من انا

صورتي
الرياض, Saudi Arabia
مسلم، وأناأحوج ما أكون إلى معرفة نفسي

الثلاثاء، 31 يناير، 2012

Whole community analysis methods

Whole community analysis methods
1. Metagenomics
Metagenomics is the study of metagenomes, genetic material recovered directly from environmental samples.
هو أخذ العينة مباشرة من البيئة واستخلاص المادة الوراثية مباشرةً .

The broad field may also be referred to as environmental genomics, ecogenomics or community genomics.
يمكن أن يكون حقل واسع  يشار كوراثة بيئية  أو وراثة المجتمع
Traditional microbiology and microbial genome sequencing rely upon  cultivated clonal cultures.
Metagenomics offers a powerful lensعدسة  for viewingلفحص  the microbial world that has the potentialالجهد  to revolutionizeلتحدث تغييراً كبيراً  understanding of the entire living world.في فهم العالم كاملاً
الدراسة التقليدية تعتمد على العزل أولاً ثم تعمل لها sequence........... في الميتاجينوم كأنك تنظر من عدسة مكبرة  ومن خلال الميتاجينوم نحن نحاول فهم عالم الجراثيم التي لديها القدرة على إحداث ثورة في فهم العالم الحي بأكمله

    Early environmental gene sequencing cloned specific genes (often the 16S rRNA gene) to produce a profile of diversity in a natural sample. Such work revealed that the vast majority الغالبية العظمى of microbial biodiversity التنوع البيولوجي الميكروبي had been missed by cultivation-based methods.
في البداية كانوا يعملون sequences لجينات محددة  حيث الدراسات التي كانت تعتمد على جين واحد أظهرت أن هنالك كائنات كثيرة جداً لا تنمو على الأوساط الصناعية .
    Recent studies use "shotgun" Sanger sequencing or massively parallel التشابه الكبير pyrosequencing to get largely unbiasedغير متحيز samples of all genes from all the members of the sampled communities.
الدراسات الحديثة استخدم shotgun  وهي عبارة عن عمل sequence لجزء كبير من الـ DNA  للحصول على عينات من كل الجينات لمجتمع الميكروبي الموجود .
      The term "metagenomics" was first used by Jo Handelsman and others, and first appeared in publication أول تطبيق لها in 1998.
      The exploding interest in environmental genetics has resulted in the broader use of metagenomics to describe any sequencing of genetic material from environmental (i.e. uncultured) samples.
• ثورة الاهتمام  في علم الوراثة البيئي أدى إلى التوسع في استخدام metagenomics لوصف أي تسلسل المادة الوراثية من عينات (أي غير مزروعة) البيئية.




      Recently, Kevin Chen and Lior Pachter defined metagenomics as "the application of modern genomics techniques to the study of communities of microbial organisms directly in their natural environments, by passingالاستغناء عن  the need for isolation and laboratory cultivationالمزرعة المخبرية   of individualفردية ( مستقلة )  species    

دراسة المجتمعات الميكروبية مباشرة في بيئاتها الطبيعية  أدى للاستغناء عن العزل بالمختبرات الزراعية (المعمل) لأنواع مستقلة .


Environmental gene surveysفحص

      Conventional sequencing begins with a culture of identical cellsالخلايا المتماثلة  as a source of DNA.
التسلسل المعتاد يبدأ بمزرعة نقية للخلايا المماثلة كمصدر أو أصل  للحمض دنا .

      However, early metagenomic studies revealedأظهرت  that there are probably large groups of microorganisms in many environments that cannot be cultured  زراعتهاand thus cannot be sequenced.
ولكن الدراسات المبدئية المتعلقة بالميتاجينومك أثبتت أن مجموعات كبيرة من الكائنات الدقيقة في العديد من البيئات لم يستطيع زراعتها وعزلها في وسط غذائي صناعي .

      These early studies focused on 16S ribosomal RNA sequences which are relatively short  قصيرة نسبياً, often conservedثابتة  within a speciesداخل الأنواع  , and generally different between species.
هذه الدراسة المبدئية ركزت على 16 أس .......التي يكون طولها قصير وغالباً ثابتة في نفس النوع  والاختلافات بين الأنواع .

