Pulzná elektroforéza (PFGE- Pulsed-Field Gel Electrophoresis) je metodika, ktorá slúži na delenie dlhých fragmentov DNA v elektrickom poli, ktoré má premenlivý charakter. V stálom elektrickom poh sa fragmenty DNA väčšie ako 50 kilobáz pohybujú rovnakou rýchlosťou a nedajú sa rozlíšiť. Pri pulznej elektroforéze sa smer elektrického poľa periodicky a rovnomerne mení a fragmenty DNA teda putujú nielen priamo, ale aj do strán a dochádza k ich lepšiemu rozdeleniu. Takto sa dajú rozlíšiť aj fragmenty o veľkosti niekoľkých megabáz. Pulzná elektroforéza sa využíva na mapovanie genómov vyšších aj nižších organizmov. Veľmi široké využitie má v mikrobiológii, kde sa používa na typizáciu kmeňov rozličných baktérií porovnávaním elektroforetických proffilov genómovej DNA poštiepenej reštrikčnou endonukleázou s nízkou frekvenciou štiepenia. Využíva sa pritom polymorfizmus dĺžky reštrikčných fragmentov. Mikroorganizmy rôzneho druhu samozrejme poskytnú rozdielne elektroforetické profily. Identické organizmy budú mať identické profily. Organizmy príbuzné ich majú podobné, ale nie identické. Tieto porovnania sa využívajú aj v epidemiologických štúdiách. Po PIGL analýze viacerých vzoriek sa porovnaním ich elektroforetických profilov dá rozhodnúť, či ochorenie vyvolal ten istý kmeň alebo nie. Toto môže byť veími nápomocné v hľadaní zdroja epidémie a sledovaní jej šírenia. Sledujú sa najmä mikroorganizmy dôležité z hľadiska nozokomiálnych nákaz a patogény vyskytujúce sa v potravinách. Takisto sa dá sledovať genetický vývoj mikroorganizmu - hlavné typy, ktoré kolujú v populácii, čo môže byť účinné aj pri prípravách vakcín.

Pulsed-field gel electrophoresis was developed for separating and analyzing of long DNA fragments in alternating electric field. In homogenous electric field, fragments longer than 50 kb run as a broad, unresolved band with high mobility. PFGE separated the DNA by periodicaly changing the direction of electric field. DNA molecules are moving „zig-zag´´ through the gel and they can be better separated. Fragments of several megabases can be resolved using this method. PFGE can be used for genome mapping of microorganisms as well as higher organisms. In microbiology, PFGE is a standard method for typization of bacteria. Comparision of electrophoresis profiles after digestion od DNA from bacterial isolates with restriction endonuclease is a very useful epidemiologists tool. Geneticaly identical organisms have the same PFGE profiles, different strains have different profiles. Related strains have also similar electrophoretic profiles. This enables to determine if the outbreaks are caused by the same strain of microorganism, to locate the source of outbreak and to monitor the spread of the microorganism. The most followed-up are nosocomial and the food-borne pathogens. PFGE can be also used for monitoring genetic evolution of the microorganism and the most prevalent types which circulate in population. This can be very useful for preparation of vaccines.

Regionálny úrad verejného zdravotníctva Odbor lekárskej mikrobiológie Banská Bystrica

Pulsed-field gel electrophoresis and its practical use

Pulzná elektroforéza a jej využitie = Pulsed-field gel electrophoresis and its practical use /

Lit. 44