معلومة

17.3 ب: استخدام متواليات الجينوم الكامل للكائنات النموذجية - علم الأحياء

17.3 ب: استخدام متواليات الجينوم الكامل للكائنات النموذجية - علم الأحياء


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

يسمح تسلسل جينومات الكائنات النموذجية للعلماء بدراسة البروتينات المتماثلة في حقيقيات النوى الأكثر تعقيدًا ، مثل البشر.

أهداف التعلم

  • وصف الكائنات الحية النموذجية المستخدمة في تسلسل الجينوم الكامل

النقاط الرئيسية

  • كان أول جينوم يتم تسلسله بالكامل هو الفيروس البكتيري ، العاثية fx174 ، وهو 5368 زوجًا قاعديًا.
  • يستخدم العلماء تسلسل الجينوم من الكائنات الحية النموذجية لدراسة البروتينات المتماثلة وإقامة علاقات تطورية.
  • شرح الجينوم هو عملية إرفاق المعلومات البيولوجية بتسلسلات الجينات المحددة باستخدام تسلسل الجينوم الكامل.
  • تشمل الكائنات الحية النموذجية ذبابة الفاكهة (ذبابة الفاكهة سوداء البطن)، خميرة البيرة (خميرة الخميرة) ، الديدان الخيطية ، أنواع معينة انيقة، والفأر (موس العضلات).

الشروط الاساسية

  • شرح الجينوم: عملية ربط المعلومات البيولوجية بالتسلسلات الجينية.
  • كائن نموذجي: أي كائن حي (مثل ذبابة الفاكهة) تمت دراسته على نطاق واسع كمثال للعديد من الكائنات الأخرى والتي يمكن من خلالها إنشاء مبادئ عامة

استخدام متواليات الجينوم الكامل للكائنات النموذجية

أول جينوم تم تسلسله بالكامل كان لفيروس بكتيري ، العاثية fx174 (5368 زوجًا قاعديًا). تم إنجاز ذلك بواسطة فريد سانجر باستخدام تسلسل البندقية. تم لاحقًا تسلسل العديد من الجينومات العضية والفيروسية. كان الكائن الحي الأول الذي تم ترتيب تسلسل جينومه هو البكتيريا المستدمية النزلية، الذي أنجزه كريج فنتر في الثمانينيات. تعاون ما يقرب من 74 معملًا مختلفًا في تحديد تسلسل جينوم الخميرة خميرة الخميرة، الذي بدأ في عام 1989 واكتمل في عام 1996. واستغرق هذا الوقت الطويل لأنه كان أكبر 60 مرة من أي جينوم آخر تم تسلسله في تلك المرحلة. بحلول عام 1997 ، كانت تسلسل الجينوم لاثنين من الكائنات الحية النموذجية المهمة متاحة: البكتيريا الإشريكية القولونية K12 والخميرة خميرة الخميرة. جينومات الكائنات الحية النموذجية الأخرى ، مثل الفأر موس العضلاتذبابة الفاكهة ذبابة الفاكهة سوداء البطن، الديدان الخيطية أنواع معينة انيقةو الإنسان وطي العاقل معروفة الآن. يتم إجراء الكثير من الأبحاث الأساسية باستخدام الكائنات الحية النموذجية لأنه يمكن تطبيق المعلومات على العمليات البيولوجية للكائنات المتشابهة وراثيًا. يساعد وجود تسلسل جينوم كامل في هذه الجهود البحثية.

تسمى عملية ربط المعلومات البيولوجية بالتسلسل الجيني شرح الجينوم. تساعد التعليقات التوضيحية الباحثين في إجراء تجارب أساسية في البيولوجيا الجزيئية ، مثل تصميم بادئات تفاعل البوليميراز المتسلسل (PCR) وأهداف الحمض النووي الريبي (RNA).

يسمح تسلسل الجينوم للعلماء بتحديد البروتينات المتماثلة وإقامة علاقات تطورية. علاوة على ذلك ، إذا كان البروتين المكتشف حديثًا متماثلًا لبروتين معروف ، فمن خلال التماثل ، يمكن للعلماء أن يخمنوا كيف يعمل البروتين الجديد.

حقيقيات النوى هي كائنات حية تحتوي على خلايا تحيط بالعضيات المعقدة داخل غشاء خلوي محدد جيدًا. السمة المميزة التي تفصل بين حقيقيات النوى وبدائيات النوى هي نواة حقيقيات النوى ، أو الغلاف النووي ، حيث يتم احتواء المعلومات الجينية للكائن الحي. كان أول جينوم حقيقي النواة يتم تسلسله هو جينوم S. cerevisiaeوهي الخميرة المستخدمة في الخبز والتخمير. إنه كائن نموذج حقيقيات النوى الأكثر دراسة في البيولوجيا الجزيئية والخلوية ، على غرار بكتريا قولونيةدوره في دراسة الكائنات بدائية النواة. يتم إجراء البحث على العديد من البروتينات المهمة للإنسان عن طريق فحص متماثلاتها في الخمائر. على سبيل المثال ، تم اكتشاف بروتينات الإشارة وإنزيمات معالجة البروتين بمساعدة جينوم الخميرة.


باحثو تسلسل الجينوم الكامل

أدناه سوف تجد السير الذاتية لباحثي CFSAN الذين هم جزء من برنامج تسلسل الجينوم الكامل للأطعمة FDA.

علماء البحوث

مارك ألارد ، دكتوراه.
منسق منطقة البحث لعلم الجينوم
[email protected]

حصل مارك دبليو ألارد على درجة الدكتوراه. في علم الأحياء عام 1990 من جامعة هارفارد ، كامبريدج ، ماساتشوستس. كان الدكتور ألارد أستاذًا مشاركًا في علم الأحياء (وعلم الوراثة) في لويس وينتراوب في جامعة جورج واشنطن (واشنطن العاصمة) لمدة 14 عامًا من 1994 إلى 2008. وقد تم تعيينه في برنامج العلماء الزائرين في كل من مكتب التحقيقات الفيدرالي لمكافحة الإرهاب و وحدة أبحاث علوم الطب الشرعي (CTFSRU) ووحدة العلوم الحيوية الكيميائية (CBSU) لمدة 8 سنوات ، حيث ساعد في تحقيقات الجمرة الخبيثة وقاعدة بيانات علم الوراثة البشرية. انضم الدكتور ألارد إلى مكتب العلوم التنظيمية وقسم الأحياء الدقيقة في إدارة الغذاء والدواء في نوفمبر 2008 ، وهو يستخدم معلومات تسلسل الحمض النووي من جينومات مسببات الأمراض التي تنتقل عن طريق الأغذية لتحديد الأشكال الفريدة للنيوكليوتيدات المفردة (SNPs) و SAAPs والبروتينات الكاملة للتعرف بسرعة على الأنواع المختلفة. سلالات البكتيريا ، على وجه الخصوص السالمونيلا, بكتريا قولونية, شيغيلا و الليستيريا. الدكتور ألارد متخصص في كل من التحليل الوراثي وطرق المعلوماتية الحيوية ، وكذلك طرق المختبر الرطب التي تولد هذه المعلومات الجينية.

أوما بابو ، دكتوراه.
عالم أحياء البحث

[email protected]

حصلت الدكتورة أوما بابو على درجة الدكتوراه. في علوم التغذية من جامعة ماريلاند ، كوليدج بارك. انضمت إلى CFSAN في عام 1991 كزميلة أولى في قسم التغذية وأصبحت عالمة أحياء بحثية في قسم العلوم والتكنولوجيا التطبيقية ، مكتب التغذية الخاصة في عام 1993. في عام 1998 ، انضمت إلى فرع علم الأحياء المناعي في قسم تقييم الفوعة في مكتب البحوث التطبيقية وتقييم السلامة (OARSA). إنها جزء من فريق مكلف بتطوير أساليب الثقافة لتحديد الهوية كامبيلوباكتر و اركوباكتر الأنواع من بيئة المزرعة والمحاصيل المنتجة الجاهزة للأكل. يتم تسلسل هذه العزلات البكتيرية بواسطة WGS لإسناد المصدر وإدراجها في قاعدة بيانات GenomeTrakr.

كنان بالان ، دكتوراه.
عالم الأحياء الدقيقة البحث

[email protected]

حصل الدكتور كنعان بالان على درجة الدكتوراه. في علم الأحياء من جامعة هوارد. بعد تدريب ما بعد الدكتوراه في جامعة براون ، شغل مناصب بحثية في جامعة ميامي وجامعة كيس ويسترن ريزيرف. انضم الدكتور بالان إلى FDA في عام 2009 كزميل مفوض ، حيث أجرى أبحاثًا في فرع علم المناعة في مكتب البحوث التطبيقية وتقييم السلامة (OARSA). يقوم حاليًا بتطوير طرق الاستزراع للكشف عن كامبيلوباكتر و اركوباكتر الأنواع من بيئة المزرعة والمحاصيل الجاهزة للأكل ، وتؤدي تسلسل الجينوم الكامل على كامبيلوباكتر و اركوباكتر يعزل من عينات المراقبة لتحديد إسناد المصدر ولإدراجها في قاعدة بيانات GenomeTrakr.

