G5 Artikkeliväitöskirja
Expanding the toolbox for molecular microbial studies : from communities to single cells (2021)


Dutra, L. (2021). Expanding the toolbox for molecular microbial studies : from communities to single cells [Doctoral dissertation]. University of Jyväskylä. JYU dissertations, 418. http://urn.fi/URN:ISBN:978-951-39-8799-2


JYU-tekijät tai -toimittajat


Julkaisun tiedot

Julkaisun kaikki tekijät tai toimittajat: Dutra, Lara

eISBN: 978-951-39-8799-2

Lehti tai sarja: JYU dissertations

eISSN: 2489-9003

Julkaisuvuosi: 2021

Sarjan numero: 418

Kirjan kokonaissivumäärä: 1 verkkoaineisto (50 sivua, 16 sivua useina numerointijaksoina, 11 numeroimatonta sivua)

Kustantaja: University of Jyväskylä

Julkaisumaa: Suomi

Julkaisun kieli: englanti

Pysyvä verkko-osoite: http://urn.fi/URN:ISBN:978-951-39-8799-2

Julkaisun avoin saatavuus: Avoimesti saatavilla

Julkaisukanavan avoin saatavuus: Kokonaan avoin julkaisukanava


Tiivistelmä

Viime aikoina molekyylivallankumous ja nanoteknologia ovat tarjonneet työkaluja mikro-organismeja koskevan tiedon laajentamiseen. Myös tämän tutkielman lähtökohta oli hyödyntää olemassa olevia menetelmiä tiettyjen mikrobien tunnistamiseen. Polymeraasiketjureaktioon (PCR) perustuvia määrityksiä käytettiin zoonoottisen viruksen (Orthopoxvirus)havaitsemiseen vesisian (Hydrochoerus hydrochaeris) ulostenäytteistä, jonka avulla pyrittiin löytämään virustautiepidemioiden aiheuttajien mahdollisia leviämisreittejä. Olemassa olevat menetelmät soveltuivat virusten geneettisen materiaalin löytämiseen ulostenäytteistä. Vakiintuneita PCR- ja sekvensointimenetelmiä sovellettiin myös tutkittaessa biohajotukseen kykeneviä bakteereita kloorifenoleillä saastuneessa pohjavedessä. Huolimatta bakteerilajien havaitsemisesta saastuneissa aineksissa ja mikrokosmoskokeissa, kävi selväksi, etteivät laajasti käytettävissä olevat menetelmät selvittäneet todellisia biopuhdistuksesta vastanneiden mikrobien identiteettiä. Funktionaalisen geenin sisältävää DNA:ta havaittiin kvantitatiivisella PCR-menetelmällä ja bakteerien kokonaisdiversiteetti määritettiin sekvensoimalla yleinen merkkigeeni – 16S rRNA geeni. Silti prosessin todelliset toimijat eli toiminnan kannalta kriittisiä geenejä kantavat mikro-organismit säilyivät tuntemattomina. Tutkimuksessa siirryttiin kehittämään uutta pisaramikrofluidistiikka-tekniikkaan perustuvaa menetelmää, joka mahdollistaa mikrobien geeniyhdistelmien tutkimuksen yksittäisen solun tasolla. Öljyn erottamissa pisaroissa PCR-menetelmää käytetään sulauttamaan ja monistamaan 16S rRNA sekä funktionaalisesta geenistä syntyviä konkatemeereja. Sekvensoinnin avulla funktionaalinen geeni voidaan liittää tunnettuihin bakteeritaksoneihin. Menetelmän luotettavuuden varmistamiseksi useat yksittäiset vaiheet vaativat suunnittelua ja huolellista hienosäätöä. Näihin sisältyivät solujen ulkopuolisesta DNA:sta aiheutuvien virhelähteiden poistaminen, emulsion tehokas rikkominen ja DNA:n eristys, sekvensointituloksia vääristävän ei-toivotun PCR-monistuksen estäminen, sekä solutasoisen erottelukyvyn varmistaminen. Tätä optimoitua menetelmää voidaan soveltaa tutkimuksiin, joissa halutaan tunnistaa mikro-organismit, joiden merkitys on suuri tietyissä geneettisesti koodatuissa toiminnoissa


YSO-asiasanat: mikrobiologia; menetelmät

Vapaat asiasanat: NGS; PCR; yksisoluteknologia


Liittyvät organisaatiot


OKM-raportointi: Kyllä

Raportointivuosi: 2021


Viimeisin päivitys 2022-19-08 klo 19:56