تست تشخیص اختصاصی E. Coli

کشورهای در حال توسعه به دلیل شرایط اجتماعی-اقتصادی بیشتر مستعد شیوع بیماری زا هستند. بهداشت نامناسب و نظارت بر کیفیت آب نیز مسئول چنین شرایطی است. بنابراین، ارائه غذا  و آب سالم از نظر میکروبیولوژیکی به منظور حفاظت از سلامت عمومی از اهمیت بالایی برخوردار است. چندین نقص در روش‌های کشت سنتی باعث افزایش علاقه به تکنیک‌های مولکولی به‌عنوان وسیله‌ای برای بهبود کارایی و حساسیت نظارت بر کیفیت غذا و آب میکروبیولوژیکی شده است. شناسایی مولکولی آلاینده های آب، عمدتا اشرشیاکلی، به طور گسترده مورد استفاده قرار گرفته است. تعدادی از تکنیک های مبتنی بر مولکولی مبتنی بر تقویت و تشخیص اسیدهای نوکلئیک هستند. مزایای ارائه شده توسط این روش های مبتنی بر PCR نسبت به تکنیک های مبتنی بر کشت، سطح بالاتری از ویژگی، حساسیت و سرعت است. اخیراً، توسعه یک دستگاه حسگر زیستی که انجام آن آسان، بسیار حساس و انتخابی است، این پتانسیل را دارد که در تشخیص CFU پایین E. coli بیماری‌زا در نمونه‌های محیطی ضروری شود. این بررسی به دنبال ارائه چشم اندازی از پیشرفت انجام شده در تشخیص E. coli با استفاده از رویکردهای مبتنی بر اسید نوکلئیک به عنوان بخشی از نظارت بر کیفیت غذا و آب میکروبیولوژیکی است.

   برای کسب اطلاعات بیشتر و دریافت خدمات با ما تماس بگیرید.

اشریشیا کلی بهترین گونه باکتریایی است که به طور گسترده در بیولوژی مولکولی و بیوتکنولوژی پایه استفاده شده است. E. coli اولین میزبان سلولی بود که پروتئین های نوترکیب را تولید کرد، به عنوان مثال انسولین، و هنوز هم برای تولید داروهای زیستی استفاده می شود. همچنین، انعطاف پذیری آن برای ترکیب ژن های عملکردی هترولوگ و پیشرفت پلت فرم های ژنومی، ترانسکریپتومی، پروتئومی، متابولومیک و همچنین ویرایش ژنوم، E. coli را به یک سیستم عالی برای تولید مواد شیمیایی برای کاربردهای کشاورزی، غذایی، صنعتی یا محیطی تبدیل کرده است. تبدیل زیستی یا یک بستر خارجی به یک محصول شیمیایی یا یک منبع کربن به متابولیت ها، به طور گسترده در E. coli به دست آمده است. این متابولیت ها همچنین می توانند پیش سازها یا کالاهای سوخت های زیستی یا سایر مواد شیمیایی از طریق مهندسی متابولیک و یا پروتئین باشند. استفاده از تکامل تطبیقی و یا اصلاح آنزیم های اتولوگ و هترولوگ با تکامل هدایت شده، پتانسیل این میکروارگانیسم شگفت انگیز را در کاربردهای صنعتی گسترش داده است. علاوه بر این، زیست‌شناسی سیستم‌ها با مدل‌سازی سیستم با داده‌ها و تحلیل محاسباتی، درک عمیق‌تر عملکردهای مختلف بیولوژیکی یک سلول زنده را تسهیل کرده است. این ابزارها در ترکیب با زیست شناسی مصنوعی و سایر استراتژی های مهندسی متابولیک، امکان طراحی استراتژی های جدید برای سیم کشی مجدد متابولیسم را با در نظر گرفتن تمام شبکه متابولیک در مفهوم کل نگر مهندسی متابولیک سیستم ها فراهم می کند.

