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Análise de RNA de amostras ambientais usando RT-PCR

Visão Geral

Fonte: Laboratórios do Dr. Ian Pepper e Dr. Charles Gerba - Universidade do Arizona
Autor de Demonstração: Bradley Schmitz

A reação em cadeia de transcrição reversa-polimerase (RT-PCR) envolve o mesmo processo que o PCR convencional — temperatura de ciclismo para amplificar ácidos nucleicos. No entanto, enquanto o PCR convencional só amplifica ácidos desoxiribonucleicos (DNA), o RT-PCR permite a amplificação dos ácidos ribonucleicos (RNA) através da formação de DNA complementar (cDNA). Isso permite que organismos baseados em RNA encontrados dentro do ambiente sejam analisados utilizando métodos e tecnologias que são projetados para o DNA.

Muitos vírus encontrados no ambiente usam o RNA como seu material genético. Vários patógenos virais baseados em RNA, como o Norovirus,e organismos indicadores, como o vírus da mísola de pimenta (PMMoV), não possuem métodos de detecção baseados em cultura para quantificação. Para detectar a presença desses vírus RNA em amostras ambientais do solo, água, agricultura, etc., os ensaios moleculares dependem do RT-PCR para converter RNA em DNA. Sem o RT-PCR, os microbiologistas não seriam capazes de avaliar e pesquisar inúmeros vírus baseados em RNA que representam riscos à saúde humana e ambiental.

O RT-PCR também pode ser empregado como uma ferramenta para medir a atividade microbiana no ambiente. Messenger RNA (mRNA) é o modelo de fixação única para tradução de proteínas, e medir os níveis de diferentes mRNAs indica quais genes dos quais micróbios estão sendo expressos dentro do ambiente. Analisar a expressão genética dá pistas de quais caminhos biológicos são usados pelos organismos para sobreviver em diferentes condições ambientais. Em alguns casos, a expressão genética pode ser utilizada para determinar quais organismos podem sobreviver melhor em condições adversas e ter capacidades para bioremediação de solo ou água contaminados.

Procedimento

1. Coleta de Amostras: Amostra de Solo

  1. Encontre uma amostra através de GPS, coordenadas ou visão.
  2. Para amostragem aleatória, escolha pontos aleatórios dentro de uma área para obter um censo geral de habitats microbianos. A amostragem transect coleta de pontos ao longo de uma linha reta, por exemplo,adjacente a um córrego. As amostras de grade são sistematicamente retiradas de pontos em intervalos regulares e são úteis para mapear comunidades microbianas em uma área desconhecida ou variável.

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Resultados

Quando o RT-PCR estiver completo, parte do produto PCR pode ser separado e visualizado em um gel de agarose(Figura 3). Neste exemplo, uma cartilha específica de genes foi usada para detectar a presença de um vírus RNA. Faixas do tamanho esperado são obtidas a partir de duas das amostras e da reação de controle positivo, mas não do controle negativo, indicando a presença desse vírus em duas das amostras de água que estão sendo testadas.

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Aplicação e Resumo

O RT-PCR é necessário para criar cDNA a partir de um modelo RNA. Isso permite que microrganismos baseados em RNA sejam analisados utilizando ensaios moleculares desenvolvidos para DNA. Uma vez sintetizado o CDNA, os ensaios do PCR podem determinar a presença ou ausência de microrganismos baseados em RNA dentro de uma amostra ambiental. Isso permite uma análise mais a jusante para determinar a ecologia microbiana, os riscos à saúde e os riscos ambientais.

O RT-PCR também pode ser utilizado para avaliar o mRNA como um meio de ob...

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Overview

1:41

Principles of RT-PCR

4:44

Collecting Soil and Water Samples

6:15

RNA Extraction

7:27

Reverse Transcription- Polymerase Chain Reaction

9:49

Applications

11:37

Summary

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