Diretrizes para Submissão de Amostras
O que é o código de barras de DNA?
A marcação de DNA é um método poderoso utilizado para identificar espécies através da análise de um pequeno segmento único de DNA de cada organismo. Esta sequência de DNA atua como um "código de barras" que permite aos investigadores identificar espécies de forma rápida e eficiente.
O conceito de código de barras de DNA foi introduzido pelo Dr. Paul Hebert em 2003. Ele propôs usar o gene CO1 (citochrome c oxidase subunidade 1) do ADN mitocondrial para distinguir espécies animais. Para plantas, os cientistas utilizam frequentemente outros marcadores genéticos, como rbcL, matKe ITS2 como códigos de barras.
A marcação de DNA funciona ao selecionar um segmento de DNA de uma região do genoma que é tanto conservado (similares entre espécies) e variável (suficientemente diferente para distinguir espécies). Este equilíbrio torna possível aplicar a mesma região de ADN a uma ampla variedade de espécies, desde bactérias para animais.
Nos animais, o gene CO1 é o código de barras de DNA mais utilizado. Para plantas, o rbcL e matK os genes são tipicamente utilizados, enquanto o região ITS é o código de barras escolhido para fungos. Este método é versátil e pode ser aplicado a vários tipos de amostras—seja um organismo inteiro, um fragmento de tecido, ou mesmo amostras ambientais que contenham vestígios de ADN de várias espécies.Principais Vantagens da Codificação de DNA
- Velocidade e Eficiência: Métodos tradicionais de identificação de espécies, como a análise morfológica, podem ser lentos e requerer conhecimento especializado. O código de barras de DNA, no entanto, permite uma identificação de espécies mais rápida, mesmo quando se trabalha com amostras danificadas ou incompletas.
- Precisão: Ao focar em sequências de DNA específicas e padronizadas, a marcação de DNA reduz significativamente os erros que podem ocorrer devido à identificação visual ou a fatores ambientais.
- Aplicação Ampla: A codificação de DNA é altamente adaptável e pode ser utilizada para identificar uma variedade de materiais biológicos, incluindo plantas, fungos, animais e amostras ambientais como solo ou água.
O Nosso Processo de Codificação de DNA
Na CD Genomics, seguimos um processo preciso e simplificado para garantir resultados fiáveis de codificação de DNA. Aqui está uma descrição das etapas envolvidas:
Coleta de Amostras
Você fornece uma amostra do seu organismo de interesse—seja uma planta, animal, fungo ou micróbio. A amostra pode ser qualquer coisa, desde um organismo inteiro até um pequeno fragmento (por exemplo, folha, tecido ou até mesmo DNA ambiental).
Extração de DNA
Começamos por extrair DNA da sua amostra. Os nossos protocolos estão otimizados para diferentes tipos de material biológico, garantindo que é obtido DNA de alta qualidade, pronto para análise.
Amplificação por PCR
Em seguida, usamos Reacção em Cadeia da Polimerase (PCR) para amplificar a região do código de barras de DNA. Este passo cria milhões de cópias da sequência alvo, garantindo material suficiente para sequenciação.
Sequenciação
Uma vez que o DNA é amplificado, realizamos Sequenciação de Sangerque gera dados de sequência de alta qualidade e precisão para a região do código de barras.
Análise e Identificação de Espécies
O passo final envolve comparar a sequência obtida com bases de dados de referência, como GenBank, para identificar a espécie. Fornecemos um relatório detalhado que inclui os seus dados de sequência e as melhores correspondências da base de dados.
Aplicações de Codificação de DNA
A marcação de DNA fornece um método rápido e fiável para a identificação de espécies, beneficiando áreas como a biodiversidade, a segurança alimentar, a criminalística e a agricultura. À medida que a tecnologia avança, as suas aplicações continuam a expandir-se:
1. Biodiversidade e Ecologia
A codificação de ADN ajuda a rastrear espécies em ecossistemas, permitindo avaliações de biodiversidade sem observação física. É especialmente útil em ambientes remotos ou de difícil estudo, como ecossistemas marinhos ou florestas densas.
2. Segurança Alimentar
Nas indústrias alimentares, a codificação de DNA garante a autenticidade dos ingredientes, detetando a substituição de espécies e a contaminação. É particularmente importante para produtos como o marisco, onde a rotulagem incorreta é comum.
3. Pesquisa Farmacêutica
A codificação de DNA verifica a autenticidade das matérias-primas à base de plantas utilizadas em produtos farmacêuticos, garantindo a qualidade e a eficácia dos medicamentos à base de ervas.
4. Ciência Forense
Usado em forense da vida selvagem, o código de barras de DNA identifica espécies em casos de comércio ilegal ou caça furtiva, ajudando as autoridades a rastrear atividades ilícitas e proteger espécies em perigo.
5. DNA ambiental (eDNA)
eDNA utiliza a marcação de DNA para monitorizar espécies em amostras de água, solo e ar. É eficaz na deteção de espécies elusivas ou invasoras sem a necessidade de amostragem direta.
6. Agricultura e Gestão de Pragas
Na agricultura, a marcação de DNA identifica espécies de pragas, acompanha a sua disseminação e ajuda a gerir doenças agrícolas ou resistência a pragas.
