MIDI Sherlock DNA

Význam tématu

Analýza a identifikace mikroorganismů na úrovni DNA je klíčová pro mikrobiologii, klinickou diagnostiku, kontrolu kvality potravin i farmaceutickou výrobu. Přesné rozlišení bakterií a hub pomocí konzensusových sekvencí 16S a 28S rRNA umožňuje rychlou a spolehlivou identifikaci, která podporuje rozhodnutí v oblasti léčby, prevence infekcí a výzkumu mikrobiálních ekosystémů.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem produktu Sherlock DNA je nabídnout univerzální softwarové řešení pro vyhodnocení DNA sekvencí z libovolného sekvenceru. Produkt umožňuje:

• Identifikaci bakterií na základě 16S rRNA (500 bp i celé geny).
• Identifikaci hub a kvasinek na základě 28S rRNA.
• Integraci výsledků DNA analýzy se systémem FAME pro mastné kyseliny.
• Vytváření vlastních DNA knihoven a kombinované reporty.

Použitá instrumentace

• Libovolný DNA sekvencer od jakéhokoliv dodavatele.
• Software pro base-calling a sestavování sekvencí (např. Phred, Sequencher).
• Systém Sherlock Microbial Identification System pro FAME analýzu.

Použitá metodika

Postup identifikace zahrnuje:

1. Převod elektroferogramů do textové konsensusové sekvence.
2. Import nebo vložení FASTA souboru do Sherlock DNA.
3. Porovnání sekvence s předdefinovanými knihovnami 16S a 28S.
4. Výpočet procentuální odlišnosti a sestavení seznamu top shod.
5. Vizualizaci výsledků pomocí Neighbor Joining a Rooted NJ stromů.
6. Vytváření a validaci vlastních knihoven.

Hlavní výsledky a diskuse

Sherlock DNA dosahuje vysoké přesnosti identifikace, kde odchylka pod 0,5 % většinou značí přesné určení druhu. Kombinace s FAME analýzou zvyšuje spolehlivost a pomáhá řešit nejednoznačné případy. Uživatel obdrží detailní report včetně top 10 shod, přesné lokalizace mismatches a taxonomických stromů s měřitelnými vzdálenostmi.

Předpřipravené knihovny:

• D16S2 (16S 500 bp): 260 rodů, 1304 druhů, 1369 záznamů.
• MD16S2 (16S full-length): 251 rodů, 1202 druhů, 1264 záznamů.
• FY28S2 (28S): 331 rodů, 1139 druhů, 1277 záznamů.

Přínosy a praktické využití metody

Sherlock DNA poskytuje:

• Vendor-nezávislé řešení pro libovolný sekvencer.
• Rychlou a přesnou identifikaci mikroorganismů.
• Flexibilitu díky možnosti tvorby vlastních knihoven.
• Komplexní reporty kombinující DNA i FAME data.

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekává se rozšíření a aktualizace knihoven, implementace dalších genových markerů (např. ITS u hub), vyšší automatizace pipeline pro vysokoprůtoková data a využití strojového učení pro prediktivní taxonomii. Aplikace v klinickém prostředí, environmentálním monitoringu a průmyslové mikrobiologii povede k dalším inovacím.

Závěr

Sherlock DNA představuje robustní, univerzální a integrované řešení pro identifikaci mikroorganismů na bázi DNA sekvenování a FAME analýzy. Jeho flexibilita, přehlednost reportingu a možnost rozšiřování knihoven podporují široké spektrum aplikací v oblasti analytické chemie, biotechnologií a mikrobiologie.

Reference

V textu nebyly uvedeny žádné reference.