Microbiome, Foundation, Sample technologies

Microbes et microbiome

Méthode Sample to Insight

Développez votre méthode complète de recherche sur le microbiome

Dans la recherche sur le microbiome, vous devez analyser des échantillons de différentes origines qui sont très diversifiés et souvent pleins de contaminants. Cela signifie qu’il peut être difficile d’obtenir des résultats fiables auxquels vous pouvez faire confiance. Pour obtenir le plus d’informations sur votre échantillon de microbiome ou pour détecter des cibles microbiennes spécifiques dans votre échantillon, nous avons développé une méthode complète. Du broyage des échantillons et de la préparation des acides nucléiques à l’analyse séquentielle par NGS ou à la quantification par PCR numérique, explorez les sections ci-dessous pour trouver une solution appropriée à chaque étape de la méthode d’étude du microbiome.

Notre équipe est à votre disposition

Nous vous invitons à poser vos questions sur la méthode et nos produits.

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Stabilisation d’échantillons

Lors du prélèvement d’un échantillon de selles, les acides nucléiques et les microbes à l’intérieur réagissent à toute variation de la teneur en oxygène ou en eau ainsi qu’à la température. Ceci, plus un temps de stockage important avant l’extraction des acides nucléiques, peut conduire à l’augmentation et à la chute de certaines espèces et changer la composition microbienne.

Par conséquent, pour obtenir les informations les plus précises sur votre échantillon, la stabilisation de ses microbes et de leurs acides nucléiques est une étape cruciale. Nos solutions de protection ADN/ARN maintiennent vos échantillons intacts et préservent l’intégrité microbienne.

Découvrez les produits pour la stabilisation d’échantillons de microbiome

Perturbation des échantillons

Les échantillons microbiens contiennent souvent des mélanges complexes de microbes, avec leurs solides parois cellulaires et leurs produits métaboliques, ainsi que d’autres molécules biotiques et abiotiques. Tous ces composants peuvent être différents polymères extracellulaires et donc très divers. Cette complexité et cette robustesse rendent la lyse des échantillons microbiens plutôt difficile.

Pour assurer une perturbation efficace, l’homogénéisation mécanique est cruciale et évite l’introduction de biais dans la méthode d’analyse

Échantillons microbiens sur des plaques à 96 puits

Comment lyser des échantillons difficiles sur une plaque à 96 puits ? Comment retirer les billes excédentaires et sceller les plaques pour éviter les fuites et la contamination croisée ? Regardez la vidéo pour le découvrir.

Les plaques PowerBead Pro font partie de la nouvelle technologie du kit Pro de QIAGEN. Avec un processus amélioré d'homogénéisation par billes ("bead-beating") pour le TissueLyser II, elles fournissent un haut débit et un moyen efficace pour lyser les bactéries et les champignons. Pour isoler l’ADN génomique microbien de tous les types de sol et de selles, elles sont comprises dans le DNeasy 96 PowerSoil Pro Kit.

Découvrez les produits de perturbation et d’homogénéisation pour la perturbation d’échantillons de microbiome

Échantillons de microbiome humain

Les échantillons provenant de différentes sources présentent des défis uniques liés à leurs compositions physiques, chimiques et microbiennes ainsi qu’à leurs substances. C’est pourquoi nos kits de préparation des échantillons pour la recherche biomédicale ont une optimisation spécifique au type d’échantillon, tels que les intestins, les selles, les écouvillons et plus encore.

En outre, l’Inhibitor Removal Technology® (IRT) brevetée permet d’éliminer les inhibiteurs pendant le processus de purification. Il en résulte des rendements élevés en acides nucléiques purs, prêts à l’emploi, même dans les applications en aval exigeantes.

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Préparation des échantillons biomédicaux – points forts

Découvrez les produits de préparation d’échantillons microbiens humains

Échantillons environnementaux

Les échantillons prélevés dans l’environnement contiennent souvent des mélanges complexes de matières inorganiques et organiques comme des matières végétales, des insectes, des excréments d’animaux ou des microbes. Cela rend les échantillons microbiens environnementaux exceptionnellement difficiles à lyser et à traiter.

Pour obtenir des informations fiables, nos kits de préparation d’échantillons pour la recherche environnementale et agronomique ont une optimisation spécifique au type d’échantillon, tels que sol, biofilm, eau (déchets), plantes et plus.

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Préparation des échantillons en recherche environnementale et agronomique – points forts

Découvrez les produits de préparation des échantillons de microbiome en recherche environnementale et agronomique

Moins de temps de travail avec les systèmes automatisés de préparation des échantillons

La préparation des échantillons joue un rôle important dans la réussite et la reproductibilité de chaque méthode d’analyse microbienne. Lorsque différents utilisateurs extraient des acides nucléiques à partir d’échantillons, les risques d’erreurs découlant de multiples interventions manuelles augmentent. Cela peut conduire à des variations dans la qualité des acides nucléiques comme la dégradation, la concentration ou la présence de contaminants et avoir un impact sur vos résultats. Par conséquent, l’automatisation de l’extraction des acides nucléiques est un moyen d’assurer la reproductibilité. Découvrez plus en détails les solutions automatisées de QIAGEN pour une préparation des échantillons standardisée et fiable.

Analyse d’échantillons

Service d’isolement de l’ADN à partir de tout type d’échantillon

De l’extraction et de la quantification au NGS et à l’analyse au moyen de technologies avancées.

