Zastosowanie mikromacierzy DNA w badaniach mikroorganizmów gleby
W ramach projektu ACCESS opracowano i wykorzystano mikromacierze DNA do badania związków między fizjologią komórki a określonymi szlakami biodegradacyjnymi. Biodegradacja jest zjawiskiem rozpadu substancji organicznych pod wpływem enzymów wytwarzanych przez żywe organizmy. Prace te stanowiły część głównego badania nad zastosowaniem inżynierii ekologicznej w przypadku obszarów skażonych atrazyną, kwasem (2,4-dichlorofenoksy)octowym (2,4-D) oraz podobnymi herbicydami. W celu stworzenia narzędzi biologii molekularnej wspomagających zrozumienie procesów degradacji w złożonych zespołach mikroorganizmów wykorzystano szczegółowe dane na temat procesów metabolicznych. Dzięki temu możliwe było zbadanie sposobu, w jaki zespoły te przystosowują się do warunków stresu. Pierwszą macierz opracowano w celu zbadania reakcji komórek na obecność różnych cząsteczek efektorowych wybranego szlaku i reakcji na poziomie mRNA. W przypadku drugiej macierzy wykorzystano geny uczestniczące w szlakach katabolicznych związków aromatycznych, które powodują rozkładanie cząsteczek na mniejsze z uwolnieniem energii. Trzeci zaprojektowany system składał się z macierzy DNA przeznaczonej do badań nad zróżnicowaniem populacji i dynamiką mikroorganizmów w złożonych ekosystemach, m.in. w glebie. Jedną z zalet tej metody była możliwość wytworzenia referencyjnego DNA oraz sond bez uprzedniej znajomości odpowiednich sekwencji lub konieczności opracowania ich baz danych. Szereg sond hybrydyzacyjnych o coraz wyższych poziomach rozdzielczości można stosować jako narzędzia do analizy pojedynczych członków danego zespołu mikroorganizmów.