ريبيكا بيل ، دكتوراه.
عالم الأحياء الدقيقة البحث
[email protected]

ريبيكا بيل هي باحثة في علم الأحياء المجهرية في الطرق الجزيئية وفرع التصنيف الفرعي ، ضمن قسم علم الأحياء الدقيقة ، في مركز سلامة الأغذية والتغذية التطبيقية التابع لإدارة الغذاء والدواء. حصلت الدكتورة بيل على درجة الدكتوراه. حصلت على درجة الدكتوراه في علم الأحياء الدقيقة من جامعة ولاية أوهايو في عام 2005. بعد ذلك ، انضمت إلى CFSAN في عام 2006 كزميلة ما بعد الدكتوراه في قسم الكيمياء التحليلية حيث عملت على تنميط البروتين البكتيري باستخدام الكروماتوجرافيا السائلة / قياس الطيف الكتلي. في عام 2008 ، انتقل الدكتور بيل إلى MMSB. وهي تواصل التعاون مع DAC في عمل LC / MS وكذلك العمل على التصنيف الفرعي الجزيئي السالمونيلا المعوية، وتطوير طرق الفحص السريع ل السالمونيلا تلوث الأغذية والمراقبة البيئية لبيئة زراعة الطماطم السالمونيلا.

راشيل بينيه ، دكتوراه.
عالم الأحياء الدقيقة البحث

[email protected]

تعمل الدكتورة راشيل بينيت مع مركز سلامة الأغذية والتغذية التطبيقية التابع لإدارة الغذاء والدواء (CFSAN) منذ عام 2009 وتعمل حاليًا كطبيب ميكروبيولوجي بحثي في ​​فرع تطوير طرق علم الأحياء الدقيقة ، داخل قسم علم الأحياء الدقيقة. تم تدريب الدكتورة بينيه كعالمة ميكروبيولوجي في معهد باستير في فرنسا وحصلت على درجة الماجستير. حصلت على درجة الدكتوراه في علم الأحياء الدقيقة عام 1994. حصلت على درجة الدكتوراه في علم الأحياء الدقيقة عام 1998. وبدأت حياتها المهنية باستخدام استراتيجيات علم الوراثة لاستكشاف فسيولوجيا مختلف البكتيريا سالبة الجرام ، بما في ذلك الإشريكية القولونية, Serratia marcescens ، Shigella ، و الكلاميديا. في إدارة الغذاء والدواء ، تستمر أبحاثها في التركيز على الجينات الميكروبية وعلم وظائف الأعضاء ، مع إضافة علم الجينوم وعلم الجينوميات كأدوات للتمييز وتحسين مردود الشفاء من مسببات الأمراض. بكتريا قولونية, الشيغيلة ، و السالمونيلا من المنتجات الغذائية الملوثة. يعمل الدكتور بينيه كخبير في اللجان المتعلقة بالسلامة البيولوجية للمختبرات وأمن العمل الذي يشمل جزيئات الحمض النووي المؤتلف ومسببات الأمراض والسموم في إدارة الغذاء والدواء ، وكذلك في الطرق الميكروبية ومسببات الأمراض في CFSAN والمنظمة الدولية للتوحيد القياسي (ISO).

إريك براون ، دكتوراه.
مدير شعبة علم الأحياء الدقيقة
[email protected]

يشغل الدكتور إريك دبليو براون حاليًا منصب مدير قسم علم الأحياء الدقيقة في مكتب العلوم التنظيمية. يشرف على مجموعة مكونة من 50 باحثًا وعلماءً داعمين يشاركون في برنامج بحث متعدد المعايير لتطوير وتطبيق استراتيجيات وراثية ميكروبيولوجية وجزيئية لاكتشاف وتحديد وتمييز مسببات الأمراض البكتيرية المنقولة بالغذاء مثل السالمونيلا وإنتاج توكسين الشيغا بكتريا قولونية. ساعد عمله المبكر على نقل الجينات الأفقي بين مسببات الأمراض المنقولة بالغذاء في توضيح مسببات العديد من مسببات الأمراض الناشئة بما في ذلك العديد من السالمونيلا من المجموعة الأولى بالإضافة إلى النزف المعوي والممرض المعوي. بكتريا قولونية. في الآونة الأخيرة ، كان لمختبره دور فعال في تكييف تقنيات التسلسل من الجيل التالي لزيادة التحقيقات في تفشي الأمراض المنقولة بالغذاء في إدارة الغذاء والدواء. حصل الدكتور براون على درجة الدكتوراه. في علم الوراثة الميكروبية من برنامج علم الوراثة في قسم العلوم البيولوجية في جامعة جورج واشنطن. أجرى بحثًا في التطور الميكروبي وعلم البيئة الميكروبية كزميل باحث في المعهد الوطني للسرطان ، وزارة الزراعة الأمريكية ، وبصفته أستاذًا في علم الأحياء الدقيقة في جامعة لويولا في شيكاغو. انضم د. براون إلى إدارة الغذاء والدواء عام 1999 ، ومنذ ذلك الحين أجرى العديد من التجارب المتعلقة بالكشف عن مسببات الأمراض المنقولة بالغذاء والتعرف عليها وتمييزها. لقد كان عضوًا في الجمعية الأمريكية لعلم الأحياء الدقيقة منذ عام 1994 وشارك في تأليف أكثر من 70 منشورًا وفصلًا من الكتب حول التمايز الجزيئي والتطور الجزيئي لمسببات الأمراض البكتيرية. تتمثل اهتماماته البحثية الأساسية حاليًا في التحقيق في دور تسلسل الجينوم من الجيل التالي في حل الفاشيات التي تنتقل عن طريق الأغذية والاستمرار في استخدام مجموعة متنوعة من الأساليب التي تسمح بالتعرف السريع والحساس على مسببات الأمراض المعوية من الإمدادات الغذائية.

لوريل بورال ، دكتوراه.
عالم الأحياء الدقيقة البحث

[email protected]

الدكتورة لوريل بورال هي باحثة في علم الأحياء المجهرية في مكتب البحوث التطبيقية وتقييم السلامة التابع لـ CFSAN. حصلت على درجة الدكتوراه. حصل على درجة الدكتوراه في علم الأحياء الدقيقة وعلم المناعة من قسم علم الأحياء الدقيقة والمناعة في جامعة ميريلاند في عام 2004 وانضم إلى إدارة الغذاء والدواء في عام 2007 ، في البداية كزميل في ORISE. يركز بحثها على جوانب الليسترية المستوحدة البقاء على قيد الحياة في مختلف البيئات ومصفوفات الغذاء ، وكذلك تطوير الطريقة. يستخدم الدكتور بورال WGS لتقييم ثبات الإجهاد L. monocytogenes في بيئات طبيعية مختلفة ، لا سيما فيما يتعلق بالمزرعة والمنتجات الطازجة. وهي تستخدم تحليل WGS لفحص مجموعات النشوء والتطور التي قد تكون متورطة في زيادة الثبات أو مرتبطة بالسلالات الأكثر عابرة. وهي تعمل أيضًا على طريقة لإجراء تصنيف فرعي سريع L. monocytogenes إلى مجموعات متميزة وواسعة من النشوء والتطور ، قبل تسلسل العزلة ، مما يساعد على التصنيف السريع للكائن الحي.

يي تشين ، دكتوراه.
زميل طاقم
[email protected]

الدكتورة يي تشين هي باحثة في علم الأحياء المجهرية و الليسترية المستوحدة خبير في مجال علم الأحياء الدقيقة في CFSAN. قام بتطوير ومقارنة وتقييم طرق الفحص السريع L. monocytogenes في المصفوفات الغذائية والبيئية ، وقاد كلاهما وتعاون في الجهود المبذولة للتحقق من طرق الاختبار النوعية والكمية للكائن الحي. درس الدكتور تشين سلوك L. monocytogenes في المصفوفات الغذائية المختلفة لتوضيح المخاطر النسبية L. monocytogenes التلوث في هذه الأطعمة. وهو أيضًا خبير في تحليل تسلسل الجينوم الكامل لـ L. monocytogenes ، بعد تحليل السلالات المعزولة أثناء المراقبة المنتظمة لإدارة الغذاء والدواء والاستجابة للفاشية. حسّن عمله من فهم علم الأوبئة والمثابرة البيئية لهذا العامل الممرض. لقد قدم المشورة العلمية بشأن مهام إدارة الغذاء والدواء المختلفة ، والتحقيقات في تفشي المرض ، والتحليلات المعملية. بالإضافة إلى ذلك ، عمل الدكتور تشين على التحقق من صحة الأسلوب والتوصيف الجيني لـ كرونوباكتر النيابة. حصل الدكتور تشين على درجة الدكتوراه. حصل على درجة الدكتوراه في علوم الأغذية من قسم علوم الأغذية في جامعة ولاية بنسلفانيا في عام 2007. ويعمل حاليًا كعضو في اللجنة الفرعية للتحقق من صحة الطريقة الميكروبية التابعة لإدارة الغذاء والدواء الأمريكية ، والحكم العام لـ AOAC الدولية ، وعضو اللجنة الفنية في MicroVal وعضو مجلس التحرير في مجال التطبيقية والبيئية علم الاحياء المجهري.