توسعه فرآیندهای زیستی پایدار در حال تبدیل شدن به جایگزینی برای تولید مواد شیمیایی و سوخت با سنتز شیمیایی است. استفاده از فرآیندهای بیوتکنولوژیکی برای تولید مواد شیمیایی حجیم و ریز منجر به "پالایش زیستی" به عنوان یک مفهوم جدید برای یک صنعت تجدیدپذیر و پایدار شده است که به اصول شیمی سبز می رسد. این رویه‌ها که به عنوان تبدیل‌های زیستی یا بیوکاتالیز نیز شناخته می‌شوند، اغلب از سلول‌های زنده استفاده می‌شوند که از میکروارگانیسم‌ها به‌عنوان کارخانه‌های سلولی کامل استفاده می‌کنند که قادر به بازیافت کوفاکتورهای مورد نیاز در کاتالیز پیچیده هستند و شبکه متابولیک آن می‌تواند با استفاده از مهندسی متابولیک برای بهینه‌سازی بازده و بهره‌وری ترکیبات هدف، دوباره استفاده شود. در این روش‌ها، مواد زائد را می‌توان به عنوان منابع کربن برای تغذیه میکروارگانیسم‌ها به منظور ارزش‌گذاری مجدد مواد آن به ترکیبات مورد علاقه برای اجرای اقتصاد دایره‌ای مورد استفاده قرار داد.

این موضوع تحقیقاتی در کاربردهای بیوتکنولوژیکی با استفاده از سویه های E. coli به عنوان یک کارخانه سلول میکروبی در سنتز چندین ترکیب با استفاده از مهندسی متابولیک مورد علاقه صنعتی از جمله:

• سوخت های زیستی
• متابولیت ها برای کاربردهای دارویی، کشاورزی یا مواد غذایی
• پلیمرها
• متابولیت های ثانویه

 

سطوح ایمنی زیستی چیست؟

سطوح ایمنی بیولوژیکی - که اغلب به اختصار سطوح ایمنی زیستی یا BSL گفته می شود - مجموعه ای از حفاظت های خاص برای فعالیت های مرتبط با اتوکلاو هستند که در آزمایشگاه های بیولوژیکی انجام می شوند. سطوح ایمنی زیستی پادمان های فردی هستند که برای محافظت از پرسنل آزمایشگاه و همچنین محیط اطراف و جامعه طراحی شده اند.

مقالات بیشتر:

مشاوره جهت ساخت اتاق تمیز

صحه گذای جلوگیری از آلودگی متقاطع

صحه گذای حمل در زنجیره سرد

سطوح ایمنی زیستی چگونه تعریف می شوند؟

سطوح ایمنی زیستی نشان می دهد که یک آزمایشگاه باید چه کنترل های خاصی برای مهار میکروب ها و عوامل بیولوژیکی داشته باشد. هر سطح ایمنی زیستی بر سطح قبلی بنا می شود و در نتیجه لایه به لایه محدودیت ها و موانع ایجاد می کند.

هر سطح ایمنی زیستی بر اساس موارد زیر تعریف می شود:

خطرات مربوط به مهار

شدت عفونت

قابلیت انتقال

ماهیت کار انجام شده در آزمایشگاه

منشا میکروب

عامل مورد نظر

مسیر قرار گرفتن در معرض

سطوح ایمنی زیستی انواع شیوه های کاری مجاز به انجام در محیط آزمایشگاه را دیکته می کند. آنها همچنین به شدت بر طراحی کلی یک مرکز و نوع تجهیزات ایمنی تخصصی در آن تأثیر می گذارند. دانستن تفاوت بین سطوح ایمنی زیستی و الزامات ایمنی مربوط به آنها برای هر کسی که با میکروب ها در محیط آزمایشگاه کار می کند ضروری است.

 

یک آزمایش جدید برای تشخیص بهتر باکتری E. coli در غذا

اشریشیا کلی (E. coli) یک باکتری است که در دستگاه گوارش انسان، سایر پستانداران و پرندگان یافت می شود. اگرچه اکثر سویه های E. coli بی ضرر هستند، برخی از آنها می توانند باعث موارد جدی اسهال و حتی در موارد کمتر مرگ شوند.

هدف از تشخیص، تمایز بین سویه های E. coli بیماری زا، مسئول عفونت های گوارشی، و سویه های غیر بیماری زا است. در واقع، E. coli بخشی طبیعی از فلور روده پستانداران است. در حالی که بیشتر سویه ها برای انسان بی ضرر هستند، برخی از سویه های خاص انتروهموراژیک می توانند باعث اسهال خونی شوند. این سویه‌های بیماری‌زا سمی را تولید می ‌کنند که مسئول سندرم همولیتیک اورمیک (HUS) است که در شدیدترین موارد ، می ‌تواند منجر به نارسایی مزمن کلیه یا حتی مرگ برای آسیب‌ پذیرترین افراد (کودکان و افراد مسن) شود.

 

دو ژن مشخصه E. coli بیماری زا

بیماری زایی E.coli انتروهموراژیک مربوط به دو ژن است. یکی توانایی آن را در تولید سموم قوی به نام سموم شیگا و دیگری توانایی آن را برای چسبندگی قوی به دیواره های روده تعیین می کند. برای اینکه یک باکتری بیماریزا باشد، باید هر دو ویژگی را داشته باشد.

