Studie vergläicht DNA Extraktioun an Amplifikatiounsmethoden, déi fir Mikrobiome Fuerschung benotzt ginn

Loosst eis et gleewen, mir sinn eng resultéierend Gesellschaft. Ze fokusséiert op d'Resultat, d'Leit denken net dacks un de "wéi." Zum Beispill, hutt Dir geduecht iwwer "wéi" Dir de Moien op d'Aarbecht komm sidd oder sidd Dir just dohinner komm? A Mikrobiomstudien sinn d'Resultater d'Grafike an d'Donnéeën awer de "wéi, "wéi pendelen, ass dacks just en Deel vun enger Routine.

Wéi och ëmmer, e fundamentalen Aspekt vun der Analyse vu Mikrobiome (onofhängeg vum Host) setzt op DNA Extraktioun an Amplifikatiounsmethoden of. Dosende vun DNA Extraktiounsmethoden déi de Moment um Maart sinn all fäeg DNA ze extrahieren an unerkannte Resultater ze produzéieren, awer jidderee huet e liicht anescht "wéi." Laboe hunn dacks hire "go-to" Kit ausgewielt vum Labo Leader a vun Generatioun op Generatioun vun de Graduéierter geschéckt. A wann Dir eng Method gewielt hutt ass et am beschten un dës Method ze halen einfach well jidderee weess datt en anere Kit e bëssen anescht Resultater bréngt. Awer wéi eng Method ass déi bescht? Wéi wielt Dir? Wéi vill beaflosst de "wéi" wierklech d'Resultater? A wéini sollt Dir wiesselen?

Experimentellen Design a Probe Sammlung ginn normalerweis mat grousser Längt am Ufank vun engem Projet diskutéiert, nach ginn DNA Extraktiounsmethoden dacks iwwersinn. Dës dreiwend Bias vum Ignoréieren vun der Wichtegkeet vun der DNA Extraktiounsmethod gouf d'Fokalfro fir de Fuerscher Cecelia Giangacomo an hire Beroder Jason G. Wallace an hire leschten Phytobiomes Journal Publikatioun, "Vergläicht DNA Extraktioun a 16S rRNA Gen Amplifikatiounsmethoden Fir Planz-Associéiert Bakteriell Gemeinschaften." De Wallace seet, "Dës Fuerschung léisst eis wëssen déi bescht/effektiv Methoden no vir. Eise Labo mécht vill Planzmikrobiomaarbecht, also mir wëllen sécher sinn datt mir dës Ressourcen gutt benotzen. Ech war eigentlech iwwerrascht datt keen dëst virdru gemaach huet, also mir hoffen datt aner Laboe se nëtzlech fannen. "

DNA Extraktiounskits sinn entwéckelt fir e breede Spektrum ze sinn fir béid Mikroben an hiren Host ze schaffen. An de meeschte Planzmikrobiome Projete gëtt et eng Minutt Quantitéit u mikrobieller DNA am Verglach zum Host. Also, déi gréissten Erausfuerderung bei der Mikrobiom Sequenzéierung ass d'Optimiséiere vun der Extraktioun vun der mikrobieller DNA an der Flut vum Host -DNA bannent enger Probe.

Wann d'DNA extrahéiert ass, Fuerscher verstäerken dacks en eenzegt Stéck DNA vun allen Organismen an der Probe. Dëst Stéck DNA ass konservéiert iwwer verschidden Arten vun Interesse awer ass anescht genuch tëscht Arten fir d'Diversitéit an der Probe ze charakteriséieren. Ee vun den heefegsten Ziler fir Bakterien z'iwwerpréiwen-; de 16S ribosomal RNA Gen-; ass och präsent a Planzchloroplasten. Also wärend dës Verstäerkungsmethod gutt funktionnéiert fir den Host vum Mikro a mënschlechen an Ëmweltproben ze trennen et produzéiert ëmmer nach Hostkontaminatioun (duerch Verstäerkung vu Chloroplast) a Planzeproben.