Hediye Nese Cinar ، (دكتور في الطب)
عالم أحياء البحث

[email protected]

الدكتورة Hediye Nese Cinar هي عالمة أحياء بحثية في فريق Parasitology ، ضمن قسم تقييم الفوعة ، في مركز FDA لسلامة الأغذية والتغذية التطبيقية. تشمل مجالات تخصصها البحثي: دراسة آليات الفوعة البكتيرية والاستجابات المناعية باستخدام الكائن الحي النموذجي أنواع معينة انيقة الكشف عن المعادن الثقيلة والاستجابات على مستوى الجينوم للمعادن الثقيلة في C. ايليجانس والجينات التنموية والبيولوجيا العصبية لتجديد الأعصاب. منذ يناير 2014 ، قاد الدكتور سينار مشروعًا للتحقيق في استخدام تسلسل الجينوم الكامل للتحقيقات الوبائية لتفشي الأمراض التي تنطوي على الطفيليات المنقولة بالغذاء. Cyclospora cayetanensis.

كريستينا فيريرا
زميل ORISE
[email protected]

كريستينا فيريرا عالمة ميكروبيولوجيا جزيئية في قسم الطرق الجزيئية في علم الأحياء الدقيقة وفرع التصنيف الفرعي. تخرجت في عام 2008 من جامعة كلاريون في بنسلفانيا بدرجة بكالوريوس العلوم في البيولوجيا الجزيئية والتكنولوجيا الحيوية. في FDA-CFSAN ، يركز عملها بشكل أساسي على تطوير مقايسة قائمة على قياس الطيف الكتلي من أجل التعرف السريع على السالمونيلا الأنواع في الغذاء. وهي تعمل أيضًا على التحقق من صحة الجينومات المجمعة من خلال مقارنات مع خرائط الجينوم (الضوئية) الكاملة ، وتحليل تطور S. المعوية التيفيموريوم على مدار السبعين عامًا الماضية ، واستقصاء اختلافات SNP في سلالات STEC السريرية.

سليمان جيبرو ، دكتوراه.
زميل طاقم

[email protected]

الدكتور سولومون جيبرو هو زميل في قسم علم الوراثة الجزيئية التابع لقسم البيولوجيا الجزيئية في مكتب البحوث التطبيقية وتقييم السلامة التابع لـ CFSAN. حصل الدكتور جبرو على درجة الدكتوراه. حصل على درجة الدكتوراه في البيولوجيا الجزيئية من جامعة هوارد في عام 2006. وانضم إلى إدارة الغذاء والدواء في عام 2007 كمقاول بيولوجي جزيئي ، وقام بتطوير سريع السالمونيلا و بكتريا قولونية طرق التصنيف الفرعي بما في ذلك مناهج التكرارات الترادفية المتغيرة متعددة المواضع (MLVA) والمجمعة بانتظام بين التكرارات القصيرة المتناظرة (CRISPR). يتعاون مع مركز الطب البيطري التابع لإدارة الأغذية والعقاقير لاستكشاف مدى ملاءمة الرحلان الكهربائي للهلام النبضي (PFGE) ، وتعدد الأشكال المتضخم لشظية الطول (AFLP) ، و MLVA ، و CRISPR لحل أساليب الكتابة ذات الصلة الوثيقة بالأغذية. بكتريا قولونية و السالمونيلا سلالات اندلاع. يعمل حاليًا على تحليل تسلسل الجينوم الكامل لـ بكتريا قولونية سلالات من جامعة ولاية بنسلفانيا ومجموعات خدمة سلامة الأغذية والتفتيش التابعة لوزارة الزراعة الأمريكية ، ومن الفطريات الموجودة في الأطعمة.

نارجول غونزاليس إسكالونا ، دكتوراه.
عالم الأحياء الدقيقة البحث
[email protected]

الدكتور غونزاليس إسكالونا هو باحث في علم الأحياء المجهرية في الطرق الجزيئية وفرع التصنيف الفرعي ، ضمن قسم علم الأحياء الدقيقة ، في مركز سلامة الأغذية والتغذية التطبيقية التابع لإدارة الغذاء والدواء. تشمل اهتماماته البحثية علم البيئة وتطور البكتيريا البحرية ، وخاصة تلك التي تنتمي إلى الجنس فيبريو. تشمل الاهتمامات البحثية الأخرى التتبع ، والتصنيف الفرعي ، والتطور ، وعلم الجينوم المقارن ، وتحديد أهداف الإمراضية الجديدة من مسببات الأمراض المنقولة بالغذاء مثل كولاي ، المطثية الوشيقية ، و السالمونيلا باستخدام نهج تسلسل الجينوم الكامل. لقد طور طرقًا جديدة للكشف السالمونيلا في الإنتاج ، س. Enteritidis و س. هايدلبرغ في منتجات البيض ، والطرق البديلة ل السالمونيلا تصنيف فرعي. وهو عضو في IAFP و ASM وأمين موقع MLST على الويب V. parhaemolyticus. حصل الدكتور غونزاليس إسكالونا على درجة الدكتوراه. حصل على درجة الدكتوراه من جامعة تشيلي عام 2004 وأكمل تدريبًا إضافيًا لما بعد الدكتوراه في مختبر ساحل الخليج للمأكولات البحرية (GCSL) ، إدارة الغذاء والدواء ، جزيرة دوفين ، أل.

كريستوفر جريم ، دكتوراه.
عالم الأحياء الدقيقة البحث

[email protected]

حصل الدكتور جريم على شهادة البكالوريوس. في علم الأحياء البحرية من جامعة ميامي ودكتوراه. في البيولوجيا الجزيئية البيئية من جامعة ماريلاند ، كوليدج بارك. انضم الدكتور جريم إلى إدارة الغذاء والدواء في عام 2016. وتركز أبحاثه على استراتيجيات الكشف الجزيئي المتقدمة ، مثل تسلسل الجينوم الكامل ، والتصنيف الفرعي لمسببات الأمراض والجينوميات المقارنة ، والنهج الميتاجينومية لتحديات سلامة الأغذية المعقدة.

Julie Haendiges هي عالمة أحياء تعمل في مجال الطرق الجزيئية وفرع التصنيف الفرعي ، في قسم الأحياء الدقيقة في مركز FDA لسلامة الأغذية والتغذية التطبيقية (CFSAN). حصلت على درجة الماجستير من UMBC في التكنولوجيا الحيوية. كانت سابقًا قائدة لمختبر التسلسل الأساسي في وزارة الصحة بولاية ماريلاند حيث ركزت على تسلسل مسببات الأمراض البكتيرية والفيروسات المنقولة بالغذاء. في CFSAN ، تركز أبحاثها على الجينوميات الوظيفية والضوابط الوقائية لـ السالمونيلا المعوية ، واستخدام تقنية تسلسل القراءة الطويلة لنسخ النصوص.

كيلي ل. هيت ، دكتوراه.
مدير شعبة تقييم الفوعة

[email protected]

يعمل الدكتور كيلي ل. تلقت الدكتورة هيت رسالة ماجستير. في علم الوراثة الجزيئي ، ودراسة بنية الأوبرون في كائن النموذج الفطري ، نيوروسبورا كراسا ومسببات الأمراض ، فطر الرشاشيات nidulans. حصلت على درجة الدكتوراه. في الأمراض المعدية من كلية الطب البيطري في جامعة جورجيا ، حيث بحثت في الآليات الجزيئية المشاركة في استعمار كامبيلوباكتر النيابة. في الدواجن. واصل الدكتور هيت إجراء البحوث حول مسببات الأمراض الحيوانية المنشأ ، كامبيلوباكتر النيابة. كعالم رئيسي في دائرة البحوث الزراعية بوزارة الزراعة الأمريكية. جاء الدكتور هيت إلى إدارة الغذاء والدواء في عام 2017 وشكل منذ ذلك الحين فريقًا لتطوير الثقافة والطرق الجزيئية للتعافي والكشف كامبيلوباكتر و اركوباكتر الأنواع من بيئة المزرعة والمحاصيل المنتجة الجاهزة للأكل. كامبيلوباكتر و اركوباكتر يتم تحديد العزلات من عينات المراقبة من خلال تسلسل الجينوم الكامل لإسناد المصدر وإدراجها في قاعدة بيانات GenomeTrakr.

ماريا هوفمان ، دكتوراه.
عالم زائر
[email protected]

تم إجراء بحث أطروحة الدكتور هوفمان في إدارة الغذاء والدواء الأمريكية في كوليدج بارك ، ميريلاند ، تحت إشراف الدكتور إريك براون ، وركز على التطور الجزيئي وانتواع الجنس. فيبريو. أكملت الدكتوراه. عمل في يوليو 2012 في جامعة هامبورغ. تقوم حاليًا بإجراء تحليلات للحصول على بيانات من أجل تمايز وتوصيف مسببات الأمراض ، ولا سيما عزلات التفشي من العزلات غير المتفشية والمضادات الحيوية ذات الصلة الوثيقة المقاومة السالمونيلا الأنواع باستخدام تسلسل الجينوم الكامل (WGS) والتحليلات الجينية المقارنة. مزيد من استخدام المحيط الهادئ للعلوم البيولوجية (PacBio) RS المتسلسل وعملية تجميع الجينوم الهرمي (HGAP) ، نقوم بتسلسل مسببات الأمراض المختلفة لإغلاق الجينومات المرجعية بشكل كامل والتي ستدعم الدراسات التجريبية لاختبار قابلية تطبيق WGS في أنشطة مراقبة الصحة العامة.