      Many 16S rRNA sequences have been found which do not belongتنتمي أو تتعلق  to any known cultured species, indicatingالاستدلال أو الإشارة   that there are numerousوافر  non-isolated organisms out there.
لقد وجد أن العديد من 16S • متواليات الرنا الريباسي  لا تنتمي إلى أنواع معروفة سبق عزلها، مما يستدل على ذلك  أن هناك العديد من الكائنات غير المعزولة هناك.
      Early molecular work in the fieldمجال  was conductedأرشد  by Norman R. Pace and colleagues  وزملاءه , who used PCR to explore لاستكشاف  the diversity of ribosomal RNA sequences.
العمل المبكر في مجال الجزيئات كان قد قاد نورمان وبيس وزملاءه الذين استخدموا بي سي آر  للكشف عن تسلسل ريبوسومي متنوع .

      The insights gained from these breakthrough  التقدم المفاجيء في المعرفة studies led Pace to propose لاقتراح  the idea of cloning DNA directly from environmental samples as early as 1985.
• الرؤية المكتسبة من  التقدم المعرفي لهذه الدراسات  قادت بيس إلى اقتراح فكرة عزل الـ DNA  مباشرة من العينات البيئية وعمل له كلوننق (لزق دنا في البلازميدات) في وقت مبكر عام 1985.



      This led to the first report of isolating and cloning bulk DNA from an environmental sample, published by Pace and colleagues in 1991.

• هذه قادت إلى التقرير الأول للعزل ولزق الحمض النووي الأكبر أو الضخم (bulk ) من العينات البيئية، ونشرت من قبل بيس وزملاؤه في عام 1991. وهي ضمن المراحل الوصول لتقنية ميتاجينوم


      Considerable effortsمحاولات كبيرة  ensuredأثبتت  that these were not PCR false positives and supportedأيدت  ( دعمت )  the existence وجود  of a complex community of unexploredغير مستكشف  species.
نتيجة تكرار الدراسات (الجهود المبذولة) أثبتت أن بي سي آر لم يكن الخطأ في عمله ودعم ذلك وجود مجمعات معقدة وأنواع لم يتم كشفها .

      Although this methodology was limited to exploring highly conserved, non-protein coding genes, it did support that diversity was far more complex than was known by culturing methods.
• وعلى الرغم من محدودية هذه المنهجية لاستكشاف المحتفظه بتركيبها ، لا تحتوي على بروتينات لجينات مشفرة ، ومع ذلك أظهرت أن  التنوع الخارجي أكثر بكثير من طرق العزل المعروفة .


      Soon after that, Healy reported the metagenomic isolation of functional genes from "zoolibraries" constructed from a complex culture of environmental organisms grown in the laboratory on dried grasses in 1995.
• بعد ذلك بقليل ، ذكر تقرير هيلي عن العزلات  metagenomic من الجينات الوظيفية من "zoolibraries" التي تم تركيبها من زراعة معقدة من الكائنات الموجودة في البيئة التي تزرع في المختبر على الأعشاب المجففة في عام 1995. ( حيث تم استخلاص مجموع  (دنا) الموجودة في ميكروبات العينة  (الحشائش الجافة ثم عمل له  دراسة .

      Definition: Functional genomics attempts to answer questions about the function of DNA at the levels of genes, RNA transcripts, and protein products.

• تعريف : الجينوميات الوظيفية هي التي تحاول الإجابة على أسئلة حول وظيفة الحمض النووي على مستويات جينية  والحمض النووي الريبي الناقل، ومنتجات البروتين.


Longer sequences from environmental samples

      Recovery of DNA sequences longer than a few thousand base pairs from environmental samples was very difficult until recent advances in molecular biological techniques, particularly related to constructing libraries in bacterial artificial chromosomes (BACs), provided better vectors for molecular cloning.
وكان استرداد  من تسلسل الحمض النووي لفترة أطول من بضع أزواج من ألف قاعدة عينات بيئية صعبة للغاية حتى التطورات الحديثة في التقنيات البيولوجية الجزيئية ، لا سيما ما يتصل ببناء المكتبات في الكروموسومات البكتيرية المصطنعة (BACS) ، قدمت أفضل نواقل الاستنساخ الجزيئي.
ترجمة الدكتور (( بدأ التفكير في عمل sequences أطول على العينات البيئية في البداية كان من الصعوبة الحصول على الالاف من sequences  حتى تم اكتشاف تكتيك معين وبالخصوص تم عمل كروموسوم بكتيري صناعي بحيث يستطيع التحميل عليه من كرموسوم آخر وبالتالي كان هذا حامل vector أفضل ويبدأ إدخال الكروموسوم الصناعي البكتيري ثم عمل له sequences  .


