ZASTOSOWANIE SEKWENCJONOWANIA PEŁNOGENOMOWEGO DO GENOTYPOWANIA BAKTERII


Implementation of whole genome sequencing for bacteria genotyping
Daria Artyszuk, Tomasz Wołkowicz

1. Wprowadzenie. 1.1. Metody typowania. 2. Fenotypowe metody typowania. 3. Genetyczne metody typowania. 3.1. REA-PFGE. 3.2. MLVA. 3.3. MLST. 4.  Techniki sekwencjonowania I generacji. 4.1. Metoda Sangera. 4.2. Metoda Maxama-Gilberta. 5. Sekwencjonowanie pełnogenomowe. 5.1. Sekwencjonowanie II generacji. 5.2. Sekwencjonowanie III generacji. 6. Typowanie molekularne z zastosowaniem sekwencjonowania pełnogenomowego. 6.1. K-mer. 6.2. SNP. 6.3. wgMLST 7.  Trudności analiz. 7.1. Proces przetwarzania danych. 7.2. Przechowywanie i udostępnianie danych. 7.3. Nomenklatura. 8. Potencjalne kierunki rozwoju. WGS 9. Podsumowanie

Streszczenie: Typowanie molekularne służy do identyfikacji charakterystycznych celów genetycznych oraz określania podobieństwa genetycznego. W celu ustalenia podobieństwa bakterii, stosowane są zarówno klasyczne metody fenotypowe, jak i nowocześniejsze metody oparte na biologii molekularnej. Rozwój genetyki, a szczególnie wynalezienie nowszych technik, jakimi są metody oparte na technikach biologii molekularnej zrewolucjonizowało badania biologiczne, w tym badania mikroorganizmów. Po roku 1970, rozwój metod opartych na analizie sekwencji kwasu nukleinowego zapoczątkował erę mikrobiologii molekularnej, udostępniając tym samym nowoczesne narzędzia do identyfikacji źródeł zakażenia. Sekwencjonowanie pełnego genomu i inne techniki typowania o dużej przepustowości stają się coraz bardziej popularne, a dzięki wysokiej rozdzielczości, są idealnym narzędziem do analiz porównawczych bakterii. W poniższej pracy omówione zostały techniki najczęściej stosowane w typowaniu bakterii oraz te, które są dopiero w fazie tworzenia, a w przyszłości mogą stanowić główne narzędzie w typowaniu molekularnym bakterii.

Abstract: The molecular typing methods are used to identify specific genetic targets and relationships between microbial isolates. In order to understand clonal relatedness between the microbial strains, classic phenotypic methods are used in line with modern molecular biology techniques. The development of genetics, especially new techniques like molecular typing, have revolutionized microbial research. After 1970, the development techniques, especially those referring to DNA sequencing, established molecular microbiology, thus providing modern tools for the identification of sources and routes of infection. Whole genome sequencing and other high-throughput typing methods are becoming increasingly popular and, thanks to their high resolution, they are ideal tools for comparative analysis of bacteria. This study reviews the methods most commonly used in the molecular typing of bacteria, including those which are in the development stage and may be the main tool in microbial typing in the future.

1. Introduction. 1.1. Typing methods. 2. Phenotypic typing methods. 3. Genetic typing methods. 3.1. REA-PFGE. 3.2. MLVA. 3.3. MLST. 4.  1st generation sequencing technology. 4.1. Sanger sequencing. 4.2. Maxam-Gilbert sequencing. 5.  Whole genome sequencing. 5.1. 2nd generation sequencing. 5.2. 3rd generation sequencing. 6. Molecular typing using whole genome sequencing. 6.1. K-mer. 6.2. SNP. 6.3. wgMLST. 7. Analysis difficulties. 7.1. Data processing. 7.2. Data storage and sharing. 7.3. Nomenclature. 8. Potential directions of development. 9. Summary

Najnowszy numer

Najnowszy numer

POSTĘPY MIKROBIOLOGII
2018, 57, 3

O Towarzystwie

PTM

Celem Polskiego Towarzystwa
Mikrobiologów jest propagowanie rozwoju nauk mikrobiologicznych

i popularyzowanie osiągnięć
mikrobiologii wśród członków Towarzystwa oraz szerokich kręgów społeczeństwa. Formami działalności jest organizowanie zjazdów, posiedzeń naukowych, kursów, wykładów
i odczytów oraz konkursów prac naukowych; wydawanie i popieranie wydawania czasopism naukowych, książek
i innych publikacji
z dziedziny mikrobiologii; opiniowanie o stanie i potrzebach mikrobiologii polskiej

i występowanie w jej sprawach wobec
władz państwowych; współpraca
z pokrewnymi stowarzyszeniami
w kraju i za granicą.