Phân loại vi sinh bằng Sinh Học Phân Tử


+ Một số kỹ thuật PCR khác



tải về 0.72 Mb.
trang10/13
Chuyển đổi dữ liệu19.11.2017
Kích0.72 Mb.
#34427
1   ...   5   6   7   8   9   10   11   12   13

+ Một số kỹ thuật PCR khác:


Một số kỹ thuật phát triển trên cơ sở của kỹ thuật PCR có ý nghĩa quan trọng cho định danh và định typ vi sinh vật là nested PCR (PCR lồng), revert transtriptase PCR (sao chép ngược) và asymmetric PCR (PCR một chiều). PCR lồng là phản ứng PCR bao bồm hai phản ứng đồng thời, phản ứng đầu ở vòng ngoài gene và sản phẩm của nó lại làm khuôn cho phản ứng sau cho đoạn nằm trong gene. Như vậy phản ứng sau cần 1 hay 2 mồi để nhân phần gene nằm trong sản phẩm PCR từ hai mồi phía ngoài tạo ra. Vai trò kỹ thuật này làm tăng độ nhạy và đặc hiệu của phản ứng PCR.

            Phản ứng PCR phiên mã ngược được dùng để nhân ADN từ ARN của virus. Việc kết hợp phản ứng này với PCR lồng có tác dụng phát hiện ARN tại thời điểm nhất định của mẫu.



         Kỹ thuật PCR một chiều được ứng dụng trong phương pháp giải trình tự ADN trực tiếp từ sản phẩm PCR.phẩm PCR.

+ Sử dụng kỹ thuật PCR cho xác định typ vi sinh vật:


Như đã trình bày ở trên, dùng cặp mồi đặc hiệu có thể xác định được gene đặc trưng cho loài hay thậm chí một chủng vi sinh vật nào đó. Các chiến lược ứng dụng lợi thế của kỹ thuật PCR dùng trong xác định typ vi sinh vật trong nghiên cứu dịch tễ học được chia làm 4 nhóm sau:

- Phân tích RFLPs với sản phẩm PCR khi dùng cặp mồi đặc hiệu.


Trong trường hợp này dùng kết hợp kỹ thuật PCR và xử lý sản phẩm PCR với enzym cắt hạn chế và quan sát kết quả sau khi điện di sản phẩm trên gel agarose hoặc polyacrylamid Một dẫn chứng cho kỹ thuật này là kết quả nhân gene synthase citrat trong Ricketsiae sau đó sản phẩm PCR được xử lý với enzym cắt hạn chế để phân biệt giữa các chủng với nhau (Regnery và Ctv, 1991). Các ví dụ sau (bảng 1.8) đã cho thấy hiệu quả của phương pháp này.

Bảng 1.9. Một số ví dụ cho kỹ thuật RFLPs (Restriction Fragment Length Polymorphism) phân tích các gene đặc hiệu được nhân lên bằng kỹ thuật PCR.

Chủng vi sinh vật nghiên cứu

Tác giả nghiên cứu và tài liệu dẫn

Chlamydia spp.

Kaltenboek et al (1992)

Clostridium spp.

Gurtler et al. (1991)

Helicobacter pylori

Foxall et al. (1992)

Hepatilis C virus

Okamoto et al.(1992)

Mycobacterium tuberculosis

Ross &Dwyer(1993)

Nitrobacter spp.

Navarro et al.(1992)

Rickettsia spp.

Regnery et al. (1991)

Streptococcus spp.

McClellADN et al. (1992)

 

      + Dùng kỹ thuật PCR cho ribotyping:


     Kỹ thuật PCR ribotyping là ứng dụng các cặp mồi đặc hiệu để nhân các vùng gene của ARN (thuộc ribosom hay ARN vận chuyển). Tuy nhiên, trong thực tế kỹ thuật này yêu cầu kinh nghiệm, kỹ thuật và tốn thời gian để thực hiện phép lai. Để khắc phục hạn chế này một cách tiếp cận được trình bày ở đây là phân tích đa hình (dấu vân tay) của vùng gene này hay vùng gene xen kẽ của rARN hoặc tARN.

     Hầu hết các chủng vi khuẩn đều chứa 2-22 phiên bản rARN trong mỗi tế bào (Gottlie và Rundner, 1985) trong khi đó vùng xen kẽ giữa 16S và 23S chứa một số các đoạn ADN lặp lại (Bacot và Reeves, 1991). Trong khi đoạn gene mã hoá cho tARN khá bảo thủ thì vùng xen kẽ của tARN lại thay đổi từ 2-35bp đối với Bacillus subtilis (Vod, 1985) và từ 2-208bp trên đối tượng E.coli (Jinks-Roberson và Nomura, 1987). Như vậy khi sử dụng cặp mồi nhân toàn bộ vùng gene tARN có thể tạo ra được sự khác biệt giữa các chủng vi sinh vật. Kết quả ứng dụng kỹ thuật này trên một số đối tượng được trình bày trong bảng 1.9.

 

Bảng 1.10.. Một số ví dụ sử dụng kỹ thuật PCR cho ribotyping.


Vi sinh vật

Tác giả và tài liệu dẫn

Vi khuẩn lactic

Klijin etal.(1991)

Listeria

Czajka et al.(1993)

Mycoplasma

Van Kuppeveld et al.(1992)

Pseudomonas cepacia

Kostman et al.(1992)

Pseudomonas solanacearum

Seal et al.(1992b)

Staphylococcus spp.

Welsh &McClellADN(1992)

Streptococcus spp.