هيين جانغ ، دكتوراه.
زميل ORISE

[email protected]

الدكتور جانغ هو زميل ORISE في فرع آليات الفوعة داخل قسم تقييم الفوعة في CFSAN. حصلت على درجة الدكتوراه. حصلت على درجة الدكتوراه في علوم الغذاء من جامعة ولاية نيوجيرسي في روتجرز في عام 2017 ، حيث درست السلامة الميكروبية للمنتجات الطازجة ، لا سيما التفاعلات الجزيئية وبقاء مسببات الأمراض. بكتريا قولونية على النباتات والخضروات الورقية. منذ انضمامها إلى إدارة الغذاء والدواء في نفس العام ، أجرت تسلسلًا كاملًا للجينوم للتحقيق في السمات الجينية والظاهرية لـ كرونوباكتر و السالمونيلا لفهم سمات الفوعة والتنوع الجيني والارتباط بالتطور الوراثي بشكل أفضل كجزء من GenomeTrakr. يقوم الدكتور جانغ حاليًا بإجراء تحليل نصي لـ كرونوباكتر نمت الخلايا المثابرة تحت الضغط وتطوير طريقة عزل وكشف عن كرونوباكتر أغذية من أصل نباتي.

كارين جارفيس
عالم الأحياء الدقيقة البحث

[email protected]

جولي آن كاس ، دكتوراه.
عالم الأحياء الدقيقة البحث

[email protected]

جولي آن كاسي هي باحثة في علم الأحياء المجهرية في فرع تطوير الأساليب الميكروبية ضمن قسم علم الأحياء الدقيقة في مركز سلامة الأغذية والتغذية التطبيقية التابع لإدارة الغذاء والدواء. انضمت الدكتورة Kase إلى FDA في عام 2008 وسرعان ما أثبتت نفسها كخبير في موضوع الوكالة لإنتاج سموم الشيغا بكتريا قولونية (STEC) و البروسيلا النيابة. لقد أمضت أكثر من 25 عامًا في مقعد المختبر بما في ذلك العمل كعالمة كيمياء صيدلانية وعالمة صحة عامة وعالمة ميكروبيولوجيا غذائية ، وقد ألفت عشرات المنشورات وفصول الكتب التي راجعها الأقران. تطرقت أنشطتها البحثية إلى انتقال وكشف العوامل المعدية في البيئة ، وفعالية المبيدات الميكروبية للمطهرات الكيميائية ، وطرق استزراع وتحديد العوامل الممرضة لـ STEC و البروسيلا النيابة. من المصفوفات المختلفة. يستخدم جزء كبير من عملها الحالي قوة تسلسل الحمض النووي إما من أجل توصيف أكثر تحديدًا لـ STEC أو تحسين طرق الثقافة البكتريولوجية التقليدية. عمل الدكتور كاس في العديد من اللجان بما في ذلك اللجنة الاستشارية الوطنية للمعايير الميكروبيولوجية للأغذية (NACMCF) ، ومجلس الدليل التحليلي البكتريولوجي (BAM) التابع لإدارة الغذاء والدواء ، ولجنة أمريكا الشمالية لعلم الأحياء الدقيقة للأغذية ، ويعمل حاليًا كرئيس لـ FDA STEC المجلس الاستشاري.

سوزان ر ليونارد ، دكتوراه.
عالم أحياء البحث

[email protected]

الدكتورة سوزان ليونارد عالمة أحياء بحثية في قسم البيولوجيا الجزيئية في مكتب البحوث التطبيقية وتقييم السلامة التابع لـ CFSAN. تشمل اهتماماتها البحثية استخدام التسلسل الميتاجينومي للبندقية لاكتشاف وتوصيف الجينوم لإنتاج ذيفان الشيغا. الإشريكية القولونية (STEC) في عينات الأغذية ، توصيف بكتريا قولونية السكان في العينات البيئية ، ولتقييم العوامل التي تؤثر على تلوث STEC أو البقاء على قيد الحياة أثناء إنتاج المنتجات الطازجة وتخزينها. بالإضافة إلى ذلك ، تشمل مشاريعها تحليلات مقارنة تسلسل الجينوم الكامل لعزلات STEC بالإضافة إلى مسببات الأمراض الأخرى المنقولة بالغذاء. حصلت على درجة الدكتوراه. في علم الأحياء الدقيقة الجزيئي وعلم المناعة من جامعة ماريلاند ، بالتيمور.

سارة لوموناكو ، دكتوراه.
زميل ORISE
[email protected]

دوميترو ماكاريسين ، دكتوراه.
عالم الأحياء الدقيقة البحث

[email protected]

دوميترو ماكاريسين هو باحث متخصص في علم الأحياء المجهرية في قسم علم الأحياء الدقيقة في مركز سلامة الأغذية والتطبيقات التابعة لإدارة الغذاء والدواء. هو خبير في الموضوع ل الليسترية المستوحدة ويقود تطوير وتنفيذ المشاريع البحثية المتعلقة بالسلامة الميكروبية للفواكه والخضروات الطازجة. حصل دوميترو على درجة الدكتوراه. حصل على درجة الدكتوراه في فسيولوجيا النبات والكيمياء الحيوية في عام 2003 وتابع المزيد من أبحاث ما بعد الدكتوراه في منظمة البحوث الزراعية في مركز فولكاني في إسرائيل. تبع ذلك بفترة بحثية مدتها 8 سنوات في خدمة البحوث الزراعية بوزارة الزراعة الأمريكية ، حيث أجرى بحثًا مكثفًا في علم أمراض ما بعد الحصاد والمكافحة الحيوية ، واستجابة إجهاد النبات ، وسلامة المنتجات ، وعلم الأحياء الدقيقة ، وعلم الطفيليات ، والصحة العامة. جاء دوميترو إلى إدارة الغذاء والدواء في عام 2013 ، حيث يركز بحثه الحالي على فهم طرق / آليات تلوث المنتجات الطازجة والمستودعات البيئية لمسببات الأمراض التي تنتقل عن طريق الأغذية وتطوير استراتيجيات التخفيف لتحسين الممارسات الزراعية الجيدة في منع عمليات سحب المنتجات وتفشي الأمراض المنقولة بالغذاء. وقد مثل إدارة الغذاء والدواء على المستويين الوطني والدولي في قضايا سلامة الأغذية الحرجة ، وقدم توصيات بشأن الضوابط الوقائية ، والمراقبة البيئية ، وتحسينات مراقبة الجودة للوكالات الحكومية وصناعة الأغذية.

أندريا أوتيسن ، دكتوراه.
منسق منطقة البحث ل Metagenomics
[email protected]

تعمل الدكتورة أندريا أوتيسن كمنسق منطقة البحث (RAC) في Metagenomics في مركز FDA لسلامة الأغذية والتغذية التطبيقية (CFSAN) في الطرق الجزيئية وفرع التصنيف الفرعي (MMSB) في قسم علم الأحياء الدقيقة. حصلت على درجة الدكتوراه. في عام 2000 من جامعة ماريلاند. يعمل Ottesen على توفير بيانات ميتاجينومية مستهدفة وغير مستهدفة لوصف البيئة المرتبطة بالمحاصيل عالية الخطورة. تُستخدم بياناتها البيئية لتكملة وتحسين السالمونيلا طرق الكشف وتوفير البيانات لتحسين التوصيات الخاصة بالممارسات الزراعية الجيدة (GAPs).

إيشا باتيل
عالم أحياء البحث

[email protected]

إيشا باتيل هي عالمة أحياء بحثية في مكتب البحوث التطبيقية وتقييم السلامة التابع لـ CFSAN. تركز أبحاثها على استخدام أساليب التسلسل من الجيل التالي لاكتشاف وتوصيف البكتيريا المتعايشة وكذلك مسببات الأمراض المنقولة بالغذاء. لديها ماجستير. حصلت على درجة البكالوريوس في علم الأحياء الدقيقة من الهند وتابعت دراساتها العليا في جامعة ماريلاند حيث حصلت على ماجستير. شهادة في علم الأحياء الدقيقة.

ليزا هاريسون بليمونز ، دكتوراه.
عالم الأحياء الدقيقة البحث

[email protected]

حصلت الدكتورة ليزا بليمونز على درجة الدكتوراه. حصلت على درجة الدكتوراه في العلوم الطبية من قسم الأحياء الدقيقة الطبية وقسم المناعة في جامعة Texas A & ampM في عام 2004. بعد تدريب ما بعد الدكتوراه في جامعة ماريلاند ، بالتيمور (2004-2009) ، انضمت إلى فرع علم الأحياء المناعي في قسم تقييم الفوعة في مكتب البحوث التطبيقية وتقييم السلامة كزميل فريق. حاليًا ، الدكتور بليمونز هو باحث في علم الأحياء الدقيقة في فرع علم الأحياء المناعي ويعمل مع فريق لتطوير طرق الاستزراع للكشف عن كامبيلوباكتر و اركوباكتر الأنواع من بيئة المزرعة والمحاصيل المنتجة الجاهزة للأكل. كامبيلوباكتر و اركوباكتر يتم تحديد العزلات من عينات المراقبة من خلال تسلسل الجينوم الكامل لإسناد المصدر وإدراجها في قاعدة بيانات GenomeTrakr.