این دو ژن توسط PCR هنگام آزمایش باکتری E. coli در غذا شناسایی می شوند. مشکل این است که در یک نمونه غذا، به عنوان مثال یک تکه پنیر یا گوشت خام، ممکن است چندین گونه مختلف E. coli وجود داشته باشد. کاملاً امکان پذیر است که یک سویه دارای یکی از ژن ها و سویه دیگری با ژن مسئول دیگر باشد. این دو سویه بی ضرر خواهند بود زیرا هر کدام فقط یکی از دو ژن را دارند، اما ما همچنان یک سیگنال هشدار خواهیم داشت زیرا این دو ژن در یک نمونه غذا شناسایی شده اند.

 

نشانگرهای ژنتیکی اضافی برای اصلاح نتیجه

با روش تشخیص مرجع ISO ، جداسازی سویه ها برای تعیین اینکه آیا هر دو ژن در یک باکتری وجود دارند یا خیر، ضروری است. این فرآیند وقت گیر، پرهزینه و همیشه مثمر ثمر نیست، زیرا تمایز بین سویه های E. coli بر اساس کشت های میکروبی در ظروف پتری دشوار است.

بنابراین کارشناسان نشانگرهای ژنتیکی دیگری را بررسی کرد که ممکن است به تعیین اینکه آیا همان سویه E. coli حاوی هر دو ژن پرخطر است یا خیر. تیم علمی این نشانگرها را با همکاری مرکز برای اقتصاد لبنیات ارزیابی کردند. نتایج نشان داد که در مقایسه با آزمون مرجع، تعداد نمونه های مثبت فرضی در شیر بز غیر پاستوریزه 26.5 درصد، در پنیر خام میش 51.9 درصد و در پنیر خام گاو 29.7 درصد کاهش یافته است. این بدان معناست که «مثبت کاذب» کمتری در طول کنترل‌های کیفی در مرحله تولید وجود داشت، یعنی نمونه‌هایی که به اشتباه حاوی E. coli بیماری‌زا در نظر گرفته شده‌اند و نیاز به آزمایش‌های تاییدی اضافی دارند.

 

مقالات بیشتر:

مشاوره جهت تهیه تکنیکال فایل

ساخت اتاق تمیز

بایوبردن

اندوتوکسین و اگزوتوکسین چیست

استفاده از E. coli در شبیه سازی مولکولی

شبیه سازی روشی است که در آن چندین نسخه از یک ژن با قرار دادن ژن مورد نظر در یک ناقل مناسب (عمدتاً پلاسمید) تولید می شود. سپس ناقل اصلاح شده از طریق فرآیندی به نام تبدیل به سلول میزبان شایسته وارد می شود. رایج ترین سویه های E.coli برای شبیه سازی XL-1 blue و DH5α هستند. با تقسیم سلول میزبان باکتری، ژن مورد نظر نیز همراه با آن تقسیم می‌شود و کپی‌های متعددی از ژن وارد شده خارجی می‌سازد. شبیه سازی مولکولی در ایجاد چندین نسخه از یک ژن برای آزمایش هایی مانند توالی یابی DNA، جهش زایی، بیان پروتئین، ژنوتیپ و غیره مفید است.

 

نوترکیبی

نوترکیب در باکتری ها مهم است زیرا به آنها اجازه می دهد تا مواد ژنتیکی خود را "دوباره" در هم ریخته و شانس بقای خود را افزایش دهند. با این حال، بدترین کابوس یک زیست شناس مولکولی این است که متوجه شود توالی پلاسمید یا  پروتئین  او به دلیل انتخاب طبیعی به هم ریخته است. بنابراین، بیشتر سویه‌های آزمایشگاهی رایج حاوی جهش‌هایی در ژن‌هایی هستند که پروتئین‌ها را در مسیر نوترکیبی کد می‌کنند.

 

تغییرات مهم E. coli

یکی از تغییرات مهم E.coli که امکان غربالگری بصری کلنی ها را فراهم می کند، از مطالعه اپرون لاک حاصل شد. اپرون باکتریایی حاوی سه پروتئین است که به طور هماهنگ برای تجزیه لاکتوز به گلوکز و گالاکتوز کار می کنند. بنابراین، اپرون فقط در حضور لاکتوز روشن می شود، که به هر زیست شناس مولکولی اجازه می دهد تا بیان ژن ها را در اپرون لاک به شدت کنترل کند.