De Wallace a säin Team vergläichen véier allgemeng kommerziell verfügbar DNA Extraktiounsmethoden:DNeasy Plant (Qiagen), Schnell DNA (Zymo), Extract-N-Amp (Sigma-Aldrich), und Power Soil Kit (Qiagen). Si hunn och op véier verschidde Verstäerkungsmethoden gekuckt déi spezifesch Regioune vum 16S ribosomal RNA Gen zielen fir festzestellen wéi eng Method déi bescht Aarbecht gemaach huet fir d'Host -DNA auszeschléissen wärend déi mikrobiell DNA erhalen ass.

Ee Wee wéi d'Fuerscher géint Host -DNA wiele kënnen ass duerch d'Verännerung vum Amplifikatiounsprozess. De Wallace a seng Kollegen hunn nogekuckt Molekulare Klamere bäizefügen, déi op Chloroplast a mitochondrial DNA klamme géifen, am Wesentlechen d'Amplifikatioun vun ongewollten DNA blockéieren. Si hunn och probéiert eng aner Regioun vum 16S Gen ze verstäerken, déi géint Chloroplast a Mitochondrien diskriminéieren, wat zu méi verstäerkt DNA vum Mikrobiom féiert. Hir lescht Method fir den Amplifikatiounsprozess ze optimiséieren benotzt Sequenzen déi ongewollt DNA "vergëft" sou datt et net weider verstäerkt ka ginn.

Dëse Prozess ass analog fir verschidde Strecken op Ärer Pendel ze huelen. Jidderee kann e puer iwwerlappend Kuliss hunn awer och eenzegaarteg Attributer; ee ka méi scenesch sinn, eng méi séier, en anert méi stresseg. An der Wallace Fuerschung kéinte se déi verschidde Weeër fir Extraktioun an Amplifikatioun benotzen fir ze vergläichen wéi de 'wéi' vun de Methoden d'Gesamtresultater beaflosst. Wärend déi meescht Fuerscher wëssen datt et Viraussetzung fir hir Methoden ass, dëst war en direkten Säit-zu-Säit Verglach weist wéi all Method verschidde Resultater produzéiert huet an d'Gesamtkompositioun vun der Probe geännert huet.

Dës Studie soll de Leit hëllefen déi bescht Wiel ze maachen wat hir Zäit a Suen fir d'Mikrobiomfuerschung ausginn. "

Jason G. Wallace

De Wallace betount datt et keng "perfekt Method" gëtt, an och an hirer Studie hunn e puer Methoden besser geschafft fir e puer Probe Aarte awer net fir anerer. Dës Donnéeë ginn de Fuerscher d'Wëssen fir besser informéiert Entscheedungen iwwer hir Methoden ze treffen. Och déi bescht Method hei ass vläicht net déi bescht Method fir spezifesch Projeten, Echantillon, Typen, oder Budgeten. Firmen probéieren dauernd hir Produkter ze optimiséieren, sou wéi mir no vir kommen dës Erausfuerderung gëtt hoffentlech méi einfach fir d'Fuerscher.

Virun allem, dës Fuerschung fuert heem datt et Differenzen tëscht Methoden sinn déi d'Resultater beaflosse kënnen. Et gëtt keng "perfekt Method." Et ass un de Fuerscher d'Nuancen vun hire Proben ze verstoen an déi bescht Method ze wielen fir d'wëssenschaftlech Fro déi se hoffen ze beäntweren. Also wärend all Stroossen zu engem Resultat féiere kënnen, experimentéieren mam 'wéi' kann den Effort wäert sinn fir dee beschte Wee fir d'Mikrobiomfuerschung ze fannen. "Dëst ass keng Paradigmewiessel, awer et ass ee vun de klenge, inkrementell Verännerungen déi eis hëllefen Fuerschung just e bësse besser ze maachen, an iwwer Zäit fügen déi zimlech grouss Verbesserunge bäi, "erkläert de Wallace.

• Familljen de sozio-ökonomesche Status kann d'Kanner Kompositioun vum Darmmikrobiom beaflossen
• Emotional Ënnerstëtzung a Widderstandsfäegkeet kann hëllefen déi psychologesch Effekter vun der Pandemie ze reduzéieren