同时提取和检测来自废水中的病毒,原核生物和真核生物的DNA和RNA,使用修改后的COPMAN

科学领域:

• 环境微生物学环境微生物学
• 分子诊断学 分子诊断学
• 公共卫生监督是对公共卫生的监督.

背景情况:

• 污水监测对于追踪传染病和公共卫生至关重要.
• 目前的方法难以同时大规模检测多个微生物标.
• 现有的核酸提取方法需要改进,以便进行全面的废水分析.

研究的目的:

• 增强现有的COPMAN (使用磁珠检测废水中的核酸的凝结和蛋白解法) 方法,以更广泛地检测病原体.
• 将珠子敲击引入COPMAN协议,创建BB-COPMAN以提高核酸提取效率.
• 评估BB-COPMAN的性能与已建立的废水中同时检测DNA/RNA的方法相比.

主要方法:

• 修改了COPMAN方法,将一个珠子敲击步骤纳入.
• 峰值和恢复实验,以评估目标恢复率.
• 对BB-COPMAN与其他三种同时使用的DNA/RNA检测方法进行比较分析.
• 使用多种目标进行测试,包括病毒 (SARS-CoV-2,PMMoV,crAssphage),细菌 (大肠杆菌,拉克诺斯皮拉属),古生物,抗生素耐药性基因 (ampC) 和真菌 (Candida albicans).

主要成果:

• 与标准DNA/RNA方法相比,BB-COPMAN显示了与格拉姆阴性 (17倍) 和格拉姆阳性 (2.1倍) 细菌的显著更高的恢复率.
• 实现了卓越的提取效率,平均产生1.2-5.7倍多的DNA和1.1-69倍多的RNA.
• 能够在所有测试样本和PMMoV中检测到SARS-CoV-2,其度比其他方法高39-97倍.
• 与以前的方法相比,在大多数测试目标中检测到更高的DNA产量.

结论:

• BB-COPMAN显著提高了废水中广泛的微生物的检测.
• 该方法非常适合于自动化系统和大规模监控,因为提高了效率和多重复合能力.
• BB-COPMAN代表了基于废水的全面公共卫生监测的有希望的进步.