      Applications of Metagenomics

      1- Metagenomics can improve strategies for monitoring the impact of pollutants on ecosystems and for cleaning up contaminated environments.
• يمكن Metagenomics تحسين استراتيجيات لرصد تأثير الملوثات على النظم الايكولوجية ولتنظيف البيئات الملوثة. ( تتابع تأثير التلوث على على وسط بيئي معين والتخلص منها في بيئة معيتة )

      Increased understanding of how microbial communities copeنجاحها في التعايش    with pollutants is helping assessتقييم  the potentialالمحتمل  of contaminated sites to recover from pollution and increase the chancesتحفيز  of bioaugmentation or biostimulation trialsتجارب  to succeed.
• زيادة فهم كيفية التعامل مع المجتمعات الميكروبية الملوثات يساعد تقييم المواقع الملوثة المحتملة للتعافي من التلوث وزيادة تحفيز التكسير والادمصاص  bioaugmentation أو biostimulation لتحقيق النجاح.
........................................................................................................................................

      2- Recent progress in mining the rich genetic resource of non-culturable microbes has ledقادت  to the discovery of new genes, enzymes and natural products.
وقد أدى التقدم الذي حدث مؤخرا في مواقع التعدين الغنية بالموارد الجينية  التي لا يمكن أن تنمو في المزارع الميكروبية إلى اكتشاف جينات جديدة، والانزيمات والمنتجات الطبيعية التي لم تكن معروفة .

      The impact of metagenomics is witnessed in the development of commodity and fineنادرة  chemicals, agrochemicals and pharmaceuticals where the benefitثبت  of enzyme-catalyzed synthesis is increasingly recognized.

• نتيجة لاكتشاف تأثير metagenomics  كانت علامة بارزة  في تطوير السلع والمواد الكيميائية النادرة ، والكيماويات الزراعية والصيدلانية حيث ثبت  تصنيع انزيمات  يؤدي لزيادة تميزه أو تعريفه .
.......................................................................................................................................
      3- Metagenomic sequencing is being used to characterize the microbial communities from 15-18 body sites from at least 250 individuals.
يتم استخدام تسلسل Metagenomic لتوصيف المجتمعات الميكروبية من مواقع الجسم 15-18 ما لا يقل عن 250 شخصا.

      This is part of the Human Microbiome initiative with primary goalsالخطوات الأولى  to determine if there is a core جوهر  human microbiome, to understand the changes in the human microbiome that can be correlated  مرتبطة with human health, and to develop new technological and bioinformatics tools to support these goals.
• في هذا الجزء التمهيدي من الميكروب البشري يعد الخطوة الأولى لتحديد ما إذا كان هناك تشابه ميكروبي في جسم الانسان ، لفهم التغيرات التي طرأت على microbiome البشرية التي يمكن أن ترتبط بصحة الإنسان، وتطوير أدوات جديدة والتكنولوجية والمعلوماتية الحيوية لدعم هذه الأهداف .

      It is well known that the vast majority of microbes have not been cultivated. Functional metagenomics strategies are being used to explore the interactions between plants and microbes through cultivation-independent study of the microbial communities.
• ومن المعروف جيدا ان الغالبية العظمى من الميكروبات لم يكن قد عزلت أو زرعت . ويجري استخدام استراتيجيات metagenomics الوظيفية  لاستكشاف التفاعلات بين النباتات والميكروبات من خلال دراسة زراعة مستقلة للمجتمعات الميكروبية. حيث بإمكاننا التعامل مع ككل العينات .
........................................................................................................................................

      4-  Finally, metagenomic sequencing is particularly useful in the study of viral communities.
• وأخيرا، وتسلسل metagenomic مفيد بشكل خاص في دراسة المجتمعات الفيروسية. (( حيث من المعروف أنه لا يمكن عمل بريمر للتسلسل القواعد للفيروسات كونها تتغير باستمرار , ولكن بطريقة ميتاجينوم بالامكان نستطيع عمل sequences  لها )) .

      As viruses lack a shared universal phylogenetic لاتشترك في شيء ثابت  marker (as are 16S RNA for bacteria and archaea, and 18S RNA for eukarya), the only way to accessللوصول  the genetic diversity of the viral community from an environmental sample is through metagenomics.
الفيروسات تفتقر لثبات التتابع النيوكليوتيدي  وبالتالي الطريقة الوحيدة لعمل sequences  هو الميتاجينوم .


      Viral metagenomes (also called viromes) should thus provide more and more information about viral diversity and evolution.
• ينبغي أن metagenomes الفيروسية (وتسمى أيضا viromes) وبالتالي توفير معلومات أكثر وأكثر عن التنوع الفيروسي والتطور.

هناك تعليق واحد:

غير معرف يقول...

جميل جدا جدا
الله يبارك فيك أخي
استفدت كتير كتير من كلامك
الله يبارك فيك اخي
ومدونتك اكثر من رائعة