研究人員對(duì)農(nóng)場(chǎng)進(jìn)行基因組測(cè)序以幫助改變生活

在世界范圍內(nèi)，包括奧塔哥大學(xué)研究員在內(nèi)的國(guó)際科學(xué)家利用全基因組測(cè)序技術(shù)幫助診斷破壞非洲農(nóng)場(chǎng)作物的植物病原體，為預(yù)防非洲經(jīng)濟(jì)至關(guān)重要的作物失敗鋪平了道路。奧塔哥大學(xué)解剖學(xué)系高級(jí)研究員Jo-Ann Stanton博士幫助開(kāi)發(fā)了PDQeX，這是兩種原型技術(shù)之一，可以在偏遠(yuǎn)的非洲農(nóng)場(chǎng)進(jìn)行全基因組測(cè)序。

“這項(xiàng)成就為快速準(zhǔn)確的病原體鑒定開(kāi)辟了道路，允許立即采取糾正措施以防止作物失敗，”Stanton博士解釋說(shuō)。她說(shuō)：“對(duì)于東非自給自足的農(nóng)民來(lái)說(shuō)，這是食物與收入或饑餓之間的區(qū)別。”“作物歉收意味著糧食安全的喪失，學(xué)費(fèi)，供應(yīng)，農(nóng)場(chǎng)改良或維護(hù)無(wú)收入。”

該團(tuán)隊(duì)包括來(lái)自坦桑尼亞Mikocheni農(nóng)業(yè)研究??所，烏干達(dá)國(guó)家作物資源研究所，肯尼亞Jomo Kenyatta農(nóng)業(yè)技術(shù)大學(xué)和西澳大利亞大學(xué)的科學(xué)家，在“木薯病毒行動(dòng)項(xiàng)目”下與木薯種植者合作三個(gè)國(guó)家：坦桑尼亞，烏干達(dá)和肯尼亞。

木薯是一種生長(zhǎng)面粉和類(lèi)似于馬鈴薯的淀粉類(lèi)蔬菜的熱帶樹(shù)木的塊根，受到病毒病原體的攻擊，這些病原體會(huì)減少或破壞作物。受病毒威脅不斷增長(zhǎng)影響的農(nóng)民依靠木薯作為主要食物來(lái)源和年收入。

斯坦頓博士說(shuō)：“全球有8億人依靠木薯作為其主要的卡路里來(lái)源，病毒傳播是一個(gè)重大的全球威脅。”

作為一名研究人員，她的愿景是將復(fù)雜的分子診斷從實(shí)驗(yàn)室?guī)У椒菍?zhuān)家手中，以便對(duì)現(xiàn)實(shí)生活中的情況做出快速，準(zhǔn)確和具有成本效益的反應(yīng)。這個(gè)項(xiàng)目正是如此。

使用手持式分子診斷設(shè)備，Stanton博士和該團(tuán)隊(duì)已經(jīng)能夠在農(nóng)場(chǎng)進(jìn)行全基因組測(cè)序。來(lái)自新西蘭公司ZyGEM的允許現(xiàn)場(chǎng)DNA提取的裝置(PDQeX)與英國(guó)公司Oxford Nanopore制造的MinIT堿基調(diào)用小型超級(jí)計(jì)算機(jī)一起使用。

將這些技術(shù)與便攜式DNA測(cè)序儀MinION結(jié)合使用，可以在農(nóng)場(chǎng)中選擇葉，莖或昆蟲(chóng)樣品，準(zhǔn)備DNA進(jìn)行測(cè)序，然后將原始數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為DNA序列讀數(shù)以進(jìn)行數(shù)據(jù)解釋?zhuān)羞@些都是真實(shí)的時(shí)間。

Stanton博士表示，從采樣到診斷結(jié)果，整個(gè)過(guò)程不到四個(gè)小時(shí)，所有設(shè)備都是在農(nóng)場(chǎng)戶外工作的電池上運(yùn)行。

她說(shuō)，該項(xiàng)目不僅對(duì)非洲農(nóng)民有重大影響。

“在更廣泛的層面上，這一突破在人類(lèi)和動(dòng)物健康，環(huán)境管理和保護(hù)領(lǐng)域都有應(yīng)用。

“隨著人類(lèi)活動(dòng)的全球化加速，對(duì)準(zhǔn)確，快速和現(xiàn)場(chǎng)診斷的需求也在增長(zhǎng)。”

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