شاشي شارما ، دكتوراه.
عالم الأحياء الدقيقة البحث
[email protected]

بن تل ، دكتوراه.
رئيس فرع بالإنابة ، فرع آليات الفوعة

[email protected]

يشغل الدكتور بن تال حاليًا منصب رئيس فرع بالإنابة لفرع آليات الفوعة ، في مكتب البحوث التطبيقية وتقييم السلامة ، قسم تقييم الفوعة. يشرف على مجموعة من الباحثين والعلماء الداعمين المشاركين في برنامج بحثي يركز على تطوير المناهج الجينية الميكروبيولوجية والجزيئية لاكتشاف وتحديد وتمييز مسببات الأمراض البكتيرية المنقولة بالغذاء مثل السالمونيلا, كرونوباكتر, بكتيريا سيريوس العصويهالبحرية الضمات، و الليستيريا النيابة. عمله المبكر على تطوير لقاحات ل ضمة الكوليرا, السالمونيلا التيفية, شيغيلا spp. ، وممرض معوي بكتريا قولونية تم إجراؤها في مركز تطوير اللقاحات ، كلية الطب بجامعة ميريلاند. في الآونة الأخيرة ، كان لمختبره دور فعال في تكييف تقنيات التسلسل من الجيل التالي لزيادة تحقيقات إدارة الغذاء والدواء في تفشي الأمراض المنقولة بالغذاء والتي تشمل كرونوباكتر والعديد من serovars السالمونيلا المعوية. حصل الدكتور تال على درجة الدكتوراه. حصل على درجة الدكتوراه في علم الأحياء الدقيقة من قسم علم الأحياء الدقيقة ، كلية طب الأسنان بجامعة ميريلاند في عام 1988. انضم الدكتور تال إلى إدارة الغذاء والدواء عام 1990 ومنذ ذلك الحين أجرى العديد من الدراسات المتعلقة باكتشاف وتحديد وتوصيف مسببات الأمراض المنقولة بالغذاء. لقد كان عضوًا في الجمعية الأمريكية لعلم الأحياء الدقيقة منذ عام 1977 وشارك في تأليف أكثر من 130 منشورًا وفصلًا من الكتب حول الكشف الجزيئي عن مسببات الأمراض البكتيرية المنقولة بالغذاء وتحديدها وتوصيفها. تركز اهتماماته البحثية الأساسية حاليًا على تطبيق تسلسل الجينوم من الجيل التالي لتوصيف مسببات الأمراض المنقولة بالغذاء واستخدام مجموعة متنوعة من الأساليب التي تسمح بالتعرف السريع والحساس على مسببات الأمراض المعوية المنقولة بالغذاء ، وهو شرط أساسي لتطوير تدابير مضادة مستقبلية ضد هذه العوامل الممرضة. .

ساندرا م تالنت ، دكتوراه.
رئيس ، الطرق الجزيئية وفرع التصنيف الفرعي
[email protected]

تعمل ساندرا تالنت كرئيسة للطرق الجزيئية وفرع التصنيف الفرعي ، ضمن قسم علم الأحياء الدقيقة ، في مركز سلامة الأغذية والتغذية التطبيقية التابع لإدارة الغذاء والدواء. بدأت الدكتورة تالنت حياتها المهنية كطبيبة ميكروبيولوجيا إكلينيكية ، لكن التحديات المستمرة لمقاومة مضادات الميكروبات دفعتها إلى تغيير تركيزها المهني إلى أبحاث الصحة العامة. حصلت على درجة الدكتوراه. حصل على درجة الدكتوراه من كلية الطب بفيرجينيا في ريتشموند قبل اختياره كزميل في أبحاث الأمراض المعدية الناشئة في مركز السيطرة على الأمراض في قسم فيرجينيا لخدمات المختبرات الموحدة. قبلت د. المكورات العنقودية الذهبية، ولكنه يتضمن أيضًا تجارب عديدة حول بكتيريا سيريوس العصويه. بصفته باحثًا في علم الأحياء المجهرية ، قام دكتور تالنت بالتحقق من صحة البروتوكولات الجديدة في محاولة لتحديث إدارة الغذاء والدواء الدليل التحليلي البكتريولوجي. تعمل حاليًا على تطوير طرق جديدة تعتمد على معلومات التسلسل الجيني.

كارمن تارتيرا ، دكتوراه.
عالم الأحياء الدقيقة البحث

[email protected]

حصلت الدكتورة كارمن تارتيرا على درجة الدكتوراه. في علم الأحياء الدقيقة من جامعة برشلونة ، إسبانيا. في عام 2009 ، انضمت إلى قسم البيولوجيا الجزيئية في مركز سلامة الأغذية والتغذية التطبيقية. حاليًا ، تقود دراسة لفحص الأطعمة المكملة بالميكروبات الحية. الهدف من برنامج البحث هذا هو تحديد الغش في هذه المنتجات المباعة في الولايات المتحدة ، باستخدام تحليل WGS من خلال علم الميتاجينوميات.

روث تيم ، دكتوراه.
عالم الأحياء الدقيقة البحث
[email protected]

روث تيم هي باحثة في علم الأحياء المجهرية في مكتب العلوم التنظيمية التابع لإدارة الغذاء والدواء. حصلت على درجة الدكتوراه. في عام 2006 في علم الأحياء النباتية بجامعة تكساس في أوستن. تركز خلفيتها البحثية بشكل أساسي على استخدام أساليب علم الجينوم المقارن وعلم الوراثة العرقي للإجابة على الأسئلة التطورية. على الرغم من أن تدريبها في علم النبات ، فإن أبحاثها المنشورة تشمل مجموعة متنوعة من الكائنات الحية ، بما في ذلك عباد الشمس (هيليانثوس) ، Dinoflagellates ، الطحالب الخضراء Charophyte ، و السالمونيلا. في إدارة الغذاء والدواء الأمريكية ، تقوم بتنفيذ طرق نسالة لتتبع مسببات الأمراض المنقولة بالغذاء من خلال الإمدادات الغذائية الأمريكية.

زيهوي يانغ ، (دكتور في الطب)
عالم أحياء البحث

[email protected]

انضم الدكتور يانغ إلى CFSAN في عام 2012 وهو حاليًا عالم أحياء بحثي في ​​فريق علم الفيروسات الجزيئي ، داخل قسم البيولوجيا الجزيئية التابع لمكتب البحوث التطبيقية وتقييم السلامة. تركز أبحاثها بشكل أساسي على تطبيق تقنيات البيولوجيا الجزيئية على نطاق الجينوم (تسلسل الجيل التالي) للكشف عن الفيروسات ذات الأهمية الوبائية المنقولة بالغذاء وتحديدها وتحديدها ، بما في ذلك على سبيل المثال لا الحصر ، نوروفيروس التهاب الكبد A والأنواع الفيروسية الناشئة حديثًا. تشمل اهتماماتها البحثية أيضًا: تطوير منهجيات تسلسل جديدة للكشف عن الفيروسات وتحليلها ، وتطبيق هذه المنهجيات على قضايا نقل الفيروس في الأطعمة ، والعينات السريرية والبيئية ، واستكشاف الفيروس من خلال نهج الميتاجينوميات.

جي تشنغ ، دكتوراه.
زميل طاقم
[email protected]

يعمل الدكتور جي زينج حاليًا كطبيب ميكروبيولوجي في الطرق الجزيئية وفرع التصنيف الفرعي في قسم علم الأحياء الدقيقة. أنهت الدكتورة تشنغ درجة الدكتوراه. دكتوراه في علوم الأغذية من جامعة ماريلاند في كوليدج بارك ، دكتوراه في الطب عام 2006 وأطروحتها في "كامبيلوباكتر جيجني / كولاي – Host Intestinal Epithelial Cell Interaction". Dr. Zheng joined the laboratories at the Center for Food Safety and Applied Nutrition (CFSAN) in July of 2008 after her two-year post-doctoral training at UM. She is interested in development of SNP-based detection, identification and subtyping methods for various phyletic and pathovar divisions of pathogenic السالمونيلا. She is also engaged in reducing carriage of السالمونيلا Newport on tomato plants with bio-control intervention method.

Genomics Coordinators

Phillip Curry, Ph.D.
Research Microbiologist, PulseNet Team
[email protected]

David Melka
Research Microbiologist, PulseNet Team
[email protected]

Eric Stevens, Ph.D.
Commissioner’s Fellow
[email protected]

Statistics and Bioinformatics

Joe Baugher
ORISE Fellow
[email protected]

Jayanthi Gangiredla is a biologist in FDA’s Office of Applied Research and Safety Assessment and has been working its Division of Molecular Biology’s Molecular Genetics Branch since 2008. With an M.S. degree in biochemistry and an M.S. in bioinformatics, she uses bioinformatics to compare the genomics of foodborne pathogens. She is involved with several metagenomics and metatranscriptomics projects that require extensive analysis of microbial populations from both the gut and the environment and conducts functional profiling of microbes in community-wide studies. She provides key bioinformatic analyses for the beneficial microbiome project, analyzing whole genome sequences of Gram positive, commensal, food, and probiotic bacteria associated with dietary supplements.

