تقنية PhytAlert العشب وتقنية qPCR: مفتاح أمراض العشب

لعقود من الزمن، كانت تقنية qPCR تقنية مستخدمة على نطاق واسع ولا غنى عنها في المختبرات الطبية والبيولوجية على حد سواء. واليوم أصبحت هذه التقنية معروفة على نطاق واسع في جميع أنحاء العالم، وهي تقنية الكشف عن كوفيد-19 ومفتاح العشب الصحي، وهي طريقة جديدة لدراسة العشب، والتي تقدمها Tiloom لصناعة العشب مع العدة فيت أليرت العشب النباتي من ميكروجيا للتكنولوجيا الحيوية.

تتفتح طرق جديدة لدراسة صحة أعشابنا العشبية بفضل تقنية qPCR.

تتفتح طرق جديدة لدراسة صحة العشب في جميع أنحاء العالم بفضل التكنولوجيا التي تم تطبيقها من خلال مجموعة Phytfieldlab الجديدة.

تعتمد هذه التقنية على التضخيم الأسي لجزيئات الحمض النووي باستخدام إنزيم بوليميراز الحمض النووي القابل للحرارة. واختصارها هو PCR: تفاعل البوليميراز المتسلسل. وهي الآن تقنية يسهل الوصول إليها بحيث يمكن تشخيص جميع المجالات بسرعة ودقة.

يمكننا الآن تطبيق هذه التقنية لمعرفة حالة الصحة النباتية لنباتاتنا. الأسطح الرياضيةوبعبارة أخرى، يمكننا تحديد الكائنات الدقيقة المسببة للأمراض، سواء في النبات أو في التربة، قبل أن تنتج المرض. وهذا يسمح للمزارع باتخاذ قرارات بشأن نوع العلاج الذي يجب استخدامه، وتقييم الحاجة الحقيقية لتطبيقه، وتوفير التكاليف، وتحسين العلاجات وتقليل وجود هذه المركبات الكيميائية في التربة.

مع مجموعة الأدوات فيت أليرت العشب النباتي يمكنك تشخيص العشب بسرعة ودقة.

المزايا الرئيسية هي:

• المكافحة والمراقبة: يسمح بالتنبؤ قبل ظهور أول الأعراض الممرضة للنباتات.
• الوقاية: تحليل حالة التربة قبل زراعة العشب أو أي محصول.
• شهادة بخلو العشب من مسببات الأمراض قبل تركيبه في ملاعبنا أو ملاعبنا الخضراء.
• تشخيص الأمراض في كل من المروج التي تظهر عليها أعراض أو لا تظهر عليها أعراض: علاجات مستهدفة وفعالة، وتجنب استخدام المنتجات واسعة الطيف.
• كشف واسع النطاق (الركيزة والنبات والماء والبذور).
• الكشف عن الكائنات الحية الدقيقة وتحديد كميتها قبل وبعد المعالجة بمنتجات وقاية النباتات للتحقق من فعاليتها.
• مراقبة الجودة من المنتجات المصممة على أساس الكائنات الدقيقة المفيدة.

الاختلافات بين PCR و qPCR

في تقنية تفاعل البوليميراز المتسلسل التقليدية، إذا كنت تريد التحقق مما إذا كان الحمض النووي قد تضخم، وبالتالي ما إذا كان الكائن الحي الدقيق محل الاهتمام موجودًا في العينة أم لا، فمن الضروري إجراء تقنية إضافية أخرى تسمى الرحلان الكهربائي. ومع ذلك، حتى عند إجراء الرحلان الكهربائي والتحقق من تضخيم الحمض النووي، لا يمكن في أي وقت من الأوقات تحديد كمية الحمض النووي الذي قمنا بتضخيمه، أي لا يمكننا معرفة ما إذا كانت لدينا كمية عالية أو منخفضة من الكائن الحي الدقيق الذي نريد تحليله.

هناك نسخة من تقنية تفاعل البوليميراز المتسلسل، تسمى PCR في الوقت الحقيقي أو qPCR، والتي تسمح، بالإضافة إلى الكشف عن وجود هذه الكائنات الدقيقة في وقت مبكر، بتحديد كمية هذه الكائنات الدقيقة في الوقت الحقيقي، وعلى الفور. وبالتالي، تتمتع تقنية qPCR بميزة واضحة مقارنةً بتقنية PCR التقليدية، حيث تسمح لنا بالتحقق من المستوى الحقيقي للإصابة بالكائنات الدقيقة المسببة للأمراض، وما إذا كان وجودها في العشب مناسبًا أم لا.

عملية qPCR

إن تقنية qPCR هي تقنية تسمح باستنساخ الحمض النووي من كمية صغيرة من هذا الجزيء، المعروف باسم قالب الحمض النووي. ويتحقق ذلك بواسطة إنزيم بوليميراز الحمض النووي. وتسمح هذه التقنية بمراقبة تضخيم الحمض النووي بفضل الإشارة الناتجة عن علامة فلورية متصلة بأحد مكونات التفاعل، والتي ستوفر إشارة ضوئية تتناسب شدتها مع كمية الحمض النووي التي يتم إنتاجها. وبالتالي، كلما زادت كمية الحمض النووي، زاد الضوء المنبعث من العلامة الفلورية.