McClellADN(1992)

           

Khi số phiên bản rARN tăng có nghĩa là làm tăng độ nhạy của phương pháp ứng dụng. Engstrand và cộng tác viên (1920) đã công bố có thể sử dụng mẫu dò là đoạn nucleotid bổ sung với đoạn 16S của rARN như là một trong số mồi cho phép nhân phiên mã ngược ARN và phép phân tích được thực hiện nhờ kỹ thuật PCR nhân sản phẩm cDNA được dùng cho phát hiện Helicobacter spp. Độ nhạy của phương pháp phát hiện này tăng 50 lần so với phương pháp truyền thống.


      + Kỹ thuật rep-PCR:


     Một phương pháp trực tiếp cho kết quả finger printing không cần sử dụng enzym cắt hạn chế là rep-PCR dựa trên nguyên tắc nhân các đoạn gene lặp lại. Thuật ngữ rep-PCR là chỉ phương pháp chung sử dụng cặp mồi đặc hiệu để nhân các chuỗi lặp lại phổ biến trong các vi sinh vật thuộc cơ thể nhân sơ. Các chuỗi lặp lại có độ bảo thủ cao trong các đối tượng thuộc Enterobacteriaceae và một số đối tượng khác (Versalovic và Lupsky, 1991). Dùng các đoạn mẫu dò bảo thủ có thể lai với cả hai đoạn ADN lặp lại: đoạn có kích thước 126bp (Enterobacterial repetitive intergeneic concensus-ERIC) và đoạn 38bp (repetitive extrageneic palindromic-REP) từ bộ gene của Enterobacteriaceae vi khuẩn gram âm và một số chủng có quan hệ xa khác. Có thể trực tiếp thiết kế cặp mồi cho các đoạn gene bảo thủ để thu được kết quả finger printing sau khi nhân gene dùng bộ gene của các vi sinh vật có mang các đoạn gene bảo thủ này. Sau khi điện di có thể phát hiện được trên agarose các đoạn gene có kích thước khác nhau từ các nguồn vi sinh vật khác nhau. Kỹ thuật này được ứng dụng đã đem lại kết quả tốt khi nghiên cứu mối quan hệ trên các đối tượng Bacillus subtilis (Versalovic và cộng sự, 1992), Citrobacter diversus (Woods và cộng sự, 1991), Rhizobium meliloti (Brujin, 1992). Thực tế phương pháp tạo ra kết quả finger printing đa dạng từ hầu hết các đại diện của Enterobacteriaceae (Versalovic và cộng sự, 1991) và được ứng dụng trên tất các vi khuẩn có mang các đoạn gene bảo thủ lặp lại trên.

Phương pháp tương tự cũng cho phép phát hiện sự khác nhau từ các nguồn ADN trên các đối tượng nhân thực thuộc chi Naegleria như mô tả của Belkim và Quint (1992). Phương pháp này dùng cho phát hiện đa hình các đoạn gene chung cho cả vi sinh vật nhân sơ và nhân chuẩn.


      + Kỹ thuật RAPD (Random amplified of  polymorphic DNA):


Hạn chế của các phương pháp nghiên cứu trước đây là phải dùng cặp mồi đặc hiệu. Theo cách này phải có các thông tin liên quan đến đoạn gene nhất định và đối tượng nghiên cứu. Khó khăn này được loại bỏ trong trường hợp dùng các mồi ngẫu nhiên hay tuỳ tiện, như vậy phương pháp phân tích không cần đến thông tin về geneome của đối tượng nghiên cứu…Cơ sở của phương pháp này đã được Welsh và McClell ADN (1990) mô tả khi dùng mồi ngẫu nhiên nhân gene và tạo ra phổ finger printing đặc trưng cho từng hệ gene (geneome). Mồi ngẫu nhiên có thể chỉ gồm 5 bp để nhân gene có thể tạo ra kết quả finger printing khá đa dạng. Có thể xem kết quả minh hoạ trong bảng và hình sau.

Bảng 1.11. Ví dụ minh hoạ cho kỹ thuật RAPD.

 


Đối tượng

Tác giả và tài liệu dẫn

Agaricus bisporus

Khush&ctv(1992)

Aspergillus fumigatus

Aufauvre-Brown (1992)

Bacillus thuringiensis

Brousseau&ctv (1993)

Brucella spp.

Fekete&ctv(1992)

Campylobacter spp.

Mazurier&ctv(1992)

CADNida spp.

Lehmann 7 ctv (1992)

Casuarina spp.

Sellstedt& ctv(1992)

Clostridium difficile

McMillan& Muldrow(1992)

Frankia spp

Sellstedt& ctv(1992)

Fusarium solani

Crowhurst & ctv(1991)

Helicobacter pylori

Akopyanz & ctv(1992)

Histoplasma capsulatum

Woods& ctv (1993)

Lactococcus lactic

Cancilla & ctv (1992)

Leptosphaeria maculans

Goodwin&Annis(1991)

Listeria monocytogenees

Czajka & ctv (1993)

Porphyromonas gingivalis

Menard &ctv (1992)

Rhizobium spp.

Harrison &ctv (1992)

Staphylococcos spp.

Weish &McClellADN (1990)

Streptococcus spp.

Weish &McClellADN (1990)

Streptococcus uberis

Jayarao  &ctv (1992)

 



Hình 1.9. Minh hoạ kết quả phân tích sử dụng kỹ thuật RADP.


tải về 0.72 Mb.

Chia sẻ với bạn bè của bạn:
1   ...   5   6   7   8   9   10   11   12   13




Cơ sở dữ liệu được bảo vệ bởi bản quyền ©hocday.com 2024
được sử dụng cho việc quản lý

    Quê hương