روشهای متداول برای تجزیه و تحلیل داده های میکروبی چیست؟

سلام! من از یک تأمین کننده تجزیه و تحلیل داده های میکروبی هستم و امروز می خواهم در مورد روشهای متداول برای تجزیه و تحلیل داده های میکروبی گپ بزنم. این یک زمینه فوق العاده جالب است ، و چیزهای زیادی برای پوشش دادن وجود دارد ، بنابراین بیایید به درستی شیرجه بزنیم.

1. روشهای مبتنی بر فرهنگ

یکی از قدیمی ترین و سر راست ترین راهها برای تجزیه و تحلیل داده های میکروبی از طریق روشهای مبتنی بر کشت است. ما میکروارگانیسم ها را در رسانه های کشت رشد می کنیم ، که تمام مواد مغذی مورد نیاز برای شکوفایی را فراهم می کند. این می تواند در صفحات آگار جامد یا در آبگوشت مایع باشد.

وقتی از صفحات آگار استفاده می کنیم ، می توانیم تعداد مستعمرات را حساب کنیم. هر مستعمره به طور معمول یک میکروارگانیسم زنده را نشان می دهد که در یک خوشه قابل مشاهده ضرب شده است. این ایده ای از تراکم جمعیت میکروبی در یک نمونه به ما می دهد. به عنوان مثال ، اگر ما در حال آزمایش کیفیت آب هستیم ، می توانیم مقدار کمی آب را روی صفحه آگار پخش کنیم و مستعمرات را پس از یک دوره جوجه کشی خاص بشماریم.

در آبگوشت مایع ، می توانیم با اندازه گیری کدورت ، رشد میکروارگانیسم ها را کنترل کنیم. با رشد و ضرب میکروها ، آبگوشت ابری می شود. ما می توانیم از یک اسپکتروفتومتر برای اندازه گیری میزان نور جذب شده توسط آبگوشت استفاده کنیم. هرچه نور بیشتر جذب شود ، جمعیت میکروبی نیز بیشتر می شود. این یک روش ساده و مؤثر برای ردیابی رشد با گذشت زمان است. شما می توانید در مورد تجزیه و تحلیل رشد میکروبی با ما اطلاعات بیشتری کسب کنیدآنالایزر منحنی رشد میکروبی اتوماتیک، که می تواند به طور دقیق این تغییرات را اندازه گیری کند.

2. روش های زیست شناسی مولکولی

در سالهای اخیر ، روشهای زیست شناسی مولکولی در تجزیه و تحلیل داده های میکروبی بسیار محبوب شده اند. این روشها به ما امکان می دهد تا مواد ژنتیکی میکروارگانیسم ها را مطالعه کنیم و درک عمیق تری از هویت ، تنوع و عملکرد آنها به ما بدهند.

واکنش زنجیره ای پلیمراز (PCR)

PCR یک بازی است - تغییر دهنده. این می تواند توالی DNA خاص را از مقدار کمی از نمونه تقویت کند. ما آغازگرهایی را طراحی می کنیم که به توالی DNA هدف متصل می شوند ، و سپس دستگاه PCR یک سری چرخه گرمایش و سرمایش را برای کپی کردن DNA می گذرد. این برای تشخیص حضور میکروارگانیسم های خاص بسیار عالی است. به عنوان مثال ، در ایمنی مواد غذایی می توانیم از PCR برای تشخیص باکتری های مضر مانند E. coli یا Salmonella در نمونه های غذایی استفاده کنیم.

توالی نسل بعدی (NGS)

NGS چیزها را به سطح بعدی می برد. این می تواند کل ژنوم یک جامعه میکروبی را در یک دوره کوتاه توالی کند. این یک نمای جامع از تنوع میکروبی در یک نمونه به ما می دهد. ما می توانیم گونه های مختلف را شناسایی کنیم ، روابط ژنتیکی آنها را مطالعه کنیم و حتی به عملکردهای ژن نگاه کنیم. به عنوان مثال ، در میکروبیولوژی محیطی ، NGS می تواند به ما در درک جوامع میکروبی در خاک ، آب یا هوا کمک کند. این یک ابزار قدرتمند برای تحقیق است و همچنین می تواند در صنایعی مانند کشاورزی و بیوتکنولوژی مورد استفاده قرار گیرد.

3. تجزیه و تحلیل بیوانفورماتیک

هنگامی که داده های خام را از روشهای مبتنی بر فرهنگ یا مولکولی در اختیار داریم ، باید از آن استفاده کنیم. اینجاست که بیوانفورماتیک وارد می شود.

تراز توالی

هنگامی که توالی DNA یا RNA از NGS یا PCR داریم ، باید آنها را با توالی های شناخته شده در پایگاه داده ها مقایسه کنیم. الگوریتم های تراز توالی توالی های ما را با آن در پایگاه داده ها مطابقت می دهند تا میکروارگانیسم ها را شناسایی کنند. این به ما کمک می کند تا گونه ها را طبقه بندی کنیم و روابط تکاملی آنها را درک کنیم.

