科學(xué)家以非常低的成本根據(jù)其DNA識別有害細(xì)菌
一種新的細(xì)菌鑒定方法,稱為ON-rep-seq,可檢查細(xì)菌基因組的選擇性,菌株特異性片段,從而產(chǎn)生較早的結(jié)果,而該結(jié)果需要對整個細(xì)菌基因組進(jìn)行DNA測序或諸如脈沖場凝膠電泳之類的乏味方法,以前一直是微生物菌株級分型的金標(biāo)準(zhǔn)。因此,該方法有可能通過減少分析的時間和成本消耗來改變用于調(diào)查基于食物的疾病暴發(fā)的方法。
如今,基于細(xì)菌DNA的細(xì)菌檢測和鑒定需要昂貴的儀器,并且需要訓(xùn)練有素的專家進(jìn)行數(shù)小時的工作。假設(shè)有一個懷疑的沙門氏菌爆發(fā)。通常,為了確定其起源,研究人員不僅要分析許多樣品,而且分析必須精確,以便將一種細(xì)菌菌株與另一種細(xì)菌菌株區(qū)分開。
這項研究的一位研究人員盧卡斯說:“我們的新方法可以在不到兩個小時的時間內(nèi)識別和分類數(shù)百個樣本,我們希望在短時間內(nèi)可以將其減少到”實時”。丹麥哥本哈根大學(xué)食品科學(xué)系副教授Krych。
該方法建立在用于太空DNA測序的設(shè)備上
Lukasz Krych說,這種新方法基于納米孔測序,它是一種新型的實時DNA測序方法,“肯定會徹底改變DNA測序的未來。”
該研究項目是與波蘭公司GenXone SA合作進(jìn)行的,該公司幫助建立了生物信息學(xué)流水線,而該流水線對于快速,高效地分析測序數(shù)據(jù)是必需的。
樣品制備后,將MinION設(shè)備裝載基因組片段,以從數(shù)百種細(xì)菌分離物中鑒定出細(xì)菌菌株。左:哥本哈根大學(xué)食品科學(xué)系副教授Lukasz Krych和博士后Josue L. Castro Mejia。圖片提供:哥本哈根大學(xué)食品科學(xué)系
牛津納米孔技術(shù)有限公司提供的最小的測序儀,稱為MinION,是一款售價999美元的手持式USB供電設(shè)備,于2015年商用。一年后,它被帶到了國際空間站,在那里它實現(xiàn)了首次DNA測序。歷史上是在零重力條件下進(jìn)行的。盡管MinION提供了無可爭議的DNA測序革命,但很快就很清楚了該設(shè)備生成的數(shù)據(jù)由于測序錯誤而仍然不完美,例如,盡管分析仍然相對昂貴(每個細(xì)菌約150美元)。
具有快速和廉價分析的小型設(shè)備為食品安全提供了巨大的機(jī)會
哥本哈根大學(xué)食品科學(xué)系的科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)了一種利用這項技術(shù)一次分析數(shù)百種細(xì)菌的方法,將成本降低到每個細(xì)菌不到2美元,而同時將準(zhǔn)確性提高到了200多美元。 99%。
“我們的方法既可以在食品安全組織內(nèi)使用,您可以在其中迅速找到引起疾病或促進(jìn)健康的細(xì)菌,也可以在衛(wèi)生部門中使用,因為您可以進(jìn)行某些分析,而這些分析今天甚至沒有被考慮到,因為傳統(tǒng)分析的價格和費時的性質(zhì),”研究背后的另一位研究人員Postdoc Josue Leonardo Castro Mejia說。
目前,有幾家公司測試該方法在其系統(tǒng)中實施,以建立針對數(shù)千種菌株的快速篩選程序。
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