يتم اعتراض الإشارة المنبعثة بواسطة برنامج يجمع القراءات في منحنى يمثل دورة تفاعل التضخيم بأكملها.

يُطلق على هذا الجهاز اسم Thermocycler، وكما يشير اسمه، فهو مسؤول عن تنفيذ دورات درجة الحرارة اللازمة لحدوث تفاعل تضخيم الحمض النووي. تتكرر دورات درجة الحرارة المحددة حوالي 40 مرة، وفي كل دورة منها تتم الخطوات التالية:

• الجزء الأول من الدورة، درجة الحرارة 95 درجة مئوية. يتم تغيير طبيعة جزيء الحمض النووي القالب.
• الجزء الثاني من الدورة، درجة الحرارة 60 درجة مئوية. ربط البادئات بجزيء الحمض النووي القالب.
• الجزء الثالث من الدورة، درجة الحرارة 72 درجة مئوية. يقوم إنزيم بوليميراز الحمض النووي بإطالة خيط الحمض النووي من البادئات التي تم ربطها بالخيط في الخطوة السابقة عن طريق شطب dNTPs.

أعلى تقنيات التشخيص المتاحة في مجال عملك.

في كل دورة حرارة يقوم بها جهاز الدوران الحراري، يتم إنتاج نسخة من كل خيط من خيوط الحمض النووي، بحيث إذا بدأنا بجزيء حمض نووي جديد، سنحصل على خيطين من الحمض النووي في الدورة الأولى، و4 خيوط من الحمض النووي في الدورة الثانية، و8 خيوط من الحمض النووي في الدورة الثالثة، وهكذا حتى الدورة الأخيرة، حيث سنحصل على ملايين من خيوط الحمض النووي.

عندما يحدث تضخيم الحمض النووي في تفاعل qPCR، من الممكن أن نرى في الوقت الحقيقي كيف تتضاعف جزيئات الحمض النووي. ويرجع ذلك إلى أن أحد مكونات التفاعل، وهو المسبار، موسوم بمركب فلوري، والذي ينبعث منه الضوء فقط عندما تتضاعف خيوط الحمض النووي. وبالتالي، كلما زاد عدد خيوط الحمض النووي المكررة، زاد انبعاث الضوء من المؤشر، وهو ما تلتقطه مستشعرات جهاز الاستشعار الحراري ويفسره البرنامج في النهاية.

في اللحظة التي يبدأ فيها الضوء المتولد من المركب الفلوري في الظهور بشكل ملحوظ (يشار إليه بمنحنى في البرنامج)، فهذا يعني أنه تم عمل نسخ كافية من الحمض النووي للقالب لكي يتم اكتشاف الحمض النووي للقالب. وتُعرف هذه اللحظة بعتبة الكشف، وهو ما يعني أنه من تلك الدورة فصاعداً يكون قد تم الكشف عن الحمض النووي للقالب. في حالة أن الحمض النووي القالب يأتي من كائن حي دقيق، يمكن القول إن الكشف عن هذا الكائن الدقيق قد حدث.

كيف يمكنني تفسير المعلومات التي يوفرها اختبار qPCR؟

تختلف المعلومات التي يتم الحصول عليها من تفاعل qPCR اعتمادًا على سبب التفاعل.

في حالة الكشف عن الكائنات الحية الدقيقة المسببة للأمراض النباتية، فإن المعلومات التي يتم البحث عنها هي الكشف عن هذه الكائنات الممرضة عن طريق الحمض النووي. كما أنه من المفيد للغاية معرفة كمية الكائنات الدقيقة الموجودة في العينة التي تم تحليلها.

في حالة وجود الحمض النووي للكائن الحي الدقيق المطلوب، أثناء تفاعل qPCR، سنتمكن من معرفة ما إذا كان الحمض النووي للكائن الحي الدقيق المطلوب موجودًا في الوقت الفعلي بفضل الإشارة المنبعثة من العلامة الفلورية. يظهر خط تضخيم أسي عند عتبة الاكتشاف، وهي كما ذكرنا أعلاه، اللحظة التي يمكن القول عندها أن الكائن الحي الدقيق موجود في العينة.

إذا حدث الاكتشاف في وقت قصير، أي في الدورات المبكرة، فهذا يعني أن لدينا كائنات دقيقة أكثر مما لو حدث الاكتشاف في دورات متأخرة. ويعتمد هذا على حقيقة أننا إذا بدأنا بعدد أكبر من نسخ الحمض النووي، وبالتالي عدد أكبر من الكائنات الحية الدقيقة، فسنصل إلى نسخ الحمض النووي اللازمة في وقت مبكر حتى تتمكن مستشعرات جهاز استشعار الدورة الحرارية من اكتشافها.

تيلوم مع ميكروجيا ترغب في إضفاء الطابع التقني على قطاع العشب الرياضي، وعن طريق مجموعة أدواتنا فيت أليرت العشب النباتي يمكنك التقدم خطوة أخرى إلى الأمام في مجال صحة النبات.