Gopal R. Gopinath, Ph.D.
Geneticist
[email protected]

Dr. Gopal Gopinath is a geneticist in CFSAN’s Office of Applied Research and Safety Assessment. His research focuses on genomics and bioinformatics of foodborne parasites like Cyclospora cayetanensis, and bacterial pathogens including Cronobacter النيابة., Salmonella spp. و بكتيريا سيريوس العصويه. Dr. Gopinath was one of the earliest members of GenomeTrakr team at OARSA. As part of the Parasitology Team, Dr. Gopinath is working on consolidating parasite genomics efforts as part of CycloTrakr, a component BioProject of GenomeTrakr, dedicated for foodborne parasites. As part of this project, he has started to implement bioinformatic workflows developed for the Parasitology Team on CFSAN’s GalaxyTrakr platform. Dr. Gopinath graduated with a doctorate in biotechnology from the Center for Biotechnology, Anna University, Chennai, India in 1999. After completing postdoctoral fellowships at Brandeis University and the University of California, Berkeley (2001), he left laboratory research for a career in bioinformatics and biological databases, first at the Medical College of Wisconsin and later at the Cold Spring Harbor Laboratory in New York. His primary research interests are in comparative genomics, bioinformatics, data mining, and the use of next generation sequencing technology to obtain an “-omic” perspective of research questions in food safety.

David W. Lacher, Ph.D.
Research Microbiologist

[email protected]

Dr. Lacher is a research microbiologist in the Division of Molecular Biology, within CFSAN’s Office of Applied Research and Safety Assessment. His research interests include the evolutionary genetics of virulence and the molecular subtyping of bacterial pathogens. He is currently examining the genetic diversity present within الإشريكية القولونية و شيغيلا النيابة. through the use of whole genome sequence analyses.

Yan Luo
Staff Fellow
[email protected]

Mark K. Mammel
Research Microbiologist

[email protected]

Mark Mammel is a research microbiologist in CFSAN’s Office of Applied Research and Safety Assessment. With an M.S. degree in microbiology and an M.S. in computer science, he uses bioinformatics for comparative genomics of foodborne pathogens. He develops methods for analyzing whole genome shotgun sequencing of metagenomic samples to identify the microbial composition and detect pathogens in food or environmental samples.

John Miller
ORISE Fellow
[email protected]

James B. Pettengill, Ph.D.
Geneticist
[email protected]

Dr. Pettengill uses metagenomic approaches (i.e., the sequencing of DNA contained in an environmental sample) to investigate important agricultural and food safety questions. Specifically, he and other scientists at the FDA have employed metagenomics to describe the effects of different bacterial enrichment procedures and how they might impact our ability to detect specific pathogens. They are also evaluating how different pesticides alter microbial diversity and the prevalence of certain pathogens within the ecosystem.

Arthur Pightling
Geneticist

Hugh Rand, Ph.D.
Supervisory Mathematical Statistician
[email protected]

Hugh Rand is a Team Leader in the Biostatistics Branch at the FDA’s Center for Food Safety and Applied Nutrition. He received his Ph.D. in 1995 in applied mathematics at the University of Washington. His research interests focus on the application of mathematical and statistical tools to the analysis of biological problems, primarily in the area of human health. Much of his early work involved the applications of bioinformatics in drug discovery within inflamation and oncology. Currently, a major focus of his efforts at the FDA are in the use of genomic sequencing for aiding in tracking foodborne pathogens through the U.S. food supply.

Staff Scientists

Maria Balkey
Staff Fellow
Tammy Barnaba
الميكروبيولوجي
George Kastanis
الميكروبيولوجي
[email protected]

George Kastanis is part of the genomics team working under the supervision of Dr. Marc Allard. His primary function is to run the MiSeq personal sequencing of various isolates that come through the pipeline.

Sabina Lindley
الميكروبيولوجي
Anna I. Maounounen-Laasri
Biologist
[email protected]

Anna I. Maounounen-Laasri received her M.Sc. in biology and chemistry in 1994 from State Pedagogical University, in Saint Petersburg, Russia. Mrs. Maounounen-Laasri served as a teacher and practical adviser for biology, chemistry, and ecology at the Kaskolovka School, in Kingisepp, Russia from 1994 to 2001. In 2010, she joined FDA’s Center for Biologics Evaluation and Research as a volunteer researcher in the Laboratory of Method Development, within the Office of Vaccine Research and Review, where she developed molecular methods for evaluation and identification of viral vaccine strains. In November 2010, she came to FDA’s Center for Food Safety and Applied Nutrition as an ORISE fellow, working in its Division of Microbiology. Mrs. Maounounen-Laasri is currently a biologist in the division, conducting research focused on improvement, validation, and evaluation of culture-based and molecular methods for the detection, typing, and isolation of السالمونيلا, الإشريكية القولونية O157:H7, non-O157 Shiga toxin-producing بكتريا قولونية (STEC), and الليسترية المستوحدة in food products and environment. She also serves as a microbial strain curator and sample custodian for the division.

Tim Muruvanda
Research Microbiologist
[email protected]

Tim Muruvanda collects and analyzes NGS data from the Pacific Biosciences RS II sequencers. He is primarily focused on generating closed microbial reference genomes to support the applicability of WGS in public health.

Justin Payne
الميكروبيولوجي
[email protected]

Justin Payne is an integration and bioinformatics developer and the author of "Bootsie", a statistical tool for RFLP analysis. He graduated in 2011 from the University of Nebraska, Lincoln with a Bachelor of Science degree in biochemistry. At FDA-CFSAN, his work is primarily focused on database development, high-throughput assembly of NGS data, and transparent integration with NCBI data stores.


خلفية

Rice (أرز أسيوي) provides food for more than half of the world’s population [1] and also serves as a model for studies of other monocotyledonous species. Cultivated rice contains two major types of يا ساتيفا، ال O. sativa indica/Xian group and the O. sativa japonica/Geng مجموعة. Using genomic markers, two additional minor types have been recognized, the circum-Aus group and the circum-Basmati group [2]. More than 3000 rice varieties and species have been sequenced, including Nipponbare [3], 93–11 [4], DJ 123, IR64 [5], Zhenshan97, Minghui 63 [6], Shuhui498 [7], Oryza glaberrima [8, 2]. The availability of these genomes has laid a strong foundation for basic rice research and breeding [2]. However, the use of these sequenced varieties for functional genomics analyses is limited by their long life cycles or low transformation efficiencies. For example, it takes up to 6 months for Nipponbare to produce seeds under winter conditions. The Indica varieties typically have relatively low transformation efficiencies [9].

The Kitaake cultivar (ssp. japonica), which originated at the northern limit of rice cultivation in Hokkaido, Japan [10], has emerged as a model for rice research [9]. Kitaake is insensitive to day length, easy to propagate, relatively cold tolerant, short in stature and completes its life cycle in about 9 weeks [9, 11]. These properties make it easy to cultivate under typical greenhouse conditions. Kitaake is also highly amenable to transformation [12]. Several hundred genes have been overexpressed or silenced in KitaakeX [12]. The transformation efficiency of Kitaake is comparable to that of that Dongjin, a cultivar that historically transforms well [9]. Kitaake has been used to establish multiple mutant populations, including an RNAi mutant collection [13], T-DNA insertion collections [9, 14], and a whole-genome sequenced mutant population of KitaakeX, a Kitaake variety carrying the Xa21 immune receptor gene (formerly called X.Kitaake) [15, 16]. Kitaake has been used to explore diverse aspects of rice biology, including flowering time [17], disease resistance [18,19,20], small RNA biology [21], and the CRISPR-Cas9 and TALEN technologies [22, 23].

The unavailability of the Kitaake genome sequence has posed an obstacle to the use of Kitaake in rice research. For example, analysis of a fast-neutron (FN) induced mutant population in KitaakeX, a Kitaake plant carrying the rice XA21 gene [15], required the use of Nipponbare (ssp. japonica) as the reference genome. Additionally, CRISPR/Cas9 guide RNAs cannot be accurately designed for Kitaake without a complete sequence. To address these issues, we assembled a high-quality genome sequence of KitaakeX, compared its genome to the genomes of rice varieties Nipponbare and Zhenshan97 (ssp. إنديكا), and identified genomic variations. The XA21 gene confers resistance to the bacterial pathogen, Xanthomonas oryzae pv. oryzae, making KItaakeX a model for studies of infectious disease [16].


Whole-Genome Sequencing

Whole-genome sequencing (WGS) is a comprehensive method for analyzing entire genomes. Genomic information has been instrumental in identifying inherited disorders, characterizing the mutations that drive cancer progression, and tracking disease outbreaks. Rapidly dropping sequencing costs and the ability to produce large volumes of data with today’s sequencers make whole-genome sequencing a powerful tool for genomics research.

While this method is commonly associated with sequencing human genomes, the scalable, flexible nature of next-generation sequencing (NGS) technology makes it equally useful for sequencing any species, such as agriculturally important livestock, plants, or disease-related microbes.

