방법 논문

수집 및 곰 팡이 DNA의 분석에 대 한 직업 공기 샘플 추출

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DOI:

10.3791/56730

2018년 5월 2일

이 논문에서

요약

환경 내에서 곰 팡이 다양성을 결정 하는 것은 건강 위험을 식별 하기 위해 산업 보건 연구에 활용 방법입니다. 이 프로토콜 설명 증폭 및 곰 팡이 지역의 시퀀싱에 대 한 직업 공기 샘플에서 DNA를 추출을 합니다. 이 이렇게 많은 곰 팡이 종 전통적인 평가 방법에 의해 간과 수 있습니다 감지 합니다.

초록

문화와 현미경-기반 접근, 같은 직업 환경에서 곰 팡이 노출 식별의 전통적인 방법에는 많은 종류의 배제에 결과가 여러 제한이. 지난 2 년간 분야에서 발전 산업 보건 연구원 곰 팡이 위험 식별에 대 한 분자-기반 접근법을 주도 했습니다. 이러한 방법은 전통적인 방법을 사용 하 여 발견 되지 않은 실내 및 산업 환경에서 많은 종류의 탐지에서 이어지고 있다. 공기 내 곰 팡이 다양성을 결정 하기 위한 접근 게놈 DNA 추출, 증폭, 시퀀싱, 및 내부 곰 팡이의 분류학 식별을 통해 샘플이 프로토콜 세부 스페이서 (ITS) 영역을 복사할 수 있습니다. 많은 곰 팡이 종 하지 감지 또는 문화 또는 현미경을 사용 하 여 종 수준으로 식별 하기 어려운의 검출에는 시퀀싱 결과. 이러한 방법 곰 팡이 부담의 정량적 측정을 제공 하지 않습니다, 그러나 그들은 위험 식별에 대 한 새로운 접근을 제공 하 고 전체 종 부유 및 다양성 직업 환경 내에서 결정 하는 데 사용 수 있습니다.

서론

아니라 알레르기, 천식1를 포함 하 여 호흡기 morbidities 실내 및 산업 환경에서 곰 팡이 노출 될 수 있습니다. 곰 팡이 위험 식별 위험을 평가 하 고 작업자 노출 방지를 위해 중요 하다. 이 곰 팡이 위험 실내 오염, 실외 공기 침입, 또는 노동자는 존재2영역으로 곰 팡이 자료의 전송에서 발생 하는 환경 장애의 결과 수 있습니다. 뿐만 아니라 곰 팡이 포자의 미세한 식별 가능한 문화 샘플링 방법 곰 팡이 노출 평가를 포함 했다. 이러한 접근 방법은 몇 가지 제한 있고 전반적으로 곰 팡이 부담3에 기여 될 수 있는 많은 곰 팡이 종 종종 간과. 문화 기반 접근만 영양소 미디어에 재배 될 수 그 가능한 곰 팡이 균을 차별화할 수 있습니다. 현미경을 통해 종 수준으로 곰 팡이 포자를 식별 유사한 형태학을 공유 하는 포자에 의해 혼동 될 수 있습니다. 두 방법 모두 매우 mycologists 분석 하 고 많은 나머지 미확인으로 균 종 확인에 의존 하고있다.

직업 위험 식별 및 노출 평가에 사용 되는 기존의 방법론에 따라 개선 하기 위해 많은 연구 자들은 분자 기반 기술에 아닙니다. 시퀀싱-기반 접근 실내 및 산....

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프로토콜

1. 준비 NIOSH 졸 샘플러

참고: NIOSH 졸 샘플러 bioaerosols 두 샘플링 튜브와 소계 (PTFE) 필터를 사용 하 여 수집 하는 2 단계 사이 클론 졸 샘플러가입니다.