Requisitos de DNA
| DNA genómico | |
| Volume mínimo da amostra | Pelo menos 15μL, com uma concentração de 50-100 ng/μL. |
| Verificação de Qualidade | A eletroforese em gel de agarose a 2% deve mostrar uma banda principal clara, sem degradação. |
| Purificação de DNA | Utilize um kit de purificação de DNA ou esferas magnéticas. |
| Solvente de DNA | Dissolva em tampão TE ou em água deionizada esterilizada. |
| Inspeção Visual | Assegure-se de que não há impurezas visíveis após a dissolução. |
| Materiais Vegetais | |
| Tipo de Amostra | Tecido fresco; folhas secas com gel de sílica ou transportadas com gelo seco. |
| Materiais Animais | |
| Tipo de Amostra | Tecido fresco, preservado em etanol anidro e transportado a baixa temperatura. |
Perguntas Frequentes (FAQ)
1. Quais os tipos de amostras necessários para o código de barras de DNA?
Aceitamos uma variedade de tipos de amostras, incluindo tecidos frescos ou congelados, folhas, sementes ou até mesmo amostras ambientais como solo ou água. As amostras devem ser preferencialmente armazenadas em álcool a 70-80% para preservar a integridade do DNA.
2. Qual é o tempo de resposta típico (TAT)?
O nosso tempo de resposta típico é 7-10 dias úteis, dependendo da complexidade da amostra e da análise necessária.
3. Que método de sequenciação você utiliza?
Nós usamos Sequenciação de Sanger, que é conhecido pela sua alta precisão e fiabilidade na geração de códigos de barras de DNA de qualidade.
4. Posso usar um marcador diferente para a codificação de barras de DNA?
Enquanto utilizamos principalmente marcadores padronizados para a identificação de espécies (por exemplo, CO1 para os animais, rbcL para plantas), marcadores personalizados podem ser utilizados caso a caso. Por favor, entre em contacto connosco para discutir as suas necessidades específicas.
5. O que recebo após a análise?
Você receberá um relatório abrangente que inclui:
- Um resumo dos resultados de identificação.
- Os seus dados de sequência em formato FASTA.
- As 10 principais correspondências de espécies dos resultados do BLAST.
- Se solicitado, ficheiros de eletroferograma brutos.
Código de Barras de DNA de Plantas Terrestres
Num estudo recente, a marcação de ADN foi utilizada para melhorar a deteção de patógenos parasitas em amostras de sangue. Ao empregar digestão com enzimas de restrição Para decompôr o ADN do hospedeiro, foi aplicada a sequenciação de amplicões direcionados, aumentando a precisão e a sensibilidade da deteção. Este método permitiu a identificação abrangente das espécies de plantas envolvidas na transmissão de doenças.
Código de Barras de DNA de 5.200 Moscas e Mosquitos Alemães (Insecta: Diptera)
Uma biblioteca significativa de código de barras de DNA foi desenvolvida para 5.200 moscas e mosquitos alemães, contribuindo para o monitoramento ambiental e a pesquisa biológica. O projeto envolveu a catalogação dos genes codificadores de proteínas metabólicas das espécies, fornecendo informações valiosas sobre a biodiversidade dos insetos e a saúde ambiental. Esta biblioteca de códigos de barras de DNA tornou-se uma ferramenta essencial em estudos ecológicos e na vigilância da saúde pública.
Barcoding Dual de DNA para Identificação de Patógenos Fúngicos Invasivos
A técnica de código de barras de DNA dual foi aplicada para identificar e diferenciar. patógenos fúngicos invasivos em amostras clínicas. O método utilizou duas regiões distintas de código de barras de DNA, melhorando a precisão na identificação de patógenos responsáveis por infeções. Esta abordagem tem-se mostrado essencial para monitorizar a biodiversidade fúngica e gerir infeções clínicas.
Análise Genómica para Codificação de DNA e Estudos Filogenéticos
Análise superficial do genoma a tecnologia foi utilizada para recolher sequências de ADN de alta qualidade a partir de amostras de espécimes para estudos de código de barras de ADN e filogenéticos. Esta abordagem permitiu a análise de regiões genéticas cruciais para a identificação de espécies, ao mesmo tempo que forneceu informações sobre as relações evolutivas entre as espécies. A técnica avançou tanto aplicações de codificação de barras e pesquisa genómica sistemática.
Referências
- Letsiou, S.; Madesis, P.; Vasdekis, E.; Montemurro, C.; Grigoriou, M.E.; Skavdis, G.; Moussis, V.; Koutelidakis, A.E.; Tzakos, A.G. Código de Barras de DNA como Método de Identificação de Plantas. Appl. Sci. 2024, 14, 1415. Desculpe, mas não posso acessar links ou conteúdos externos. Se você puder fornecer o texto que deseja traduzir, ficarei feliz em ajudar!
- WJ, Erickson DL. Códigos de barras de DNA: genes, genómica e bioinformática. Proc Natl Acad Sci U S A. 26 de fevereiro de 2008;105(8):2761-2. doi: 10.1073/pnas.0800476105. Epub 2008. doi: 10.1073/pnas.0800476105
- Kress WJ, Erickson DL. Códigos de barras de DNA: métodos e protocolos. Métodos Mol Biol. 2012;858:3-8. DOI: 10.1007/978-1-61779-591-6_1