تجزیه و تحلیل آماری

ما همچنین از روشهای آماری برای تجزیه و تحلیل داده های میکروبی استفاده می کنیم. به عنوان مثال ، ما می توانیم از شاخص های تنوع برای اندازه گیری غنای و یکنواختی یک جامعه میکروبی استفاده کنیم. این شاخص ها به ما می گویند که چه گونه گونه های مختلف وجود دارد و به طور مساوی توزیع می شوند. تجزیه و تحلیل آماری همچنین می تواند به ما در شناسایی تفاوت های معنی داری بین نمونه ها کمک کند. به عنوان مثال ، اگر ما در حال مقایسه جوامع میکروبی در افراد سالم و بیمار هستیم ، آزمایشات آماری می تواند به ما بگوید که در هر گروه کدام گونه ها فراوان تر هستند.

4. متابولومیک

متابولومیک همه چیز در مورد مطالعه مولکول های کوچک (متابولیت ها) تولید شده توسط میکروارگانیسم ها است. میکروب ها در طول رشد و متابولیسم طیف گسترده ای از متابولیت ها را تولید می کنند و این متابولیت ها می توانند درباره فعالیت و عملکرد آنها چیزهای زیادی برای ما بگویند.

ما می توانیم از تکنیک هایی مانند طیف سنجی جرمی و رزونانس مغناطیسی هسته ای (NMR) برای تجزیه و تحلیل متابولیت ها در یک نمونه استفاده کنیم. با شناسایی و تعیین این متابولیت ها ، می توانیم مسیرهای متابولیک میکروارگانیسم ها را درک کنیم. این در مناطقی مانند Drug Discovery مفید است ، جایی که می توانیم به دنبال ترکیبات جدید فعال زیستی تولید شده توسط میکروب ها باشیم.

5. تکنیک های تصویربرداری

تکنیک های تصویربرداری به ما امکان می دهد تا میکروارگانیسم ها را مستقیماً تجسم کنیم.

میکروسپی سبک

میکروسکوپ نور اساسی ترین شکل تصویربرداری است. ما می توانیم از لکه های مختلف استفاده کنیم تا میکروارگانیسم ها قابل مشاهده تر شوند و مورفولوژی آنها را مطالعه کنیم. به عنوان مثال ، رنگ آمیزی گرم می تواند به ما در تمایز بین باکتری های گرم - مثبت و گرم - منفی بر اساس ساختار دیواره سلولی آنها کمک کند.

میکروسکوپی الکترونی

میکروسکوپ الکترونی وضوح بسیار بالاتری نسبت به میکروسکوپ نوری فراهم می کند. این می تواند ساختار دقیق میکروارگانیسم ها ، از جمله غشای سلولی ، اندامک ها و حتی ویژگی های سطح آنها را به ما نشان دهد. میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM) می تواند ساختار داخلی سلول ها را به ما نشان دهد ، در حالی که میکروسکوپ الکترونی الکترونی (SEM) می تواند نمای سه بعدی از سطح سلول را به ما بدهد.

6 فلوسیتومتری جریان

فلوسیتومتری جریان تکنیکی است که می تواند سلولهای فردی را در یک جریان سیال تجزیه و تحلیل و مرتب کند. ما می توانیم میکروارگانیسم ها را با رنگهای فلورسنت که به مولکولهای خاص روی سطح سلول یا داخل سلول متصل می شوند ، برچسب بزنیم. از آنجا که سلول ها از پرتو لیزر عبور می کنند ، سیگنال های فلورسنت تشخیص داده می شوند و می توانیم داده ها را در مورد اندازه سلول ، شکل و وجود مولکولهای خاص جمع آوری کنیم. این برای مطالعه وضعیت فیزیولوژیکی میکروارگانیسم ها و برای جدا کردن انواع سلول های مختلف در یک جمعیت مختلط مفید است.

حال اگر در تجارت تجزیه و تحلیل داده های میکروبی هستید ، می دانید داشتن ابزار و تخصص مناسب چقدر مهم است. شرکت ما طیف گسترده ای از محصولات و خدمات را برای تجزیه و تحلیل داده های میکروبی ارائه می دهد. آیا شما نیاز داریدآنالایزر منحنی رشد میکروبیبرای اندازه گیری دقیق رشد میکروبی یا پشتیبانی پیشرفته بیوانفورماتیک برای تجزیه و تحلیل داده های NGS ، ما شما را تحت پوشش قرار داده ایم.

اگر علاقه مند به کسب اطلاعات بیشتر در مورد محصولات و خدمات ما هستید یا می خواهید در مورد خرید احتمالی بحث کنید ، از دستیابی به آن دریغ نکنید. ما در اینجا هستیم تا در مورد نیازهای تجزیه و تحلیل داده های میکروبی خود به شما کمک کنیم.

منابع

• Madigan ، MT ، Martinko ، JM ، Bender ، KS ، Buckley ، DH ، & Stahl ، DA (2015). زیست شناسی بروک میکروارگانیسم ها. پیرسون
• Koonin ، EV ، & Galperin ، My (2003). توالی - تکامل - عملکرد: رویکردهای محاسباتی در ژنومیک مقایسه ای. اسپرینگر
• Prakash ، T. ، & Taylor ، TD (2012). Metagenomics: ابزارها و بینش در مورد میکروب های بدون فرهنگ. مطبوعات دانشگاهی Caister.