754
83.1.2 Morphology......Page 755
83.1.3 Biology andE pidemiology......Page 756
83.1.4.1 CharacteristicFeatures of......Page 757
83.1.4.2 Unusual Cases ofEntomophthoromycoses......Page 758
83.1.5.2 MolecularT echniques......Page 759
83.2.1.2 S ample Preparation for Light Microscopy......Page 760
83.2.2.3 ImmunologicalDetection......Page 761
83.2.2.4 M olecularDetectionBased on......Page 762
83.3 Conclusions and......Page 763
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84.1.1 H istory of the Classification of......Page 766
84.1.3 ClinicalF eatures and Pathogenesis......Page 770
84.1.4.1 ConventionalT echniques......Page 771
84.1.4.2 MolecularT echniques......Page 772
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84.2.2 Detection Procedures......Page 774
84.3 Conclusions and......Page 775
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85.1.1 Classification andM orphology......Page 780
85.1.2 ClinicalFeatures, Pathogenesis,......Page 781
85.1.3.1 ConventionalT echniques......Page 782
85.2.1 Sample Preparation......Page 783
85.2.1.2 Samples forMorphologicalInvestigation......Page 784
85.3 Conclusion andFu ture......Page 785
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86.1.1 Classification......Page 790
86.1.3 ClinicalF eatures......Page 792
86.1.4.2 ConventionalDiagnosticM ethods......Page 795
86.1.4.3 MolecularT echniques......Page 796
86.2.2.1 I dentification of......Page 798
86.3 Conclusion......Page 799
References......Page 800
87.1.1 Classification,Morphology, and Biology......Page 804
87.1.2.1 ClinicalFeatures......Page 805
87.1.3.2 GenotypicIdentification......Page 807
87.2.2.2 PCR- RFL P I dentification of......Page 808
87.2.2.5 R eal Time PCR for Genera......Page 809
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88.1.1 Classification,Morphology,......Page 814
88.1.3.1 ConventionalT echniques......Page 816
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88.2.2 Detection Procedures......Page 818
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89.1.1.2 Morphology......Page 822
89.1.2.2 Ecology and E pidemiology......Page 823
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89.1.4.2 MolecularT echniques......Page 825
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90.1.2 ClinicalF eatures and Pathogenesis......Page 830
90.1.3 LaboratoryD iagnosis......Page 831
90.2.2.1 Pan- FungalReal- Time PCR and......Page 832
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Part VI: Microsporidia......Page 836
91.1 Introduc tion......Page 838
91.1.2 Morphology, Biology, and Cultivation......Page 839
91.1.4 ClinicalF eatures and Pathogenesis......Page 842
91.1.5.1 ConventionalDiagnosis......Page 843
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92.1 Introduc tion......Page 848
92.1.1 Classification,Morphology, andL ife Cycle......Page 849
92.1.3.1 Microscopy......Page 851
92.2.1.2 DNA E xtraction......Page 852
92.2.2.2 PCR for......Page 853
92.3 Conclusion......Page 854
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93.1.1 Classification,Morphology,......Page 858
93.1.3.1 ConventionalT echniques......Page 859
93.1.3.2 MolecularT echniques......Page 861
93.2.1.1 DNA I solation fromFeces Using......Page 862
93.2.2.2 Real- Time PCR......Page 863
93.2.2.3 G enotyping of......Page 864
References......Page 865
94.1.1 Classification and Biology......Page 868
94.1.3 LaboratoryD iagnosis......Page 869
94.2.2.2 PCR Identification of......Page 870
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95.1.1 Classification,Morphology, and Biology......Page 874
95.1.2 ClinicalF eatures......Page 875
95.2.1.2 DNA E xtraction......Page 876
95.2.2.3 S equencing A nalysis of M icrosporidian......Page 877
References......Page 878
Part V: Oomycota, Chlorophyta, and Mesomycetozoea......Page 880
96.1 Introduc tion......Page 882
96.1.1 Classification,Morphology, and Biology......Page 883
96.1.2.2 Animal Pythiosis......Page 884
96.1.4.1 ConventionalT echniques......Page 885
96.1.4.2 MolecularT echniques......Page 887
96.2.1.1 Conventional G enomic DNA E xtraction......Page 889
96.2.2.1 S equenceAnalysis forSpecies-......Page 890
96.3 Conclusions and......Page 891
References......Page 892
97.1.1.1 Taxonomy......Page 896
97.1.2.1 Biology......Page 897
97.1.3.2 Prototheca M astitis ofDairy Cows......Page 898
97.1.4.2 MolecularT echniques......Page 899
97.2.2.2 RestrictionFragmentLength Polymorphism......Page 900
References......Page 901
98.1.1 Taxonomy......Page 902
98.1.2 Habitat......Page 903
98.1.3 Life Cycle......Page 905
98.1.4 BiologicalA ctivity......Page 907
98.1.4.4 S ensitivity to Physical and......Page 908
98.1.4.5 Immunology......Page 909
98.1.5 Experimental Pathogenicity......Page 910
98.1.6 Epidemiology and ClinicalF eatures......Page 911
98.1.7.2 LaboratoryDiagnosis......Page 912
98.1.8 M echanisms ofAnti-Rhinosporidial......Page 913
98.2.1 Sample Preparation......Page 914
98.2.2 Detection Procedures......Page 915
98.3 Conclusions and Future Perspectives......Page 916
References......Page 917
Part VI: Panfungal and Drug Resistance Detection......Page 920
99.1.1 InvasiveF ungalI nfections......Page 922
99.1.2 StandardT ests forF ungusD etection......Page 923
99.1.3.1 PCR- Based PanfungalDetection......Page 924
99.1.3.2 Current Platforms for the Identification......Page 926
99.1.3.4 Problem of Contamination and the......Page 927
99.1.3.6 IFI inImmunocompetentHospitalized......Page 928
99.2.2 Detection Procedures......Page 929
References......Page 930
100.1.1 E mergence ofF ungal Pathogens......Page 954
100.1.2 AntifungalD rugs andT heirT argets......Page 955
100.1.3.2 Resistance toFlucytosine......Page 957
100.1.3.3 Resistance toA zole Compounds......Page 958
100.1.3.4 Resistance toEchinocandins......Page 961
100.1.4 T ranscriptional Control of......Page 962
100.1.5 M olecularA ssessment of......Page 964
100.2.2.1 M olecularDetection ofFungal......Page 965
100.3 Fu ture Perspectives......Page 966
References......Page 967
Index......Page 974