Fortgeschrittene Techniken in Biologie und Medizin
Offener Zugang

Abstrakt

Fortschritte bei der Nutzung von Microarrays zur Erkennung und Verfolgung lebensmittelbedingter Mikroben im Genomzeitalter

Baoguang Li, Isha R. Patel, Ben D. Tall und Christopher A. Elkins

Durch lebensmittelbedingte Mikroben verursachte Krankheitsausbrüche stellen weltweit ein ernstes Problem für die öffentliche Gesundheit und Lebensmittelsicherheit dar. Es besteht ein großer Bedarf an schnellen, empfindlichen und durchsatzstarken Methoden zum Erkennen und Aufspüren dieser Krankheitserreger in Lebensmitteln, Wasser und anderen Umgebungen. Jüngste Fortschritte in der DNA-Genomtechnologie haben Durchsatzanalysen von Stämmen ermöglicht, indem der gesamte Genominhalt von Stämmen erfasst und gleichzeitig vergleichende Phylogenien erstellt werden. Mikroarrays eignen sich besonders gut zum Destillieren großer Mengen genomischer DNA-Sequenzinformationen wie der Gene oder genetischen Merkmale von Hunderten von lebensmittelbedingten Isolaten in einem einzigen Experiment. Daher hat sich die Mikroarray-Technologie in den letzten zwei Jahrzehnten aufgrund des Zugriffs auf Tausende vollständiger und vorläufiger mikrobieller Genome enorm weiterentwickelt, und dieser Fortschritt hat zur Entwicklung und Herstellung neuerer Mikroarrays geführt, die nun Gensequenzvariationen bis hin zu einem einzelnen Nukleotidpolymorphismus identifizieren können. DNA-Mikroarrays bleiben ein nützliches Werkzeug für eine schnelle und verfeinerte Genomanalyse von lebensmittelbedingten Mikroben. In dieser Übersicht konzentrieren wir uns bei unserer Diskussion vor allem auf die Erkennung von Krankheitserregern, die Identifizierung von Serotypen sowie die Verfolgung der genetischen Vielfalt und der Kontaminationsquelle der jeweiligen durch Lebensmittel übertragenen Stämme und stützen uns dabei auf unsere Erfahrungen aus erster Hand mit der Anwendung dieser Technologie.