  1. 어셈블리, 전에 조심 스럽게 샘플러를 검사 합니다. 그것을 보장 하기 위해 샘플러 손상 되지 않은, 장소 및 아늑한, 모든 나사가 및 경계선 주변 씰링 테이프는 2에 의해 형성 된 반쪽은 그대로. 샘플러 어떤 흠, 균열 또는 눈물 그리고 그것이 실리콘 그리스의 매우 가벼운 코팅 있지 않습니다 있도록 O-ring를 검사 합니다.
    참고: 샘플러는 폴리스 티 렌 또는 폴 리 프로필 렌 3 종 필터 카세트에서 37 m m 3 µ m PTFE 필터를 포함합니다.
    1. 기본 조각의 gridded 표면에 셀 루 로스 또는 플라스틱 필터 지원 패드 (필터 포함)을 배치 하 여 필터 카세트를 조립 ( 그림 1참조). 필터 집게를 사용 하 여 컬렉션 면이 필터 지원 패드 위에 필터를 넣어.
    2. 수동 또는 공 압 프레스를 사용 하 여 필터 카세트 인감. 손 폐쇄 공기 필터 주위 누출 하 수집 효율을 줄일 수 있습니다. 고리 모양의 조각 (확장 물통)를 삽입 하 고 언론을 사용 ....

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결과

종 배포 환경 내에서 관계 되는 풍부의 공기 샘플에서 확인 된 각 OTU 클론의 수를 결정 하 여 평가 될 수 있습니다. 그림 6 는 공기 샘플링의 60 분에 따라 실내 환경 내에서 배치 taxonomically 종 대표 크로나 차트입니다. 그것은 종 문 Zygomycota (Rhizopus microsporus)에 속하는 두 개의 주요 곰 팡이 문의 Ascomycota Basidiomycota, 내 종의 다양 한 환경에 포함 되어 있음을 관찰할 수 있습니다. 평가의 전통적인 방법으로 많은 Basidiomycota culturable 또는 현미경 기반 방법을 사용 하 여 분화 될 수 없다 Ascomycota 종으로 바이어스는. 곰 팡이 지역의 시퀀싱 수많은 균 종, 특히 일부 Basidiomycota, 자주 들 키 지 않고가 감지 할 수 있습니다. 이 환경의 분석 확인 곰 팡이 시퀀스의 68% 소유는 .......

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토론

시퀀싱 기반 방법을 사용 하 여 직업 환경 내에서 곰 팡이 다양성을 결정 하는 것은 곰 팡이 위험 식별 및 노출 평가 개선 했다. 이 방법을 사용 하는 많은 종의 추가 곰 팡이 종종 문화 또는 평가의 현미경-기반 메서드를 사용 하 여 검색 검색에 대 한 허용 했다. 직업 및 실내 환경 및 그것의 증폭 및 시퀀싱에 대 한 공기 샘플에서 게놈 DNA 추출에서 bioaerosols 샘플링 하는 방법은 여기에 제공 됩니다. 이러한 방법을 사용 하 여 곰 팡이 다양성의 결정은 높게에 지: (1) 성공 하 고 완전 한 genomic DNA에서에서 추출 공기 샘플링, 틀에 그 시퀀스는 증폭의 비교에 대 한 허용 하는 뇌관으로 gDNA의 확대 (2) 데이터베이스 및 한도 확대 편견, 및 (3) 올바른 분류학 식별 데이터베이스 내에서 시퀀스의 시퀀스입니다.

게놈 DNA 추출은 추출 방법론 및 연구에 사용 하는 시 약에 의존. 프로토콜에 언급은 튜브의 상단에 있는 bioaerosols 그리고 다른.......

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공개 사항

결과 및 결론은이 보고서에는 작가 이며 반드시 질병 관리 및 예방에 대 한 직업 안전 및 건강, 센터에 대 한 국립 연구소의 공식적인 위치를 대표 하지 않습니다.

감사의 글

이 작품은 NIOSH와 NIEHS (AES12007001-1-0-6) 사이 부처간의 합의 의해 부분에서 지원 되었다.

