זיהוי מיקרואורגניזמים סביבתיים עם תגובת שרשרת פולימראז ואלקטרופורזה ג'ל

Overview

מקור: מעבדות של ד"ר איאן פפר וד"ר צ'ארלס ג'רבה - אוניברסיטת אריזונה
מחבר מפגין: בראדלי שמיץ

תגובת שרשרת פולימראז (PCR) היא טכניקה המשמשת לזיהוי מיקרואורגניזמים הנמצאים בקרקע, במים ובסביבות אטמוספריות. על ידיגברת מקטעים ספציפיים של DNA, PCR יכול להקל על זיהוי וזיהוי של מיקרואורגניזמים היעד עד למין, זן, ורמת serovar / pathovar. ניתן להשתמש בטכניקה גם כדי לאפיין קהילות שלמות של מיקרואורגניזמים בדגימות.

פולחן המיקרואורגניזמים במעבדה באמצעות מדיית צמיחה מיוחדת הוא טכניקה ותיקה ונשאר בשימוש לגילוי מיקרואורגניזמים בדגימות סביבתיות. חיידקים רבים בסביבה הטבעית, בעודם בחיים, שומרים על רמות נמוכות של פעילות מטבולית ו/או זמני הכפלה ולכן מכונים אורגניזמים בני קיימא אך לא פולחניים (VBNC). השימוש בטכניקות מבוססות תרבות בלבד אינו יכול לזהות חיידקים אלה, ולכן אינו מספק הערכה יסודית של אוכלוסיות מיקרוביאליות בדגימות. השימוש ב- PCR מאפשר זיהוי של חיידקים הניתנים לתנור, אורגניזמים VBNC ואלה שאינם חיים או פעילים עוד, שכן הגברה של רצפים גנטיים אינה דורשת בדרך כלל העשרה מוקדמת של מיקרואורגניזמים הקיימים בדגימות סביבתיות. עם זאת, PCR אינו יכול להבדיל בין המצבים הנ"ל של כדאיות ופעילות. בשילוב עם טכניקה אחת או יותר המבוססת על תרבות, הכדאיות של תת-קבוצות מסוימות של מיקרואורגניזמים עדיין עשויה להיקבע.

Procedure

1. איסוף דוגמאות

  1. לאסוף אדמה באמצעות אוגר או את חפירה עד לעומק נחוש. אם אוספים אדמה מהקרניזון (האזור הצר של האדמה המקיפה ומושפעת משורשי הצמח והמיקרואורגניזמים הקשורים אליהן), אוספים ישירות מסביב לשורשים הצמחיים רק על ידי פגיעה בקרקע לחבית איסוף.
  2. לאסוף דגימת מים על ידי טבילת בקבוק פלסטיק סטרילי לתוך המים תוך החזקת הקצה של מקל הטבילה.

2. מיצוי והכנה של חומצות גרעין

  1. לאסוף אורגניזמים ווירוסים מהדגימה, ולחלץ דנ"א ורנ"א מהם. לפרטים, אנא עיינו בסרטון החינוך המדעי Jo

Log in or to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

Results

באיור 1, סולם הדנ"א (נתיב 1) מספק התייחסות לגודל ולריכוז המשוער של רצועות של מוצרי ה-PCR. השליטה השלילית (נתיב 2) אינה מכילה כל חומר גנטי, בעוד הפקד החיובי (נתיב 3) מוגבר מתבניות הידועות כמכילות את ה- DNA המשמש כיעד כדי לציין את הגודל והמיקום של רצועות היעד. דגימות 4, 6, 8 ו-9 מציגות דפוס פס דומה...

Log in or to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

Application and Summary

PCR יכול להיות מועסק כדי לקבוע במהירות את נוכחות או היעדר פתוגנים בסביבה. לדוגמה, פריימרים ספציפיים אמבה אוכל המוח, Naegleria fowleri, יגבירו את ה- DNA וייצרו רצועות חזקות על ג'ל אם האורגניזם נמצא במדגם. אם אורגניזם יחיד אינו העניין העיקרי, אלא גנים הקשורים לייצור רעלים ממגוון אורגניזמים, PCR יכול ל...

Log in or to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

Tags

Skip to...

0:00

Overview

1:45

Principles of the Polymerase Chain Reaction (PCR)

5:14

Setting Up and Running PCR

6:47

Gel Electrophoresis

10:30

Applications

12:58

Summary

Videos from this collection:

article

Now Playing

זיהוי מיקרואורגניזמים סביבתיים עם תגובת שרשרת פולימראז ואלקטרופורזה ג'ל

Environmental Microbiology

44.1K Views

article

קביעת תכולת הלחות בקרקע

Environmental Microbiology

357.3K Views

article

טכניקה אספטית במדעי הסביבה

Environmental Microbiology

125.3K Views

article

כתמי גרם של חיידקים ממקורות סביבתיים

Environmental Microbiology

98.2K Views

article

הדמיית מיקרואורגניזמים קרקע באמצעות מצג שקופיות מגע ומיקרוסקופיה

Environmental Microbiology

41.8K Views

article

פטריות נלאמנטיות

Environmental Microbiology

55.5K Views

article

הפקת דנ"א קהילתי ממושבות חיידקים

Environmental Microbiology

28.6K Views

article

ניתוח RNA של דגימות סביבתיות באמצעות RT-PCR

Environmental Microbiology

40.1K Views

article

כימות מיקרואורגניזמים סביבתיים ווירוסים באמצעות qPCR

Environmental Microbiology

47.6K Views

article

ניתוח איכות מים באמצעות אורגניזמים מחוון

Environmental Microbiology

29.2K Views

article

בידוד חיידקים צואתיים מדגימות מים על ידי סינון

Environmental Microbiology

39.0K Views

article

זיהוי בקטריופאג'ים בדגימות סביבתיות

Environmental Microbiology

40.4K Views

article

פולחן ופירום חיידקים מדגימות קרקע

Environmental Microbiology

182.6K Views

article

ניתוח עקומת גדילה חיידקית והיישומים הסביבתיים שלה

Environmental Microbiology

294.6K Views

article

1 200 אצות באמצעות מתודולוגיה של Culturable

Environmental Microbiology

13.6K Views

JoVE Logo

Privacy

Terms of Use

Policies

Research

Education

ABOUT JoVE

Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved