Articulo de referencia

Electroforesis en gel de campo pulsado

Un microbiólogo realiza una prueba de electroforesis en gel de campo pulsado utilizada en la tipificación bacteriana. La electroforesis en gel de campo pulsado ( PFGE ) es una t...

Un microbiólogo realiza una prueba de electroforesis en gel de campo pulsado utilizada en la tipificación bacteriana.

La electroforesis en gel de campo pulsado ( PFGE ) es una técnica utilizada para la separación de moléculas de ADN grandes mediante la aplicación de un campo eléctrico que cambia periódicamente de dirección a una matriz de gel . [ 1 ] [ 2 ] El mecanismo que impulsa estas separaciones aprovecha el hecho de que las moléculas de ADN muy grandes se desenrollan y "serpentean" a través de una matriz de gel, y dichas trayectorias electroforéticas se ven perturbadas de manera dependiente del tamaño por pulsos eléctricos cuidadosamente orientados. [ 3 ] A diferencia de la electroforesis en gel de agarosa estándar , que puede separar fragmentos de ADN de hasta 50 kb, la PFGE resuelve fragmentos de hasta 10 Mb. [ 1 ] Esto permite el análisis directo del ADN genómico. [ 2 ]

Historia

En 1984, David C. Schwartz y Charles Cantor publicaron la primera aplicación exitosa de campos eléctricos alternos para la separación de moléculas grandes de ADN. [ 4 ] [ 5 ] Esta técnica, que denominaron PFGE, dio lugar al desarrollo de varias variantes, entre ellas la electroforesis en gel de campo alterno ortogonal (OFAGE), la electroforesis en gel de campo alterno transversal (TAFE), la electroforesis en gel de inversión de campo (FIGE) y los campos eléctricos homogéneos fijos (CHEF), entre otras. [ 4 ]

Procedimiento

Análisis de clúster en BioNumerics de las cepas enteroagregativas de Escherichia coli a partir de la huella digital de electroforesis en gel de campo pulsado.

El procedimiento para PFGE es similar al de la electroforesis estándar en gel de agarosa , con la principal excepción de la aplicación de la corriente eléctrica. Generalmente, en las cámaras de electroforesis PFGE, el voltaje cambia periódicamente entre tres direcciones: una a lo largo del eje central y dos a un ángulo de 60 grados a lo largo de cada lado. [ 6 ] La aplicación del voltaje puede variar según la variante de PFGE utilizada. [ 7 ] [ 8 ]

Aplicaciones

La PFGE puede utilizarse para la genotipificación o la huella genética . Durante varias décadas, se ha considerado un método de referencia en estudios epidemiológicos de organismos patógenos. Por ejemplo, la subtipificación de aislados bacterianos con este método ha facilitado la discriminación entre cepas de Lactococcus garvieae [ 9 ] y algunos aislados clínicos del grupo Bacillus cereus [ 10 ] procedentes de organismos acuáticos. También puede utilizarse para vincular aislados ambientales o alimentarios, como Listeria monocytogenes , con infecciones clínicas. [ 11 ] [ 12 ] Actualmente, está siendo reemplazada por métodos de secuenciación de nueva generación. [ 13 ]

Véase también

Referencias

  1. 1 2 Kaufmann, Mary Elizabeth (1998). "Electroforesis en gel de campo pulsado". Bacteriología molecular . Métodos en medicina molecular. Vol.  15. págs. 33–50 . doi : 10.1385/0-89603-498-4:33 . ISBN  0-89603-498-4. PMID 21390741 . 
  2. 1 2 Herschleb, Jill; Ananiev, Gene; Schwartz, David C (marzo de 2007). "Electroforesis en gel de campo pulsado". Nature Protocols . 2 (3): 677– 684. doi : 10.1038/nprot.2007.94 . PMID 17406630 . S2CID 13265518 .  
  3. https://www.neb.com/en-ca/tools-and-resources/usage-guidelines/considerations-for-loading-pulsed-field-gels-pfg-with-high-molecular-weight-dna
  4. 1 2 López-Canovas, Lilia; Martínez Benítez, Máximo B.; Herrera Isidrón, José A.; Flores Soto, Eduardo (mayo de 2019). "Electroforesis en gel de campo pulsado: pasado, presente y futuro". Analytical Biochemistry . 573 : 17–29 . doi : 10.1016/j.ab.2019.02.020 .
  5. Schwartz, David C.; Cantor, Charles R. (1984). "Separación de ADN del tamaño de cromosomas de levadura mediante electroforesis en gel con gradiente de campo pulsado" . Cell . 37 ( 1): 67– 75. doi : 10.1016/0092-8674(84)90301-5 . PMID 6373014. S2CID 30743288 .  
  6. "¿Qué es la electroforesis en gel de campo pulsado?" . New England Biolabs . Consultado el 1 de julio de 2024 .
  7. Nassonova, ES (1 de diciembre de 2008). "Electroforesis en gel de campo pulsado: teoría, instrumentos y aplicación" . Cell and Tissue Biology . 2 (6): 557– 565. doi : 10.1134/S1990519X08060011 . ISSN 1990-5203 . 
  8. Goering, Richard V. (octubre de 2010). "Electroforesis en gel de campo pulsado: una revisión de la aplicación e interpretación en la epidemiología molecular de las enfermedades infecciosas". Infection, Genetics and Evolution . 10 (7): 866– 875. doi : 10.1016/j.meegid.2010.07.023 .
  9. Rao, Shreesha; Chen, Mei-Yun; Sudpraseart, Chiranan; Lin, Peiry; Yoshida, Terutoyo; Wang, Pei-Chi; Chen, Shih-Chu (junio de 2022). "Genotipificación y fenotipificación de aislamientos de Lactococcus garvieae de peces mediante electroforesis en gel de campo pulsado (PFGE) y microscopía electrónica indican variaciones geográficas y capsulares". Journal of Fish Diseases . 45 (6): 771– 781. doi : 10.1111/jfd.13601 . PMID 35235703 . 
  10. Cheng, Li-Wu; Rao, Shreesha; Poudyal, Sayuj; Wang, Pei-Chi; Chen, Shih-Chu (octubre de 2021). "Análisis de genotipos y genes de virulencia de aislados clínicos del grupo Bacillus cereus de la tortuga de caparazón blando china ( Pelodiscus sinensis ) en Taiwán". Journal of Fish Diseases . 44 (10): 1515– 1529. doi : 10.1111/jfd.13473 . PMID 34125451 . 
  11. La Scola, B.; Fournier, PE; Musso, D.; Tissot-Dupont, H. (1997). "Pseudobrote de listeriosis dilucidado mediante electroforesis en gel de campo pulsado". European Journal of Clinical Microbiology and Infectious Diseases . 16 (10): 756– 760. doi : 10.1007/BF01709260 . PMID 9405949 . 
  12. Fugett, Eric B.; Schoonmaker-Bopp, Dianna; Dumas, Nellie B.; Corby, Joseph; Wiedmann, Martin (2007). "Análisis de electroforesis en gel de campo pulsado (PFGE) de aislamientos de Listeria monocytogenes coincidentes temporalmente de casos clínicos humanos, alimentos, granjas de rumiantes y entornos urbanos y naturales revela tipos de PFGE asociados a la fuente y ampliamente distribuidos" . Journal of Clinical Microbiology . 45 (3): 865– 873. doi : 10.1128/jcm.01285-06 . PMC 1829084. PMID 17202278 .  
  13. Ribot, Efrain M.; Freeman, Molly; Hise, Kelley B.; Gerner-Smidt, Peter (julio de 2019). " PulseNet: Entrando en la era de la secuenciación de próxima generación" . Foodborne Pathogens and Disease . 16 (7): 451– 456. doi : 10.1089/fpd.2019.2634 . PMC 6653803. PMID 31241352 .  
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