Forskere identificerer skadelige bakterier baseret på dets DNA til en meget lav pris

En ny bakteriel identifikationsmetode, kaldet ON-rep-seq, undersøger selektive, stammespecifikke fragmenter af det bakterielle genom, muliggøre generering af resultater, der tidligere krævede DNA -sekventering af hele bakteriegenomet eller kedelige tilgange som pulserende feltgelelektroforese, som tidligere har været guldstandarden for typestamning af mikroorganismer. Derfor, metoden har potentiale til at ændre den tilgang, der bruges til at undersøge fødevarebaserede sygdomsudbrud ved at gøre analysen meget mindre tid- og omkostningskrævende.

I dag, bakteriedetektion og identifikation baseret på bakterielt DNA kræver dyr instrumentering og mange timers arbejde af højtuddannede specialister. Lad os forestille os, for eksempel, der er en mistanke Salmonella udbrud. Normalt for at lokalisere dens oprindelse, efterforskere skal ikke kun analysere mange prøver, men analysen skal være præcis for at skelne en bakteriestamme fra en anden.

"Vores nye metode gør det muligt at identificere og skrive hundredvis af prøver på mindre end to timer, og vi forventer, at dette endda vil blive reduceret til "realtid" på kort tid, "siger en af ​​forskerne bag undersøgelsen, Lukasz Krych, Lektor ved Institut for Fødevarevidenskab ved Københavns Universitet, Danmark.

Metoden bygger på en enhed, der blev brugt til DNA -sekventering i rummet

Den nye metode er baseret på nanoporesekventering, som er en ny, real-time DNA-sekventeringsmetode ", der helt sikkert vil revolutionere fremtiden for DNA-sekventering, "ifølge Lukasz Krych.

Forskningsprojektet blev udført i samarbejde med det polske firma GenXone S.A., som hjalp med at oprette en bioinformatik pipeline, der er nødvendig for at udføre hurtig og effektiv analyse af sekventeringsdataene.

Den mindste sequencer nogensinde tilbydes af Oxford Nanopore Technologies, kaldet MinION, er en håndholdt $ 999, USB-drevet enhed, der blev kommercielt tilgængelig i 2015. Et år senere blev den taget til den internationale rumstation, hvor den opnåede den første DNA-sekventering i historien udført under nul-tyngdekraftsbetingelser. På trods af den ubestridelige revolution i DNA -sekventering, der tilbydes af MinION, blev det hurtigt klart, at de data, der genereres med enheden, stadig ikke er perfekte på grund af sekventeringsfejl, for eksempel, mens analysen forblev relativt dyr at udføre (ca. $ 150 pr. bakterie).

Lille enhed med hurtig og billig analyse giver enorme muligheder inden for fødevaresikkerhed

Forskerne fra Institut for Fødevarevidenskab ved Københavns Universitet har fundet en måde at udnytte denne teknologi til at analysere hundredvis af bakterier ad gangen, reducere omkostninger til mindre end $ 2 pr. bakterie, samtidig med at nøjagtigheden øges til mere end 99%.

"Vores metode kan bruges både inden for fødevaresikkerhedsorganisationer, hvor du hurtigt kan finde sygdomsfremkaldende eller sundhedsfremmende bakterier, og også i sundhedssektoren, hvor du vil være i stand til at udføre visse analyser, der ikke engang overvejes i dag på grund af prisen og tidskrævende karakter af traditionel analyse, "siger en anden af ​​forskerne bag undersøgelsen, Postdoc Josue Leonardo Castro Mejia.

I øjeblikket, der er flere virksomheder, der tester metoden til at implementere i deres systemer til etablering af hurtige screeningsprogrammer for tusinder af stammer.