Forskere ved US Department of Energy i Brookhaven National Laboratory har utviklet en ny high-throughput teknikk for å identifisere de mange arter av mikroorganismer som lever i en ukjent "mikrobielle samfunn."
Metoden, som er beskrevet i mars 2006 utgaven av Anvendt Environmental Microbiology, har mange bruksområder - fra vurdering av mikrober til stede i miljøprøver og identifisere arter nyttig for å rydde opp forurensning å identifisere patogener og skille ufarlige bakterier fra potensielle bioterror våpen.
"Mikrobiell samfunn er enormt mangfoldige og komplekse, med hundrevis av arter per milliliter vann eller tusenvis per gram jord," sier Brookhaven biolog Daniel (Niels) van der Lelie , hovedforfatter av studien. "Belyse denne kompleksiteten er avgjørende hvis vi ønsker å forstå rollene mikrobene spiller i global sykluser, gjøre bruk av deres enorme metabolske evner, eller lett identifisere potensielle trusler mot menneskers helse."
Økende kulturer av mikrober for å identifisere arter er langsom og feilutsatte som den kulturen som ofte sile ut viktige medlemmer av samfunnet. Sekvensering hele genomer, mens svært spesifikke og informativ, ville være for arbeidskrevende og kostbart. Så forskere har vært på leting etter måter å identifisere viktige segmenter av genetiske koden som er korte nok til å bli sekvensert raskt og lett kan skille mellom arter.
Det Brookhaven teamet har utviklet en slik teknikk, som de kaller "single point genom signatur tagging." Ved hjelp av enzymer som gjenkjenner spesifikke sekvenser i den genetiske koden, hogge de mikrobielle genomer i små segmenter som inneholder identifikator gener er felles for alle mikrobielle arter, pluss nok unik genetisk informasjon å fortelle mikrobene fra hverandre.
I ett eksempel, klipp forskere og spleise biter av DNA for å produsere "tags" som inneholder 16 "bokstaver" av genetiske koden noe "oppstrøms" fra begynnelsen av genet som koder for en del av ribosomet - svært bevart " enkelt punkt "referanse genet. Ved sekvensering disse kodene og sammenligne sekvensert koden med databaser over kjente bakteriell genomer, den Brookhaven teamet bestemt at dette spesifikke 16-brev-regionen inneholder nok unik genetisk informasjon for å kunne identifisere alle medlemmer ned til slekten nivå, og mest til artsnivå også.