Advantages of Whole-Genome Sequencing

  • Provides a high-resolution, base-by-base view of the genome
  • Captures both large and small variants that might be missed with targeted approaches
  • Identifies potential causative variants for further follow-up studies of gene expression and regulation mechanisms
  • Delivers large volumes of data in a short amount of time to support assembly of novel genomes

An Uncompromised View of the Genome

Unlike focused approaches such as exome sequencing or targeted resequencing, which analyze a limited portion of the genome, whole-genome sequencing delivers a comprehensive view of the entire genome. It is ideal for discovery applications, such as identifying causative variants and novel genome assembly.

Whole-genome sequencing can detect single nucleotide variants, insertions/deletions, copy number changes, and large structural variants. Due to recent technological innovations, the latest genome sequencers can perform whole-genome sequencing more efficiently than ever.

Compare Whole-Genome & Exome Sequencing

Explore the benefits of each approach to determine which method is best for your research.

Key Whole-Genome Sequencing Methods

Large Whole-Genome Sequencing

Sequencing large genomes (> 5 Mb), such as human, plant, or animal genomes, can provide valuable information for disease research and population genetics.

Small Whole-Genome Sequencing

Small genome sequencing (≤ 5 Mb) involves sequencing the entire genome of a bacterium, virus, or other microbe. Without requiring bacterial culture, researchers can sequence thousands of small organisms in parallel using NGS.

De Novo Sequencing

من جديد sequencing refers to sequencing a novel genome where there is no reference sequence available. NGS enables fast, accurate characterization of any species.

Phased Sequencing

Phased sequencing, or genome phasing, distinguishes between alleles on homologous chromosomes, resulting in whole-genome haplotypes. This information is often important for genetic disease studies.

Human Whole-Genome Sequencing

Previously a challenging application, human whole-genome sequencing has never been simpler. It offers the most detailed view into our genetic code.

COVID-19 Host Risk and Response

Understanding host genetic differences and individual responses to the SARS-CoV-2 virus increases understanding of disease susceptibiliity and severity. Read more about the methods for host risk & immune response studies.

Featured Products

Illumina DNA Prep

A fast, integrated workflow for a wide range of applications, from human whole-genome sequencing to amplicons, plasmids, and microbial species.

NovaSeq Reagent Kit

Reagent kits for the NovaSeq 6000 System provide ready-to-use cartridge-based reagents for cluster generation and SBS.

MiSeq Reagent Kit

Optimized chemistry to increase cluster density and read length, and improve sequencing quality scores, compared to earlier MiSeq reagent kit versions.

BaseSpace Sequence Hub and iCredits

Data management and simplified bioinformatics for labs getting started and for rapidly scaling next-generation sequencing operations.

Whole-Genome Sequencing Data Analysis

The DRAGEN Bio-IT Platform provides accurate, ultra-rapid analysis of whole-genome sequencing data across a broad range of applications.

How Scientists Use WGS

Investigating the Genetics of COVID-19 Susceptibility

Illumina is providing whole-genome sequencing for a UK-wide study led by Genomics England, designed to compare the genomes of severely and mildly ill COVID-19 patients.

حان الوقت الآن لدراسات الميكروبيوم

يوفر تسلسل الجينوم الكامل للبندقية والنسخ للباحثين وشركات الأدوية بيانات لتحسين اكتشاف الأدوية وتطويرها.

NGS تكشف عن العالم الغامض للميكروبات

Researchers are using shotgun metagenomics to improve our understanding of human health, disease, and microbial evolution.

Shortening the Journey to Diagnosis

Whole genome sequencing may be the key to helping parents avoid months or years of inconclusive tests. Listen to experts from the Undiagnosed Diseases Network to learn more.

Illumina DNA PCR-Free Prep

A high-performing, fast, and integrated workflow for sensitive applications such as human whole-genome sequencing.

Related Solutions

Cancer Whole-Genome Sequencing

Whole-genome sequencing of tumor samples provides a comprehensive view of the unique mutations in cancer tissue, informing analysis of oncogenes, tumor suppressors, and other risk factors.

Microbial Whole-Genome Sequencing

This method can be utilized to generate accurate microbial reference genomes, identify novel bacteria and viruses, perform comparative genomic studies, and more.

ميتاجينوميكس البندقية

This method allows researchers to identify the organisms present in a given complex sample, analyze bacterial diversity, and detect microbial abundance in various environments.

Noninvasive Prenatal Testing

NGS-based WGS involves analysis of cell-free DNA fragments across the entire genome, which has proven advantages over other prenatal testing methodologies.

Rare Disease Whole-Genome Sequencing

This method can detect multiple variant types in a single assay, and help clinical researchers identify causative genetic variants linked to rare disorders.

Complex Disease Genomics

Researchers can utilize WGS and other methods to identify genetic variants associated with complex diseases and characterize disease mechanisms.

Additional Tips and Training Opportunities

Find Content and Products for Your Field

The user-friendly "Recommended Links" feature allows you to quickly find in-depth content and products relevant to your specific field of interest. يمكنك الوصول إلى هذا الخيار من أعلى أي صفحة من صفحات illumina.com.

What is the PhiX Control v3 Library?

This library is derived from the small, well-characterized bacteriophage genome, PhiX. It is an ideal sequencing control for run quality monitoring.

Interested in receiving newsletters, case studies, and information on genomic analysis techniques?

Additional Resources

Flexible Genome Sequencer

Scalable throughput and flexibility for virtually any genome, sequencing method, and scale of project with the NovaSeq 6000 System.

Sequencing Platforms

Compare sequencing platforms by application and specification. Find tools and guides to help you choose the right instrument.

Library Prep and Array Kit Selector

Determine the best kit for your needs based on your project type, starting material, and method of interest.

Sequencing Services

Find high-quality whole-genome and other sequencing services that deliver analyzed data to researchers.

Sequencing Method Explorer

Use this interactive tool to explore experimental NGS library preparation methods compiled from the scientific literature.

View Sequencing Coverage Tips

Learn how to estimate and achieve the necessary sequencing coverage for your experiment.

Interested in receiving newsletters, case studies, and information on genomic analysis techniques? Enter your email address.
For Research Use Only

Not for use in diagnostic procedures except as specifically noted.

Innovative technologies

At Illumina, our goal is to apply innovative technologies to the analysis of genetic variation and function, making studies possible that were not even imaginable just a few years ago. It is mission critical for us to deliver innovative, flexible, and scalable solutions to meet the needs of our customers. As a global company that places high value on collaborative interactions, rapid delivery of solutions, and providing the highest level of quality, we strive to meet this challenge. Illumina innovative sequencing and array technologies are fueling groundbreaking advancements in life science research, translational and consumer genomics, and molecular diagnostics.


Annotation products

  • The products of the annotation process comprise:
    • The scaffolds and chromosomes of the assembled genomes, with the annotation products as features.
    • The individual products (transcripts and proteins)

    " Derived by automated computational analysis using gene prediction method: Curated Genomic"

    " tRNA features were annotated by tRNAscan-SE"

    " Derived by automated computational analysis using gene prediction method: Curated Genomic"

    • Sequence records for predicted models, scaffolds and chromosomes contain the Annotation Release number, which in combination with the species uniquely identifies the annotation. For example, the sequence records for scaffolds, chromosomes and predicted transcripts and proteins for NCBI بونغو أبيلي Annotation Release 103 contain the following comment:

    ##Genome-Annotation-Data-START##
    Annotation Provider :: NCBI
    Annotation Status :: Full annotation
    Annotation Name :: Pongo abelii Annotation Release 103
    Annotation Version :: 103
    Annotation Pipeline :: NCBI eukaryotic genome annotation pipeline
    Annotation Software Version :: 8.0
    Annotation Method :: Best-placed RefSeq Gnomon
    Features Annotated :: Gene mRNA CDS ncRNA
    ##Genome-Annotation-Data-END##


    المواد والأساليب

    SO and SOFA have been built and are maintained using the ontology-editing tool OBO-Edit. The ontologies are available at [34].

    The FlyBase D. melanogaster [35] data was derived from the GadFly [36] relational database and converted to Chaos-XML using the Bio-chaos tools. The features were annotated to the deepest concept in the ontology possible, given the available information. For example, the degree of information in annotations was sufficiently deep to describe the transcript features with the type of RNA such as مرنا، أو الحمض الريبي النووي النقال. It was therefore possible to restrict the analysis to given types of transcript. CGL tools were used to validate each of the annotations, iterate through the genes and query the features. EM-operators were applied to the part features of genes.

    Other organism data was derived from the الجينوم section of GenBank [37]. GenBank flat files were converted to SO-compliant Chaos-XML using the script cx-genbank2chaos.pl (available from [19]) and BioPerl [23]. The BioPerl GenBank parser, Bio::SeqIO::genbank was used to convert GenBank flat files to Bioperl SeqFeature objects. Feature_relationships between these objects were inferred from location information using the Bioperl Bio::SeqFeature::Tools::Unflattener code. GenBank Feature Table types were converted to SO terms using the Bio::SeqFeature::Tools::TypeMapper class, which contains a hardcoded mapping for the subset of the GenBank Feature Table which is currently used in the الجينوم section of GenBank. The same Perl class was used to type the feature_relationships according to SO relationship types. The EM analysis was performed over the Chaos-XML annotations using the CGL suite of modules to iterate over the parts of each gene.


