Elektronik Pipetlerin Mikrobiyal Evrim Araştırmalarında Tarama için Kullanılması

Mikrobiyal evrim, mahsul bilimi araştırmalarının hayati önem taşıyan bir alanıdır. Pek çok bakteri, mahsullerin patojenlerden korunması ve bitkilerin topraktan fosfor ve nitrojen gibi besinleri almasında yardımcı rol oynar. Bu bakteriler yalnızca mahsulün korunması ve iyileştirilmesi için düşük maliyetli bir çözüm sağlamakla kalmaz, aynı zamanda besin maddelerinin gübrelerden daha geniş bir çevreye sızmasını da azaltır. Bu nedenle bakteriler, evrimleri ve farklı türlerin özellikleri hakkında daha fazla bilgi edinmek tarımsal araştırmaların önemli bir parçasıdır.

VOYAGER aralıkları ayarlanabilir elektronik pipet ve VIAFLO hafif elektronik pipet, yüksek numune sayılarının analizini gerektiren çalışmalarda iş akışlarını düzene koymak ve tekrarlanabilir sonuçlar elde etmek için mükemmel laboratuvar arkadaşlarıdır. Reading Üniversitesi Biyolojik Çalışmalar Okulu’nda bakteriyel hareketliliğin (motilite) evrimi üzerine doktora çalışmalarını tamamlayan Dr. Astrid Altamirano-Junqueira, bu elektronik pipetlerin araştırmasına nasıl yardımcı olduğunu anlatıyor: “Doktora programımı, mikrobiyal evrimi araştırdığım Birleşik Krallık’ta 2019’da tamamladım. Pseudomonas fluorescens’de flagella ana düzenleyici gen olan FleQ’nun silinmesinin etkilerine bakarak mikrobiyal hareketliliğe odaklandım. Bakteriyel evrimde, genler yeni roller üstlenmek için sıklıkla kopyalanır ve mutasyona uğrar. 40’tan fazla farklı FleQ knockout P. fluorescens türü üzerinde derinlemesine gen ekspresyon çalışmaları yaptım ve flagella protein ekspresyonunu ve hareketliliğini eski haline getirmek için yabani tipte flagella ana regülatörü FleQ’nun bir parçası olduğu nitrojen yolunun yeniden bağlanmasının yaşandığı yeni bir tür belirledim. Daha sonra bu yeni “yüzücü” türün nitrojen yokluğundan nasıl etkilendiğini keşfetmeye çalıştım.”

Hızlı Sonuçlar Sağlamak

“İlk görevim, işleme bağlı olarak kültür medyasında ortaya çıkması 1 ila 20 gün sürebilen FleQ knockout mutantlarını büyütmekti. P. fluorescens doğal olarak hareketli bir bakteri olduğundan, bir yüzeye yapışan veya süspansiyonda büyüyen organizmalar için tasarlanmış geleneksel inkübatör kurulumları uygun bir seçenek değildi. Aflagellat P. fluorescens’in yetersiz ajitasyonu, bakterilerin kuyucuğun dibine yerleşmesine ve kaynak kıtlığına yol açmasına neden oldu. Bu, zamanla, nitrojen açlığı olmasa bile büyümede bir azalmaya yol açar ve potansiyel olarak sonuçları çarpıtır. Bu nedenle, çok daha güçlü plaka sallaması sağlayan ve plakanın sabit ve oturmuş olmasına gerek kalmadan anında ölçüm yapabilen bir Bioscreen C MBR analizörü kullanmam gerekiyordu.”

