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  • Precellys:微生物NGS核酸研磨提取理想工具

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    微生物,如细菌,真菌,古生菌,藻类,原生动物和病毒,在许多不同的现象中扮演着重要角色,它们参与气候变化,营养循环,生物降解和各类疾病。在生物技术领域,微生物可以应用于广泛的领域,如制药产业,环保产业和食品加工产业。微生物研究的主要目的是为了破译微生物对健康和疾病的影响机制,与此同时发掘微生物新的应用。


    近年来,微生物领域因新技术的出现而得到了很大的发展,这些新技术使微生物学能够进行培养之外的分析,在多数研究中,微生物种群的组成是通过NGS来评估的。


    可重复的微生物分析依赖于一个可靠且无偏倚的微生物组工作流程。细胞裂解是从样品中提取DNA,RNA,蛋白或活菌的重要步骤。使用研磨珠机械裂解被认为是裂解各种细胞和微生物的金标准方法。法国Bertin Precellys生物样品研磨器出色的3D振动技术能在几分钟内完成细胞和微生物的裂解。


    以下是利用Precellys生物样品研磨器研磨ZymoBIOMICS™标准微生物菌群提取DNA的步骤流程


    实验材料

    工具:Precellys珠式研磨器+Cryolys制冷系统(法国Bertin);

    样本:使用ZymoBIOMICS™ DNA Miniprep Kit试剂盒提取的标准DNA样品,分到12个管,每个管75ul;Buffer:725ul的裂解液(ZymoBIOMICS™ DNA Miniprep Kit含有)。

    实验程序:细胞裂解:使用Precellys Evolution(设定最高10000rpm)结合Cryolys制冷系统(温度设定4℃)。


    为了验证最佳的研磨条件,标准品的裂解设定为3个条件梯度:

    >>-1个循环60s,无间歇(总时间1min);-3个循环,每个循环60s,60s间歇(总时间5min);-5个循环,每个循环60s,60s间歇(总时间9min)。

    >>提取的DNA使用Qubit™ dsDNA BR Assay Kit (Thermo Fisher Scientific)定量,使用Illumina® MiSeq™ (2x300bp)对16S RNA基因序列分析;

    >>使用ZymoBIOMICS™ Sequencing Service对序列和数据分析。

    对照组细胞裂解:使用Supplier X组织研磨器(最高速度设定为6.5m/s);5个循环,每个循环60s,间歇300s(总时间25min);分析方法同上。


    实验结果:


    图1所示,不同条件下提取DNA的量,与对照相比,使用Precellys Evolutin组织研磨器裂解1min,提取的DNA已经达到最大值。这表明细胞裂解1min的方法就可以代替之前报道的5min的方法;图2中16S的数据也与理论上微生物结构的数据一致,也表明经过1min的珠式研磨,细胞是充分裂解的。此外,使用Precellys Evolution研磨5min之后,标准品结构也依然与理论上的结构保持一致,充分说明了研磨效果的稳定性。


    实验结论:

    Precellys Evolution组织研磨器结合ZymoBIOMICS™ DNA Miniprep Kit试剂盒可以有效彻底的在1min之内完成细胞裂解,本篇应用也介绍了最佳的微生物裂解工作流程,作为下游微生物精准定量例如扩增子测序、鸟枪法测序、RNA测序等的验证程序,这个工作流程不但提供了高效的微生物裂解方法以及高产量的DNA,而且大大减少了提取过程的时间,节省了至少20min。




    超快速: up to 10 000 rpm

    超灵活: 0.5, 2, 7和 15mL研磨管

    超高效: 强力3D振动

    超保护: Cryolys Evolution新型冷却技术,无需液氮和压缩空气