    A field guide to whole-genome sequencing, assembly and annotation

    Robert Ekblom, Department of Evolutionary Biology, Uppsala University, Norbyvägen 18D, SE- 752 36 Uppsala, Sweden.

    Department of Evolutionary Biology, Uppsala University, Uppsala, Sweden

    Department of Evolutionary Biology, Uppsala University, Uppsala, Sweden

    Robert Ekblom, Department of Evolutionary Biology, Uppsala University, Norbyvägen 18D, SE- 752 36 Uppsala, Sweden.

    Department of Evolutionary Biology, Uppsala University, Uppsala, Sweden

    الملخص

    Genome sequencing projects were long confined to biomedical model organisms and required the concerted effort of large consortia. Rapid progress in high-throughput sequencing technology and the simultaneous development of bioinformatic tools have democratized the field. It is now within reach for individual research groups in the eco-evolutionary and conservation community to generate من جديد draft genome sequences for any organism of choice. Because of the cost and considerable effort involved in such an endeavour, the important first step is to thoroughly consider whether a genome sequence is necessary for addressing the biological question at hand. Once this decision is taken, a genome project requires careful planning with respect to the organism involved and the intended quality of the genome draft. Here, we briefly review the state of the art within this field and provide a step-by-step introduction to the workflow involved in genome sequencing, assembly and annotation with particular reference to large and complex genomes. This tutorial is targeted at scientists with a background in conservation genetics, but more generally, provides useful practical guidance for researchers engaging in whole-genome sequencing projects.


    المواد والأساليب

    DNA Sample Collection, Extraction, and Sequencing

    Sperm were collected from a single A. millepora colony at Magnetic Island, Queensland (19°08′S, 146°50′E), snap frozen in liquid nitrogen and stored at −80 °C until needed. High-molecular-weight genomic DNA was prepared using a method based on that described by Blin and Stafford (1976). Paired end (PE) and mate pair (MP) libraries were prepared and sequenced on an Illumina Genome Analyzer IIx at the Australian Genome Research Facility. pFosill vectors were supplied by Andreas Gnirke and MP fosill libraries were constructed as described by Williams et al. (2012). The DNA sequencing libraries with Short Read Archive (SRA) accession numbers are listed in supplementary table S1 , Supplementary Material online.

    RNA Sample Collection, Extraction, and Sequencing

    During the annual spawning event of November 2010, A. millepora embryos were raised at the James Cook University research station on Orpheus Island (18°39′52″S, 146°29′42″E) under GBRMPA permit G09/30327.1. In addition to unfertilized eggs and adult samples, samples from six early life history stages were collected. They were donut (gastrula), sphere (post-gastrula), planula, spindle (late planula), settled, and metamorphosed. Samples were snap frozen in liquid nitrogen and stored at −80 °C until required. RNA was extracted as previously described ( Moya et al. 2012). TruSeq stranded mRNA libraries were prepared and sequenced on an Illumina HiSeq2000 by Macrogen Inc., South Korea. The RNA sequencing libraries with SRA accession numbers are listed in supplementary table S2 , Supplementary Material online.

    Genome Assembly

    Prior to genome assembly, quality check and trimming were performed on raw sequencing reads. A preliminary assembly was first conducted using Velvet ( Zerbino and Birney 2008). The insert sizes of PE and MP libraries were estimated by read mapping to the selected contigs. This information ( supplementary table S3 , Supplementary Material online) was used to generate the genome assembly by ALLpath-LG v45633 ( Gnerre et al. 2011). We further applied HaploMerger ( Huang et al. 2012) and GapCloser v1.12-r6 ( Luo et al. 2012) to remove duplicated haplotypes and do scaffolding. The mitochondrial genome sequence was identified from the assembly and compared with known Acropora mitochondrial genomes. Detailed descriptions of assembly methods are provided in Supplementary Materials online.

    Genome Annotation

    De novo identification of repetitive elements was conducted on the A. millepora genome assembly. To facilitate gene prediction, a high-quality training gene set was produced by transcriptome assembly, Open Reading Frame prediction, filtering, and refinement through a series of criteria. The MAKER2 ( Holt and Yandell 2011) annotation pipeline was carried out to generate a protein-coding gene model based on transcript hints, homology, and de novo prediction. Functional annotation was performed by homology searching to match predicted proteins to the PFAM-A protein domain and the Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes ( Kanehisa et al. 2017) databases. Detailed description of genome annotation is provided in Supplementary Materials online.

    Assessment of the Genome Assembly and Gene Model Data Set

    The completeness of the genome assembly and gene model were assessed using the CEGMA ( Parra et al. 2009) and BUSCO ( Waterhouse et al. 2018) programs. The accuracy of predicted proteins was evaluated by the coverage of matching homologous proteins from the Swiss-Prot database. A detailed description of the assessment process is provided in Supplementary Materials online.

    Comparative Genomic Analyses

    The updated أ.digitifera genome assembly (2.0, NCBI accession GCF_000222465.1) and annotation (NCBI annotation release 100) were downloaded from the NCBI FTP site (ftp://ftp.ncbi.nih.gov/genomes/Acropora_digitifera last accessed February 28, 2019). Whole-genome alignments between A. millepora و A. digitifera were performed using the NUCmer module of MUMmer v4.0.0beta2 ( Marçais et al. 2018) with the default parameters. Alignments with <75% identity were removed. The result was summarized by the dnadiff module of MUMmer and visualized by Circos ( Krzywinski et al. 2009).


    ASFV whole-genome sequencing—History and state of play

    In 1995, the first whole-genome sequence of cell-culture–adapted ASFV strain BA71V was published, providing the first complete genome information on ASFV and therefore a basis for in-depth characterisation [1,6]. However, because whole-genome sequencing using the existing techniques was still extremely laborious, and research interest—due to the eradication of ASF from Europe—decreased, only few additional whole genomes were published in the following years (Fig 1).

    The number of publications related to ASFV per year (blue line) was extracted from NCBI-Pubmed on December 20, 2019, and the accumulated number of ASFV whole-genome sequences (orange line) was extracted from INSDC databases on December 20, 2019. Important events are highlighted (red arrows). ASFV, African swine fever virus EU, European Union INSDC, International Nucleotide Sequence Database Collaboration NCBI, National Center for Biotechnology Information.

    When ASF re-emerged in 2007, research interest into ASFV increased drastically (Fig 1) [2]. Together with technical advances in sequencing, e.g., the use of second-generation high-throughput sequencing platforms [7], a few additional whole-genome sequences were published and used as a basis for genetic characterisation, virus comparison, and vaccine development [7]. However, only after the introduction of ASF into the EU in 2014 did ASF become a research priority. Since then, numerous ASFV sequences of the respective strains have been published using the latest sequencing methods with the goal to identify genetic markers and trace routes of introduction through molecular epidemiology (Figs 1 and 2) [8]. With the introduction of ASF into Asia, home of the most dense population of domestic pigs in the world, the world is now facing the worst pandemic of an animal disease seen to date, and new ASFV whole-genome sequences from Europe and Asia are being published with increasing frequency (Figs 1 and 2) [9]. Nevertheless, we have to ask ourselves whether resources are well invested since the knowledge gained from recently published ASF genome sequences does not meet the expectations.

    The ML tree was constructed using IQ-TREE version 1.6.5 based on MAFFT version 7.388 aligned ASFV core-regions (approximately 137,000 bp from the 5′-A224 to the 3′-DP238L gene) downloaded from INSDC (status 13.05.2020). Standard model selection was used, resulting in the best-fit model GTR+F+R4 (general time reversible model with unequal rates and unequal base frequency + empirical base frequencies + FreeRate model with 4 categories). Statistical support of 10,000 ultrafast bootstraps using the ultrafast bootstrap approximation (UFBoot) (percentage values) is indicated at the nodes. Taxon names include, where available, ASFV designation and INSDC accession number and P72 GT. The scale bar represents number of substitutions per site. The update of the ASFV Georgia 2007/1 sequence from FR682468.1 to FR682468.2 is currently in progress, and FR682468.2 will be available from INSDC soon. The accession LR743116.1, wrongly assigned to the updated ASFV Georgia 2007/1 sequence, was removed from the databases. ASFV, African swine fever virus GT, genotype INSDC, International Nucleotide Sequence Database Collaboration ML, maximum likelihood.


    ختاما

    Apart from the sequencing methods mentioned above, many are available with certain modifications in protocols but the same basic principles. With possible applications in every field of life sciences, genome sequencing truly has a phenomenal impact on modern biotechnology. Particularly the high-throughput sequencing technologies have become much beneficial in areas of molecular biological studies. With the advent of next-gen methods, sequencing has become uncomplicated in terms of process, data, time, and economy.


    شاهد الفيديو: معمارية الجينوم (قد 2022).


تعليقات:

  1. Achir

    كلمة الشرف.

  2. Tutaur

    أعتقد ، ما هو - طريقة خاطئة. ومنه فمن الضروري إيقاف.

  3. Mejar

    أنا آسف ، هذا الخيار لا يناسبني.

  4. Eteocles

    وجهة نظر مختصة ، إنه فضولي.

  5. Kenris

    شكرا على التفسير ، كلما كان الأمر أفضل كلما كان ذلك أفضل ...

  6. Loria

    أعتقد أنك مخطئ. أقترح مناقشته.



اكتب رسالة