“Bioscreen C’yi kullanmanın zorluğu, standart 96 kuyucuklu mikroplakalarla aynı kuyucuk aralığına sahip olmayan petek tasarımlı bir mikroplakayı kullanmaktır. İlk başta, her kuyucuğa ayrı ayrı pipetliyordum, ancak bu platformda bir seferde 200 adede kadar örneği inkübe edip analiz edebilirsiniz, bu da süreci inanılmaz derecede zaman alıcı hale getirir. Plakayı hazırlama ve aşılamayı ilk denediğimde neredeyse altı saat sürdü ve inanılmaz derecede yorucu olduğu için konsantrasyonum bozulursa hata yapma riskim yüksekti. Plaka tam olarak yüklenmeden bakterilerin büyümeye başlamaması için plakayı soğuk tutmak da zordu. Bu adımın zaman açısından kritik olması nedeniyle pipetleme için gerçekten daha verimli bir çözüme ihtiyacım vardı. Bu yüzden alternatif pipetleme seçeneklerini araştırmaya başladım ve INTEGRA’nın çok kanallı elektronik pipet serisini keşfettim. Bioscreen kullanım kılavuzu, çoklu numunelerin tüplerden plakalara veya farklı aralıklara sahip plakalar arasında kolay bir şekilde transfer edilebilmesini sağladığı için VOYAGER aralıkları ayarlanabilir elektronik pipeti cihazla kullanım için en verimli seçenek olarak önermektedir. VOYAGER ile bir plakanın tamamını 15 dakikadan daha kısa sürede yükleyebiliyorum ki bu inanılmaz.”

Farklı İş Akışları için Mükemmel Kombinasyon

“Bioscreen C ve VOYAGER’in bu kombinasyonu, çeşitli mutantların çoklu biyolojik kopyalarını büyütüp analiz etmeme, ardından nitrojen açlığının ve farklı nitrojen kaynaklarının bakteriyel hareketlilik üzerindeki etkilerini araştırmama izin verdi. Ayrıca iş akışımın diğer kısımlarında kullanmak için en az VOYAGER kadar esnek olan tek kanallı bir VIAFLO elektronik pipet edindim. Artık jel yükleme ve PCR kurulumu dahil çok çeşitli işler için her iki pipeti de kullanıyorum. Mekanik tek kanallı bir pipet kullanmaktan çok daha hızlı ve elektronik olduğu için başparmağı zorlamıyor. Geleneksel manuel pipetler, pipetleme için pistona çok daha fazla baskı gerektirir; bu da çok sayıda örneği işlerken veya çok adımlı bir protokol gerçekleştirirken elinize zarar verebilir. Elektronik pipetlerle birlikte sürekli gerilim yaralanması (RSI) riski azalıyor. Elektronik pipetler aynı zamanda hızlı ve doğru sonuçlar verdiği için zaman ve maliyet tasarrufu sağlayarak bir günde daha fazla numune işlememe olanak tanıyor. Her iki pipetin de iş akışına uyacak şekilde programlanabilmesi araştırmam için çok faydalıydı çünkü çok fazla tür vardı ve her biri için birden fazla kopya yapmam gerekiyordu.”

Deneysel Yeteneklerin Geliştirilmesi

“VOYAGER ve VIAFLO pipetlerini kullanarak kazandığım zaman doktoramın son yılında daha fazla türün yanı sıra daha fazla kültür koşulu çalışabilmemi sağladı. Bu çalışma, türler hakkında olabildiğince fazla bilgi edinmeme izin verdi, ki bu, çok değişkenli analiz için hayati önemdeydi. İstatistikleri gerçekten analiz edebildim ve farklı mutantlar hakkında derinlemesine fikir edindim. Hatta genom dizilemesinden sonra yeni bir türün keşfedilmesine yol açan yeni bir amonyak taşıyıcısını bile tanımlayabildim – FleQS4. Bu çalışma şu anda yayınlanma aşamasında ve INTEGRA elektronik pipetleri sayesinde her tür için bu genin tüm PCR deney ve taramalarını sadece iki hafta içinde gerçekleştirebildim – VOYAGER için inanılmaz derecede müteşekkirim!”

Kaynak: https://www.integra-biosciences.com/global/en/stories/integras-electronic-pipettes-enable-vital-screening-microbial-evolution-research