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재료

이 논문에 사용된 재료 목록
이름회사카탈로그 번호댓글
NIOSH BC251 바이오 에어로졸 사이클론 샘플러NIOSHBC251NIOSH 샘플러는 아직 상용화되지 않았습니다. NIOSH 샘플러
Fisherbrand 멸균 마이크로 원심분리기 튜브(스크류 캡 포함)Fisher Scientific02-681-373공기 샘플링용 1.5mL 폴리프로필렌 마이크로원심분리기 튜브를 구하는 방법에 대한 정보는 William Lindsley 박사(wlindsley@cdc.gov)에게 문의하십시오. 스크류 탑 스레딩은 NIOSH 샘플러의 스레딩과 일치해야 합니다.
Falcon 15 mL 원추형 원심분리기 튜브Corning352096 15 mL 폴리프로필렌 튜브
클린룸 비닐 테이프, 쉽게 제거할 수 있는, 1/4" 너비McMaster-Carr76505A1밀봉 테이프
필터 카세트, 투명 스티렌, 37mmSKC Inc.225-3LF3피스 샘플링 카세트(필터 없음). 포함: 카세트 베이스, 확장 카울, 카세트 캡 및 입구/출구 플러그
PTFE 소수성 형광단 멤브레인 필터, 3.0 &마이크로; m, 37 mmEMD MilliporeFSLW03700포함: 37 mm, 3.0 &마이크로; m PTFE 필터 및 지지 패드
Fisherbrand 필터 집게Fisher Scientific09-753-50필터 집게
모델 502 정밀 PanaPressPanaVise502공압 카세트 프레스는 이 정밀 아버 프레스
Scotch Super 33+ 비닐 전기 테이프McMaster-Carr76455A2119mm 테이프
다목적 교정 용기, 대형SKC로 제작되었습니다. 주식회사225-112교정 용기
범용 PCXR4 샘플 펌프SKC Inc.224-PCXR4샘플링 펌프
질량 유량계 4140TSI Inc.4140유량계
Roche High Pure PCR 템플릿 키트놈 DNA 추출에 사용되는 Roche Diagnostics 11796828001 키트. 함유 성분: 용해 완충액, 결합 완충액, 단백질 분해 효소 K, 억제제 제거 완충액, 세척 완충액, 용출 완충액, 유리 섬유 필터 튜브 및 2 ml 수집 튜브
Fisherbrand 2 mL 강화 폴리프로필렌 스크류 캡 튜브(캡 포함)Fisher Scientific15340162 비드 균질화를 위한 2 mL 강화 튜브
유리 비드, 산 세척, 212-300 µ mSigma-AldrichG1277유리 구슬
Fisher Scientific 비드 밀 24 균질화 FisherScientific15-340-163비드 균질화
CelLytic B 세포 용해 시약, 10XSigma-AldrichC8740용해 시약
Platinum Taq 중합효소Invitrogen10966-018함유 성분: 백금 Taq 중합효소, 10X PCR 완충액(MgCl2 없음), 50mM MgCl2, KB 증량제
dNTP MixInvitrogen18427-08810 mM dNTP mix
QIAquick PCR 정제 키트Qiagen28106진균 앰플리콘을 정제하는 데 사용되는 키트. 내용물: 완충액 PB(결합 완충액), 완충액 PE(세척 완충액), 완충액 EB(용리 완충액), pH 지시 염료(선택 사항) 및 GelPilot 로딩 염료
Owl EasyCast Mini Gel 전기영동 시스템Thermo FisherB1 또는 B2
TrackIt 1 KB Plus DNA ladderThermo Fisher10488-085DNA ladder
공기 샘플링을 위한

참고문헌

  1. Mendell, M. J., Mirer, A. G., Cheung, K., Tong, M., Douwes, J. Respiratory and allergic health effects of dampness, mold, and dampness-related agents: a review of the epidemiologic evidence. Environ Health Perspect. 119 (6), 748-756 (2011).
  2. Green, B. J., Lemons, A. R., Park, Y., Cox-Ganser, J. M., Park, J. H.

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