Analyse par NGS, dPCR, qPCR

Détectez, identifiez et quantifiez les cibles microbiennes, la résistance aux antimicrobiens ou les gènes de virulence par dPCR, qPCR ou NGS.

Génome entier et analyse de séquences ciblées avec séquençage nouvelle génération

Avec les méthodes de séquençage nouvelle génération (NGS), il est possible d’analyser simultanément des milliers d’espèces au sein d’une communauté microbienne. Pour cette raison, le NGS a complètement révolutionné la façon d’étudier le microbiome humain et environnemental.

Les réactifs et la sélection des amorces jouent des rôles importants dans la création de banques NGS conçues pour minimiser le biais et maximiser la profondeur de lecture. Nos différents kits satisfont aux différents besoins d’amplification et de séquençage afin d’obtenir des couvertures homogène et de hautes qualités de lecture.

NGS pour microbiome, la détection et la caractérisation microbiennes – point forts

Découvrez les produits NGS pour microbiome

Service de profilage des microbiomes pour les échantillons problématiques

Séquençage nouvelle génération et interrogation des régions 16S/ITS à l’aide de technologies avancées.

Détection et quantification des microbes par PCR numérique

La présence de cibles microbiennes à de faibles concentrations dans des échantillons difficiles a entravé leur détection et leur surveillance spécifiques. C’est là que la PCR numérique est pratique :
Non seulement, sa grande précision et sa sensibilité permettent d’identifier dans de nombreux échantillons un large éventail de cibles microbiennes, notamment les gènes bactériens, fongiques, parasites, viraux, de résistance aux antibiotiques et de virulence. En outre, la dPCR permet la quantification absolue des cibles sans avoir besoin de courbes d'étalonnage.

La nouvelle gamme de dosage de détection d’ADN microbien par dPCR :

identifie > 680 cibles
combine la détection d’ADN microbien et d’ARN viral en une seule réaction
détecte jusqu’à cinq cibles par réaction
suit une méthode de dPCR simple et rapide en deux heures environ

QIAstat-Dx, QIAcuity, syndromic testing, digital PCR, dPCR, scan cartridge, Labworker handling the instrument, touch display, Julian Phillips, Amit Singh, Chaimae Safi, mask, wearing masks, labcoat

ADNA, PCR plate, qPCR, adding DNA the colored MasterMix is turning from blue to green, visual control of correct pipetting, cat. no. 208054 QuantiNova SYBR Green PCR Kits (500), cat. no.208254 QuantiNova Probe PCR Kits (500) 05/2013, (PCR, Spin/Tube/Plate, Photography, Applications DNA (ADNA))

Détection microbienne spécifique et sensible avec PCR en temps réel

Lors de l’usage de la PCR en temps réel pour l’identification et le profilage microbiens, deux éléments sont essentiels : la sensibilité et la spécificité. Celles-ci reposent sur une efficacité PCR et des conditions d’amplification uniformes. Nos dosages qPCR d’ADN microbien vérifiés expérimentalement permettent de détecter des espèces microbiennes, des gènes de virulence ou des gènes de résistance aux antibiotiques en utilisant une méthode de qPCR simple. En outre, des tableaux personnalisés peuvent être conçus pour évaluer des cibles d’intérêt spécifiques.

Perspectives numériques

Comprendre les données génomiques microbiennes complexes

Seules des données claires et bien structurées vous aident à comprendre ce qui se passe et vous permettent d’agir. Cependant, le volume et la complexité des données peuvent exiger beaucoup de travail.

C’est pourquoi QIAGEN CLC Genomics Workbench Premium est une plateforme bioinformatique simple et intuitive. Elle offre divers outils et méthodes personnalisables pour faire ce saut du big data à la caractérisation de votre microbe d’intérêt.

Découvrez les informations numériques pour l’analyse du microbiome

FAQ sur les méthodes de recherche sur le microbiome

Qu’est-ce que le séquençage de l’ARNr 16S et des ITS ?

La méthode la plus fréquemment utilisée pour le profilage des communautés microbiennes est le séquençage du gène de l’ARN ribosomique 16S (ARNr) et des régions ITS (Internal Transcribed Spacer) pour les bactéries et les champignons. En raison de leur distribution universelle et de leur conservation, le gène de l’ARNr 16S et les régions ITS sont des marqueurs génétiques bien établis, utilisés pour l’identification et la classification des bactéries et des champignons.

Le gène de l’ARNr 16S est constitué de régions hautement conservées et de régions hypervariables. Les régions conservées servent de sites de fixation des amorces pour l’amplification par PCR des régions variables, et les régions variables contiennent des séquences utilisables dans l’identification et la classification des bactéries.

Qu’est-ce que le séquençage métagénomique shotgun ?

Contrairement au séquençage de l’ARNr 16S et des ITS, le séquençage métagénomique shotgun couvre l’intégralité du génome des organismes présents dans un échantillon.

Le séquençage métagénomique shotgun couvre toutes les informations génétiques dans un échantillon. Par conséquent, les données peuvent être utilisées pour diverses analyses, p. ex. l’assemblage et le binning métagénomiques, le profilage métabolique et le profilage des gènes de résistance aux antibiotiques.

Qu’est-ce que la métatranscriptomique ?

La métatranscriptomique est l’étude du profil d’expression génique complet des communautés microbiennes dans les milieux naturels. Elle permet la quantification des niveaux d’expression génique et de leurs modifications en réponse à différentes conditions, p. ex. dans la comparaison entre les conditions physiologiques et pathologiques d’un organisme.